作为助力'双碳'目标、引领绿色发展的战略新兴学科，新能源材料与器件专业融材料科学、能源技术与工程应用于一体。那么，该专业究竟有何魅力与前景？答案尽在本期大学专业导航。

　　今天，北京工业大学碳中和未来技术学院院长李洪义为大家深度解读新能源材料与器件专业。

　　作者简介：李洪义，北京工业大学碳中和未来技术学院院长、教授，北京市教学名师；主持多项国家级课题，发表学术论文200余篇；主要研究方向为绿氢制备及应用。

　　专业内涵

　　不只是'新发现的能源'

　　随着全球能源问题日益突出，新能源材料与器件已成为我国新能源产业与节能环保战略的关键支撑。该领域聚焦提升能量转换与存储效率，研发新型材料与器件，是新能源转化、利用和技术升级的核心。本专业培养掌握材料设计、制备加工与器件研发能力，能从事科研、技术开发、工艺设计、工程管理等工作，适配低碳产业发展的高素质复合型工程技术人才。

　　同时，新能源需匹配多样化应用场景，从家用汽车、手机到物流重卡，不同装备对应不同能源方案，已深度融入社会生活与国家发展，成为驱动科技革命与产业变革的战略性技术。

　　与相近专业的区别

　　区别于材料科学与工程：材料科学与工程专业主要是从成分—结构——性能——工艺四个要素出发设计不同的材料；新能源材料与器件是材料大类的一个专业，以新能源器件为需求，在学好材料基础知识的基础上，进行新能源器件的设计，聚焦于'新能源'的实现。

　　区别于新能源科学与工程：新能源科学与工程专业属于能源动力类专业，培养具备动力工程及工程热物理学科宽厚基础理论；新能源材料与器件专业属于材料类专业，更注重从材料源头去设计各种新能源的器件。

　　培养目标

　　成为'新能源的实现者'

　　本专业旨在培养具备以下特质的高端复合型人才。

　　扎实的数理与材料基础：学生能深刻理解新能源器件的类型和工作原理。

　　系统的新能源专业素养：学生要掌握新能源材料的基础知识、新型器件的设计等核心领域的理论与方法，并能解决复杂的新能源领域工程问题。

　　卓越的工程与创新能力：学生要具备将新材料转化为可靠的能源器件的能力，并能在前沿领域探索创新。

　　深刻的伦理与社会责任感：学生能理解新能源的社会影响，能秉持科技向善的原则进行开发与应用。

　　课程体系

　　学什么？怎么学？

　　核心课程通常包括三大模块。

　　数理基础：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、应用电化学。

　　材料科学：材料科学与工程学导论、材料科学基础（双语）、材料性能、材料分析方法、材料创新设计方法、材料创新设计实践。

　　新能源专业核心：储能科学与技术、电化学储能器件及关键材料、电化学研究方法、燃料电池技术。

　　典型学习方式

　　'理论——实验—项目'三位一体：学生在课堂学习理论知识后，可以立刻在实验室验证，最终通过综合性项目使知识融会贯通，如开发一个燃料电池、可穿戴柔性电池。

　　竞赛与科研驱动：学生可参与新能源、新能源汽车和节能环保等类型的创新创业大赛；或加入教授课题组，接触前沿科研问题。

　　产业实践：学院一般会与新能源领域企业共建实习实训基地，让学生在真实产业场景中锤炼能力。

　　关键能力培养：除了数理和材料创新能力，该专业尤为强调逻辑思维能力、新能源器件设计能力、系统性解决问题能力以及持续自学能力。

　　学生发展路径

　　升学与就业方向

　　国内外深造：优秀毕业生可以选择国内外高校攻读硕士、博士学位，深入研究特定方向。

　　产业界：毕业生就业集中于能源头部企业和新能源企业，以及绿色化转型中的传统行业。

　　学术界：毕业生可进入高校或科研院所从事教学与科研工作。

　　自主创业：毕业生可凭借技术优势，在新能源应用领域开创事业。

　　长远发展前景

　　机遇：新能源正从技术爆发期走向与千行百业深度融合的'绿色发展'时代，在科学研究、未来健康、汽车等重大领域展现出巨大潜力，长期需求旺盛。

　　挑战：该行业技术更新极快，需要从业者终身学习；同时，随着新能源普及，基础应用开发的门槛可能降低，对高端原创性人才和跨领域复合型人才的需求将更加凸显。

　　给高中生与家长的建议

　　专业所需能力与特质

　　兴趣与热情：学生要对'如何让能源更绿色'抱有强烈好奇心，享受解决问题的过程。

　　学科特长：学生要有出色的数学和逻辑思维能力。

　　思维特点：学生要乐于接受挑战，具有较强的耐心和毅力，同时拥有一定的想象力和创造力。

　　提前体验：学生可在高中阶段通过在线课程、阅读科普书籍、尝试简单的能源项目来感受自己对该专业是否真正感兴趣。

　　理性评估与选择

　　适合的学生画像：喜欢新能源，喜欢用数学和物理化学知识解决复杂、开放性问题的学生。

　　避开常见误区：切忌盲目跟风。学生不能只因'高薪热门'而选择该专业，没有持续的热情很难坚持继续学习；学新能源不是只能研究新的能源，新能源行业是高度理论化和创造性的，传统能源也可以转型升级。

　　高中阶段的准备

　　学科重点：学生要全力以赴学好数学，特别是函数、概率与统计部分；还要学好物理，物理有助于培养建模思维；此外，英语也很重要，因为顶级文献和资源多为英文。

　　能力培养：学生要积极参加数学、物理、化学竞赛，即便未获奖，备赛过程也是极佳的思维训练。

　　拓展视野：学生要阅读科普读物，关注权威科技媒体的新能源专栏，观看相关纪录片，建立对行业的感性认识。

　　高考选科指导

　　典型的选科组合是'物理+化学+X'（X可根据个人兴趣和学校优势选择），'物理+化学'是必选项。