基于新能源应用技术专业背景下储能与应用技术方向的发展

肖文平

近年来，国家在新能源开发与应用领域制订了各种扶持政策以支持新能源产业的发展。产业的快速发展对技术型人才提出了相应的需求，在教育部的鼓励下，国内高职院校纷纷开设新能源应用技术专业。目前已设立的新能源类专业，教学方向主要围绕新能源發电领域，然而新能源产业的发展需要发电与储能系统发展的相互平衡。近年来新能源汽车也获得快速的发展，而制约其发展的核心部件仍然是储能系统。因此有必要在高职院校中，基于新能源应用技术专业背景下发展储能应用与技术方向。本文就新能源储能应用技术方向发展的可行性和必要性、产业定位和课程体系建设进行深入的探讨。

一、引言

随着不可再生能源的日益枯竭以及环境污染的日益严重，新能源的开发与利用达到了空前的热度，国家出台了多项政策支持新能源产业的发展。产业的快速发展，对人才的培养，特别是技能型人才的培养，提出了新的要求。国内大多高职院校开设了新能源相关的专业，以适应市场对人才的需求。

新能源的开发主要围绕各种新能源相关的发电技术，如光伏发电、风力发电、潮汐能发电等[1]。2010年，教育部发文鼓励有条件的高校申请战略性新兴产业相关的专业[2]。国内高职院校纷纷开设新能源应用技术专业。目前国内高职院校开设的新能源相关专业也主要围绕发电技术开展，绝大部分的专业方向为光伏发电技术和风力发电技术，并且部分高职院校将其作为重点专业发展，办出了其特色。国内已开设的新能源应用技术类专业情况大致如下，以天津中德职业技术学院、湖南理工职业技术学院为代表的众多高职院校开展新能源发电方向为主的教学[3]，还有部分高职院校开设新能源汽车相关的专业，如安徽电子信息职业技术学院[4]，但该方向主要关注新能源汽车整车及关键零部件的安装调试、性能检测和故障检修，并非涉及新能源储能领域。

新能源的利用，除了需要开发先进的发电技术，同时必须具备能与之匹配的储能系统。发电技术与储能技术属于匹配性领域。然而，在目前高职领域新能源专业建设中，呈现了一边倒的现象，储能系统的教学与研究从来没有被重视。已报道的开展从事锂电相关方向的高职院校仅有宜春职业技术学院[5]，且其方向仅为锂离子电池的生产、制造和检测，未上升到作为储能系统来考虑专业建设。

顺德职业技术学院在全国高职院校中，首个提出了在新能源应用技术专业的背景下，发展储能与应用技术的方向，以满足储能领域对人才发展的需求。笔者在2015年度全国新能源职教联盟年会上，作了题为《新能源储能应用技术及课程设计》的报告，引起了国内对该领域专业建设的巨大反响。本文介绍了本校在开展上述专业发展过程中所作的初步探索，分析新能源储能与应用技术的产业背景，就新能源发展储能与应用技术方向的可行性与必要性作深入的分析，并就储能与应用技术方向的课程体系建设作探讨。希望能为国内高职院校的新能源专业建设提供可借鉴的经验。

二、新能源储能与应用技术方向建设的可行性

（一）新能源产业支撑

图1近三年新能源汽车产量及累计保有量

近年来，由于政府的政策引导及环保意识的不断增强，新能源汽车呈现快速增长的趋势。2015年，由于政策、补贴和资金等一系列因素的支持，以及技术进步和成本降低突破了临界点，中国新能源汽车及锂离子电池产业链迎来了爆发式增长。2015年各类EV和PHEV总产量超过30万台，带来了超过15GWh的动力电池需求量。据中国工业和信息化部装备工业司发布消息，2015 年中国累计生产新能源汽车37.90 万辆，同比增长4 倍。据工信部网站消息，根据机动车整车出厂合格证统计，2016年1 月，我国新能源汽车生产1.61 万辆，同比增长144%。其中，纯电动乘用车生产7952 辆，同比增长3 倍，插电式混合动力乘用车生产4887 辆，同比增长115%；纯电动商用车生产2422 辆，同比增长80%，插电式混合动力商用车生产834 辆，同比下降4%。其中，列入《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》 前六批的国产新能源汽车生产1.55 万辆，占1 月产量的97%。[6]

随着扶持政策的刺激以及新能源汽车技术的不断革新，新能源汽车呈现井喷式的增长趋势。产业的快速发展，需要相关领域的技术型人才予以支撑，其涵盖技术研发、检测、生产、销售及售后技术服务等整个新能源汽车产业链。

锂离子电池方面，全球锂离子电池的市场，已经基本形成中日韩三足鼎立的局面。新能源汽车的放量拉动动力锂电池及电池关键材料需求快速增长。工信部披露，2015 年上半年我国锂离子电池制造企业，累计完成主营收入同比增长 17.4%，实现利润总额同比增长 72.8%，完成税金总额同比增长 43.1%。锂电池行业利润的快速上升，与新能源汽车的销售放量密切相关。随着各地补贴细则相继落地、充电设施扶持政策出台等因素推动，电动汽车销售将延续高增长态势，并给上游锂电池企业带来实质性订单支撑。

目前国内的新能源发电与储能相关产业正处于快速发展的时期，基于新能源应用技术专业背景下开展储能与应用技术方向的建设，符合新能源产业的发展需求，并能确保高职院校培养的学生实现灵活高效的就业，提高高职院校的就业率。

（二） 工程技术能力与创新

近年来，随着新能源的开发以及小型化电子产品的快速发展，储能相关的检测与应用模块已相对较为成熟；另外，随着工程技术的不断革新，目前国内厂商已具备针对新能源储能与应用设计教学模块的能力。

（三）社会政策环境

工信部发布《中国制造2025》规划系列解读，在节能与新能源汽车方面提出以下发展目标。对于纯电动汽车及插电式混合动力汽车，产业化方面提出，到 2020 年，自主品牌纯电动和插电式新能源汽车年销量突破100 万辆，在国内市场占70%以上；到2025年，与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆，在国内市场占80%以上。政策的引导将促使新能源汽车的快速发展。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》明确指出支持节能环保、新能源等新兴产业发展。

教育部公布的2016年职业教育与产业对话活动计划中，将新能源汽车列为产业对接项目之一。

产业发展的需要以及国家政策的引导，将确保新能源储能与应用技术方向建设工作的有序开展。

三、新能源储能与应用技术方向建设的必要性

近年来国家大力支持新能源产业的发展，新能源汽车产业及其产业链也获得了快速的发展。产业的快速发展需要相关技术型人才予以支撑，而国内高职院校的新能源类别专业主要关注新能源发电领域，鲜见关于开展储能应用技术专业方向发展的报道。基于新能源应用技术专业背景下发展新能源储能与应用技术方向，符合国家的中长期规划要求。因此有必要建设新能源储能与应用技术方向。

（一） 发展储能与应用技术方向，符合国家节能环保与可持续发展的需要

随着不可再生能源的日益枯竭，世界大国纷纷重新定位本国的能源储备。我国近年来大力发展新能源产业，并宣传低碳节能环保理念。在新能源产业发展过程中，与之匹配的储能系统日益暴露出短板，成为亟需解决的关键问题之一。另外，能源短缺和环境污染是当今世界最为关注的两大难题。以燃油为动力的交通运输工具已经成为能源短缺和环境污染问题的重要组成部分。近年来的实践表明，中长期内采用二次电池为纯动力或混合动力能源是解决能源短缺和环境污染的必然选择。同时，我国的汽车产业远远落后于欧美日韩，发展電动汽车将是我国汽车产业发展的捷径。因此，在高职院校开展储能与应用技术的教学与研究，为产业的发展提供技术型技能型人才，有利于促进我国新能源产业的发展，符合国家节能环保与可持续发展的需要。

（二） 发展储能与应用技术方向，是提高就业率、实现学生人生价值的需要

目前国家正大力发展新能源及其储能系统，制定了各项扶持政策。在利好形势的带动下，相关产业得到了快速发展。目前人才的培养远不能满足产业发展的需要。通过新能源储能与应用技术方向的建设，开展储能领域的教学与研究，为国家培养和储备相关技术型人才，一方面能为国家新能源产业的发展提供人才支撑；另一方面，储能领域对人才的欠缺，恰为学生提供了广阔的就业空间，使学生将所学技能应用于国家建设，因此开展储能与应用技术的课程教学与实训，将有利于提高学生的就业率，实现学生的人生价值。

（三）发展储能与应用技术方向，是新能源专业发展的需要

在新能源领域，新能源发电技术与储能技术属于匹配性技术，新能源发电后，所产生的电量需要储能系统进行储存利用。然而目前的高职院校新能源专业建设过程中，呈现了向新能源发电一边倒的现象，导致新能源专业的发展呈现畸形趋势，不利于新能源产业的健康发展。目前依据新能源专业建设情况，发电领域已相对成熟且具备一定的规模，因此后续的新能源专业建设应向储能领域发展并适度倾斜。在新能源专业背景下发展新能源储能与应用技术方向，完善课程体系规划建设，符合新能源应用技术专业的发展需要。

（四）发展储能与应用技术方向，是高职院校科研创新能力提升的需要

目前新能源发电与储能领域属于国家重点支持领域，高职院校发展新能源储能与应用技术方向，开展相关领域的研究工作，有利于获得国家、省、市、区相关政策的支持，有利于提升本校的科研创新能力，全面提升高职院校科研技术能力形象；同时以发电以及储能相结合的技术开展项目设计，有利于研究成果获得快速的落地和应用，将有利于体现高职院校对产业发展的支撑作用。

四、新能源储能与应用技术方向产业定位

新能源储能与应用技术方向的建设要立足当前储能产业的发展现状以及与发电产业的匹配性配置，其核心技术是储能系统的设计及其应用。目前较为成熟的储能系统是锂离子电池系统，在研的储能系统有超级电容器，而电池管理系统（BMS管理系统）也属于电池电容储能系统的核心组成部分。对于储能系统的应用，目前主要有两大领域，一是大型电池组的应用，主要用在电动机车上，二是小型便携式电池的应用，如航模玩具。本校新能源储能与应用技术方向的产业定位如图2所示。

五、 新能源储能与应用技术课程体系建设

新能源储能与应用技术课程体系应包括专业基础课程、专业基础技能以及专业核心技能，其中专业核心技能课程应根据现有新能源储能产业中所涉及岗位设置，而专业基础技能及专业基础课则根据专业核心技能所涉及的基础知识、基础技能而设置。根据目前电动机车产业以及锂离子电池应用产业的岗位需求，我校新能源储能与应用技术的专业核心技能课程有锂离子电池BMS管理系统设计、动力电池系统制造与测试、电动机车安装与设计、储能产品制造工艺、智能产品储能应用实训；专业基础技能课程有电子产品通用项目测试、单片机技术初步实践、电力电子技术、电子线路CAD、电极控制与PLC应用；专业基础课有电化学基础、材料物理化学、锂离子电池基础、超级电容器基础。新能源储能与应用技术方向课程体系如图3所示。

六、结论

新能源储能产业与新能源发电产业属于匹配性领域产业，且随着电动汽车、小型化电子产品的快速发展，新能源储能产业获得空前的发展。然而目前高职院校新能源应用技术专业的设置主要围绕新能源发电一边倒，对新能源储能与应用技术的教学重视程度不够，无法支撑产业发展带来的人才需求。因此有必要基于新能源应用技术的专业背景下，发展新能源储能与应用技术方向。

发展新能源储能与应用技术方向，一方面能为国家新能源产业的发展提供智力支持，解决产业发展和人才培养不对称的矛盾；另一方面能提升学生的就业率，便于学生将所学知识应用于国家建设，实现学生的人生价值；同时也为高职院校提升科研能力提供了新的途径。简单而言，新能源储能应用领域属于一个具有产业基础却在高职教育几乎处于空白的领域，希望在后续新能源专业建设的过程中，国家有关部门能予以政策、资金的倾斜，也希望各位职教同行能予以重视。

[基金项目：广东省自然科学基金重点项目（2015A030310522）；广东省信息技术类教指委教改课题（2013B017）；广东省高校热泵工程技术研究（开发）中心项目（2014- KJZX0056）。]

参考文献：

[1] 苏文佳，王谦，何志霞. 面向新能源专业的“可再生能源”课程教学探讨[J].中国电力教育，2013（36）：115-117.

[2] 柏金，王谦，何志霞等. 关于新能源专业人才培养课程设置的思考[J].科技创新导报，2015（17）：2-3.

[3] 张链，郑宁，朱海娜等. 高职院校新能源应用技术专业建设的探讨[J]. 天津职业院校联合学报，2013，15（8）：9-12.

[4] 方庆山，郝志廷. 高职院校汽车电子技术专业新能源汽车方向课程体系的构建[J]. 凯里学院学报，2015，33（6）：148-150.

[5] 丁国香. 高职院校提升专业服务产业发展能力研究与实践——以新能源应用技术专业（锂电方向）为例[J].高教论坛，2014（11）：030-031.

[6] 亚化咨询.政策和市场[N].中国锂电月报，2016（2）：7-8.

责任编辑陈春阳