近日，中國科學院院士、華中科技大學教授程時杰參加了在浙江大學舉行的“九秧華章 名家論電——中國電機工程學會院士專家校園行”活動，并作了題為《電氣工程學科發展戰略》的主題報告，與在場師生分享了關于電氣工程學科發展戰略的思考，并展示了在電力新應用領域的開拓和學科建設成效。

電氣工程是現代科技領域中的核心學科和關鍵學科。學科發展是高等學校建設的基礎，是評價學校學術地位的依據，也是評定學校辦學水平的關鍵環節，歷來受到廣大師生的極大關注。6月20日，在全國高考結束和志愿填報開展之際，特將此報告視頻作為2024年第五期“電力之光大講堂”內容播出，以幫助公眾了解電氣工程相關專業的學科發展情況。

　　電氣工程學科發展目標及問題

　　在電氣工程學科發展過程中，要明確學科建設的方向，對當前學科發展的狀況進行比較分析，找出影響學科發展的問題，確定學科建設的主導思想，確定為促進學科發展應采取的措施。學科建設希望達到的目標為：培養一批高水平高素質的人才隊伍；組建強有力的跨學科高水平研究團隊；提高承接國家重大科學研究項目的能力；取得具有國內外影響力的標志性成果。

為適應能源發展的需要，國家明確提出能源革命的要求，也就是要實現能源的四個革命，即能源的供給革命、消費革命、技術革命、體制革命。與能源革命的目標相對應，未來電氣工程學科的發展將面臨兩個方面的問題。

　　第一個方面是著重解決在傳統電力系統向新型電力系統轉型過程中電力系統本身需要解決的問題。這個問題又分為兩個側面問題：一是在電力裝備側面，僅考慮與電能存儲相關的問題。這項研究不僅可以解決新一代電力系統中可再生能源的消納問題，還可以將研究成果輻射到許多其他關于能量的精準、高質、高效利用問題。二是在系統運行側面。如何有效調動一切積極因素，實現政策法規在新型電力系統安全、高效、經濟運行中的制定和監管。

　　第二個方面是要開拓高質、高效利用電能的新方向，電能是一種最高品位的能源，在使用的過程中具有便捷、高效、易控的優勢，應該避免高質低用，做好“電氣工程+”。

　　電工材料的發展方向

　　電工材料作為電與磁的重要載體，是生產電力裝備的基礎，已經滲透到能量轉換、傳遞、存儲、利用的各個方面，其性能直接決定著電工裝備的性能。因此，電力裝備的重要性不言而喻。

　　目前，電工材料正在快速向更新、更高、更強、更大、更精的方向發展，實現傳統電工材料向先進電工材料的轉化無疑會對電力系統的發展產生重大的影響。

　　根據電氣裝備所涉及材料的電磁物理現象及電磁場與物質相互作用的機理，將電工材料分為導電材料、絕緣材料、半導體材料、磁性材料、儲能材料以及其他電磁功能材料。

　　導電材料是實現電能輸送、信息傳遞以及電-磁-光-熱等能量轉換的基礎材料。絕緣材料是電工電子裝備制造的基礎，在電力、軌道交通、航空航天等領域起著基礎性、支撐性與先導性作用。半導體材料是現代電工電子裝備制造的基礎，其物理化學性質及電、磁等特性直接影響電力電子系統的性能和水平。磁性材料是一類利用其磁特性進行電、機械、聲、光等轉換的功能材料。高性能磁性材料的研究需著重解決微觀結構動態演變規律，界面處相交換耦合機理以及磁特性測試技術與盡限應用理論等方面的關鍵科學問題是研究的重點。儲能材料的共性需求包括高能量密度、高功率密度、長循環壽命等，其應用方向為鋰離子電池、高溫鈉電池、液流電池等。

　　電力新應用領域的開拓情況

　　電力新應用研究工作在深入進行當中，并不斷在各個行業領域開拓。如：高性能電磁武器裝備可以大幅提高國防裝備現代化水平；極端電磁條件的建立是科技前沿基礎研究的基礎；高端電磁醫療裝備的應用可以提高人民生命健康的水平；電磁能的應用助力實現產業的升級換代、為人類生態環境的改善提供支撐等等。

　　以開拓石油增產新技術為例。由于我國油井地質多沙、油質稠、油層薄且開采深度較深，開采難度大、效率低、成本高，嚴重影響油氣核心戰略能源安全。就此情況研究出的液電脈沖激波油氣增產新技術，攻克了極端環境、極端電磁參數下電能機械能高效、可靠轉化等難題，并研發了液電脈沖激波油氣增產裝備。目前，這一技術已應用于新疆、大慶等5家油田與山西煤層氣集團，增產效果顯著，為提升我國低品質油田的產儲比開辟了全新的技術途徑。