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氫能是一種清潔、高效、可再生的二次能源，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。隨著我國(guó)雙碳目標(biāo)的提出和氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，氫能與氫安全領(lǐng)域面臨著人才缺口和質(zhì)量不足的問題。
在2022第二屆中日韓氫能產(chǎn)業(yè)高峰論壇、2022第二屆世界綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)、2022首屆中國(guó)（山東）氫產(chǎn)業(yè)大會(huì)上，來自山東大學(xué)副教授、博士生導(dǎo)師、中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)委員李雪芳教授分享了《氫能與氫安全人才培養(yǎng)思路》。
氫能發(fā)展背景
2020年9月，我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出了中國(guó)的“雙碳”目標(biāo)，這也就是我們常說的“3060”計(jì)劃。
要實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，大力發(fā)展氫能是一個(gè)必然的選擇，因此，我國(guó)從國(guó)家層面上制定了很多關(guān)于氫能發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，比如2019年氫能被寫入政府工作報(bào)告，2020年頒布的《中華人民共和國(guó)能源法（征求意見稿）》將氫能列入能源范疇。2022年3月，國(guó)家能源局印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》。
從全世界來看，美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)都結(jié)合自身的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，制定了相應(yīng)的氫能發(fā)展路線圖。尤其是歐洲由于俄烏沖突的原因?qū)е滤麄儗?duì)能源轉(zhuǎn)型的需求更加迫切，其中以德國(guó)為代表的歐洲大陸國(guó)家對(duì)氫能的發(fā)展有著極大的熱情，而且德國(guó)的氫能發(fā)展時(shí)間比較長(zhǎng)，也在天然氣摻氫、液氫等方面做了系統(tǒng)的研究。
回到我國(guó)來看，目前涉及氫能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)和項(xiàng)目遍布全國(guó)，特別是東部沿海地區(qū)有很多氫能相關(guān)企業(yè)，比如山東就有齊魯石化、泰山鋼鐵、奧揚(yáng)科技、東岳集團(tuán)、濰柴等知名企業(yè)。
從整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈來看，目前產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要大量的人才，包括制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、氫能的應(yīng)用。另外，還需要大量氫安全人才去從事氫能基礎(chǔ)設(shè)施的安全防護(hù)設(shè)計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范制定等工作。
人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
在《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》、《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》中，均提出要加快氫能技術(shù)及裝備專業(yè)人才的培養(yǎng)以及氫能相關(guān)學(xué)科的建設(shè)，以夯實(shí)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的人才基礎(chǔ)。
山東省早在2020年6月就發(fā)布了全國(guó)第一個(gè)省級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃《山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2020-2030年）》，其中也重點(diǎn)提到了要強(qiáng)化氫能人才的培養(yǎng)以及氫能產(chǎn)業(yè)專家智庫(kù)的建設(shè)。
從高校的角度來看，氫能的專科教育比本科教育還要稍微早一些，早在2019年氫能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)就正式進(jìn)入高職教育專業(yè)目錄。長(zhǎng)春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校汽車工程學(xué)院成為國(guó)內(nèi)首個(gè)設(shè)置氫能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的高職院校。截止到2022年7月，全國(guó)共有12家職業(yè)院校設(shè)立了氫能專業(yè)。
然而，氫能正式進(jìn)入本科專業(yè)目錄的時(shí)間是2021年，教育部新增了氫能科學(xué)與工程的本科專業(yè)，華北電力大學(xué)成為國(guó)內(nèi)首家設(shè)立該專業(yè)的本科院校。氫能科學(xué)與工程專業(yè)屬于工學(xué)、能源動(dòng)力類，融合了制氫、儲(chǔ)氫、氫安全、氫動(dòng)力等多個(gè)模塊。
此外，國(guó)內(nèi)很多高校還開設(shè)了一些儲(chǔ)能和氫能相關(guān)的專業(yè)，比如可持續(xù)能源、碳儲(chǔ)科學(xué)與工程等專業(yè)。這些專業(yè)都與氫能人才的培養(yǎng)密切相關(guān)。山東大學(xué)也開設(shè)了新能源科學(xué)與工程、儲(chǔ)能科學(xué)與工程兩個(gè)專業(yè)，這兩個(gè)專業(yè)培養(yǎng)的人才也涵蓋了一部分氫能人才的需求。
在研究生培養(yǎng)方面，全國(guó)很多高校都有氫能相關(guān)的研究方向，這也是高校做“開研”的一個(gè)特點(diǎn)，就是需要做一些前沿性的課題。眾所周知，2018年之后氫能在國(guó)內(nèi)才逐漸產(chǎn)生“熱度”，實(shí)際上國(guó)內(nèi)高校研究生做氫能的研究方向算是比較早的。大部分的高校也都是以動(dòng)力工程、化學(xué)、材料、電器等專業(yè)為基礎(chǔ)來做氫能的方向。
從國(guó)外來看，國(guó)外的高校有一個(gè)特點(diǎn)，就是經(jīng)常做一些面向社會(huì)單位的教育培訓(xùn)，比如政府、企業(yè)等部門，授課的主要涵蓋了氫能的基本知識(shí)、氫能技術(shù)、氫能經(jīng)濟(jì)分析、氫能政策的制定等方面內(nèi)容。
政府和企業(yè)這些單位都決定了將來氫能政策的走向以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，這個(gè)面向政府和企業(yè)的培訓(xùn)也就具有比較大的現(xiàn)實(shí)意義了，這也是值得我們國(guó)內(nèi)高校借鑒的一個(gè)地方。
其中一個(gè)比較典型的就是英國(guó)奧斯特大學(xué)開設(shè)的面向全球氫安全的課程。這個(gè)課程分為氫安全原理和氫安全技術(shù)兩個(gè)模塊，每個(gè)模塊的學(xué)費(fèi)都是2000多歐元，約15000元人民幣。
從我國(guó)的實(shí)際來看，目前氫能與氫安全人才培養(yǎng)還存在以下3個(gè)方面的突出問題：
1、人才缺口大
近年來我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)方興未艾，高層次研發(fā)人員、管理人員尚面臨較大缺口，高層次人才缺口大，氫能人才培養(yǎng)規(guī)模還有待加強(qiáng)。
2、缺乏系統(tǒng)化培養(yǎng)
自2021年我國(guó)首次設(shè)立“氫能科學(xué)與工程”專業(yè)以來，只有一所本科院校開展科學(xué)系統(tǒng)的培養(yǎng)。目前我國(guó)氫能人才也多來自涉氫的其他學(xué)科，尚缺乏本碩博一體化培養(yǎng)模式。
3、專業(yè)融合淺
氫能科學(xué)與工程以熱物理、化學(xué)工程、電氣工程等學(xué)科為基礎(chǔ)，涵蓋制備、儲(chǔ)能、氫安全等領(lǐng)域，學(xué)科融合性強(qiáng)。目前氫能專業(yè)人才培養(yǎng)多依托某一個(gè)專業(yè)，與其他專業(yè)融合較淺。
要解決以上這些問題就需要“好的”氫能人才培養(yǎng)思路。
人才培養(yǎng)思路
在氫能人才培養(yǎng)思路方面，中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)委員、山東大學(xué)博士生導(dǎo)師、副教授李雪芳表示，在氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和新工科建設(shè)的背景下，要建立氫能專業(yè)來滿足新工科人才需求，首先需要思考為誰培養(yǎng)人？培養(yǎng)什么樣的人才？怎樣培養(yǎng)人才？等問題。
中石化安全工程研究院、氫能安全創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人于安峰博士表示，氫能專業(yè)涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，氫能產(chǎn)業(yè)也涉及到制·儲(chǔ)·運(yùn)·加·安全、裝備制造等各個(gè)方面，本科生應(yīng)該注重通識(shí)教育，包括氫在能源化工體系中的地位、物理化學(xué)屬性、制備技術(shù)概況及發(fā)展趨勢(shì)、了解危害特性、風(fēng)險(xiǎn)控制方法等安全通識(shí)；研究生則需要針對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行更深入的研究，比如氫氣燃爆過程的精準(zhǔn)計(jì)算及實(shí)驗(yàn)、材料的氫相容性及抑制技術(shù)、電解水制氫等綠氫制備工藝研發(fā)，以及氫安全、氫經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)等。
國(guó)家電投科學(xué)技術(shù)研究院高級(jí)工程師、氫安全國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題負(fù)責(zé)人李濤博士也表示，現(xiàn)在企業(yè)里從事氫能相關(guān)工作的人員基本都來源于化工、材料等專業(yè)，多數(shù)對(duì)氫能行業(yè)及相關(guān)知識(shí)不了解，需要花較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入狀態(tài)。因此建議高校在本科階段開設(shè)氫能方面的專業(yè)課程，內(nèi)容應(yīng)涵蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈、氫安全與標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)，通過氫能本科專業(yè)的設(shè)置和學(xué)科建設(shè)，增加氫能后備人才規(guī)模；在研究生階段，應(yīng)以對(duì)接企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)需求、解決“卡脖子”問題為目標(biāo)，培養(yǎng)聚焦于某一具體研發(fā)方向的專精人才。
因此企業(yè)特別需要高校通過系統(tǒng)化、專業(yè)化和梯度化的人才培養(yǎng)，形成多層次、全方位的氫能人才梯隊(duì)。所以在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系的時(shí)候要注意學(xué)科交叉，同時(shí)與產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)結(jié)合。課程體系必須涵蓋制氫、儲(chǔ)氫、應(yīng)用和安全等各個(gè)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，特別是對(duì)本科生的培養(yǎng)。
首先由于氫能專業(yè)剛設(shè)立，在接下來的一段時(shí)間內(nèi)，需要擴(kuò)大招生規(guī)模，形成系統(tǒng)化的專業(yè)課程體系，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人。其中要建設(shè)一批包括氫能專業(yè)在內(nèi)的示范性能源學(xué)院，同時(shí)形成統(tǒng)一的教材體系，還要推進(jìn)與國(guó)外高水平學(xué)校的聯(lián)合培養(yǎng)。
那么對(duì)于研究生培養(yǎng)需要以解決學(xué)科前沿問題和突破卡脖子技術(shù)為導(dǎo)向，打造高水平科研公關(guān)平臺(tái)，鼓勵(lì)校企開展科研項(xiàng)目合作，這樣使得高校把科研論文寫在祖國(guó)的大地上、寫在產(chǎn)業(yè)界，真正做到產(chǎn)學(xué)研用有機(jī)結(jié)合。
此外非常重要的一點(diǎn)，我們要培養(yǎng)人才首先就需要師資，沒有師資就沒辦法培養(yǎng)人才，所以需要通過人才引進(jìn)、教育培訓(xùn)、國(guó)際交流等方式盡快的打造一支專業(yè)的氫能人才培養(yǎng)隊(duì)伍。
氫能專業(yè)的人才培養(yǎng)必須面向產(chǎn)業(yè)，因此校企合作是必不可少的，校企合作主要包括校企雙導(dǎo)師制、企業(yè)實(shí)踐學(xué)分制、校企聯(lián)合辦學(xué)、聯(lián)合科研項(xiàng)目等方式。目前國(guó)內(nèi)很多高校跟企業(yè)都建立了涉及氫能方向的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，比如山東大學(xué)和北京微焓科技建立了新能源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
山東大學(xué)氫能團(tuán)隊(duì)介紹
山東大學(xué)氫能學(xué)科專業(yè)有新能源科學(xué)與工程、儲(chǔ)能科學(xué)與工程兩個(gè)專業(yè)。這兩個(gè)專業(yè)也涵蓋了現(xiàn)階段氫能人才培養(yǎng)所需要的一部分內(nèi)容，雖然還不是直接對(duì)口的氫能專業(yè)，但這也是一個(gè)好的開始，跟氫能以及儲(chǔ)能特別相關(guān)的兩個(gè)專業(yè)。
目前山東大學(xué)的氫能團(tuán)隊(duì)主要的研究方向也涵蓋了制氫、儲(chǔ)氫、加氫以及氫安全等各個(gè)方面，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都有相關(guān)的研究方向。李雪芳教授所在的團(tuán)隊(duì)研究方向主要包括常溫和低溫的高壓氫氣泄漏擴(kuò)散研究，另外還有針對(duì)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的氫氣泄露擴(kuò)散和燃爆的研究、定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（QRA）及氫安全軟件開發(fā)。此外還跟企業(yè)進(jìn)行了廣泛的合作，例如開展校企的合作基地、參與氫能項(xiàng)目的評(píng)審以及為企業(yè)員工（特別是技術(shù)人員）進(jìn)行氫能技術(shù)知識(shí)和氫安全技術(shù)知識(shí)的培訓(xùn)。
