新能源与储能工程学术学位硕士研究生培养方案
授予学位类别:理学硕士学位、工学硕士学位
一级学科代码名称:9901 新能源与储能工程
二级学科方向名称:
01储能材料与器件
02清洁与可再生能源
03新能源系统与动力工程
04新能源资源提取与循环
制订单位:冶金与环境学院、、物理学院、化学化工学院、材料科学与工程学院、粉末冶金研究院、国家卓越工程师学院、机电工程学院、能源科学与工程学院、自动化学院、资源加工与生物工程学院
培养方案版本号:2025版
一、学科概况
新能源与储能工程是研究新型清洁可再生能源材料与器件、新型能量储存材料与器件、以及新能源系统集成与应用的工程技术学科。研究范围包括储能材料与器件、清洁与可再生能源(太阳能、氢能)、新能源系统与动力工程(储能系统电池管理、储能系统能量优化管理、新能源车辆设计)、新能源资源提取与循环等,属于化学、物理、资源、冶金、材料、能源、机械、电力电气等多学科的交叉研究领域。
中南大学自1960年代开始从事新能源与储能工程学科相关的电化学储能材料研究,并于2010年获教育部批准首批设置了与之相关的“新能源材料与器件”和“新能源科学与工程”两个战略性新兴产业特色本科专业。本学科师资力量雄厚,现有教授60余名、国家级科技领军人才10余名、国家级四青人才20余名、科睿唯安全球“高被引科学家” 2名,Materials Today和Electrochem. Comm.等国际权威期刊的副编辑与编委多名。建有“国家能源金属资源与新材料重点实验室”、“低碳有色冶金国家工程研究中心”、“有色金属资源循环利用国家地方联合工程研究中心”和“先进电池材料教育部工程研究中心”等10余个相关的国家级与省部级科研创新平台。近年来,承担了包括国家重点研发项目、国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金项目、国家优秀青年基金项目、湖南省科技重大专项和湖南省自然科学基金创新团体项目等在内的300余项国家与省部级重要科研课题,开展了500余项校企合作重大横向课题,实施了系列科技成果转化项目(其中3项过亿元成果转化项目),获国家科技进步二等奖1项,省部级科技奖20余项。
本学科面向新能源、新能源材料和新能源汽车等战略性新兴产业的发展需求,设置了储能材料与器件、清洁与可再生能源、新能源系统与动力工程以及新能源资源提取与循环等多个特色学科方向,致力于新能源与储能工程学科领域的前沿基础研究、关键共性技术开发与工程应用技术开发与实践,致力于为新能源、新能源材料和新能源汽车等行业以及区域经济可持续发展提供高水平社会服务,致力于建设新能源与储能工程领域国际一流的卓越人才培养基地;本学科发展将有效促进新能源与储能工程领域“高、精、尖、缺”人才培养、科学研究、成果转化与国际合作,积极推动我国新能源与储能工程的高质量发展。
二、研究方向
1. 储能材料与器件(Energy storage materials and devices)
该方向以能量储存材料及其器件设计、制备工程技术为特色,应新能源、新能源材料、新能源汽车等国家战略性新兴产业发展所需,重点开展锂离子电池及材料、锂硫电池及材料、超级电容器及材料、钠离子电池及材料、锌离子电池及材料、金属空气电池及材料、以及固态二次电池等方面的基础研究、技术开发与工程实践。
2. 清洁与可再生能源(Clean and renewable energy)
该方向围绕太阳能和氢能等清洁与可再生能源开展研究。太阳能方面,重点开展新型晶硅太阳能电池和钙钛矿、有机、化合物等薄膜太阳能电池材料和器件的基础研究、技术开发与工程实践。在氢能方面,重点开展低成本制氢、高密度储氢、以及高效率氢燃料电池设计、制造与应用的基础研究、技术开发与工程实践。
3. 新能源系统与动力工程(New energy system and motive power engineering)
该方向围绕新能源系统规划、电池管理、能量优化、新能源汽车等方面开展研究。重点开展以下几个方面的基础研究、技术开发与工程实践:新能源系统可靠性评估、分布式架构下系统优化选址、设计及定容技术,大容量电池组级联结构、能量均衡方法、高效快充技术,新能源系统在线状态评估、故障诊断、多目标优化管理,新能源汽车先进驱动、系统参数匹配、能量管理策略以及动力电池智能状态感知。
4. 新能源资源提取与循环(Extraction and recycling of new energy resources)
该方向主要面向储能与新能源领域所需有色金属资源的提取与循环再生开展基础研究、技术开发与工程实践。研究重点包括新能源与储能材料相关的金属矿产资源与二次资源的清洁冶金技术、短流程制备新能源与储能材料的材料冶金技术、废旧储能电池与废旧太阳电池的循环利用等。
三、培养目标
本学科旨在培养符合社会发展需求,具有文理兼容的通识基础知识结构以及较强的实践和创新能力、德才兼备的新能源与储能工程相关领域高层次创新人才。
1.热爱祖国,有理想,有担当,具有社会责任感、荣誉感和历史使命感;
2.在储能材料与器件、清洁与可再生能源、新能源系统与动力工程、新能源资源提取与循环等方面,具有坚实的基础知识和系统的专业知识,掌握本领域先进的工艺、装备、测试及评价方法,较为全面地了解本领域相关理论和技术的发展趋势,较为深刻地理解学术研究与学术规范;
3.具有发现问题、提出问题和解决问题的基本能力,特别是数智创新能力。具有独立从事科学研究、独立承担专业技术工作的能力;
4.能掌握一门外国语,熟练地阅读本专业的外文资料;
5.能在生产企业、高等学校、科研机构从事本学科及相近学科的教学、科研、工程设计、生产管理等工作。
6.国际学生深入了解中国文化,知华、友华、爱华、助华,能够参与并促进中国与其所在国之间的友好合作。
四、学制和学习年限
按照《中南大学研究生学籍管理规定》执行。实行弹性学制,硕士研究生的学制为3年,全日制学习年限为2-5年,非全日制学习年限为2-6年,最长学习年限计算截止日期为当年8月31日,优秀的可不受最短学习年限限制申请提前毕业。
五、培养方式
1.实行导师负责制,鼓励实行以导师为主的指导小组负责制。导师负责研究生培养全过程,包括指导研究生制定个人培养计划、指导进行科学研究和撰写学位论文等工作,对研究生的思想品德、学术道德有引导、示范和监督的责任;
2.导师对研究生的业务指导和思想教育、学风教育应有机结合起来,全面培养提高研究生的综合素质;
3.研究生根据个人培养计划按学期选修课程,并通过培养环节考核,严格考核筛选,不合格者予以重新考核或淘汰。
六、课程设置与学分
1.学分
课程类别 |
中国学生 |
课程类别 |
国际学生 |
公共学位课 |
3 |
公共学位课 |
5 |
学科基础课 |
12 |
学科基础课 |
12 |
学科核心课 |
学科核心课 |
选修课 |
4 |
选修课 |
4 |
学科交叉课 |
学科交叉课 |
培养环节 |
5 |
培养环节 |
5 |
补修课 |
4 |
补修课 |
4 |
总学分 |
24 |
总学分 |
26 |
学分说明 |
跨学科专业考入的硕士生,由二级单位统一或由导师根据研究生实际情况确定补修本学科专业的本科主干课程。补修课作为必修环节,不计入规定的总学分。2.各类别课程学分要求均为最低学分要求。3.允许研究生跨学科选修课程,学分计入选修课。硕士研究生可选补修课程(至少选修2门(≥4学分))包括:050305Z10固体物理;48学时,3学分,秋季050310Z10化学电源基础与应用 ;32学时,2学分,春季050311Z10太阳电池基础与应用;32学时,2学分,春季050336Z10材料科学基础;48学时,3学分,秋季050337Z10电化学原理;32学时,2学分,秋季050339Z10氢能基础与应用;32学时,2学分,春季050360Z10传递过程原理;48学时,3学分,秋季 |
2.课程设置
课程类别 |
课程编号 |
课程(环节)名称 |
学时 |
学分 |
开课学期 |
说明 |
公共学位课 |
01030502A01 |
中国特色社会主义理论与实践研究 |
32 |
2 |
春秋季 |
必修(中国学生) |
01030502A03 |
自然辩证法概论 |
16 |
1 |
春秋季 |
10000003A01 |
中国概况 |
32 |
2 |
春秋季 |
必修(国际学生) |
11000003A01 |
汉语Ⅰ |
64 |
3 |
春秋季 |
学科基础课 |
99000003B01 |
论文写作与学术道德 |
32 |
2 |
春秋季 |
必修 |
21070103A03 |
应用统计 |
48 |
3 |
春秋季 |
至少必修1门(≥3学分) |
21070103A04 |
数值分析 |
48 |
3 |
秋季 |
22070203C05 |
功能材料物理学 |
48 |
3 |
春季 |
至少必修2门(≥4学分) |
22070203C06 |
现代物理测试与分析方法 |
32 |
2 |
秋季 |
23070302C03 |
量子化学 |
32 |
2 |
春季 |
23070302D03 |
表面与界面物理化学 |
32 |
2 |
秋季 |
23081702B3X |
先进材料化学 |
32 |
2 |
春季 |
35080602B02 |
电化学研究方法原理 |
32 |
2 |
春秋季 |
35080602B03 |
冶金物理化学高级课程 |
48 |
3 |
秋季 |
35080602B04 |
有色金属冶金高级课程 |
48 |
3 |
秋季 |
35080602C07 |
现代电化学 |
32 |
2 |
秋季 |
36990102C01 |
能量转换与储存原理 |
32 |
2 |
秋季 |
46080802E1X |
电力储能原理与技术 |
32 |
2 |
秋季 |
56080502C02 |
材料合成与制备 |
32 |
2 |
春季 |
学科核心课 |
33080502C1X |
清洁能源材料 |
32 |
2 |
秋季 |
至少必修2门(≥3学分) |
35080602B6X |
新能源材料与器件专论 |
32 |
2 |
秋季 |
35080604C05 |
材料冶金 |
32 |
2 |
春季 |
36990103C01Q |
产业经济学 |
32 |
2 |
春秋季 |
39080702B01 |
能源系统建模与优化方法 |
32 |
2 |
秋季 |
46080802B03 |
现代电力电子技术 |
32 |
2 |
秋季 |
46081102C05 |
系统辨识与自适应控制 |
32 |
2 |
秋季 |
46081103B01 |
控制科学发展专题 |
32 |
2 |
秋季 |
学科交叉课 |
33080503D2X |
材料基因工程与集成计算 |
32 |
2 |
秋季 |
至少选修2门(≥4学分) |
37085503C1X |
工程装备智能化专题 |
32 |
2 |
春季 |
39080702D1X |
碳中和与综合能源利用 |
32 |
2 |
春季 |
42082302B11 |
复杂系统智能决策方法 |
32 |
2 |
秋季 |
42082302D5X |
深度学习与智能交通 |
32 |
2 |
春季 |
46081102B4X |
人工智能与模式识别 |
32 |
2 |
春秋季 |
46081102E1X |
智能自主无人系统 |
32 |
2 |
秋季 |
82100203E1X |
急救与心理技能 |
32 |
2 |
春秋季 |
选修课 |
22070203C02 |
计算物理 |
32 |
2 |
秋季 |
22070203D02 |
表面与界面物理 |
32 |
2 |
春季 |
22070203D03 |
半导体物理与器件 |
32 |
2 |
秋季 |
22085403B02 |
系统建模与仿真 |
32 |
2 |
秋季 |
23081701C01 |
分离科学与技术(英) |
32 |
2 |
秋季 |
23081702D02 |
纳米技术 |
32 |
2 |
春季 |
23081702D1X |
新型电池材料 |
32 |
2 |
春季 |
35080602D05 |
功能粉末材料制备 |
32 |
2 |
春季 |
39080702D05 |
人工智能与机器学习(能源院) |
32 |
2 |
秋季 |
39080702D2X |
可再生能源利用技术 |
32 |
2 |
秋季 |
46081102D08 |
储能式轨道交通车辆控制技术 |
32 |
2 |
春季 |
46081102D4X |
工业大数据处理与分析 |
32 |
2 |
春秋季 |
培养环节 |
99000003F06 |
开题报告 |
|
1 |
春秋季 |
第三学期 |
99000003F03 |
学术交流(硕士生) |
|
2 |
春秋季 |
必修 |
99000003F08 |
社会实践 |
|
1 |
春秋季 |
必修 |
99000003F09 |
科研训练 |
|
1 |
春秋季 |
必修 |
99000003F13 |
实验室安全与环保教育 |
|
0 |
- |
必修,不计学时学分 |
七、学术交流
1.硕士生在学期间必须听取12次以上的学术报告或专题讲座;
2.硕士生每学年在课题组范围内至少作2次公开性的学术报告(从第三学期开始);在申请进行硕士学位论文答辩之前,至少在本学科范围内作一次大型公开的学术报告;
3.学术交流考核按照冶金与环境学院研究生培养环节实施细则执行。
八、开题报告
硕士生必须进行学位论文开题报告,根据《中南大学研究生培养环节工作管理办法》及冶金与环境学院研究生培养环节实施细则执行。
九、中期考核
无。
十、科研训练
“科研训练”是学术型硕士研究生必修环节,要求至少主持或参加1项科研项目,通过掌握正确的科研方法,培养独立从事科学研究或专门技术的能力,经导师审核达到要求者给予相应学分。科研训练考核按照冶金与环境学院研究生培养环节实施细则执行。
十一、社会实践
“社会实践”是所有全日制硕士生的必修环节。具体按《中南大学研究生社会实践学分管理办法》及冶金与环境学院研究生培养环节实施细则执行。
十二、学年总结与考核
在每学年结束,学校组织研究生对一学年来的政治思想表现、课程学习、培养环节、科研和实践业绩等方面进行总结和鉴定,鉴定结果作为评优和筛选依据,对不合格者根据研究生学籍管理规定进行相应学籍处理。
十三、学位工作
(一)在学期间创新性成果要求
严格按照《中南大学新能源与储能工程一级学科博士、硕士学位授予标准》、学位管理相关文件及学科/二级培养单位实施细则的要求执行。
(二)学位论文要求
严格按照《中南大学学位授予工作实施细则(试行)》、《中南大学新能源与储能工程一级学科博士、硕士学位授予标准》、《中南大学研究生学位论文撰写规范》、《中南大学研究生学位论文查重与检测管理办法》及学科/二级培养单位实施细则的要求执行。
(三)学位论文评审、答辩与学位授予
严格按照《中南大学学位授予工作实施细则(试行)》、《中南大学研究生学位论文与学位实践成果答辩管理办法(试行)》、《中南大学研究生学位论文与学位实践成果评审管理办法(试行)》等文件要求执行。
十四、毕业工作
根据《中南大学研究生毕业与学位授予分离实施办法》,对未达到学位授予要求的,可申请毕业答辩。毕业要求如下:
(一)创新性成果要求
严格按照《中南大学研究生学位论文与学位实践成果评审管理办法》及学科/二级培养单位实施细则执行。
(二)毕业要求
严格按照《中南大学研究生学位论文撰写规范》、《中南大学研究生学位论文查重与检测管理办法》及学科/二级培养单位实施细则执行。
(三)毕业答辩要求
毕业答辩程序参照学位答辩程序执行,其他事宜遵照《中南大学研究生毕业与学位授予分离实施办法》执行。
附:修订专家名单
赖延清、王志兴、刘芳洋、周向阳、李运姣、石西昌、王接喜、欧阳鸿武、郑煜、杨越、蒋良兴、吴飞翔、张宗良、范鑫铭、李广超