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未来五年热能与动力工程专业的前景如何?

2020-11-17 热能工程

  一直想写一篇关于我们热能与动力工程专业的介绍,借着这个机会,我就抛砖引玉了,欢迎大家来补充。

  热能与动力工程,是一个很大的专业,包含很多方向,有点万金油的性质,事实上,也正是因为这个性质,我们专业的就业面特别广泛,很多学校会把会把我们专业分成工程热物理、动力工程、流体机械及其自动化等等,但是我感觉这种分法有点乱,说实话,学了几年,我自己都没搞清楚工程热物理是个怎样的方向。现在,我把我们专业的方向和就业相挂钩,简单做一个分类。

  首先是制冷与制热方向,主要研究的就是如何让高效节能的进行制冷和制热,应用的场景就是空调、冰箱和热泵等等,主要是一些家用电器或者是供应热水的设备,现在还有个比较火的就是数据库的冷却,这个目前增速比较快,而且听说利润可观,还能提升公司的形象。就业的方向就是一些大型的制冷企业,像美的、格力、奥克斯等等,还有制冷企业的供应商比如奥特佳等。

  第二个就是发电方向(这里主要指的是火力发电和核能发电),整个电场的热动力循环是这个方向的主要研究内容。就业的地方包括一些大型的火力发电公司,比如华能电场,或者核电公司,比如中核、中广核等,一些电力设计院也会招人。制冷和发电其实本质上可以说是热动力循环的问题,也就是我们在工程热力学学到的知识,所以要往这两个方向发展的话,这门专业课得好好学学。

  第三个就是通常被我们歧视的锅炉方向。锅炉其实应用的场景非常广泛,像我们上面提到的发电厂里的蒸汽发生器,就有锅炉,还有一个重要的应用场景就是金属的冶炼,有些化工产品的制备也会用到锅炉。锅炉研究的内容就是节约能源,减少排放,也就是我们常说的节能减排。不过现在节能研究很少了,因为锅炉的效率想提高已经很难了,现在的主要研究课题都在减排上,这个也符合国家大的趋势。就业的地方有很多,大型钢铁冶炼厂如宝钢首钢等,锅炉设计院如哈锅上锅等,还有化工企业,比如万华化学,有少部分能去上环保公司。

  第四个方向,也是这几年很重要的发展方向,可能未来的某一天,因为这个方向,我们热能动力工程的地位会和现在的金融圈差不多,这就是新能源。新能源其实本身也是一个很大的概念,但是与我们相关的主要是太阳能和风能,其他的像生物质能以及潮汐能等等现在还不具备大规模发展的前景。太阳能的利用分为两种,一种是转换成热能,一种是转换成电能,前者研究我感觉不是很多,后者现在发展很好,尤其是这几年,在江浙一带,太阳能发电并网有很多公司在探索,像远景能源、协鑫等,去年太阳能的原材料硅涨的很猛,就是因为这个原因。风能主要是用作发电,目前做的比较好的是金风科技,还有远景能源,远景能源有一个能源物联网平台,比较高端。对了,现在还有一种新的发电方式,目前研究还算热门,可以归类到新能源方向,就是温差发电,理论上有温差的时候就可以进行发电,大家有兴趣可以去了解下。

  第五个方向,动力工程方向,侧重的点在于动力,而不是热能,主要是应用于车辆或者飞机的发动机。这个属于高端制造业了,大多数汽车厂像比亚迪、吉利、大众等有自己的发动机研究所(部),会招生这类方向的学生,飞机发动的话,中航沈飞有发动机研究所,在沈阳,成都也有发动机研究所,会招收我们专业的学生。对了,动力工程里还有个小方向,叫做流体机械(我自己做的归类),专门研究以流体为工质来转换能源,最主要的应用就是汽轮机、水轮机,目前上海汽轮机厂会招这个方向的学生。关于流体机械,我还想说多说一点,流体机械主要是利用的是流体力学的知识,流体力学是门很有意思的课程,很多人把它称为玄学,因为量子力学我们都能说出个一二三,但是关于流体力学的湍流,现在还没科学家还没搞清楚它是怎样的一种流动,关于它的计算只能做很多假设,而且湍流里最重要的几个理论,像边界层理论、纳维斯托克方程都是很早以前的论文,现阶段的研究成果还是有限的。流体的应用场景是相当广泛的,且不说自然界的风和水是天然存在的流体,我们身体里流淌的血液也是一种流体,包括连续移动的固体颗粒群,我们都可以把它一种流体,所以我觉得搞流体研究的人还是蛮高大上的。

  第六个方向,微尺度传热,纳米流体流动、电磁流体等,他们的主要研究都集中在微尺度空间内能量传递和转换上。现在我还不太清楚国内有哪些公司在搞这方面的开发,但是这个研究方向还是有很大的意义的,大到航天科技,小到电子设备,都可以共享这些研究成果。

  现在大家普遍认为,未来几年高速发展的几个行业包括:互联网服务行业、农业、养老行业、教育行业以及财产管理行业。互联网服务行业这个就不用说了,这十年来,互联网特别是移动互联网走过一段非常耀眼的黄金期,随着浪潮的褪去,互联网时代已经进入到了下半场。互联网To C的格局基本已经定下来了,留下的空间不是很大,但是作为互联网的To B这一端,现在还没有巨头出现。未来几年,面向商务端的互联网服务公司会有不错的发展机会,这些就包括了数据的获取、存储和处理,网络安全,网络办公等等。

  除了互联网行业之外,以下的这四个行业,有一个共同点,就是暂时没有被这场互联网浪潮侵蚀掉(教育行业以及财富管理行业已经被互联网入侵了,典型的代表就像VIP KIDS和蚂蚁金服,但是远还没有达到天花板,未来可期)。农业和养老行业现在还没有出现足够知名的互联网企业,尤其是养老行业,甚至都没有出现知名的企业,更别说互联网公司了。

  所以我觉得,我们专业未来的发展,会和互联网紧密的联系在一起,尤其是在大数据时代下,肯定会出现能源领域的一次伟大革命。我们专业现在的一些瓶颈,包括新能源转换的效率问题、流体力学中湍流流动的机理、微尺度下的传热传质耦合问题等等,解决的关键在于需要大量的实验数据和模拟数据,以及如何对数据进行科学的处理。本质上来说,我们专业偏物理,传热传质是分子运动的结果,流体也是分子运动的一种集合,如果能将每一个微观分子的运动做一个数据记录下来,如此大量数据的集中处理如果将来能实现的话,对我们的工作将会有很好的指导意义。

  仅仅就能动而言,黄金十年已经过去,过去是就业容易而且待遇好,基本和现在电网一个套路。98年-08年是热动的黄金十年,伴随着经济高速增长,国内电力需求增长强劲,无论是运行、能建都广纳良才待遇优厚,09年以来国内能源建设需求下滑,加上近两年能源价格暴跌,这个行业已经走上下坡路了,虽然就业依然比较容易,但是与几年前形势或者同期金融土木等行业相比,薪资待遇明显不如。

  不过嘛,福兮祸之所依,祸兮福之所伏,未来能动行业虽然不能依托对于电力增长需求了,但是对于污染控制、新能源开发等新的增长点,没有专业比我们更近水楼台。而且,电子行业对于能源管理的需求越来越多,虽然我们不是特别对口,不过至少一个热能工程师肯定比硬件工程师更懂得如何合理利用能源和控制温度

  我是华电北京的,仅就电厂方向谈谈。如果,对科研兴趣不大,也踏实肯干(或有关系),建议本科毕业去电厂(缺点:倒班,位置偏远)。如果喜欢科研,读研后可以去研究院,设计院,制造厂,等等(缺点:很有可能长年出差)。如果读博,就跟其他专业选择差不多,留校,或是去科研单位。

  总之,这个专业是要吃苦的,如果吃得了苦,也喜欢物理,耐得住寂寞,是可以的。

  作为内燃机方面的在校大学生,据我所知汽车行业最近几年处于高发展的快车道,至于下个五年是否会继续保持这样的发展态势,学校大多数教师教授都是保持相当的乐观的,同时也一定程度需要知道国家大政策方针对汽车行业的扶持力度的,如同楼上所说,中国现今不缺少那些初懂技术的人,缺少的是更高层次,可以在汽车发动机方面引领技术革新的那一群人(貌似和各行各业相同),以后就业如何,一方面看大环境,一方面看自身的能力了。就汽车行业前缘接触不够,所以只能回答这么多了。