随着社会的不断发展，传统能源消耗正在以惊人的速度增长，据专家预测,地球上煤的开采只能维持200多年，而石油天然气只能维持80来年。传统能源在凸显枯竭的端倪后，以及传统能源带来的污染和全球变暖等严重的气候问题都让在能源的研究上发生了重大的转变：围绕传统能源的改造升级和清洁能源的利用开发成为了能源研究的主要方向。
因此，注重新能源的开发利用、保护环境、提高效能、控制污染物的排放并实现可持续发展是新时代能源领域的主要议题。
新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的8种能源形式，如太阳能、核能、海洋能、风能、地热能、氢能、生物能等。开发新能源必须以新能源材为支撑，新能源材料是实现新能源转化、利用以及发展的关键所在，包括电解质材料、储能材料、半导体材料、纳米材料、介电材料、膜材料等。而新能源器件则是可以直接或经转换成人类所需的光、电热、动力等任何形式能量的载能体，主要是太阳能、化学能、风能核能等形式的储能器件。
- 新能源材料与器件
新能源材料与器件就是以上述内容为对象，重点研究与开发新一代高性能绿色能源材料、技术和器件的门科学，如通信、汽车、医疗领域的动力电源，新型锂子电池材料、新型燃料电池材料和新型太阳能电电材料等。该专业以化工能源科学、材料科学化学等学科为依托，什么样的新能源，就研发与之相关的材料与器件。例如在能源行业，研究锂电池，太阳能光伏发电等;在生物质能方面研究滑气的生与净化、制造充油的植物等:在化学行业则研究氢气的液化和存储等。
- 新能源科学与工程
新能源科学与工程是一门研究请诸如新能源、可再生能源的开发利用的学科，是以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发利用，用取之不尽用之不竭的可再生能源来取代资酒有限、对环境有污染的化石能源。
本专业由原新金源科学与工程、风能与动力工程两专业合并而来，在国内尚属新兴专业,涉及了多种学科的交叉点用。由于国内风电产业发展缓慢，本专业近几年才得到关注,在学生的培养和科研方面也在“摸石头过河”。
在主干课程的设置上一直在进行着探索和研究，主要培养具备能源工程、流体力学、动力机械动力工程等基础知识，掌握新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术以及风能、太阳能生物质能等新能源科学领域的专业知识，能在国家新能源科学与工程领域开展教学、科研、技术开发、工程应用经营管理等方面工作的高级应用型人才。
3、能源与环境系统工程
能源与环境系统工程主要研究将煤炭石油、天然气等次能源转化为电力热能等二次能源的生产和利用过程，以及风能，太阳能生物质能等新能源的开发利用等技术问题。伴随能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染能源的生产必须高效、清洁。
本专业由原热能与动力工程(火电厂集控运行方向)改造而来，为适应国家能源战略发展要求，把所学专业与能源环境密切联系起来。这个专业不仅对自动化控制十分依赖，而且是一个复杂系统工程,它集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等高新科学技术，是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。
4、储能科学与工程
储能科学与工程是2020年经教育部审批的一个本科新专业，由西安交通大学首家开设。本专业致力于培养掌握储能专业基础理论知识和专业技能方面的多学科综合知识，具有整合思维、工程推理和解决复杂工程问题能力,具备从事储能材料、器件与系统的研究、开发设计、制造和管理的技术能力和工程实践能力，能够适应未来各种新能源产业领域对人才的需求。
所谓储能科学主要是指电能的储存，即通过一定的容器和设备，将能量储存起来以解决车辆、轮船或飞行器的动力问题，比如新能源汽车所使用的锂电池就是储能的一种形式。
储能技术是“能源革命”的核心技术，具有广阔的应用和产业前景。我国能源结构正经历前所未有的深刻调整，储能技术作为重要的战略性新兴领域，需要加快物理化学材料能源动力电力电气等多学科多领域交叉融合协同创新。
5、核工程与核技术
该专业主要研究核能的安全利用以及核电站的建设运行与管理，是一门与我们生活切相关的学科。目前核能的应用已经拓展到生活的各个领域，像核电站核聚变核动力以及医院的CT、核磁共振、核检测、核分析辐射加固无照余菌、无照育种等等，都与人类生存与发展息息相关。特别是在当今社会能源紧缺的状况下，作为一种清洁无污染的高效能源，核能将逐渐取代太阳能、风能、地热能、水能等受地域限制极为明显的能源形式，显示出强大的生命力。
6、核化工与核燃料工程
该专业是一门研究核燃料提取及燃烧后废物处理的学科、也是核能利用的核心技术。
7、能源化学工程
能源化学工程作为化学的一门重要分支学科，主要开展化石资源优化利用的基础与应用研究，重点解决高效新型催化剂研制及其工业放大等重大问题。它是掌握煤炭综合利用，了解非煤矿物能源，普及新能源和可再生能源知识，实现能源科学利用和可持续发展的重要科学基础，重在利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换能量储存及能量传输问题，以更好地为人类经济和生活服务。主要研究方向包括能源清洁转化、煤化工、石油化工.燃气及天然气工程环境催化、绿色合成、新能源利用化学转化环境化工等，本专业代表了我国乃至世界未来能源发展的方向，具有广阔的行业前景。
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