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前言
为了寻求长远的发展,需要重视能源问题。在全球经济以及热口增长的环境下,传统能源彰显匮乏性,无法满足社会发展的实际需求。同时,也无法进行再生。因此,面对严重的资源危机,要对新能源的开发与利用作为项目对待。粉末冶金对传统冶金技术进行了发扬过大,积极融合现代科技,推动信息化建设,实现现代工业的良性运转,也为新能源的开发提供更多的技术保障。
1 对粉末冶金技术特征的分析
粉末冶金技术具有长远的历史,其主要立足传统冶金技术,达到了对诸多学科知识的融会贯通,形成优势突出的新型冶金技术。粉末冶金主要对象是粉末状的矿石。在传统的冶金方法中,矿石的形式为整块,先进行提炼,而后进行冶炼。应用传统技术,块状矿石提炼技术受制于技术和矿石的大小,只能达到80%左右的利用率,产生大量材料的废置。但是,在粉末冶金技术的应用下,资源利用率得以大幅提升,有效降低资源浪费。另外,块状形式的矿石材料长期处于露天堆放,对环境产生不良影响,甚至破坏。由此可见,冶金技术的改善势在必行,要重视冶金技术水平的提升,使得材料各尽所用,发挥不同冶金材料的作用,切实提升使用效率,形成高性能的新材料,达到成本的降低。利用现代粉末冶金技术,能够对废矿石、旧金属材料进行再利用,有效节约资源,极大推动经济效益的获取,对可持续发展意义重大。因此,粉末冶金技术在原材料选择方面相对较为宽松,能够充分利用废旧金属、矿石等,形成不规则的粉末,满足原材料节约和回收的目标。另外,鉴于粉末冶金可塑性以及相关材料的添加,促进性能的增强和平衡。
2 对新能源技术的阐述
在科技的推动下,新能源技术逐渐被科学界重视。在传统能源开发与应用中,出现严重的资源匮乏现象,加之对环境的不良影响,使得新能源问题的出现备受关注。新能源材料需要在开发、存储以及转化方面具有突出优势。由此可见,新能源材料是发展新能源的关键因素。为了更好地实现转化和存储,其在配件、生产要素等方面都极具特色,与传统能源行业的材料截然不同。粉末冶金技术在整个新能源开发应用中占据举足轻重的地位。
3 系统介绍粉末冶金技术的类型
3.1 传统粉末冶金材料
首先,是铁基粉末冶金。这种材料是最传统,也是最为关键的冶金材料,在制造业中应用较为广泛。随着现代科技的不断发展,其应用范围不断拓展。其次,铜基粉末冶金材料。这种材料类型较多,耐腐蚀性突出,在电器领域应用较多。再次,硬质合金材料。这种材料具有较高的熔点,硬度和强度都十分高,其应用的领域主要是高端技术领域,如核武器等。最后,粉末冶金电工材料和摩擦分类,主要应用在电子领域。随着通讯技术的不断发展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技术领域也得到推广。摩擦材料耐摩擦性较强,促使物体运动减速,抑或是停止,在摩擦制动领域应用较多。
3.2 对现代先进粉末冶金材料的介绍
首先,信息范畴内的粉末冶金材料。立足信息领域,主要是指粉末冶金软磁材料。具体讲,是指金属类和铁氧体材料。随着对磁性记录材料的研究,在很大程度上推动了粉末冶金软材料的需求。其次,能源领域内的粉末冶金材料。能源材料的研发推动能源发展,其中,主要涉及储能和新能源材料。全球经济的发展使得能源需求量增大,传统能源彰显不足,因此,新能源开发势在必行,尤其是燃料电池和太阳能的开发。再次,生物领域的粉末冶金技术。生物材料技术的发展对整个社会具有不可替代的作用。要将生物技术列入国家发展计划。在生物材料中,主要包含医用和冶金材料两大类,在维护身心健康的同时,加快金属行业的进步。第四,军事领域的粉末冶金材料。在航天领域,材料的强度和硬度是重要指标,稳定性要突出,具有极强的耐高温性。在核军事范畴,粉末冶金技术也具有发展前景,更好地推动整个社会工业技术的进步。另外,新型核反应堆的建设需要具有较高的防辐射标准,而粉末冶金技术的支持下,切实增强核反应堆的安全性与可靠性,有效降低核辐射强度。
4 对粉末冶金技术在新能源材料中的应用的介绍
4.1 粉末冶金技术在风能材料中的应用
风能对我国而言,十分丰富,不存在污染,是新能源的主要类型。在风能发电材料中,粉末冶金技术主要实现对两种材料的制作,即即风电C组的制动片以及永磁钕铁硼材料。这两种材料的制作与整个风力发电关系密切,事关发电过程的安全性与可靠性,影响发电效率的高低。风能发电机制动片在摩擦系数和磨损率方面,要求较高,同时,力学性能必须突出。目前,主要应用的是铜基粉末冶金技术,完成对压制制动片的制作。制动片需要在导热方面十分突出,同时,制动盘具有较小的摩擦。在应对恶劣温度环境的时候,也能够进行有效的使用。对于永磁钕铁硼,系统永磁材料代替了传统的永磁材料,烧结钕铁硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工艺制备而成。
4.2 粉末冶金技术在太阳能中的应用
太阳能突出的特点是清洁性,是新型能源的一种,被商界所看好,开发价值巨大。当前,在太阳能领域,主要的发展方向为光电太阳能与热电太阳能,形成发展趋势。立足光电太阳能领域。其主导作用的部件为光电池,也就是半导体二极管,依靠光伏效应,促使太阳能有效转化为电能。目前,太阳能光电转化效率较低,对航天事业的发展产生阻碍。在粉末冶金技术的使用下,能够有效进行薄膜太阳能电池的制作,光电转化率得以显著提升。同时,粉末冶金技术也研发了多晶硅薄膜,代替了传统的晶体硅,光电转化率大幅提升。另外,粉末冶金技术与太阳能热电技术也实现了融合。当太阳进行地表照射之后,为了达到对光热技术的有效收集,需要发挥吸收板的功能。而吸收板的制作与粉末冶金技术息息相关,主要应用了其成型技术,发挥粉体在色素和粘结剂方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。这也充分体现了粉末冶金技术在成型技术方面优势更加突出。
5 结束语
综上,通过对粉末冶金技术优势的分析,可以发现,其在新能源材料的开发和应用中极具发展潜力。粉末冶金在创造性方面十分突出,塑造性较强,使得其在新能源材料的发展和应用中占据核心地位。粉末冶金技术的工艺原理使得其在新能源开发中更具经济性与高效性。因此,要大力推进粉末冶金技术在新能源开发应用中的拓展,为新能源的可持续发展提供保障。
参考文献
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预计经济政策环境将发生三个方面的核心变化:一是受供求的影响和政策的推动,劳动力价格将明显提高;二是由于资源环境约束增强、国际压力加大和“十一五”节能减排目标完成的激励,节能减排要求将进一步提高;三是将进一步加速经济均等化。
劳动力成本提升将推动企业提高效率、推动产业升级和产业转移;而产业升级将提升装备需求,装备制造的亮点是高端装备和装备国产化;节能减排要求提高将利好新能源、新材料,也带来脱硝、污水处理、能源合同管理等需求。另外,以新疆、为代表的欠发达地区将迎来大发展,尤其是在新能源相关领域。
根据“十二五”规划,到2020年非化石能源占一次能源消费的比重要达到15%左右,单位GDP二氧化碳排放强度比2005年要下降40%~45%。实现这两个目标的重大责任还需要由新兴能源产业发展规划来承担,环保新能源行业规划实施的力度和发展速度将带来巨大的投资空间和投资机遇。
环保新能源投资关键是看行业。核电、光伏、智能电网和新能源汽车四大领域值得关注。预计在“十二五”期间进入核电建设高峰,之后我国核电建设将保持较平稳的节奏。未来中国用电的不均衡对电力供应和电力服务将产生深远的影响,因此看好的产业是可以减少对火电依赖的清洁能源,以及解决电源和用电分布不均问题的智能电网。此外,《新能源汽车发展规划》值得期待,规划内容可能超预期,涉及汽车补贴、基础设施建设、汽车标准、电池标准等核心内容。而在新能源汽车投资板块中,动力电池和电控系统是值得关注的重点领域。
在选时的投资逻辑上,产业发展初期会重点关注新能源、新材料上游行业,比如资源类像锂矿、稀土永磁、稀土类等相关企业。而在中后期随着环保新能源中游产业逐渐成熟,竞争加剧和产能逐步释放,则要关注有核心竞争力和技术的品牌企业。
关键词:新能源汽车;产业链;整合;实证研究
一、 引言
汽车产业是国民经济的支柱产业汽车工业的产业链几乎延伸到各个产业。新能源汽车的出现在一定程度上改变了原来汽车产业的形态与格局。新能源汽车的产生是面向解决环境污染、能源紧缺等现实问题,但目前这个产业的发展仍受到诸多技术因素制约。目前我国已经有一部分汽车企业制定并实施了新能源汽车发展战略,并且数量在不断增加。这些汽车企业往往是掌握先进技术或意图掌握先进技术的大型整车企业。
本文总结发现了新能源汽车产业链特点;然后通过对我国上市车企的数据分析,推断出我国目前新能源汽车产业纵向整合的特点,实证分析我国实施了新能源汽车战略的企业的纵向整合效用。
二、 新能源汽车产业链特点
1. 新的动力来源。从能源类型角度看,新能源汽车主要包括:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等。新能源汽车的动力来源较传统汽车具有革命性变化。不再使用汽油、柴油等需要燃烧或者燃烧后产生大量碳化合物的物质作为能源,而是以电力、生物能源作为主要能源。这导致了传统汽车产业两个环节的重大变化,一是增加了储能环节的产业,二是驱动机械产业环节发生了变革。以电能驱动为例,电能的储备和转化对于汽车的使用非常重要,这就对电能的储备装置(如电池)的性能的要求非常高。电池具备需要高密度,大容量,衰减慢、安全性好等特点,目前电池的技术水平仍是制约新能源汽车发展的瓶颈。另一方面,驱动机械由燃油发动机转变为电动机,对节能、高效的电动机需求仍有待满足。
2. 新材料的需求。一方面,新能源汽车作为未来汽车的发展方向,承载着使用新材料的使命。为实现汽车轻量化、高强度、环保性等目标而研制的新材料将率先在新能源汽车上得到使用。目前主要的在研新材料有有色金属材料、陶瓷材料、碳纤维材料、纳米材料、合金材料、泡末金属等等。另一方面,新能源汽车的诸多模块亟需新材料提升其性能,如电池、电动机等。科学界、产业界仍都在苦苦追寻能够提升电池性能的材料。
3. 新一代信息技术的需求。信息技术一般指利用电子计算机、遥感技术、现代通信技术、智能控制技术等获取、传递、存储、显示和应用信息的技术。未来汽车的智能化将是大势所趋,同时,在动力系统技术成熟的前提下,未来汽车的新能源化亦将是汽车发展趋势。所以新能源汽车必然带上最深刻的智能化的烙印。虽然自适应巡航系统、导航系统、安全防撞系统等控制系统已经在很多汽车上得到成熟运用,但即便是已有的技术仍与“智能化”目标有很大距离。更何况传感技术、遥感技术、物联网技术、云计算技术甚至汽车专用计算机操作系统、应用软件等方面。汽车各部件之间的联结组成了汽车的各种内部控制系统。汽车与驾驶者或乘客之间的联结形成了人机交互系统,它与外界信息构成了新的互联网生态圈。三者共同构成了车联网,汽车则成为物联网的终端。汽车将不再是一个单纯机械产品,信息技术将成为汽车本身的一部分。汽车各部件之间、汽车与驾驶者之间、汽车与外界信息之间形成互联互动的网络,所以,电动汽车必然是一个新一代的信息技术集成应用的产品。
4. 有别于传统汽车的配套设施。新能源汽车的能源补充方式随着能源的变化发生变化。电能是目前采用的较为流行的新能源。电动汽车能源补充方式主要是充电或更换电池。所以电动汽车充电设施是需要新增的基础设施,需要与其他环节协调发展。同时,长远看还需考虑充电站的布局、路网规划,充电负荷预测,电站选址和相关配套设施的状况等多方面问题。电池等关键部件的维修也将使用不同的技术和机械工具。另外,目前产业化生产的电池都是废弃后对环境有重大影响的电池,对这一部分的处理,也将催生很多产业环节。
三、 我国新能源汽车产业纵向整合特点实证分析
1. 假设提出。从目前已有的研究可知,企业纵向整合战略与企业绩效之间存在相关关系,但在不同行业之间这种关系的表现是有差别的。但目前新能源汽车产业呈现出对技术、新材料、新能源等上游模块的需求空前的特征。那么目前已经制定并实施新能源汽车战略的企业与尚未实施新能源汽车战略的传统企业在内部资源整合和研发投入方面对企业的绩效影响程度上是否有显著差别,有多大的差别,将会是个有趣的问题。理论上,新能源车企的整合度与绩效关系应该是正向的并且其的敏感度应该高于传统车企。而研发投入在一定程度上反映了企业的向上产业整合。
由此提出实证研究假设:
H1a:部署实施新能源汽车战略的上市车企内部整合度与企业绩效有正相关关系;
H1b:未部署实施新能源汽车战略的上市车企内部整合度与企业绩效有正相关关系;
H1c:部署实施新能源汽车战略的上市车企比未部署实施新能源汽车战略的上市车企在内部整合度对企业绩效的影响上程度更强。
H2a:部署实施新能源汽车战略的上市车企研发投入与企业绩效有正相关关系;
H2b:未部署实施新能源汽车战略的上市车企研发投入与企业绩效有正相关关系;
H2c:部署实施新能源汽车战略的上市车企比未部署实施新能源汽车战略的上市车企在研发投入对企业绩效的影响上程度更强。
结构模型示意图如图1示。(本文以下将部署实施新能源汽车战略的上市车企称为新能源汽车企业;未部署实施新能源汽车战略的上市车企称为非新能源汽车企业。)
2. 变量的选择。
(1)被解释变量。本研究将企业绩效作为被解释变量。企业绩效是指一定经营期间的企业经营效益和经营者业绩。对于企业绩效的度量有很多种指标,其中净资产收益率(ROE)是会计中使用最为广泛的一个指标,本文拟采用ROE作为企业绩效的度量指标。
(2)解释变量。
①整合度。整合程度是分析企业整合的实证工具之一。大型企业的整合可能是对很多产业链上其他企业的并购之后产生的。故部分大企业的整合在一定程度上代表了产业整体的整合趋势。汽车企业在整合度的实证分析研究方面有价值增值法(VAS)、I/O表法、主辅分类法等方法。考虑到数据收集的难易程度和可操作性,本文将选用价值增值法作为测量企业整合度的方法。
巴泽尔(2000)最先采用VAS作为产业内部整合度指标,VAS=销售额-采购额/销售额*100%
为了避免利润率与销售额之间的相关性,对其进行了调整,调整后的表达式为:
净资产=总资产-总负债
增加值=主营业务收入-主营业务成本
税后净利润为归属上市公司股东的净利润、平均净收益为上市公司的平均收益率。
②研发投入。本文中研发投入将直接选用企业财务报表公布的研发投入作为度量。
(3)控制变量。因为企业规模可能带来规模经济性,所以选用企业规模作为控制变量,企业规模的度量选用企业总资产。
3. 样本选取。本文选取样本企业依据前文的产业链分析,选择有自主知识产权的,主营涉及产业链关键环节的车企。鉴于上市公司市场运作更规范,能较好的反映中国车企的经营状况;而且上市公司是纵向整合的主要参与者,同时可获取的资料较为准确,可靠性更高,因此本文分别选择了10家中国A股上市车企,其中5家为部署并实施了新能源汽车战略,5家企业尚未实施新能源汽车战略。
另外,考虑到新能源汽车在我的发展时间,2007年出台有关新能源汽车管理办法,被称为新能源汽车元年,那么比较早的企业数据可能就不包含新能源汽车战略的信息。所以选取时间跨度为2006年~2013年8年的数据。
4. 数据处理。
(1)本文使用数据处理软件为Excel和Stata。
(2)表1是根据VAS方法得到的样本企业纵向整合度:
5. 模型的建立。
(1)描述统计。(如表2示)
(2)模型建立。根据前文理论分析,构建以下时序横截面模型:
由表3的检验结果可知,本文的面板数据应使用个体固定效应模型进行估计。
6. 估计结果与分析。由表4结果可以看出,整合度的系数为正,并且在5%置信水平上显著,表明在平均意义上,资产规模一定的情况下:
整合度每提高1个百分比,资产收益率将提高0.21%;H1a和H1b得到验证;但是交互项的系数并不显著,H1c未能得到支持。本文认为这说明目前的新能源汽车企业尚未体现出较高的整合度。
虚拟变量与研发投入的交互项的系数为负,且在1%置信水平上显著,表明在平均意义上,资产规模一定的情况下:
虚拟变量对研发投入有调节效应,即是否为新能源型汽车企业在研发投入对企业绩效的影响中存在调节影响,具体来说,如果是新能源型汽车企业,研发投入对企业绩效的影响将下降16个百分比;对此,本文认为这与汽车行业的新能源技术的发展阶段有关,当前新能源技术还处于起步阶段,远未到达成熟,而对该技术的研发投入也同时处于先期投入积累阶段,还未到研发结果释放明显经济效益的阶段,因此,这一结果并不否定新技术对企业发展的作用,而是反映了汽车行业系能源技术以及研发投入所处的一个阶段状态。由以上现象可以判断,我国汽车企业的新能源汽车战略尚处于起步期。也说明了新能源汽车企业产生了更大程度的向上整合
四、 结论
新能源汽车产业链呈现出与以往产业链不同的特点,新能源汽车的产业链中新能源、新材料、新一代信息技术相关的产业重要性尤为凸显,甚至起到了制约产业发展的作用。针对新的特点需要制定新的产业整合战略。
较高的企业整合度能够带来良好的企业收益,但当前新能源汽车相关技术发展还处于起步阶段,远未到达成熟,而相应的研发投入也同时处于先期投入积累阶段,还未到研发投入释放明显经济效益的阶段,新能源汽车企业尚未体现出较高的整合度。也表明我国新能源汽车产业尚处于产业发展的起步期。
所以,未来一段时期内,我们需要对新能源汽车的产业链有清晰的认识,根据其特点有针对性的构建产业发展战略。对产业链的向上和整体整合都处于投入期,仍需足够的耐心和大量的投入,力图让企业形成规模优势和技术优势,才能让新能源汽车产业对社会产生应有的贡献。
参考文献:
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[4] 芮明杰.产业链整合理论述评[J].产业经济研究,2006,(3).
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关键词:新能源材料;教学内容;教学手段
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0132-02
随着经济社会的快速发展,能源短缺成为全球日益突出的问题。为此,发展以太阳能为代表的新能源已经成为各个国家的共识。美国俄勒冈州科技学院于2005年率先开办了可再生能源四年大学本科学位课程,之后,纽约州立大学Canton分校于2006年、伊利诺伊州立大学于2008年都开设了可再生替代能源专业。2009年底,我国开始布局战略性新兴产业,新能源产业作为战略性新兴产业的代表,成为低碳经济的发展方向。2010年,“新能源材料与器件专业”被教育部批准为战略性新兴产业相关专业之一。作为新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键,新能源材料则成为了关乎国家发展的战略性重大问题,而《新能源材料》这门课程也成为新能源材料与器件专业的核心课程之一。
《新能源材料》是建立在高等数学、大学物理、大学化学、材料科学基础、半导体物理与器件、新能源转换与控制技术、凝聚态物理等基础课和专业课之上的一门课程,专业性强,涉及面广,是材料科学与电子科学、化学、物理学、能源技术科学等多学科交叉的综合性学科,涵盖了太阳能电池材料、储氢材料、锂电池材料、燃料电池材料等先进能源材料。尽管我国已经有一些高校开设新能源材料与器件专业,但作为一个新兴专业,其相关课程建设仍相对滞后。《新能源材料》作为其中的核心课程,其建设具有重要意义。作者经过近几年的教学,针对新能源材料的课程特点,在教学过程中采用了一些新型的教学方法和手段,在启发学生学习兴趣,增加该课程的兴趣点的同时,提高了教学效果。
一、《新能源材料》教学内容
目前,可供新能源材料选用的教材非常有限,且大多数编著于多年前。新能源领域的发展可谓日新月异,陈旧的教材已经无法适应新形势下的需要。基于此,我们以最近几年的科学研究热点为依据,厘定了以下教学内容:
1.太阳能电池材料。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,是目前最有应用前景的可再生能源。本部分主要讲述太阳能电池原理、太阳能电池的结构与特性、太阳能光伏发电系统、太阳能光伏发电系统的应用以及各种太阳能电池。太阳能电池的分类很多,较传统的主要包括:硅太阳能电池、有机聚合物电池、染料敏化太阳能电池和量子点敏化太阳能电池等。自2013年起,以CH3NH3PbI3为代表的钙钛矿太阳能电池逐渐成为研究的主流。[1]钙钛矿型复合氧化物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料,A位一般是稀土或碱土元素离子,B位为过渡元素离子,A位和B位皆可被半径相近的其他金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变。目前,钙钛矿太阳能电池的效率已经接近20%。
2.锂离子电池材料。锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。[2]在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。锂离子电池的研究是当前能源领域的研究热点,本部分主要讲述的内容包括:锂离子电池的工作原理、锂离子电池负极材料、锂离子电池正极材料、锂离子电池电解质材料以及锂离子电池隔膜材料。
3.金属氢化物镍电池材料。20世纪60年代末,科学家发现储氢合金。进一步的研究发现储氢合金在吸放氢的过程中伴有电化学效应、热效应等。1973年起科学家开始把LaNi5型储氢合金作为二次电池负极材料,1987年建成Ni/MH电池的试生产线,1990年,Ni/MH电池商业化,日本居于世界前列,1990年,日本三洋公司开始批量生产,美国、德国相继开始生产。我国近年来发展很快,相继建立的一些电池生产企业,如天津和平海湾,深圳比亚迪等。本部分主要讲述的内容包括金属氢化物镍电池原理、结构和特性以及其优缺点、储氢合金负极材料、镍正极材料以及Ni/MH电池材料的再生利用。
4.燃料电池。燃料电池是一种不经过燃烧而在等温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效而又环境友好地转化为电能的发电装置。它的最大特点是燃料和氧化剂是从电池外部连续注入电池的,是继水利、火力和核能发电之后的第四类发电技术。2005年,日本Honda推出50kW的燃料电池轿车,2006年三星公司推出燃料电池笔记本电脑,极大的推进了燃料电池的工业化进程。本部分主要讲述的内容包括燃料电池原理、质子交换膜型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池以及燃料电池汽车基础。
二、《新能源材料》教学手段尝试
1.各种教学手段和教学方法的综合运用。《新能源材料》涉及的范围很宽,包括无机、有机,非金属、金属等知识体系,着重强调数理基础,理化结合,材料、器件、系统的结合。[3]由于该课程较抽象,且都是学生还没有接触到的领域,学生在初次接触本门课程时经常会遇到知识过于抽象不好理解的困难。因此需要改变传统的教学方法,采用多种多样的教学模式和教学手段,尤其是要充分利用多媒体技术和网络技术等现代教学手段,形成直观形象和生动的教学场景,从而提高教学质量和教学效率。多媒体课件能将新能源材料中抽象难懂的概念、关系、原理以图像、声音、动画、视频的形式变得具体化,从而可以增强学生学习的主动性和积极性,提高教学效果。比如可以在锂离子电池基础部分讲述完成后,使用视频的形式来阐述锂离子电池完整的制作过程,加深学生的印象。在讲解燃料电池时,可以先利用通用公司制作的关于燃料汽车的广告,来激发学生对燃料电池的兴趣。但应用现代化教学手段并不等于全盘抛弃传统的教学手段,黑板的随意性和互动性不是多媒体所能完全替代的。对于原理的阐述时,例如阐述各种电池器件的工作原理、电化学原理和固相合成原理等难点问题时,应该通过板书逐个击破。因而在实际教学中要合理地将现代教学手段与传统的教学手段结合起来,提高课堂教学的质量。
2.课堂―实验室―工厂三位一体的培养模式。《新能源材料》所涉及到的理论内容较为抽象,仅靠课堂上的教学很难实现让学生对新能源材料的了解和认识。作为课堂理论教学的补充和延伸,通过开设课程实验可以加深学生对理论知识的理解,并提高学生的动手能力和分析解决问题的能力。实验内容的设计,不仅要注重实时性,同时还要突出实验的专业背景,这样才能真正体现实验教学的系统性和专业性。目前,本课程开设的基础实验包括:锂离子电池正负极材料的制备,电池装配及性能测试;基于TiO2的染料敏化太阳能电池正负极制备,电池装配及性能测试;燃料电池的基本原理和燃料电池的性能测试。实践活动包含着与理论教学相关的实践活动内容,不仅体现着理论联系实际的教学理念,还可以培养学生实践能力和创新能力。青岛科技大学在城阳区青大工业园和平度新能源材料产业园区均设有实习基地。其中城阳区可以进行动力型锂离子电池正极材料、负极材料的制备以及电池的装配实验;平度市新能源材料产业园区里的企业可以进行单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池以及完整的太阳能电池装配线。通过学生走进实验室,再走进企业,可以实现课堂―实验室―工厂三位一体的理论与实践相结合的模式。
3.实施交互教学,让学生走上讲台。为了进一步激发学生的学习兴趣,我们安排了每个学生都有上台演讲机会,让学生参与到教学中来。每人大概分配10分钟时间,一个学生一个命题。题目主要分为二类:一类命题来源于前沿领域。即从最新的Science、Nature及其系列子刊等国际著名期刊上寻找关于新能源材料的最新进展,让同学们完成从资料查找、到阅读,再到课堂讲授的完整流程。比如,针对目前太阳能电池中,研究最热的钙钛矿电池,让学生通过查找文献,指出钙钛矿电池效率高的原因所在,效率可能继续提高的因素以及钙钛矿电源目前存在的缺陷。另一类命题来源于生活,比如目前国家大力推行电动汽车,那么最适合作为动力型锂离子电池正极的材料有哪些?目前大多数农村用的小型电动车采用的是哪一类电池?太阳光的光谱范围是多少?什么样的材料才能最大范围的吸收太阳光,并将其转变为可存储能量?等等。另通过这种交互的教学方式,学生的积极性普遍得到了提高,学生在讲授过程中,不但自己有了很大的收获,教师也能在相互的交流中获益颇多。
三、结论
我们根据目前国际的研究热点,确定了包含太阳能电池材料、锂离子电池材料、金属氢化物镍电池材料以及燃料电池材料四大领域的教学内容。并根据新能源材料课程的特殊性,改变传统的教学方法,通过各种教学手段和教学方法的综合运用、课堂―实验室―工厂三位一体的培养模式以及交互式教学等方式,调动学生学习的主动性和积极性,使《新能源材料》的教学手段更加完善和成熟,并取得了令人满意的教学效果。
参考文献:
[1]Hodes,Gary.Cahen,David,Perovskite cells roll forward[J]. Nature Photonics,2014,(8).
经济技术开发区是省发展新型工业的重要平台,近年来经济保持了平稳快速发展,产业结构不断优化,为带动市地方经济和社会发展做出了积极的贡献。新能源、新材料产业在省具有巨大的发展优势和发展潜力,是省委、省政府确定实现绿色发展的新兴主导产业。经济技术开发区以新能源、新材料产业为主导,创建“国家新型工业化产业示范基地”(以下简称“基地”),将形成市地方经济的新的增长点,对于加速推进市的特色新型工业化进程,加快转变经济发展方式,推动社会和经济全面、协调、科学发展,都具有重要意义。
二、指导思想
以科学发展观为指导,根据国家新能源和新材料产业政策的发展方向,依托本省优势资源和应用市场,充分发挥现有的产业基础,在经济技术开发区集中产业、政策、人才、资金、服务等资源和发展条件,按照市场需求,牢牢把握发展机遇,培养和引进龙头骨干企业,加大核心技术产品的研发和生产,迅速扩大产业规模,提高产品的科技含量和附加值,加快推进基地的建设,争取在较短时间内实现跨越发展、绿色发展、和谐发展和统筹发展。
三、发展目标
新能源产业以太阳能光伏、光热和锂离子电池为主,新材料产业以电子材料、新型合金材料、新型化工材料为主,充分发挥资源、产业基础等方面的比较优势,延伸产业链条,培育产业集群,不断提高自主创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,突破制约发展的关键技术,努力提高产业发展整体水平,形成一批拥有自主知识产权、核心竞争力强、市场占有率高的优势骨干企业和企业集团,将经济技术开发区打造成为我国西北地区特色鲜明、优势突出的新能源和新材料产业基地。力争到“十二五”末,新能源、新材料产业实现产值440亿元。
四、主要政策
1.加强政府宏观指导和组织协调力度。由市政府、经济技术开发区管委会和市发改委、经委、科技局等相关部门负责人组成领导小组,负责对基地的创建工作进行领导和组织协调,督促各项工作的开展,在政策、资金、规划建设、产业发展等各个方面给予大力支持。
2.加强服务,认真落实国家各项政策措施。各部门要加强协调力度,提高服务水平,积极衔接落实国家相关产业调整振兴规划和支持省藏区经济社会发展的各项政策措施,争取国家和省上在项目贴息、补助、投资和技术改造等方面更大的资金支持;同时要进一步加强与市上相关部门的沟通协调工作,切实做好国家政策的贯彻落实,加快推进创建基地的各项工作。
3.加大财税政策支持力度。在财政政策上,对新能源、新材料企业自主创新和技术进步、重点项目建设给予重点支持,以推进太阳能光伏、太阳能光热、锂离子电池、电子材料、新型合金材料和新型化工材料产业的快速发展;积极落实各项财税支持政策,做好企业所得税、增值税等国家税制改革相关配套政策的实施,切实使各项优惠政策落实到位,支持新能源、新材料产业发展。
4.加大招商引资力度,加快产业集聚发展。围绕经济技术开发区现有的产业基础和资源优势,相关部门要提出一批重大项目,以新技术为重点,进一步加强招商引资工作的针对性,积极引进战略投资者;要创新招商引资方式,加强项目推介,加大对口招商力度,实现招商引资由追求数量向提高质量的转变,为基地的可持续发展创造有利条件。
5.培育行业龙头企业,不断壮大产业规模。以资本、产业链为纽带,尽快出台扶持政策,重点培育一批在太阳能光伏、太阳能光热、电子材料、新型合金材料、新型化工材料等领域优势明显、特色鲜明的龙头企业,充分发挥龙头企业对新能源、新材料产业发展的示范带动作用。