北京高考在線團隊整理了氫能科學與工程解讀，詳細介紹專業(yè)解析、專業(yè)與就業(yè)、報考指南等，供大家查看。

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一、專業(yè)解析

什么是氫能？氫能有什么優(yōu)勢？

“氫”既是元素周期表中原子質(zhì)量最輕的元素，又是宇宙中含量最多的元素?，F(xiàn)在，提起“氫”，我們已經(jīng)不再陌生。北京2022年冬奧會火炬，就是采用純氫作為燃料。冬奧會核心賽區(qū)也投入了700余輛氫燃料大巴車，用于日常交通。

“氫能是指將氫氣作為能源儲存和利用的載體。相比傳統(tǒng)燃料，氫能具有零排放、能源轉(zhuǎn)換效率高、可再生等優(yōu)勢?！比A北電力大學氫能科學與工程教研室副主任楊天讓老師介紹說，“氫能是一種高能量密度、高燃燒熱值的燃料，對比現(xiàn)有電動汽車，氫燃料汽車可以實現(xiàn)更長的行駛里程，且加氫僅需要幾分鐘的時間；做為能量載體，氫能對比電能可以有多種儲存方式，如高壓壓縮、低溫液化、固體儲氫等；同時，氫能還是少有的能夠儲存百吉瓦時以上的方式，且運輸方式多元，不受輸配電網(wǎng)絡限制，從而幫助可再生能源大規(guī)模消納，實現(xiàn)電網(wǎng)大規(guī)模調(diào)峰和跨季節(jié)、跨地域儲能?！?/p>

新工科理念下的新型交叉型專業(yè)

氫能科學與工程專業(yè)是新工科理念下誕生的的新型交叉型專業(yè)，是一門綜合性學科，融合了制氫、運氫、儲氫、用氫以及氫安全等氫能全產(chǎn)業(yè)鏈條，開展全方位跨學科人才培養(yǎng)。

以華北電力大學為例，該專業(yè)知識體系包含化學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程等專業(yè)方向的內(nèi)容。課程體系設置包括：1.大電力學科體系下的工科公共基礎課程，數(shù)學、物理、計算機、思政、體育、英語等；2.多學科交叉專業(yè)基礎課程，涵蓋了化學、材料、工程熱物理、電氣、機械和控制學科的關鍵課程；3.面向制氫、儲氫、用氫、氫安全核心產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的專業(yè)核心課程；4.針對進階知識的專業(yè)選修課程，包括科研進展、熱點應用和關鍵工具技能的教學；5.實踐課程體系根據(jù)核心課程和產(chǎn)業(yè)需要，設置了基礎實驗、科研實驗和產(chǎn)業(yè)實踐模塊。

特設布控專業(yè)，審批要求嚴格

“氫能科學與工程專業(yè)（080506KT）于2022年正式進入教育部本科專業(yè)目錄，大類為能源動力類，屬于控制開設專業(yè)又屬于特別設置的專業(yè)，兼有控制專業(yè)與特設專業(yè)的屬性和特性。”華北電力大學能源動力與機械工程學院副院長沈國清老師說：“目前，氫能產(chǎn)業(yè)逐漸由工業(yè)氣體的小眾屬性轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉搭I域的基礎屬性，社會關注度高，但是行業(yè)和產(chǎn)業(yè)尚處于探索和示范階段，高校開設氫能本科專業(yè)需要加以引導和控制，要對專業(yè)設置進行充分論證。目前來說國家對相關專業(yè)審批還是比較嚴格的?！?/p>

二、專業(yè)與就業(yè)

“氫”風徐來，方興未艾

第一次能源危機，氫能作為一種替代能源進入人們的視野。在全球向低碳、綠色轉(zhuǎn)型的大背景下，世界各國開始積極探索，利用氫燃料實現(xiàn)“無污染、零排放”。

我國2019年3月首次將氫能寫入《政府工作報告》，在公共領域加快充電、加氫等設施建設。2020年4月，《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》擬將氫能列入能源范疇。2021年10月，中共中央、國務院印發(fā)《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，統(tǒng)籌推進氫能“制—儲—輸—用”全鏈條發(fā)展。2022年3月，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，氫能被確定為未來國家能源體系的重要組成部分和用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)被確定為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。2022年4月，教育部關于印發(fā)《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設工作方案》的通知，提出要加快氫能技術及裝備專業(yè)人才的培養(yǎng)以及氫能相關學科的建設，以夯實我國氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的人才基礎。

產(chǎn)業(yè)人才缺口凸出

據(jù)楊老師介紹，氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游為制氫，中游是氫儲運，下游為氫的綜合應用。到2060年，我國氫能需求預計達1.3億噸，其中工業(yè)需求占主導地位約60%，交通運輸領域?qū)⒅鹉陻U大規(guī)模達到31%。當前，我國氫能及燃料電池主要應用于交通領域，圍繞氫燃料電池汽車已經(jīng)形成了氫氣制、儲、運、用全產(chǎn)業(yè)鏈。

畢業(yè)生可在布局氫能產(chǎn)業(yè)的能源動力和電氣類國央企、氫燃料電池企業(yè)、新能源汽車企業(yè)、新能源電力企業(yè)、氫能制取、氫能轉(zhuǎn)化、氫能管理、氫能安全應用等行業(yè)從事系統(tǒng)運行、檢測維護、檢驗分析、電池裝配與維護、安全監(jiān)管等工作，成為氫能技術領域的卓越工程師；也可選擇考研深造，在高等院校和科研院所從事教學和研究工作，以及深耕技術研發(fā)，成長為能源電力行業(yè)、氫能裝備和氫能技術應用方向的復合型領軍人才。

隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展駛?cè)搿翱燔嚨馈?，氫能產(chǎn)業(yè)正面臨人才缺口的問題日益凸顯。當前氫能領域人才主要來自化學工程與技術、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、能源化學工程專業(yè)、新能源材料與器件等專業(yè)。在專業(yè)能力方面，氫能專業(yè)在學科交叉、跨域培養(yǎng)方面還未形成體系，現(xiàn)有人才普遍面臨基礎知識儲備不足，知識結(jié)構單一的問題；在工程實現(xiàn)方面，國內(nèi)氫能領域的人才培養(yǎng)一直存在入門難度高、專業(yè)資源少、實驗基礎薄弱、實訓項目缺失等問題。氫能人才普遍缺乏工程經(jīng)驗，現(xiàn)有工程實踐能力難以滿足產(chǎn)業(yè)落地需求。未來，行業(yè)將持續(xù)需求基礎理論和專業(yè)知識扎實、工程設計和實踐技能突出以及創(chuàng)新能力和研究技能俱佳的知識復合型人才。

未來發(fā)展在“綠氫”

我國氫氣制取主要以化石燃料為主，占比約80%，未來一段時間，隨著可再生能源發(fā)電成本持續(xù)降低，電解制氫占比將逐年上升，預計2050年達到70%。

據(jù)楊老師介紹，氫氣不像煤、石油和天然氣可以直接從地下開采，必須從水、化石燃料等含氫物質(zhì)中制得，所以是二次能源。目前氫氣主要的制得方式還是化石能源的重整：比如甲烷，我們可以通過化學反應的方式去掉碳，把它變成氫氣；比如煉化石油過程中副產(chǎn)的氫氣，但這個缺點就是需要用到化石能源。所以，未來氫能尤其是可再生能源電解水制備“綠氫”，將成為構建清潔低碳、安全高效、可持續(xù)發(fā)展的能源體系的重要載體。

三、報考指南

2022年2月，教育部發(fā)布了《2021年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》，氫能科學與工程正式列入《普通高等學校本科專業(yè)目錄》，華北電力大學成為國內(nèi)首家設立該專業(yè)的本科院校。隨后，北京化工大學、安徽工業(yè)大學、鄭州輕工業(yè)大學等3所高校，經(jīng)批準備案設置氫能科學與工程本科專業(yè)。

學校 專業(yè) 授予學位 修業(yè)年限

華北電力大學 氫能科學與工程 工學 四年

北京化工大學 氫能科學與工程 工學 四年

安徽工業(yè)大學 氫能科學與工程 工學 四年

鄭州輕工業(yè)大學 氫能科學與工程 工學 四年

氫能科學與工程屬于特設專業(yè)和控制開設專業(yè)，相關專業(yè)設置需要有高水平的學科和實驗室條件作為支撐，例如華北電力大學主要依托的“電氣工程”和“動力工程及工程熱物理”為教育部A級學科，北京化工大學的“化學工程與技術”學科為國家一流學科，且都有相應的國家重點實驗室。

華北電力大學氫能專業(yè)依托兩個A類學科，側(cè)重于電氫耦合發(fā)展，目前有電解水制氫及燃料電池技術、儲氫技術、氫燃燒動力技術、氫電耦合綜合能源系統(tǒng)關鍵技術等主要方向，未來將重點開展相關氫能技術在新型電力系統(tǒng)方面的融合應用，驅(qū)動電力、交通、建筑和工業(yè)等部門的碳排放快速達峰。目前按能源動力類（氫能）進行招生，去年在北京錄取平均分為621分。

北京化工大學氫能科學與工程專業(yè)隸屬于化學工程學院，其“氫能科學與工程”聚集了“化學工程與技術”、“材料科學與工程”、“動力工程及工程熱物理”、“化學”等優(yōu)勢學科師資力量。2023 年按照工科試驗班（綠色化工與生物醫(yī)藥）進行大類招生。

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