当宁夏戈壁的风机叶片搅动流云,将呼啸的风转化为绿电,当南海之滨的“绿氢”工厂为零碳钢铁注入氢动力——一场重塑人类未来的能源革命已席卷而至。这不仅是科技的胜利,更是中国兑现“2030碳达峰”承诺的基石工程。如果你曾追问:如何让深埋的煤炭通过催化变身零碳甲醇?如何将荒漠烈日转化为固态电池中的长效储能?如何用海上风电合成驱动巨轮的绿色氨燃料?那么,能源化学工程正是你寻找的答案。这个专业如何解决这些关键挑战?它具体学什么?前景如何?阳光高考采访了北京化工大学化学工程学院任树行副教授,带大家认识能源化学工程专业。
能源化学工程——化工类专业的特色专业
能源化学工程专业是2010年教育部《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》中首批设立的战略性新兴产业相关的本科专业之一,属于本科专业目录中化工类专业的特色专业。能源化学工程专业着眼于战略性新兴产业中的新能源产业领域,旨在培养战略性新兴产业相关专业的人才,满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求。
北京化工大学任树行副教授介绍,能源化学工程专业主要针对战略性新兴产业中的新能源产业开展研究,具体包括可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术、核能技术,节能环保和资源循环利用,以低碳排放为特征的工业、建筑、交通体系,新能源汽车等,培养具备化工类专业背景,掌握新能源领域发展方向的高素质专门人才。
本科阶段课程设置各校有差别
能源化学工程专业往往开设在高校化工类专业所在的院系,如北京化工大学化学工程学院、西北大学化工学院、华南理工大学化学与化工学院。能源化学工程专业本身属于本科专业目录中化工类专业的特色专业,因此本科阶段的基础类课程往往与所在院校化工类专业的课程接近,此外还开设针对于新能源产业的专业核心课程,主要的不同之处在于各院校根据自身特色所开设的专业核心课程。
比如,北京化工大学专业基础课程有无机化学、物理化学、有机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、化工热力学、化工分离工程、能源化工安全与环保等;专业特色课程分为含碳能源清洁高效转化和非含碳新能源开发与利用两个课程群,包括能源化工工艺学、能源化工节能原理与技术、电化学基础、化学电源、氢能与燃料电池等。
华南理工大学能源化学工程专业以工科数学、物理、工程和“四大化学”为主要基础课程,核心课程设置兼顾化学工程和能源动力工程两大学科交叉,又体现了重点发展的储能专业特色,并通过高年级设置的相关专业课引导学生掌握“化石能源高效利用”和“新能源技术与应用”两大专业发展方向。
能源是人类发展的基石,其低碳转型关乎全球未来。化石能源推动工业文明的同时,也引发资源枯竭、气候变化等问题,加快能源转型、实现永续利用已成为国际共识。人工智能的崛起正深刻影响能源行业:一方面,全球数据中心扩张将持续推高电力需求;另一方面,AI技术为降低生产成本、提升能效和减少排放创造机遇,国际能源署署长称其“正站在我们这个时代最重要的技术革命前沿”。
《2025中国能源化工产业发展报告》指出,能源供需结构将更“绿”、韧性更强,天然气与非化石能源供需增速远超传统能源。炼油规模增长接近尾声,2025年炼油产能大体达到9.6亿—9.7亿吨/年的峰值水平。同时,中国化工市场运行压力仍存,烯烃与芳烃产业链产能过剩,大宗化工品产能持续高位。2025年,创新将成为推动中国能源化工行业科技水平质的飞跃的第一动力,以战略性新兴产业和未来产业为依托,助力能源化工行业实现新的高质量发展,迈向更加绿色、可持续的未来。
“能源化工行业正处在新能源开发及能源转型的关键阶段,亟待大批高素质专业人才满足行业发展需求,而能源化学工程专业主要解决上述专门人才的培养问题,因此有着广泛的发展前景。”任树行副教授说。
能源化学工程专业作为国家战略性新兴产业相关专业,就业前景广阔且方向多元,主要覆盖传统能源领域、新能源领域、电力行业、环保领域、储能材料领域、科研机构与高校、政府与环保组织等。具体就业方向如下:
传统能源领域
石油化工行业,在石油炼制、天然气处理等方向从事工艺设计、生产优化及技术开发。
煤化工行业,聚焦煤炭清洁转化技术,如煤制油、煤制烯烃等项目的工艺设计与生产管理,推动高碳资源低碳化利用。
新能源与前沿技术领域
新能源技术研发:氢能与燃料电池,从事制氢技术、燃料电池材料开发;储能技术,研发锂离子电池、固态电池材料,或设计储能系统。如2025年工信部等八部委《新型储能制造业高质量发展行动方案》提出,到2027年实现全链条国际竞争优势,企业梯队壮大,向高端化、智能化、绿色化发展;在多元化技术路线推动下,急需技术研发、工程建设、安全管理及国际化四类人才支撑。
可再生能源转化:参与生物质能转化(生物乙醇、生物柴油)、太阳能燃料合成等技术开发等。
环保与可持续发展领域
污染控制与资源循环,负责工业废水处理、废气脱硫脱硝、固废资源化(如塑料化学回收)等环保工程。
碳管理技术,从事碳排放核算、碳捕集利用与封存(CCUS)技术开发,或为政府、企业制定碳中和路径,多见于咨询机构及碳排放权交易市场。
科研与教育领域
在高校与科研院所等机构从事能源材料、催化反应等基础研究,或承担教学工作,通常需硕士或博士学历。
能源化学工程专业毕业生就业单位涵盖大型国有企业(如国家能源集团、中石化等)、环保企事业单位、咨询公司、工程公司、设计院、科研院所、高校等,主要从事生产运行、综合管理、设计开发、咨询培训、科学研究等工作。
七十余所院校开设能源化学工程专业
据阳光高考信息平台统计数据显示,目前全国共有76所本科高校开设能源化学工程专业。由于新能源产业包含可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术、核能技术,节能环保和资源循环利用,以低碳排放为特征的工业、建筑、交通体系,新能源汽车等多个领域,因此各院校在培养方向和学习重点上会存在差异。
北京化工大学能源化学工程专业主要围绕清洁煤技术、燃料电池、节能减排等方向,培养能够在能源、环保、化工、教育等领域从事碳基能源低碳化利用、节能减排、新能源研发、产业支持、项目与企业综合管理、科学研究与教书育人等工作的能源化工骨干和领军人才,助力我国实现“碳达峰和碳中和”目标。
中国石油大学(北京)能源化学工程专业源于1953年学校建校时开设的“人造石油”专业,2019年成为首批国家级一流本科专业建设点,2021年成为首批通过中国工程教育专业认证的能源化学工程专业。专业依托在能源化工领域关键催化剂和清洁油品生产工艺研发的重大科研成果,以“绿色低碳”和“智慧化工”为理念打造“能源高效清洁转化”的专业特色,凝练能源催化和电化学工程两个专业方向,培养能源低碳化利用和新能源开发的高素质能源化工科技人才和工程项目管理人才。
华北电力大学(保定)能源化学工程专业主要研究方向为煤及生物质清洁转化及利用、能源环境催化、能源环境领域吸附功能材料及高品质产品回收利用、环境友好材料及净水技术、新型储能材料及新能源利用与化学转化。
西北大学能源化学工程专业设立于2010年,主要研究方向为煤化工、天然气、石油化工、能源清洁转化、新能源利用与化学转化环境化工,以“煤和油”为特色,培养适应国内大型国有企业主导的能源市场发展需要的、具有从事能源化工领域的科研、生产、设计、技术和管理的德智体全面发展的高素质人才。
报考需要注意选科要求和身体条件限制
能源化学工程专业属于工科中的化工与制药类,报考需要具备一定的高中物理和化学基础,并对考生的身体条件有一定的限制。
不同院校对能源化学工程专业的选科要求可能有所不同。在报考时,考生要仔细查看院校的招生章程及选考科目要求,确保自己的选科符合要求。如北京化工大学、中国石油大学(北京)该专业选考科目要求为物理和化学。
身体条件限制:根据《普通高等学校招生体检工作指导意见》,对以颜色波长作为严格技术标准的化学类、化工与制药类、药学类等专业,患有轻度色觉异常(俗称色弱)的考生,学校可不予录取。所以,考生一定要看清招生章程或咨询学校招办,弄清楚学校对报考具体专业的相关要求。如北京化工大学2025年招生专业一览表中显示, 色弱、色盲、单色识别异常限报能源化学工程专业。
任树行副教授表示,欢迎对新能源领域有兴趣,未来有志于服务国家能源战略重大需求的学生报考能源化学工程专业。他指出,在学习能源化学工程专业的过程中,可能遇到的主要挑战是新能源领域知识的不断更新迭代,建议在未来的学习中开拓国际视野,紧抓新能源领域发展前沿。
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