時(shí)間：2023-06-19 09:25:06
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[關(guān)鍵詞] 電力電子技術(shù) 現(xiàn)狀 對(duì)策
一、引言
我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的國(guó)家,目前尚處于前工業(yè)化階段,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍然是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主力軍,因此在近期或在較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和發(fā)展將在很大程度上決定著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。電力、機(jī)械、冶金、石油、化工、交通運(yùn)輸是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要支柱,這些產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的高低直接關(guān)系到我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)的強(qiáng)弱。特別是,近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展,巨大的電力缺口與人們對(duì)電力的強(qiáng)烈需求之間的矛盾越來(lái)越明顯。由于我國(guó)常規(guī)能源資源的有限性和環(huán)保的巨大壓力,能源建設(shè)必須走節(jié)電和開(kāi)發(fā)利用可再生能源之路,這就決定了在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和巨大的用戶市場(chǎng)對(duì)電力電子技術(shù)具有巨大的、持久的需求,這就意味著我國(guó)電力電子和電力傳動(dòng)產(chǎn)業(yè)面臨著良好的機(jī)遇。
今后世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)主要表現(xiàn)為高新技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),誰(shuí)擁有電力電子這種先進(jìn)的高新科技產(chǎn)品,誰(shuí)就掌握競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。面臨我國(guó)已加入世貿(mào)組織和必須適應(yīng)國(guó)際大循環(huán)的形勢(shì),我們面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因?yàn)榭傮w說(shuō)來(lái)我國(guó)當(dāng)前電力電子技術(shù)的水平落后于國(guó)際先進(jìn)水平,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,特別是還面臨著國(guó)外產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊,因此,我們必需清醒地認(rèn)識(shí)到這一挑戰(zhàn)并且要勇敢地面對(duì)。
二、電力電子的含義和任務(wù)
從學(xué)科的角度講,電力電子的主要任務(wù)是研究電力電子(功率半導(dǎo)體)器件、變流器拓?fù)浼捌淇刂坪碗娏﹄娮討?yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)電、磁能量的變換、控制、傳輸和存貯,以達(dá)到合理、高效地使用各種形式的電能,為人類提供高質(zhì)量電、磁能量。電力電子的研究范圍與研究?jī)?nèi)容主要包括:(1)電力電子元、器件及功率集成電路。(2)電力電子變流技術(shù),其研究?jī)?nèi)容主要包括新型的或適用于電源、節(jié)能及電力電子新能源利用、軍用和太空等特種應(yīng)用中的電力電子變流技術(shù);電力電子變流器智能化技術(shù);電力電子系統(tǒng)中的控制和計(jì)算機(jī)仿真、建模等。(3)電力電子應(yīng)用技術(shù),其研究?jī)?nèi)容主要包括超大功率變流器在節(jié)能、可再生能源發(fā)電、鋼鐵、冶金、電力、電力牽引、艦船推進(jìn)中的應(yīng)用;電力電子系統(tǒng)信息與網(wǎng)絡(luò)化;電力電子系統(tǒng)故障分析和可靠性;復(fù)雜電力電子系統(tǒng)穩(wěn)定性和適應(yīng)性等。(4)電力電子系統(tǒng)集成,其研究?jī)?nèi)容主要包括電力電子模塊標(biāo)準(zhǔn)化;單芯片和多芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì);電力電子集成系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等。
從工程應(yīng)用的角度看,無(wú)論是電力、機(jī)械、礦冶、交通、石油化工、輕紡等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),還是通信、激光、機(jī)器人、環(huán)保、原子能、航天等高科技產(chǎn)業(yè),都迫切需要提供高質(zhì)量的電能,特別是要求節(jié)能。而電力電子則是實(shí)現(xiàn)將各種能源高效率地變換成高質(zhì)量電能、節(jié)能、環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要手段,它已經(jīng)成為弱電控制與強(qiáng)電運(yùn)行之間,信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)之間,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、節(jié)能化、機(jī)電一體化的橋梁。電力電子的突出特點(diǎn)是高效、節(jié)能、省材,所以電力電子已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)技術(shù),是現(xiàn)代科學(xué)、工業(yè)和國(guó)防的重要支撐技術(shù)。因此,無(wú)論上述諸多高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,還是各種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),乃至照明、家電等量大面廣的,與人民日常生活密切相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域,電力電子產(chǎn)品已無(wú)所不在。由于目前我國(guó)還沒(méi)有形成獨(dú)立自主的、完整的、強(qiáng)大的電力電子的產(chǎn)業(yè)體系,因此它已成為制約我國(guó)建立獨(dú)立自主的現(xiàn)代科學(xué)、工業(yè)和國(guó)防體系的瓶頸之一。
三、電力電子技術(shù)目前在我國(guó)的發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
雖然我國(guó)電力電子的開(kāi)發(fā)研究已有50年歷史,過(guò)去我們已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是與超大規(guī)模集成電路的發(fā)展一樣,該領(lǐng)域科技發(fā)展速度太快,加之我國(guó)財(cái)力和原有基礎(chǔ)薄弱的限制,特別是面臨國(guó)外高科技的沖擊等原因,我國(guó)電力電子有被“邊緣化”的趨勢(shì),即各行各業(yè)都迫切需要,但是各應(yīng)用領(lǐng)域均沒(méi)將其作為研究重點(diǎn),國(guó)內(nèi)解決不了就依靠進(jìn)口。應(yīng)當(dāng)承認(rèn),目前我們與國(guó)外先進(jìn)水平的差距還是很大的。當(dāng)前存在的主要問(wèn)題是:目前我國(guó)生產(chǎn)的大多數(shù)電力電子產(chǎn)品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術(shù)的電力電子產(chǎn)品和裝置,但是它們均是采用國(guó)外生產(chǎn)的電力電子器件和組件以組裝集成的方式制造的;特別是先進(jìn)的全控型電力電子器件則全部依賴進(jìn)口,而許多關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)和軟硬件,國(guó)外均是對(duì)我國(guó)進(jìn)行控制和封鎖的。我們正面臨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)峻形勢(shì),特別是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平的差距更大,迅速改變這一現(xiàn)狀是我們面臨挑戰(zhàn)和義不容辭的任務(wù)。
過(guò)去,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)雖然引進(jìn)了不少國(guó)外先進(jìn)技術(shù),也強(qiáng)調(diào)了國(guó)產(chǎn)化的問(wèn)題,盡管它們中的絕大多數(shù)幾年后都可以達(dá)到國(guó)產(chǎn)化率70%的要求,可是只要我們仔細(xì)分析一下,就不難發(fā)現(xiàn),最終國(guó)外公司拒絕轉(zhuǎn)讓的技術(shù)和重要部件,均是涉及到高技術(shù)的電力電子及電力傳動(dòng)產(chǎn)品中的核心技術(shù)。各應(yīng)用領(lǐng)域所涉及到的關(guān)鍵電力電子技術(shù)可概括為:大功率變流技術(shù);電力電子及其系統(tǒng)控制技術(shù);大功率逆變器并網(wǎng)技術(shù);大功率全控電力電子器件和電力電子全數(shù)字控制技術(shù)等。與國(guó)外的主要差距和存在的問(wèn)題是:全控電力電子器件國(guó)內(nèi)不能制造;大功率變流器制造技術(shù)水平較低,裝置可靠性差;電力電子全數(shù)字控制技術(shù)水平還處于初級(jí)階段;應(yīng)用系統(tǒng)控制技術(shù)和系統(tǒng)控制軟件水平較低;缺乏重大工程經(jīng)驗(yàn)積累等。高性能大功率變流裝置目前幾乎全部依靠進(jìn)口。
四、我國(guó)發(fā)展電力電子技術(shù)的對(duì)策
電力電子技術(shù)雖然有微電子技術(shù)的許多共同特征,如發(fā)展變化都非常迅速,滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出,生命力格外旺盛,處于陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)地位,并與其他學(xué)科相互融合和發(fā)展產(chǎn)生新的機(jī)遇,而電力電子技術(shù)還有其自身一些獨(dú)具特色的地方,如高電壓、大容量及控制功率范圍大,因此技術(shù)的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關(guān)卡,及其技術(shù)的綜合難度,如材料工業(yè)和制造工藝,而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。為此電力電子技術(shù)的創(chuàng)新是與多種學(xué)科相互滲透并對(duì)各種工業(yè)領(lǐng)域有著極強(qiáng)的滲透性。因此電力電子技術(shù)與國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)關(guān)系密切,并與國(guó)家發(fā)展的各項(xiàng)方針及產(chǎn)業(yè)政策相配套的要求在21世紀(jì)會(huì)顯得越來(lái)越強(qiáng)烈。電力電子技術(shù)又稱為能流技術(shù),因此電力電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新是21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略綱領(lǐng)的重要組成部分。在21世紀(jì)初加快現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的力度,必將形成一條朝陽(yáng)的高科技產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。
電力電子技術(shù)的創(chuàng)新與電力電子器件制造工藝,已成為世界各國(guó)工業(yè)自動(dòng)化控制和機(jī)電一體化領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)最激烈的陣地,各發(fā)達(dá)國(guó)家均在這一領(lǐng)域注入極大的人力,物力和財(cái)力,使之進(jìn)入高科技行業(yè),就電力電子技術(shù)的理論研究而言,目前日本、美國(guó)及法國(guó)、荷蘭、丹麥等西歐國(guó)家可以說(shuō)是齊頭并進(jìn),在這些國(guó)家各種先進(jìn)的電力電子功率量不斷開(kāi)發(fā)完善,促進(jìn)電力電子技術(shù)向著高頻化邁進(jìn),實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的高效節(jié)能,為真正實(shí)現(xiàn)工控設(shè)備的小型化,輕量化,智能化奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ),也為21世紀(jì)電力電子技術(shù)的不斷拓展創(chuàng)新描繪了廣闊的前景。我國(guó)開(kāi)發(fā)研制電力電子器件的綜合技術(shù)能力與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有較大的差距,要發(fā)展和創(chuàng)新我國(guó)電力電子技術(shù),并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,就必須走有中國(guó)特色的產(chǎn)學(xué)創(chuàng)新之路,即牢牢堅(jiān)持和掌握產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的方法走共同發(fā)展之路。從跟蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù),逐步走上自主創(chuàng)新,從交叉學(xué)科的相互滲透中創(chuàng)新,從器件開(kāi)發(fā)選擇及電路結(jié)構(gòu)變換上創(chuàng)新,這對(duì)電力技術(shù)創(chuàng)新是尤其實(shí)用的。也要從器件制造工藝技術(shù)引導(dǎo)創(chuàng)新,從新材料科學(xué)的應(yīng)用上創(chuàng)新,以此推動(dòng)電力電子器制造工藝的技術(shù)創(chuàng)新,提高器件的可靠性。由此形成基礎(chǔ)積累型的創(chuàng)新之路。并要把技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品應(yīng)用及市場(chǎng)推廣有機(jī)結(jié)合,以加快科技創(chuàng)新的自我強(qiáng)化的循環(huán),促進(jìn)和帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新有著穩(wěn)定的基礎(chǔ),以使我國(guó)電力電子技術(shù)及器件制造工藝技術(shù)有以長(zhǎng)足的發(fā)展,并形成一個(gè)全新的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),轉(zhuǎn)化為巨大的生產(chǎn)力,推動(dòng)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域由粗放型經(jīng)營(yíng)走向集約型,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以高速、高度、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]Bimal K Bose. Energy, Environment, and Advances in Power Electronics[J].IEEE Trans on Power Electronics,2000,15(4):688～701
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 技術(shù)應(yīng)用 技術(shù)系統(tǒng) 發(fā)展研究
1 引言
隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各行各業(yè)均得到了極大的進(jìn)步。政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)、法律等諸多環(huán)境的完善，給當(dāng)代國(guó)內(nèi)新技術(shù)的研發(fā)與使用提供了良好的氛圍與平臺(tái)。電力電子技術(shù)作為當(dāng)代眾多新型技術(shù)之一，其已然對(duì)當(dāng)代我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響，并成為了支撐眾多領(lǐng)域及其技術(shù)發(fā)展的核心基礎(chǔ)之一。在十上提出了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的概念，指出了國(guó)內(nèi)粗放經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式產(chǎn)生的詬病與弊端。誠(chéng)然，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與水平的不斷提升，逐漸開(kāi)始以經(jīng)濟(jì)為中心開(kāi)展國(guó)內(nèi)建設(shè)，嚴(yán)重忽略了對(duì)能源與資源的保護(hù)，從而使國(guó)內(nèi)的生活居住環(huán)境不斷變差。這些問(wèn)題也同樣存在于世界上的各個(gè)發(fā)展中國(guó)家。新能源的生產(chǎn)、新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)作為保護(hù)生態(tài)資源、提升勞動(dòng)力水平的重要途徑，其已經(jīng)成為了解決世界各國(guó)難題的關(guān)鍵所在。電力電子技術(shù)作為新技術(shù)之一，其能夠應(yīng)用于電力科技領(lǐng)域的重要影響力，逐漸使對(duì)電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究成為了時(shí)下熱門(mén)的課題。在本文中作者將從三個(gè)角度（熱電電氣節(jié)能、新能源的發(fā)電、智能電網(wǎng)技術(shù)）來(lái)對(duì)國(guó)內(nèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀給予研究，以此提升對(duì)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用。
2 國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究
2.1 熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展
電力電子技術(shù)在熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了深入的影響，其中以變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)明與使用最具有代表性。該設(shè)備通過(guò)采用由電力電子技術(shù)支撐研發(fā)的變頻器，并將其作為眾多機(jī)械設(shè)備中電機(jī)裝置的驅(qū)動(dòng)電源，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有供給機(jī)械設(shè)備運(yùn)作電力動(dòng)力的節(jié)能。搭載電力電子技術(shù)的變頻器已經(jīng)被廣為使用在空調(diào)、洗衣機(jī)等家用領(lǐng)域中，并且由于該項(xiàng)技術(shù)較為成熟，使設(shè)備整機(jī)更新?lián)Q代的頻率與時(shí)間通常為十年。這些優(yōu)質(zhì)的特性與特點(diǎn)，使國(guó)內(nèi)電力電子變頻器擁有了十分廣闊的市場(chǎng)與用戶人群。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前在使用低壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中，其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之三十左右，高壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中，其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之二十左右。盡管電力電子變頻裝置在各領(lǐng)域中的使用已經(jīng)較為成熟，但是其整體運(yùn)作的穩(wěn)定性、新機(jī)使用的成本、現(xiàn)場(chǎng)安裝操作的復(fù)雜程度等依舊需要不斷的進(jìn)行深入研究。根據(jù)對(duì)該領(lǐng)域的研究，作者認(rèn)為未來(lái)國(guó)際電子電力變頻器的發(fā)展將更加集中于專用型。通過(guò)更多專用化的設(shè)計(jì)將可不斷優(yōu)化變頻器的功能與特點(diǎn)，從而使變頻器與設(shè)備之間更加匹配，從而達(dá)到增強(qiáng)穩(wěn)定性、復(fù)雜性的目的，并間接降低設(shè)備的整體成本。
2.2 新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展
國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的粗放快速發(fā)展，使中國(guó)又一次進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時(shí)期。面對(duì)人與自然、人與社會(huì)的關(guān)系，眾多又經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)速帶來(lái)的問(wèn)題成為了時(shí)下熱門(mén)的研究課題。新能源作為替代傳統(tǒng)能源、實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的重要支撐，其在當(dāng)前國(guó)內(nèi)自然環(huán)境逐漸遭到破壞、石油天然氣等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的今天，成為了亟待解決的重中之重，并成為了世界各國(guó)的日常關(guān)注焦c。在新能源發(fā)電領(lǐng)域，電力電子技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)較為典型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其內(nèi)部通常會(huì)包含多個(gè)電力與電子變化的環(huán)境，例如：DC至AC的逆變；DC至DC的直流交換；AC至DC的整流交換等?？梢园l(fā)現(xiàn)，該太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)除了與光伏陣列之間不存在較為密切的聯(lián)系，其他部分的組成與使用均和電力電子技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系。對(duì)于一套較為典型的采用雙饋式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言，其內(nèi)部通常包括有發(fā)電機(jī)側(cè)變換器裝置、網(wǎng)側(cè)變換器裝置以及變槳控制器裝置等，這些裝置與組件均涵蓋有電力與電子之間的變換過(guò)程。通過(guò)這些舉例可以發(fā)現(xiàn)，新能源發(fā)電與電力電子技術(shù)間具有著深入的聯(lián)系。
2.3 智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展
智能電網(wǎng)中的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)包括以SVC為代表的柔流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)、以智能開(kāi)關(guān)為代表的同步開(kāi)斷技術(shù)，以靜止無(wú)功發(fā)生器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)等。這些技術(shù)的開(kāi)發(fā)與使用均是以電力電子技術(shù)為依托。智能電網(wǎng)技術(shù)是近年來(lái)電力領(lǐng)域較為熱門(mén)的概念之一。根據(jù)行業(yè)當(dāng)中對(duì)該概念的理解，可以將其總結(jié)為一種兼具電力電子技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、傳感傳導(dǎo)技術(shù)、通信鏈接技術(shù)等的組合型技術(shù)。其中對(duì)于電力電子技術(shù)而言，其是智能電網(wǎng)技術(shù)的核心組成，其為保障新型能源的儲(chǔ)備、電力輸送的靈活、信息的傳導(dǎo)與控制等功能性特點(diǎn)提供了巨大支撐，并且還給利用再生能源進(jìn)行電力的生產(chǎn)、保障整個(gè)電力系統(tǒng)的供需調(diào)配及安全運(yùn)行帶來(lái)巨大幫助。我國(guó)自二零零八年保持與世界同步，提出了國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，并擴(kuò)展了智能電網(wǎng)電力生產(chǎn)的領(lǐng)域，積極推動(dòng)熱電、太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電等電力的共同使用，將統(tǒng)一現(xiàn)有各電能的入網(wǎng)、調(diào)配、供給等能源管理模式作為重要發(fā)展目的，為提升國(guó)家電網(wǎng)的運(yùn)作效率、能源利用率帶來(lái)巨大幫助。
3 結(jié)論
通過(guò)上文的研究，可以發(fā)現(xiàn)，電力電子技術(shù)作為當(dāng)代新技術(shù)之一，其已然開(kāi)始對(duì)國(guó)內(nèi)眾多行業(yè)及領(lǐng)域產(chǎn)生深入的影響。特別是對(duì)于新能源的研制與開(kāi)發(fā)、能源的節(jié)能與保護(hù)領(lǐng)域具有著巨大的影響力。在本文中作者首先對(duì)我國(guó)能源使用及發(fā)展?fàn)顩r開(kāi)展了宏觀環(huán)境分析與研究，在此基礎(chǔ)上從三個(gè)角度對(duì)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展進(jìn)行了研究。利用本文的研究，作者謹(jǐn)此希望能夠不斷推動(dòng)國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)資源與環(huán)境的保護(hù)，并逐步促進(jìn)國(guó)內(nèi)各行各業(yè)發(fā)展模式的改進(jìn)，為國(guó)內(nèi)社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)做出自身貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及社會(huì)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，能源消耗以及環(huán)境污染等問(wèn)題已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要關(guān)注熱點(diǎn)之一了，能源資源的節(jié)約利用，環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也成為人們對(duì)社會(huì)發(fā)展的新要求。因此，在實(shí)際的生活生產(chǎn)中必須運(yùn)用新的技術(shù)對(duì)相關(guān)資源進(jìn)行節(jié)約利用以此來(lái)達(dá)到保護(hù)環(huán)境的效果。電力電子技術(shù)作為一種新技術(shù)，新方式，其在具體的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，當(dāng)然，其自身的特點(diǎn)也決定了它發(fā)展速度越來(lái)越快，越來(lái)越受到關(guān)注。但是，電力電子技術(shù)在目前來(lái)看其發(fā)展仍舊存在一定的不足，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)促使其更好更快的發(fā)展，以發(fā)揮更大的效益。
1電力電子技術(shù)簡(jiǎn)要介紹
電力電子技術(shù)作為一門(mén)新興的電子技術(shù)主要應(yīng)用于電力領(lǐng)域，其具體的原理就是使用電力電子器件對(duì)相關(guān)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。它可以對(duì)過(guò)高或者過(guò)低的電能進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可以小到數(shù)W甚至1W以下，它主要區(qū)別于以信息處理為主的信息電子技術(shù)，電力電子技術(shù)主要是用于電力的變換這一領(lǐng)域。在目前來(lái)講，電力電子技術(shù)已經(jīng)有了很長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程了，其在這一過(guò)程中也在不斷的完善，現(xiàn)在已經(jīng)有很多學(xué)科對(duì)相關(guān)的電力電子科技進(jìn)行相應(yīng)的研究，并且使它投入到許多生產(chǎn)生活領(lǐng)域。比如說(shuō)我們家庭生活中就有很多地方運(yùn)用到電力電子技術(shù)。因此，電力電子技術(shù)作為電力領(lǐng)域的重要技術(shù)，其在實(shí)際過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。
2電力電子技術(shù)的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)
1）對(duì)電能的使用進(jìn)行優(yōu)化作用。
在實(shí)際的生活中可以通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)的應(yīng)用使得其對(duì)電能進(jìn)行相應(yīng)的處理，通過(guò)這一處理過(guò)程可以使得電能達(dá)到最大化的節(jié)約利用，實(shí)現(xiàn)電能的最佳化。所以說(shuō)，在節(jié)能方面，電力電子技術(shù)能夠發(fā)揮重要的作用。例如，在相關(guān)調(diào)查中就可以看出，在現(xiàn)實(shí)的相關(guān)電力電子技術(shù)電器使用過(guò)程中，潛在的電力節(jié)能量相當(dāng)于九十年電量的0.16倍。因此，電力電子技術(shù)在電力領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)揮的作用是非常巨大的，其對(duì)電力節(jié)能的貢獻(xiàn)也是非常突出的。應(yīng)該在實(shí)際的生產(chǎn)生活中積極推廣相關(guān)應(yīng)用項(xiàng)目。
2）能夠改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)相關(guān)調(diào)查以及預(yù)測(cè)顯示，在今后的電力使用過(guò)程中將會(huì)有越來(lái)越多的電能需要經(jīng)過(guò)電力電子技術(shù)的處理后投入使用。在相關(guān)的生產(chǎn)生活領(lǐng)域也將會(huì)有越來(lái)越多與電力電子技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品出現(xiàn)。除此之外，電力電子技術(shù)作為一項(xiàng)使用弱電控制強(qiáng)電的媒體，它連接著機(jī)電設(shè)備以及計(jì)算機(jī)，這就為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了新的條件，也為新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了便利的可能。
3）提高設(shè)備工作效率，優(yōu)化設(shè)備功能
電力電子技術(shù)是一項(xiàng)不斷優(yōu)化的電子技術(shù)，它自身的高頻技術(shù)以及變頻技術(shù)的不斷發(fā)展將會(huì)使得傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，不斷向更高頻化方向發(fā)展。也將使得傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備在外觀，體積上有很大的改善，比如說(shuō)體積可能縮小好多倍，但是功率不會(huì)降低。另外，電力電子技術(shù)的發(fā)展也將會(huì)提高機(jī)電設(shè)備的工作效率，加強(qiáng)設(shè)備的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)更加全新的功能以及用途。
4）優(yōu)化處理方式變革新技術(shù)
電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是其智能化的發(fā)展將會(huì)使得原有的信息處理與功率處理合二為一，使得微電子技術(shù)與原有的電力電子技術(shù)更加有效的結(jié)合。這樣一來(lái)，傳統(tǒng)的電子技術(shù)就會(huì)發(fā)生變革性的轉(zhuǎn)變，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展就會(huì)有進(jìn)一步的更加突出的貢獻(xiàn)。
3 電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1）應(yīng)用范圍有限，普及率不高
雖然在現(xiàn)實(shí)中，電力電子技術(shù)已經(jīng)得到很快的發(fā)展，并且也得到了相應(yīng)程度上的推廣，但是仍舊存在著一定的不足。比如說(shuō)，電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要還是集中于電力領(lǐng)域，沒(méi)有有效的向其他相關(guān)領(lǐng)域擴(kuò)散推廣，除此之外，電力電子技術(shù)沒(méi)有得到大范圍的普及以及應(yīng)用，使得其自身的優(yōu)勢(shì)難以得到很好的發(fā)揮。綜合來(lái)講，目前的電力電子技術(shù)的普及度不高，應(yīng)用范圍不廣，從而就限制了其作用的發(fā)揮。
2）電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)不健全，沒(méi)有形成一個(gè)完整的綜合應(yīng)用體系
電力電子技術(shù)的應(yīng)用以及推廣離不開(kāi)其他綜合因素的輔助。換句話來(lái)講，電力電子技術(shù)只有形成一個(gè)綜合的應(yīng)用體系才能更好地應(yīng)用于實(shí)際的生活生產(chǎn)領(lǐng)域，發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)作用。目前，電力電子技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍舊比較單一，技術(shù)層面不夠完善，而且自身的一些技術(shù)還有待進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展，這就很大程度上影響電力電子技術(shù)應(yīng)用體系的形成，影響其綜合的應(yīng)用。技術(shù)的不完善，系統(tǒng)的不健全等綜合方面不足使得電力電子技術(shù)很難被推廣應(yīng)用。
3）發(fā)展速度迅速，但有待進(jìn)一步完善
從電力電子技術(shù)產(chǎn)生到現(xiàn)今，其發(fā)展速度是相當(dāng)迅速。短短的幾十年，其已經(jīng)被應(yīng)用到許多領(lǐng)域，其具體的相關(guān)技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展以及創(chuàng)新?？梢哉f(shuō)，在其發(fā)展的這個(gè)階段，它為社會(huì)生產(chǎn)力，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了重要的動(dòng)力支持。但是，在目前來(lái)說(shuō)，電力電子技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的具體技術(shù)不完善，有關(guān)技術(shù)相對(duì)落后不能夠適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展，這就使得電力電子技術(shù)需要進(jìn)一步的不斷創(chuàng)新、完善。
4 綜合發(fā)展電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的措施
1）加大推廣力度，提高普及率
目前，電力電子技術(shù)的發(fā)展速度非常迅速，但是其普及率卻是非常有限的，除此之外，相關(guān)部門(mén)以及機(jī)構(gòu)對(duì)電力電子技術(shù)的推廣力度也是有限的。針對(duì)這類情況，就必須采取相應(yīng)措施對(duì)電力電子技術(shù)進(jìn)行推廣，使其能夠在很多方面的得到應(yīng)用。尤其是在廣大的電力領(lǐng)域，綜合運(yùn)用電力電子技術(shù)設(shè)備，對(duì)電能的使用進(jìn)行控制和變換，使得電能能夠得到最大化的利用效率，發(fā)揮最大化的效益。另外，在其他生活領(lǐng)域也應(yīng)該普及現(xiàn)有的電力電子技術(shù)，使其在生活領(lǐng)域也能發(fā)揮應(yīng)有的作用。
2）健全電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，形成完整的綜合應(yīng)用體系
針對(duì)電力電子技術(shù)應(yīng)用體系不完備等現(xiàn)狀，必須要采取措施進(jìn)行調(diào)整和完善。電力電子技術(shù)的應(yīng)用只有結(jié)合其他綜合應(yīng)用程序才能發(fā)揮更大的效益，尤其是在電力領(lǐng)域，把電力電子技術(shù)加入到其他應(yīng)用過(guò)程中，使得電力電能能夠得到節(jié)約利用。電力電子技術(shù)不是單一就能夠發(fā)揮效益的，其還受其他綜合因素的影響制約，所以，采取相應(yīng)的措施使得電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)得到健全，形成一個(gè)完整的體系，只有這樣，在電力領(lǐng)域才能更加彰顯優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮效益。
3）創(chuàng)新技術(shù)，完善相關(guān)設(shè)備
生產(chǎn)生活的發(fā)展以及進(jìn)步離不開(kāi)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新。當(dāng)然，在電力領(lǐng)域更是如此。當(dāng)前電力電子技術(shù)的發(fā)展仍存在一定的不足，有些領(lǐng)域技術(shù)相對(duì)落后，不能夠適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展要求，因此，必須加快相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新，加快電力電子技術(shù)的發(fā)展速度，使其能夠適應(yīng)生產(chǎn)力的要求，為生產(chǎn)力的發(fā)展創(chuàng)造更多的效益。
關(guān)鍵詞:鋰離子電池 正極材料 負(fù)極材料 電解液
中圖分類號(hào):TM91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0240-01
鋰離子電池能夠大規(guī)模地運(yùn)用于電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè),并用于太陽(yáng)能與風(fēng)能等清潔能源的保存。因此,如今鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)成為研究人員及企業(yè)高度關(guān)注的重要課題。鋰離子電池憑借其極高的能量密度、較長(zhǎng)循環(huán)的壽命、快速充電與放電等諸多方面的優(yōu)勢(shì)以及不斷降低的生產(chǎn)制作成本,已經(jīng)成為今后十至二十年中電動(dòng)汽車(chē)的首選電池。為此,筆者對(duì)鋰離子電池的研究現(xiàn)狀開(kāi)展了研究。
1 正極材料研究現(xiàn)狀
鋰離子電池的正極材料將直接影響到鋰電池所具有的能量密度性能、比功率特點(diǎn)、溫度特點(diǎn)和安全特點(diǎn)等等。在當(dāng)前的市場(chǎng)化鋰離子電池中,其正極材料主要包括了LiCoO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LixMn2O4等LiFePO4等四種。第一種是LiCoO2,這是第一代市場(chǎng)化鋰離子電池正極材料,具備了一些優(yōu)勢(shì),如比能量相對(duì)而言比較高,循環(huán)性能以及高、低溫狀態(tài)下的工作性能較好,與之相對(duì)應(yīng)的鋰離子電池產(chǎn)品一般用在各類小型電子設(shè)備。然而,因?yàn)槭褂眠@一材料的電池在安全性和耐過(guò)充性上相對(duì)較差,再加上Co資源較為稀缺,其價(jià)格十分昂貴,由此而無(wú)法成為大容量車(chē)用與儲(chǔ)能鋰電池正極上使用的材料。第二種是LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,這是一種具有了高容量的三元類材料,其可逆比容量能夠達(dá)到160mAh/g之上,是一種十分有前途的正極材料。這一材料和電解液之間的相容性比較好,循環(huán)性能十分好,能夠應(yīng)用于手機(jī)電池和動(dòng)力電池等很多產(chǎn)品之中。因?yàn)槿牧蠒?huì)鑒于Ni、Co、Mn等三種元素的比例變化而具有不一樣的性能,可見(jiàn),這類材料能夠產(chǎn)生出大量的正極材料,從而滿足于各類產(chǎn)品之需求。第三種是LixMn2O4,這是一種成本更加低的材料,其熱穩(wěn)定性與抗過(guò)充電性均超過(guò)了LiCoO2與LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,其三維隧道結(jié)構(gòu)要比層間化合物更加有利于Li+的嵌入與脫出,主要應(yīng)用在高功率動(dòng)力電池上。然而,其相對(duì)較低的110mAh/g的比容量以及較差的300次循環(huán)性能,尤其是高溫循環(huán)性之差導(dǎo)致其運(yùn)用具有非常大的限制。第四種是LiFePO4。這是一種磷酸鹽聚陰離子化合物,也是近年來(lái)較快地發(fā)展起來(lái)的正極材料之一,具備了比較高的安全性,其耐高溫性相當(dāng)好,循環(huán)性能也具有優(yōu)勢(shì),從而使其在動(dòng)力電池與備用電源領(lǐng)域具有十分廣闊的實(shí)際運(yùn)用前景。然而,同時(shí)其也存在著電壓平臺(tái)比較低、電導(dǎo)率較低以及低溫的放電性與倍率放電差等特點(diǎn)。綜合考慮正極材料的未來(lái)發(fā)展前景,磷酸鐵鋰材料中所存在的一系列問(wèn)題必將得到合理的解決,學(xué)者們與企業(yè)所一致看好的LiFePO4能夠在車(chē)用電池領(lǐng)域當(dāng)中具備較好的發(fā)展前景。
2 負(fù)極材料研究現(xiàn)狀
當(dāng)前,對(duì)于鋰電池負(fù)極材料的研究主要集中于碳材料、合金材料鈦酸鋰以及過(guò)渡金屬氧化物等等。其中,碳材料是研究者最早投入研究并用在鋰電池生產(chǎn)中的負(fù)極材料。依據(jù)負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)特性,一般分為三類:石墨,易石墨化碳即軟碳,難石墨化碳,即硬碳。因?yàn)檐浱己褪哂械慕Y(jié)晶性能較為類似,一般均覺(jué)得其比硬碳更為容易插入鋰之中,也就是更為容易進(jìn)行充電,其安全性自然也就更加好。石墨類材料的技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為成熟。常規(guī)鋰電池負(fù)極材料主要有天然石墨、天然石墨改性材料、中間相炭微球以及石油焦類人造石墨等,其中中間相炭微球的結(jié)構(gòu)較為特殊,呈現(xiàn)出球形的片層結(jié)構(gòu),而且表面上較為光滑,其直徑介于5m～40m之間,這一材料所具有獨(dú)特的形貌導(dǎo)致其在比容電量(能夠達(dá)到330mAh/g之上)、安全性能、放電效能及循環(huán)壽命(循環(huán)次數(shù)在2000次之上)等諸多方面具備了明顯的優(yōu)勢(shì),然而其成本有待于進(jìn)一步降低。當(dāng)前,硬碳材料因?yàn)榫哂惺仔л^低、壓實(shí)的密度較低、工藝上不夠成熟等大量問(wèn)題,所以尚未進(jìn)入到大規(guī)模的商品化之中,而國(guó)內(nèi)對(duì)這一領(lǐng)域尚處在試驗(yàn)階段之中,有關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道非常少。除了上述碳類負(fù)極材料之外,其他的負(fù)極材料包括了錫基復(fù)合氧化物、碳硅復(fù)合材料以及鈦酸鋰等,其中的鈦酸鋰是目前重要的研究熱點(diǎn)。這種材料是一種嵌入式的化合物,呈現(xiàn)出尖晶石結(jié)構(gòu),還可嵌入Li+。目前,電極理論嵌鋰容量的大小是175mAh/g。在作為鋰動(dòng)力電池負(fù)極材料之時(shí),鈦酸鋰具備了十分顯著的有利條件,不僅循環(huán)壽命非常長(zhǎng),而且鈦酸鋰的體積變化十分小,被稱之為零應(yīng)變材料。鈦酸鋰與電解液間在界面上不會(huì)出現(xiàn)SEI膜,而且內(nèi)阻并不會(huì)有增加,其安全性能十分優(yōu)異,電壓平臺(tái)在1.5V左右,不容易導(dǎo)致金屬鋰的析出。電壓的平臺(tái)較為穩(wěn)定,具備了極好的耐過(guò)充性能以及耐過(guò)放性能。然而,鈦酸鋰電極電位相對(duì)而言比較高,其壓實(shí)密度與重量比能量相對(duì)而言比較低,導(dǎo)致導(dǎo)電性差與大倍率性能需要進(jìn)一步提升,而產(chǎn)品的一致性與電池的加工性能相對(duì)而言也比較差,從而限制了鈦酸鋰更加廣泛的市場(chǎng)化運(yùn)用。
3 電解液研究現(xiàn)狀
電解質(zhì)的作用是在正、負(fù)極之間輸送與傳導(dǎo)鋰離子。當(dāng)前,電解液的溶劑包括了碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯以及碳酸甲乙酯等五類。當(dāng)前,動(dòng)力電池一般是以LiPF6為電解質(zhì)鹽的,并由碳酸乙烯酯與直鏈碳酸酯共同構(gòu)成的混合溶劑作為電解液。然而,因?yàn)長(zhǎng)iPF6的熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)比較差,對(duì)于怎么進(jìn)一步提升動(dòng)力與儲(chǔ)能電池安全性能、循環(huán)性能等方面具有無(wú)法忽視的負(fù)面影響。所以,要不斷研究新型電解質(zhì)鋰鹽、功能添加劑的作用,這已成為這些年來(lái)鋰電池電解液研究的重要方向,因此,二草酸硼鋰在鋰離子電池當(dāng)中的運(yùn)用已經(jīng)引起了研究者更大的關(guān)注。用這種鹽所配制而成的電解液具有抗過(guò)充與阻燃等作用,所形成的SEI膜十分穩(wěn)定。LiMn2O4在LiBOB電解液當(dāng)中的分解熱只達(dá)到60J/g,而LiFePO4則更低,大概是6～8J/g,如此一來(lái),就能極大地提升動(dòng)力電池的安全性。因此,把LiBOB視為添加劑加以運(yùn)用,和LiPF6進(jìn)行混合使用,能夠極大地提升動(dòng)力電池所具有的高溫循環(huán)作用。
4 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,中國(guó)已將新能源汽車(chē)業(yè)列為今后一個(gè)時(shí)期大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,這就為鋰離子電池打開(kāi)了更為廣闊的市場(chǎng)空間。同時(shí),在電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域、航天領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域之中,鋰離子電池也具有非常好的發(fā)展前景。筆者堅(jiān)信,隨著鋰離子電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,鋰離子電池所具有的性能必然會(huì)愈來(lái)愈高,其應(yīng)用價(jià)值也會(huì)越來(lái)越大,并朝著高能量密度化、高功率化、大型化等趨勢(shì)繼續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 李明月.新型鋰離子電池材料研究進(jìn)展[J].化工生產(chǎn)與技術(shù),2010(4).
關(guān)鍵詞：鋰離子電池；有機(jī)電解質(zhì)；聚合物電解質(zhì)；無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
近幾年來(lái)電解質(zhì)（即液態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)）的研究進(jìn)展，主要是介紹如何提高液態(tài)電解質(zhì)的性能和固態(tài)電解質(zhì)的性能。對(duì)液態(tài)電解質(zhì)主要是電化學(xué)穩(wěn)定性的提高，而對(duì)固態(tài)電解質(zhì)則包括對(duì)離子電導(dǎo)率、電化學(xué)穩(wěn)定、機(jī)械性能等的提高。雖然在鋰離子電池中，對(duì)電池性能起決定作用的是電極材料，但只有對(duì)正、負(fù)極匹配合適的和性能好的電解質(zhì)才能達(dá)到對(duì)鋰離子電池性能的優(yōu)化和提高。因而電解質(zhì)性能的好壞對(duì)鋰離子電池的性能有重要的影響。
1.鋰離子電池電解質(zhì)概述
電解質(zhì)作為電池中的一個(gè)重要組成部分，從實(shí)用角度出發(fā)，鋰離子電池電解質(zhì)必須滿足以下幾點(diǎn)基本要求。
a.離子電導(dǎo)率：電解質(zhì)必需具有良好的離子導(dǎo)電性而不能具有電子導(dǎo)電性。一般溫度范圍內(nèi)，電導(dǎo)率要達(dá)到10-3～2×10-3S/cm數(shù)量級(jí)之間。
b.鋰離子遷移數(shù)：陽(yáng)離子是運(yùn)載電荷的重要工具。高的離子遷移數(shù)能減小電池在充、放電過(guò)程中電極反應(yīng)時(shí)的濃度極化，使電池產(chǎn)生高的能量密度和功率密度。較理想的鋰離子遷移數(shù)應(yīng)該接近于1。
c.穩(wěn)定性：電解質(zhì)一般存在兩個(gè)電極之間，當(dāng)電解質(zhì)與電極直接接觸時(shí)，不希望有副反應(yīng)發(fā)生，這就需要電解質(zhì)有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。為得到一個(gè)合適的操作溫度范圍，電解質(zhì)必須具有好的熱穩(wěn)定性。另外，電解質(zhì)必須有一個(gè)0～5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口，以滿足高電位電極材料充放電電壓范圍內(nèi)電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定性和電極反應(yīng)的單一性。
2.鋰離子電池電解質(zhì)的最新研究進(jìn)展
2.1液態(tài)電解質(zhì)
液態(tài)電解質(zhì)是鋰鹽在有機(jī)溶劑中溶解而制得，鋰鹽與溶劑是它的兩個(gè)基本組成。在液態(tài)鋰離子電池中，鋰鹽和溶劑的性質(zhì)及配比對(duì)電池的性能影響很大。
液態(tài)電解質(zhì)一般都有較高的離子電導(dǎo)率，因而主要問(wèn)題是電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定性，即對(duì)正極和負(fù)極的相容性，這對(duì)鋰離子電池性能影響很大。電解液與負(fù)極材料的作用，主要表現(xiàn)是在電解質(zhì)和負(fù)極材料的界面之間會(huì)發(fā)生鈍化反應(yīng)，在負(fù)極表面形成鈍化膜，它可以使鋰離子通過(guò)而阻止溶劑分子進(jìn)入。D.Aurbach等研究發(fā)現(xiàn)鈍化膜是由于在充放電過(guò)程中，電解液中的極性溶劑、鹽的陰離子在負(fù)極表面發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰鹽化合物，然后沉積在負(fù)極表面而形成，鈍化膜的化學(xué)組成和性質(zhì)取決于負(fù)極材料及電解液的組成和性質(zhì)，它對(duì)電池的容量和循環(huán)性能有重要的影響。
2.2固態(tài)電解質(zhì)
目前的固態(tài)電解質(zhì)主要有兩類：無(wú)機(jī)鹽固體電解質(zhì)和離子導(dǎo)電聚合物。而對(duì)滿足更高性能要求的鋰離子電池來(lái)講，聚合物電解質(zhì)的發(fā)展取得了較大的成效，是很有希望的電解質(zhì)材料。自1973年P(guān).V.WRIGHT首先發(fā)現(xiàn)聚環(huán)氧乙烷堿金屬鹽絡(luò)合物具有離子導(dǎo)電性以來(lái)，聚合物電解質(zhì)的發(fā)展經(jīng)過(guò)了3個(gè)階段：干的固態(tài)電解質(zhì)、凝膠-聚合物電解質(zhì)、復(fù)合聚合物電解質(zhì)。
2.3有機(jī)電解質(zhì)
目前，人們對(duì)無(wú)機(jī)鋰鹽水溶液的性質(zhì)和作用機(jī)理比較了解，它們?cè)阡嚩坞姵刂须m有過(guò)應(yīng)用，但平均電壓較低。如LiMnO4/LiNO3/VO2鋰離子二次扣式電池，其平均電壓只有1.5 V。若以鋰鹽為溶質(zhì)溶于有機(jī)溶劑制成非水有機(jī)電解質(zhì)，電池的電壓大大提高。
電解質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)是電導(dǎo)率。理論上，鋰鹽在電解質(zhì)中離解成自由離子的數(shù)目越多，離子遷移越快，電導(dǎo)率就越高。溶劑的介電常數(shù)越大，鋰離子與陰離子之間的靜電作用力越小，鋰鹽就越容易離解，自由離子的數(shù)目就越多；但介電常數(shù)大的溶劑其粘度也高，致使離子的遷移速率減慢。對(duì)溶質(zhì)而言，隨著鋰鹽濃度的增高，電導(dǎo)率增大但電解質(zhì)的粘度也相應(yīng)增大；鋰鹽的陰離子半徑越大，由于晶格能變小，鋰鹽越容易離解，但粘度也有增大的趨勢(shì)，這些互為矛盾的結(jié)果，使得在特定的電解質(zhì)中，電導(dǎo)率的極大值通常處于鋰鹽濃度1.1～1.2mol/L之間。在配制電解質(zhì)時(shí)，鋰鹽濃度被固定在1mol/L，將一種介電常數(shù)大的溶劑與另一種或幾種粘度低的溶劑通過(guò)調(diào)整混合比（體積比），獲得電導(dǎo)率高，其它性能也好的電解質(zhì)。
2.4聚合物電解質(zhì)
以聚合物電解質(zhì)代替有機(jī)電解質(zhì)來(lái)裝配塑料鋰離子電池是鋰離子電池的一個(gè)重大進(jìn)步。其主要優(yōu)點(diǎn)是高能量與長(zhǎng)壽命相結(jié)合，具有高的可靠性和加工性，可以做成全塑結(jié)構(gòu)。聚合物電解質(zhì)也可以和塑料電極疊合，使PLI（Plasticizing Li-Ion）電池可以制成任意形狀和大小，從應(yīng)用觀點(diǎn)來(lái)看，出路更加寬廣。早在1975年，F(xiàn)eullade和Perche就制成了PAN和PMMA基離子導(dǎo)電膜，但把這種聚合體中含有膠體溶液的膜用在電池領(lǐng)域中卻是最近幾年的事。目前開(kāi)發(fā)的聚合物電解質(zhì)有以下幾類：PEO基、PMMA基、PAN基、PVDF基、PVC基聚合物。文獻(xiàn)對(duì)在這幾類聚合物基礎(chǔ)上形成的共聚物電解質(zhì)膜如P（VDF-HFP）、P（AN-CO-MMA-CO-ST）、P（VC-CO-VAC）等的報(bào)道也比較多，是鋰離子電池研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
2.5無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
固體聚合物電解質(zhì)在實(shí)際使用時(shí)，鋰離子電導(dǎo)率會(huì)降低以及對(duì)Li或其它高電位插層材料的電化學(xué)性能不穩(wěn)定，因此，又發(fā)展了一類新的無(wú)機(jī)玻璃電解質(zhì)。鋰離子電導(dǎo)的B2S3、P2S5、SiS2基玻璃，在室溫下可呈現(xiàn)10-3～10-4S/cm的電導(dǎo)率[13]。早在1984年，M.Menetrier等研究0.28B2S3-0.33Li2S-0.39LiI三元玻璃電解質(zhì)，在25℃時(shí)，這類最好的疏松態(tài)玻璃電解質(zhì)的電導(dǎo)率可高達(dá)10-3S/cm，壓成致密片狀時(shí)的電導(dǎo)率為4×10-4S/cm。用循環(huán)伏安法測(cè)得對(duì)鋰電極電化學(xué)穩(wěn)定窗口在4.5 V左右，允許鋰金屬作負(fù)極，高電位的插層化合物作正極，不會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)的分解，可作為常溫全固態(tài)鋰二次電池的電解質(zhì)。
3.鋰離子電池電解質(zhì)的研究展望
雖然以液態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用于鋰離子電池早已商品化，但隨著對(duì)鋰離子電池性能更高要求的提出，以及它本身還不能較好解決的安全性能等問(wèn)題，使其發(fā)展和應(yīng)用受到了一定的限制。而聚合物電解質(zhì)迅速發(fā)展及其應(yīng)用于鋰離子電池，不僅解決液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池的可靠和安全性問(wèn)題，而且也較好地滿足了小型電子電器產(chǎn)品對(duì)可充電池高能量密度、輕型薄膜化、可靠性好等性能要求。因而在小型可充電池中，對(duì)聚合物鋰離子電池的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將會(huì)是以后研究和發(fā)展的重點(diǎn)。
總 結(jié)：
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，小型化、輕量化和高性能的便攜式電子電器產(chǎn)品對(duì)電池性能提出了更高的要求，同時(shí)人們環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng)，促使人們研究和開(kāi)發(fā)性能更好的新型的綠色電源鋰離子電池。近幾年固態(tài)電解質(zhì)方面的研究取得了很大的進(jìn)展，特別是聚合物作電極和電解質(zhì)材料的研究和開(kāi)發(fā)尤為引人注目。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化；生產(chǎn)實(shí)習(xí)；實(shí)踐環(huán)節(jié)
作者簡(jiǎn)介：臧春艷（1978-），女，湖北宜昌人，華中科技大學(xué)強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，講師；吳彤（1971-），男，湖北荊州人，華中科技大學(xué)強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，高級(jí)工程師。（湖北 武漢 430074）
基金項(xiàng)目：本文系湖北省2010年省級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2010053）、華中科技大學(xué)第四批教改項(xiàng)目“電氣工程專業(yè)優(yōu)才優(yōu)育人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐”的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）34-0166-01
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是指高等學(xué)校和中等專業(yè)學(xué)校學(xué)生在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)以工人、技術(shù)員、管理員等身份直接參與生產(chǎn)過(guò)程，使專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)形式。[1]這一實(shí)踐活動(dòng)在我國(guó)高等教育體系的人才培養(yǎng)計(jì)劃中占有重要地位，因?yàn)樗菍W(xué)生將書(shū)本上的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。[2]不同學(xué)科和專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容、方式、次數(shù)、時(shí)間不盡相同，但目的、要求大體相近，主要是讓學(xué)生了解生產(chǎn)實(shí)際的基本情況，驗(yàn)證所學(xué)理論，并學(xué)習(xí)一定的操作技術(shù)。
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電工學(xué)科的傳統(tǒng)專業(yè)。結(jié)合華中科技大學(xué)的特點(diǎn)，該專業(yè)方向是電氣與電子并重，電力電子與信息電子相融，軟件與硬件兼?zhèn)洌b置與系統(tǒng)結(jié)合。培養(yǎng)從事電氣工程、電子技術(shù)、電力系統(tǒng)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、信號(hào)變換與處理等工作的寬口徑、復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)及管理人才。因此，用人單位要求畢業(yè)生的動(dòng)手能力強(qiáng)，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐熟悉程度高，這就必須加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的人才培養(yǎng)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)就是一個(gè)關(guān)鍵階段。
一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的意義與要求
高等學(xué)校工科專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)（或者說(shuō)廣義上的“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”）歷經(jīng)多年的建設(shè)，已經(jīng)形成了比較成熟的一套體系，主要包括三個(gè)階段：認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。其中生產(chǎn)實(shí)習(xí)也常被人冠以“專業(yè)實(shí)習(xí)”之名。第一階段通常在本科生大二時(shí)完成，主要是參觀一些科研和生產(chǎn)單位，為學(xué)生后期的專業(yè)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。第二階段通常在本科生大三時(shí)完成，此時(shí)學(xué)生已修過(guò)專業(yè)基礎(chǔ)課，即將學(xué)習(xí)專業(yè)選修課，是他們鞏固加深專業(yè)知識(shí)的最好時(shí)機(jī)。第三階段通常在本科生大四時(shí)完成，此時(shí)主要通過(guò)一個(gè)具體的研究選題讓學(xué)生充分展現(xiàn)自己大學(xué)四年所學(xué)，以畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的形式提交指導(dǎo)教師及校學(xué)位委員會(huì)審查。這一過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、團(tuán)隊(duì)合作以及初步的科學(xué)研究能力，使之成為一名合格的專業(yè)技術(shù)人員。
生產(chǎn)實(shí)習(xí)計(jì)劃一般由系或教研室征求實(shí)習(xí)單位的意見(jiàn)以后制訂，通常包括如下內(nèi)容：實(shí)習(xí)的目的和任務(wù)；實(shí)習(xí)的地點(diǎn)和時(shí)間；實(shí)習(xí)期間各類上課、聽(tīng)報(bào)告、參觀活動(dòng)等流程安排；實(shí)習(xí)期間的紀(jì)律；實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)預(yù)算；住宿及參觀車(chē)輛的聯(lián)系；其他注意事項(xiàng)等。學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間需要嚴(yán)格遵守各項(xiàng)紀(jì)律，同時(shí)認(rèn)真撰寫(xiě)實(shí)習(xí)日記，逐日記錄實(shí)習(xí)內(nèi)容、完成任務(wù)的數(shù)量和質(zhì)量、各種重要的資料與數(shù)據(jù)、實(shí)習(xí)的收獲和心得、待解決的問(wèn)題等，為寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告積累材料。實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)，每個(gè)學(xué)生都要獨(dú)立地寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。部分高校還要求在實(shí)習(xí)臨結(jié)束前，由帶隊(duì)教師總結(jié)本次實(shí)習(xí)的內(nèi)容并出一份實(shí)習(xí)試卷，由參加實(shí)習(xí)的學(xué)生統(tǒng)一作答，考試分?jǐn)?shù)作為本次實(shí)習(xí)綜合成績(jī)?cè)u(píng)定的一部分。
二、本專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀
筆者多次帶學(xué)生赴外地企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，故以在某國(guó)有大型電力設(shè)備制造企業(yè)的實(shí)習(xí)為例，來(lái)說(shuō)明本專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀。赴該企業(yè)實(shí)習(xí)的目的是獲得與高電壓技術(shù)及輸變電設(shè)備有關(guān)的生產(chǎn)、科研與管理工作的感性認(rèn)識(shí)及技能，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、分析問(wèn)題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的教學(xué)打下基礎(chǔ)?？偟囊蟀ǎ旱谝唬煜じ邏弘姎庠O(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)規(guī)則、制造工藝，了解本專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及新產(chǎn)品研制和開(kāi)發(fā)的情況。第二，熟悉和了解生產(chǎn)過(guò)程的檢驗(yàn)與測(cè)試方法（包括產(chǎn)品的型式試驗(yàn)），試驗(yàn)設(shè)備的原理、參數(shù)及特點(diǎn)；了解各種高壓試驗(yàn)與測(cè)量方法的發(fā)展趨勢(shì)和研究方向。第三，學(xué)會(huì)工程觀點(diǎn)、工藝思想，培養(yǎng)勞動(dòng)創(chuàng)造世界的觀點(diǎn)。具體實(shí)習(xí)內(nèi)容參見(jiàn)表1。
表1 赴某電力制造企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容列表
實(shí)習(xí)子單位 實(shí)習(xí)要點(diǎn) 實(shí)習(xí)時(shí)間
高壓開(kāi)關(guān)廠 了解少油斷路器；了解SF6（包括GIS）斷路器；了解真空斷路器；了解成套配電設(shè)備及裝置 1～3天
變壓器廠 了解變壓器廠的主要產(chǎn)品及其用途；了解各類變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解變壓器的生產(chǎn)工藝；了解變壓器的設(shè)計(jì)方法；了解變壓器的出廠試驗(yàn)的內(nèi)容和程序；了解變壓器產(chǎn)品的發(fā)展方向 1～3天
電瓷廠及電瓷研究所 了解電瓷廠的規(guī)模和產(chǎn)品類型；了解絕緣子的有關(guān)內(nèi)容；了解套管的有關(guān)內(nèi)容；了解避雷器生產(chǎn)的有關(guān)內(nèi)容；了解電瓷廠的高壓試驗(yàn)室；了解電瓷所從事的主要工作；了解國(guó)內(nèi)外避雷器的技術(shù)水平及研究動(dòng)態(tài)；了解避雷器參數(shù)的測(cè)試原理和方法；了解絕緣子的研究動(dòng)態(tài) 1～3天
電力電容器廠 了解電力電容器廠的產(chǎn)品分類；了解各種電容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解各種電容器制造工藝；了解各種電容器設(shè)計(jì)方法；了解電容器的出廠試驗(yàn)；了解電容器的新材料、新工藝和發(fā)展方向 1～3天
高壓電器研究所 了解高壓電器研究所各室的研究方向；了解高壓試驗(yàn)大廳的設(shè)備；室外高壓試驗(yàn)場(chǎng)的設(shè)備；大容量試驗(yàn)室的設(shè)備；了解計(jì)量室的設(shè)備；了解國(guó)內(nèi)外高壓研究發(fā)展動(dòng)態(tài) 1～3天
在實(shí)習(xí)前幾個(gè)月，教師就著手與實(shí)習(xí)單位聯(lián)系學(xué)生實(shí)習(xí)事宜，由對(duì)方初步定下實(shí)習(xí)的總體計(jì)劃及住宿生活上的安排。各實(shí)習(xí)子單位也非常重視接待工作，提前制定了專題講座的計(jì)劃、人員的安排、參觀的路線，有專人全程陪同，使得在每個(gè)單位的參觀學(xué)習(xí)都能夠有條不紊地進(jìn)行。當(dāng)然，暑期期間企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)繁重，工作人員繁忙，加上生產(chǎn)車(chē)間里噪聲較大，也會(huì)有個(gè)別同學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)效果不好。
從學(xué)生的考試情況來(lái)看，以某次實(shí)習(xí)隊(duì)為例，總?cè)藬?shù)為68人，其中綜合評(píng)定的成績(jī)達(dá)到“優(yōu)”的10人，成績(jī)?yōu)椤傲肌钡挠?8人，成績(jī)?yōu)椤爸小钡挠?人，成績(jī)?yōu)椤凹案瘛钡闹挥?人。絕大部分同學(xué)反映，看到了許多電氣設(shè)備的實(shí)物及其生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)鞏固所學(xué)的理論知識(shí)、了解工程實(shí)際有很大幫助，收獲很大，不少同學(xué)向?qū)＜覀兲岢龊芏鄦?wèn)題，請(qǐng)專家解答。還有一些同學(xué)提出了自己的想法和見(jiàn)解，與專家們一起討論。除此之外，也有同學(xué)針對(duì)企業(yè)招收畢業(yè)生的情況向人力資源部門(mén)進(jìn)行了了解?？傮w來(lái)說(shuō)，在該單位的生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得了比較理想的效果。
三、提高本科生生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量的建議
同學(xué)們?cè)趯?shí)習(xí)報(bào)告中表現(xiàn)出對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的整體肯定，認(rèn)為學(xué)到不少東西，但同時(shí)也認(rèn)為在每個(gè)單位的實(shí)習(xí)時(shí)間較短，了解得不夠深入。他們希望能夠在每個(gè)單位的時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，最好能動(dòng)手參與一些工作，以便更深入地了解電氣設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程。這一情況與工廠的允許實(shí)習(xí)時(shí)間及實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)支持有一定關(guān)系。在條件允許的情況下，可以考慮安排學(xué)生分組下到不同實(shí)習(xí)子單位的生產(chǎn)車(chē)間，由工人師傅指導(dǎo)完成一些基本的生產(chǎn)活動(dòng)，掌握一些基礎(chǔ)的勞動(dòng)技能，也更能培養(yǎng)學(xué)生樸素的勞動(dòng)觀念。
另外，要嚴(yán)格管理學(xué)生。新一代大學(xué)生的個(gè)性較強(qiáng)，對(duì)活動(dòng)及人、事、物常常有不同的看法。但是生產(chǎn)實(shí)習(xí)是一項(xiàng)集體活動(dòng)，不能完全依照個(gè)人意志來(lái)左右。在筆者所帶的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，就曾出現(xiàn)過(guò)個(gè)別同學(xué)遲到、早退或輕微的違紀(jì)現(xiàn)象，這都說(shuō)明了學(xué)生的集體意識(shí)和紀(jì)律觀念還有待加強(qiáng)。對(duì)于在外地實(shí)習(xí)的學(xué)生隊(duì)伍來(lái)說(shuō)，帶隊(duì)教師必須要堅(jiān)持晚點(diǎn)名制度，并和幾位主要學(xué)生干部經(jīng)常流，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，避免造成大的問(wèn)題。對(duì)于實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師來(lái)說(shuō)，應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況必須冷靜思考，必要時(shí)借助實(shí)習(xí)單位的力量進(jìn)行處理。因?qū)?shí)習(xí)地點(diǎn)周?chē)h(huán)境不熟悉，學(xué)生人數(shù)又多，各類突發(fā)事件也偶有發(fā)生。如能在實(shí)習(xí)開(kāi)始前考慮充分，提前做好思想準(zhǔn)備，則事情發(fā)生時(shí)教師會(huì)有較優(yōu)的處理方案應(yīng)對(duì)，避免造成慌亂。
四、結(jié)束語(yǔ)
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是本科生人才培養(yǎng)的重要一環(huán)。隨著高等學(xué)校教學(xué)改革的進(jìn)行，生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)也在不斷地發(fā)展和完善。本文就電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出了實(shí)際遇到的一些問(wèn)題及解決建議，但難免有所遺漏。這一環(huán)節(jié)的落實(shí)和取得的成效，尚需學(xué)校、教師、學(xué)生和實(shí)習(xí)單位四方的圓滿配合，特別是學(xué)生作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的主體，還要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)，并在實(shí)踐過(guò)程中將書(shū)本知識(shí)真正聯(lián)系起來(lái)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：縣級(jí)市；供電公司；人力資源現(xiàn)狀
中圖分類號(hào)：TU994 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
近年來(lái)，縣級(jí)市供電公司著力加強(qiáng)員工隊(duì)伍建設(shè)取得了明顯成效，但員工隊(duì)伍現(xiàn)狀與企業(yè)的發(fā)展還不完全適應(yīng)?，F(xiàn)有的用人和分配機(jī)制不能最大限度地激活人力資源，對(duì)員工提升能力、崗位成才激勵(lì)不夠，如員工能力評(píng)價(jià)政策分散、體系不完整；工資分配中“大鍋飯”現(xiàn)象嚴(yán)重、員工收入差距小；部分員工安于現(xiàn)狀，得過(guò)且過(guò)，不主動(dòng)學(xué)習(xí)和提高，勞動(dòng)用工突出的主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：縣級(jí)市供電公司員工結(jié)構(gòu)性缺員、素質(zhì)性缺員并存的矛盾比較突出，與企業(yè)快速發(fā)展的形勢(shì)不相匹配；按照國(guó)網(wǎng)公司新的定員標(biāo)準(zhǔn)，縣級(jí)市供電公司人員總量不缺，但生產(chǎn)、營(yíng)銷系列結(jié)構(gòu)性缺員，以變電、線路運(yùn)行維護(hù)、檢修、抄表收費(fèi)顯得較為突出；實(shí)際技能水平不高，在營(yíng)銷專業(yè)中抄表收費(fèi)工種外聘人員過(guò)多，技能水平偏低，SG186應(yīng)用水平不高；尤其是裝表接電工種，一些正式員工連表都裝不好，城區(qū)分公司問(wèn)題更為嚴(yán)重，生產(chǎn)各專業(yè)問(wèn)題也比較突出，配電線路工種嚴(yán)重缺乏能上桿操作的正式員工。
一、專業(yè)技術(shù)人員及技能人員隊(duì)伍結(jié)構(gòu)分析
縣級(jí)市供電公司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：中高級(jí)專業(yè)技術(shù)人員偏少；現(xiàn)有的專業(yè)技術(shù)人員結(jié)構(gòu)不合理，分布在輸配電線路、變電運(yùn)行檢修、電力營(yíng)銷等方面的專業(yè)技能人才不多，而主要是集中在管理、黨群、調(diào)度、通訊等崗位上；作為電網(wǎng)強(qiáng)大供電負(fù)荷中心的省會(huì)局技術(shù)人員的綜合能力和素質(zhì)亟待提局。
近幾年來(lái)，縣級(jí)市供電公司出臺(tái)了一系列激勵(lì)員工崗位成才的措施和辦法，在一定程度上緩解高技能人才嚴(yán)重不足的問(wèn)題，但是40歲以下的中青年人員隊(duì)伍中，電力類高級(jí)技師、技師、高級(jí)工的比例仍然偏低，年輕的高技能人才明顯缺乏，技術(shù)素質(zhì)青黃不接現(xiàn)象在用電檢查、輸配電線路和變電運(yùn)行及檢修等崗位上反映較突出。隨著縣級(jí)市供電公司電網(wǎng)容量越來(lái)越大，新的電氣設(shè)備及自動(dòng)化設(shè)備大批投入運(yùn)行，基層技能崗位人員的素質(zhì)巳不能適應(yīng)新投運(yùn)設(shè)備的維護(hù)需要，具體表現(xiàn)在：輸配線路上真正能上崗操作操作的人不多，主網(wǎng)帶電作業(yè)人員更是嚴(yán)重缺乏，對(duì)外聘人員和外委施工隊(duì)的依賴過(guò)大；縣局繼電保護(hù)人員、遠(yuǎn)動(dòng)通信專業(yè)特別缺乏會(huì)調(diào)試的技工；變電檢修人員只能解決小修故障，開(kāi)關(guān)大修等復(fù)雜性工作的完成還要依賴廠家，用電稽查人員幾乎已經(jīng)斷層。
二、人員學(xué)歷及年齡結(jié)構(gòu)情況分析
縣級(jí)市供電公司現(xiàn)有本科及本科以上學(xué)歷人員占15%，大專學(xué)歷占20%，中專、技校學(xué)歷35%，高中及以下學(xué)歷達(dá)總?cè)藬?shù)的30%,整體學(xué)歷結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代供電企業(yè)不相適應(yīng)，再者縣級(jí)市供電公司現(xiàn)有職工中年齡在40周歲以上的有總?cè)藬?shù)的44.2%,而縣級(jí)市供電公司平均年齡約為40.7歲，特別在輸、配、變生產(chǎn)一線人員的平均年齡偏大。
三、企業(yè)缺員情況分析
統(tǒng)計(jì)至2012年底，縣級(jí)市供電公司全民員工還達(dá)不到主業(yè)勞動(dòng)定員預(yù)測(cè)人數(shù)，員工總量缺編較大，在此基礎(chǔ)上，退休人員沒(méi)有補(bǔ)員的情況下，根據(jù)縣級(jí)市電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃以及用電客戶的增長(zhǎng)情況，按照國(guó)網(wǎng)公司勞動(dòng)定員標(biāo)準(zhǔn)以平均每年6%的增長(zhǎng)速度進(jìn)行預(yù)測(cè)，至2015年縣級(jí)市供電公司主業(yè)定員兩相比較，縣級(jí)市供電公司人員缺口將達(dá)千名，主要集中在縣局輸電線路、變電運(yùn)行及檢修、城農(nóng)網(wǎng)配電線路及電力營(yíng)銷等專業(yè)技能型崗位。
四、組織機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀分析
按照縣級(jí)市供屯公司機(jī)構(gòu)扁平化、專業(yè)化、精益化管理的要求，縣級(jí)市供電公司分別進(jìn)行了基層勞動(dòng)組織優(yōu)化的機(jī)構(gòu)改革，和機(jī)關(guān)本部改革工作，通過(guò)改革，供電公司主業(yè)基層單位管理股室、班組由、機(jī)關(guān)部室與管理人員進(jìn)行了大幅壓縮。在一定程度上，精簡(jiǎn)了管理部門(mén)、減少了中間環(huán)節(jié)，很大程度的強(qiáng)化了企業(yè)管理，提升了管理水平，提高了企業(yè)管理效能。但是隨著智能電網(wǎng)建設(shè)、輸電線路標(biāo)準(zhǔn)化管理、狀態(tài)檢修以及“集抄”系統(tǒng)等新技術(shù)、創(chuàng)新管理的推廣應(yīng)用，企業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)員工勞動(dòng)效率和企業(yè)管理模式提出了更高的要求，也使企業(yè)人員勞動(dòng)五、人力資源效率分析
截至2012年，縣級(jí)市供電公司累計(jì)工業(yè)增加值、縣級(jí)市供電公司輸電線路長(zhǎng)度、人均輸電線路長(zhǎng)度、配電線路長(zhǎng)度、人均配電線路長(zhǎng)度、全員勞動(dòng)生產(chǎn)率等與去年同期相比都有較明顯增長(zhǎng)。此類運(yùn)營(yíng)效率指標(biāo)增長(zhǎng)的原因一是縣級(jí)市供電公司輸配電線路建設(shè)速度加快，變電容量增大，營(yíng)業(yè)范圍增加，二是對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)潛力進(jìn)行了挖掘。面對(duì)我國(guó)特別是縣級(jí)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的形勢(shì)，建設(shè)“一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代企業(yè)，深化“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”，建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，推進(jìn)“四化”管理要求，企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)性超員嚴(yán)重，要按照國(guó)家電網(wǎng)公司新的勞動(dòng)定員標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，必須進(jìn)一步加強(qiáng)人力資源管理體制和管理機(jī)制建設(shè)，深化機(jī)構(gòu)改革，加強(qiáng)人力資源集約化管理，加強(qiáng)人力資源管控體制建設(shè)，創(chuàng)新集團(tuán)化管控模式、增強(qiáng)集團(tuán)化控制力、提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。目前，雖然機(jī)構(gòu)改革完成后，現(xiàn)有機(jī)構(gòu)已經(jīng)按照專業(yè)化、扁平化方向發(fā)展，但是，距離國(guó)網(wǎng)公司機(jī)構(gòu)設(shè)置以及人員配備要求還有一定差距，管理人員總量還需要進(jìn)一步精簡(jiǎn)。需要通過(guò)加強(qiáng)勞動(dòng)定員設(shè)置崗位體系、依靠職級(jí)序列規(guī)范人員結(jié)構(gòu)，將崗位素質(zhì)模型與競(jìng)爭(zhēng)上崗、績(jī)效薪酬、職業(yè)規(guī)劃等工作緊密連接。
參考文獻(xiàn)：
一、電力集體企業(yè)人力資源管理的現(xiàn)狀
早在十幾年前，集體企業(yè)的人事制度是屬安置型（職工子女）、分配（正式青年上山下鄉(xiāng)、高中畢業(yè)生、少量的大中專生）和“大鍋飯”式的工資待遇制度，職工的身份是“集體職工”。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的日趨規(guī)范，現(xiàn)代制度的逐步建立，多種經(jīng)濟(jì)成分的共存和發(fā)展，特別是隨著改革開(kāi)放的逐步深入，原來(lái)的安置型和分配制已徹底不存在，集體企業(yè)也就是現(xiàn)在的多經(jīng)企業(yè)面臨著更為復(fù)雜多變的外部環(huán)境，集體所有制職工身份的職工也日趨“萎縮”，這一批職工的年齡也趨中老年化，這使得集體企業(yè)面臨著較為嚴(yán)峻的人才危機(jī)。
由于多經(jīng)企業(yè)是自負(fù)盈虧，工資待遇不穩(wěn)定，再加上近幾年企業(yè)的改制，分分合合，企業(yè)內(nèi)部人力資源管理缺乏科學(xué)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化，受機(jī)制的影響，相關(guān)的人力開(kāi)發(fā)政策不配套，全民身份的職工“呆”不住，集體職工缺人才特別是缺乏管理型的人才，原來(lái)對(duì)集體職工也沒(méi)有一個(gè)很好的儲(chǔ)備人才制度，再加上企業(yè)內(nèi)部存在的自身缺陷沒(méi)有改善，嚴(yán)格但不合理的規(guī)章制度在客觀上遏止了員工的個(gè)人發(fā)展，從而進(jìn)一步阻礙企業(yè)的發(fā)展；也使全民身份的員工對(duì)企業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的不信任感，造成信任危機(jī)，激化了人才的流失；不規(guī)范的做法給企業(yè)帶來(lái)越來(lái)越多的法律糾紛，增加了管理的成本。人才危機(jī)極大制約了電力集體企業(yè)的持續(xù)、高速、健康發(fā)展。
現(xiàn)在多經(jīng)企業(yè)人才危機(jī)直接表現(xiàn)在：其一，近20年以來(lái)，集體身份的職工招工為零，近十年間，只有少量的全民身份的員工招入（大中專學(xué)生），企業(yè)缺少新鮮血液，嚴(yán)重供血不足。集體職工日趨“老化”、文化程度低和全民特別優(yōu)秀的人才留不住，優(yōu)秀人才難引進(jìn)的雙重壓力，使多經(jīng)企業(yè)的人才隊(duì)伍在數(shù)量、質(zhì)量、層次、結(jié)構(gòu)等方面極度惡化，綜合實(shí)力每況愈下。例如：我公司自2002年到2010年7月間，供招聘社會(huì)化用工87人，其中自主招聘的大中專生4人；生產(chǎn)一線技術(shù)工人6人；其他77人都是關(guān)系、職工子女（復(fù)轉(zhuǎn)軍人）。雖然企業(yè)人員平均年齡年經(jīng)化了，職工文化程度比原來(lái)有所提高，但適得其反，企業(yè)需要的優(yōu)秀人才和技術(shù)工人仍然緊缺；其二，企業(yè)選人缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，在招聘過(guò)程中基本上是缺什么人就招什么人，沒(méi)有人才儲(chǔ)備，缺少對(duì)未來(lái)人力資源需求的規(guī)劃企業(yè)真正需要的人才仍缺乏。
雖然目前采取了招聘、競(jìng)聘、規(guī)范勞動(dòng)用工等方式方法，但地域差、行業(yè)差以及人們思想的禁錮，近親繁殖屢見(jiàn)不鮮，加上人才市場(chǎng)不發(fā)達(dá)，企業(yè)獲取人力資源的渠道十分狹窄。因此員工缺乏勞動(dòng)熱情和工作積極性，另外，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下形成的鐵飯碗、大鍋飯尚未徹底打破，“公平競(jìng)爭(zhēng)”、“按勞取酬”的激勵(lì)機(jī)制沒(méi)有真正形成，沒(méi)有從根本上起到激勵(lì)作用，極大地限制了職工積極性的發(fā)揮。
二、多經(jīng)企業(yè)人力資源管理對(duì)策分析
從上述企業(yè)人力資源管理現(xiàn)狀描述看來(lái)，多經(jīng)企業(yè)人力資源管理環(huán)節(jié)還很薄弱，可以從以下方面進(jìn)行逐步完善。
建立完善的人力資源戰(zhàn)略。堅(jiān)持以人為本是科學(xué)發(fā)展觀的本質(zhì)和核心。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展最終取決于人力資源的占有、配套和使用，以人力資源為載體的知識(shí)和技術(shù)就成為第一資源， 成為企業(yè)發(fā)展的標(biāo)志和動(dòng)力。優(yōu)秀人才是企業(yè)和諧健康快速發(fā)展強(qiáng)心針，因此多經(jīng)企業(yè)必須牢固確立起人力資源是第一資源、人力資源管理、建立儲(chǔ)備人才庫(kù)戰(zhàn)略是企業(yè)發(fā)展的第一戰(zhàn)略的理念， 人才是企業(yè)發(fā)展最重要的資源，其潛力是無(wú)窮的，惟有如此才能建立起一整套科學(xué)的選人、育人、用人、留人的人力資源管理的新體制和機(jī)制。
合理配置， 實(shí)現(xiàn)人盡其才。通過(guò)合理配置企業(yè)人力資源， 真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)呼喚多年的“能上能下，能進(jìn)能出”的人力資源管理新局面。企業(yè)要建立干部能上能下、員工能進(jìn)能出的靈活競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，實(shí)行公開(kāi)、公平、公正的用人自，競(jìng)爭(zhēng)上崗，擇優(yōu)錄取，按企業(yè)的需要配備人員，使企業(yè)需要的人走進(jìn)來(lái)，不需要的人淘汰出去，搞活企業(yè)，提高生產(chǎn)效率。推行競(jìng)聘結(jié)合的用人辦法，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)上崗、公示制等形式， 把優(yōu)秀人才選聘到合適崗位上。而對(duì)在崗職工則要全面考核，采取末位淘汰制、引咎辭職制等辦法，形成動(dòng)態(tài)的用人機(jī)制；建立健全合理的員工準(zhǔn)入、使用、退出機(jī)制，推行從業(yè)人員職業(yè)化進(jìn)程，并根據(jù)不同崗位、不同層次，設(shè)計(jì)不同的用工期限和待遇，形成正常的流動(dòng)機(jī)制，有效地促進(jìn)人才流動(dòng)，吸引高素質(zhì)、高學(xué)歷人才。
加強(qiáng)員工培訓(xùn)制度。樹(shù)立培訓(xùn)就是投資未來(lái)的觀念。企業(yè)對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)就是要員工對(duì)公司的企業(yè)文化，企業(yè)理念以及整個(gè)企業(yè)操作流程了解和熟悉，最后能熟練操作，員工也通過(guò)培訓(xùn)提高了自身的素質(zhì)，這就是培訓(xùn)的目的。
投入必要的資金，完善培訓(xùn)體系。企業(yè)要在激勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中獲勝， 一定要擁有高素質(zhì)的人才，而員工的培訓(xùn)是提高員工素質(zhì)必不可少的關(guān)鍵一環(huán)。在人力資源培訓(xùn)上的資金投入，既可滿足員工個(gè)人發(fā)展的需要，又可滿足企業(yè)知識(shí)積累和創(chuàng)新的需要，為公司帶來(lái)長(zhǎng)期的發(fā)展和巨大的創(chuàng)效潛力。
對(duì)員工進(jìn)行技能、產(chǎn)品工藝、安全等方面的培訓(xùn)，以提高其綜合能力。技能培訓(xùn)是指通過(guò)從事某種工作所需的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)用知識(shí)、工作技能、安全防范能力等，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和需要，建立一套完善的綜合培訓(xùn)教材，使員工人人懂技術(shù)，個(gè)個(gè)是技術(shù)能手的良好氛圍。
建立有效的激勵(lì)機(jī)制和績(jī)效考核體系。建立有效的績(jī)效考核激勵(lì)機(jī)制，規(guī)范對(duì)公司員工的客觀評(píng)價(jià)，及時(shí)對(duì)員工的工作進(jìn)行評(píng)估和肯定，合理使用人才，激發(fā)員工潛能和工作熱情，確保企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)是企業(yè)健康快速發(fā)展的必由之路。在激勵(lì)過(guò)程中，要堅(jiān)持物質(zhì)激勵(lì)和精神激勵(lì)相結(jié)合的原則，一方面要運(yùn)用工資、獎(jiǎng)金、福利、改善工作條件等物質(zhì)激勵(lì)手段，通過(guò)滿足物質(zhì)需要來(lái)調(diào)動(dòng)職工積極性；另一方面，要高度重視精神激勵(lì)手段的作用，全面滿足職工的尊重、發(fā)展、成就等方面的精神需求，形成更為強(qiáng)大、持久的激勵(lì)力。
培植優(yōu)秀的企業(yè)文化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與員工的雙贏。企業(yè)文化的核心是企業(yè)價(jià)值觀，主要表現(xiàn)形式是企業(yè)精神。企業(yè)精神反映了企業(yè)員工的奮斗目標(biāo)、價(jià)值觀念和道德行為準(zhǔn)則，是激勵(lì)員工不講條件、不講得失、不計(jì)報(bào)酬地為企業(yè)工作的強(qiáng)大精神動(dòng)力。優(yōu)秀的企業(yè)文化可以提高企業(yè)形象，吸引并留住優(yōu)秀人才；優(yōu)秀的企業(yè)文化可以使企業(yè)與員工達(dá)成共同的默契，員工愿意為企業(yè)無(wú)私奉獻(xiàn)，企業(yè)可以為員工搭建實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的平臺(tái)，滿足員工的精神需要；優(yōu)秀的企業(yè)文化可以激勵(lì)人、鼓舞人，使企業(yè)與員工成為需求和利益共同體，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)與員工的雙贏。
