電力電子這個專業今後的發展方向會是什麼？現今研究的熱門又是什麼？

01-12

如果今後從事有關電力電子的工作的話，如果不搞科研，向什麼方向發展好一些？

我了解到知乎里學電的還是相對少的，所以回答前我在這裡還想先簡單先科普一下電力及電力電子的一些相關基本知識。

電力電子技術是一個二級學科，它歸屬於「電氣工程」這個一級學科，電氣工程下面還有另外的「電力系統及其自動化」、「電機與電氣」、「高電壓與絕緣技術」、「電工理論與新技術」這四個二級學科。

各個二級學科側重點還是很不一樣的，而電力電子技術說白了就是如何更高效的使用電力半導體器件進行電力變換。

這些半導體器件容量都比較大，一般變換的都是幾萬到幾十萬的電壓，可不是兒時小打小鬧的二極體小燈泡。這些器件包括晶閘管、GTO（Gate-Turn-Off Thyristor,門極可關斷晶閘管）、IGBT(Insulated-gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極晶體管)等等等等。

這是個普通晶閘管。

大傢伙來了，用於直流輸電的換流閥。

電力電子技術還包含四大類基本變換：交流變直流（整流），直流變交流（逆變），還有就是交流變交流和直流變直流的變換。

生活中可能相對常見好理解的一類電力變換就是直流輸電工程（HVDC），直流輸電的基本流程很簡單，就是交流電動機發電後經過變壓器升壓，而後通過換流器將交流轉換為直流（整流），經過直流輸電線路，到達用電側後，再經過一次換流器將直流轉換為交流（逆變），最後再通過變壓器，將交流嘩啦啦送到千家萬戶。

想找一個簡單的直流示意拓撲沒找著，就拿這個吧，您可選擇性只看發電機、變壓器、換流器和直流線路。

為什麼要特別提及這個器件和這幾類變換呢？因為電力電子技術從本質上來說，就是在往死里研究這麼些東西啊！

對於器件方面，可以有比如研究這些器件怎樣能夠耐受更大的電壓等級？怎樣能夠處理更大大至兆瓦級或者更小小至毫瓦級的電功率？它們的通態、斷態以及開關損耗怎樣降的更低？

對於變換來講，可以有比如怎樣更進一步降低換流器（整流器、逆變器）的損耗？怎樣更加靈活的控制電流的變換（基於IGBT的強制換流、PWM控制、柔性直流）？

可以說，現在的電力電子技術在電力系統中已經無處不在了，其發展方向也非常廣，國內的很多科研課題的研究方向涉及或者轉向電力電子的也已經越來越多了，這就好似老外們現在單純做電力系統的已經非常少了，而真正有研究價值和發展前景的就是在電力電子這一塊，把半導體器件和電流變換技術提升上去已經成為電力系統向更高級更智能的一個基礎了。

列舉幾個現今電力電子相對熱門的研究方向：配電網分散式發電與新能源接入技術、新能源中的風力發電併網技術、柔性直流輸電技術、電力電子在電動汽車方面的技術……

其根本還是先前所說到的器件和變換技術的深層研究，所以有時候感覺把這些學通了，相關的方向也就觸類旁通了，電力電子好像並不如電力系統方向那麼龐大複雜了。

對於工作來說，我知道的幾個單位對電力電子這個專業需求不小，比如ABB、西門子、南瑞繼保甚至華為，同樣我也覺得，學這個專業其實也更適合進這些單位而非電網。如果不搞科研的話，起碼懂其中一二吧，那進這些單位的市場和銷售部門想是沒太大問題，再不濟就去電網好了= =，只是未必能發揮價值，而且電網裡單純做電力電子的少之又少吧。

其文冗雜，歡迎指正和補充。

看到這個問題的關注人數挺多的，在電力電子板塊下面實屬不易，但是答案里的完整乾貨不多，主要是列舉的發展方向零散不全，半夜睡不著，就強答一下吧。

先說題主問題的結論：如果不搞科研，沒有什麼方向是「不好」的方向。什麼是不好的？我覺得不適合自己，自己不感興趣的方向才是不好的方向。每一個方向既然有人提出，有那麼多人在追蹤研究，一定是好的。

下面斗膽說下自己對電力電子的發展方向的理解，講道理的話這種話題只有領域內有資歷的專家學者才講的好，我這種菜雞是沒什麼資格講這個話題的。這個話題太大太大了，所以很難很難講，因為電力電子裡面涉及的知識體系太廣泛了，劃分的維度不一樣，很難寫出一個全面和系統的描述。具體的內容如果大家感興趣，還是建議去搜索專門的書籍和論文，綜述，報告研讀，我這個就是泛泛不能再泛泛而談了。而且我列的視角也是一家之言，肯定有遺漏和不合理之處，我仍然建議如果感興趣，就去跟蹤知名期刊,會議的相關論文和知名學會組織（比如國內的中國電源學會），教授學者的研究方向做嚮導，還有知名企業的產品趨勢。

如果是學生，面臨考研保研或者讀博等升造的，對電力電子國內高校的一些情況感興趣，可以參考我的回答：國內外高校電力電子方向強的有哪些？各自的側重點是什麼？ - 張珅華的回答

首先說明，我也只是一個電力電子研一的學生，不是什麼科研大牛工程大牛，具體的科研沒做過多少，菜雞一隻。但是對於綜述和方向性的東西感興趣所以關注和了解的多些，以下的劃分方式只是自己膚淺的看法，希望有幸能對一些剛入門的朋友們能有所幫助。同時也異常希望各領域的真正大牛能指正和補充一些乾貨。

關於電力電子技術這門學科是什麼，現在知乎相關板塊裡面學電的學生和電氣從業者越來越多了，我想沒有介紹的必要了吧。如果一言以蔽之，我個人傾向於這一句話：電力電子技術(power electronics)是對電能進行變換和控制的技術。

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1.從電力電子學科的內部結構劃分，研究和發展方向包括：

電力電子器件

電力電子變換電路

電力電子控制技術

電力電子的應用技術

電力電子系統封裝，結構設計與系統集成

具體可以參考我的這個回答：電力電子變流器的研究，除了從控制演算法上創新，還能從哪些方面創新？ - 張珅華的回答

2.從電力電子技術的研究新理論劃分，還可以有如下發展方向：

電力電子電路的新型拓撲理論，工作機理

電力電子系統的建模，模擬與控制

電力電子電路複雜行為分析與控制

電力電子系統CAD

……

3.從電力電子技術的外部應用劃分，主要研究和發展方向列舉如下：

電力電子器件技術：

傳統硅半導體器件的優化/測試/盡限/串並聯/健康管理等問題，新型寬禁帶器件的工藝/材料/製造和測試/應用/封裝集成等問題。給出一張下周在XJTU召開的2016年寬禁帶半導體電力電子技術國際研討會的報告內容，這裡面都是這個領域最出名的大牛，可以對這個研究方向窺一斑而見全豹。

開關電源與消費電子：

這個方向其實也很大了，所有的開關變換器廣義上都可以叫開關電源。這邊呢特製中小功率的用於日常生活中消費者使用的電器設備供電的開關電源，就叫消費電子中的開關電源。具體的發展方向包括主電路拓撲優化和組合，軟開關技術，超高頻化，高性能數字系統和數字控制等等……

工業特種電源技術：

研究應用於電解電鍍，陽極氧化，空氣凈化，感應加熱，焊接，光電顯示，食品滅菌，激光紅外，醫療設備，航空航天，船舶艦艇等軍工裝備，電力試驗等的特種電源，它們的特點就是電壓或電流等級特別高，或者對動態響應/紋波要求特別高，或者對所發出的電壓/電流波形有特殊要求，比如高壓脈衝，梯形波等……發展方向和高頻開關電源追求的目標是統一的，比如更小的體積，更大的功率，更高的可靠性，更優的控制演算法等

電力電子集成技術：

電力電子裝置的複雜性與其應用的廣泛性之間的矛盾越來越尖銳。國際電力電子學界普遍認為，電力電子集成技術是解決電力電子技術發展面臨的障礙。簡言之，就是在中小功率的場合想把主電路、驅動、保護和控制電路等全部集成在一個矽片上，大功率的話就必須混合集成。這裡面主要是考慮分布參數的影響，電磁場的分布和兼容，串擾的耦合，發熱的情況和散熱管理等問題。

逆變器及其控制技術：

這個說起來也很大了，就是針對DCAC電路本身而言的方方面面改進，發展方向比如多電平啊多重化啊並聯啊均流啊新的調製方法啊死區補償啊併網方式啊blabla……列都列不完

其他的時間關係就不具體贅述了……，大方向還包括（每一個都有很多具體應用和拓撲）：

可再生能源發電

分散式發電與微型電網

柔性輸電與智能電網

電力傳動與軌道交通

多電平變流器

電動/混動新能源汽車與V2G

電能質量控制

電磁兼容設計

UPS與數據中心供電

無線電能傳輸技術

等

有時間再補充整理。

至於就業，如果有人感興趣的話就給大家列一下我所了解到的對口單位。

不好意思，我之前的專業是電力系統及其自動化，對電力電子不是特別了解。現在做和電能質量相關的產品（無功補償、有源濾波、電能質量監測等），就拿無功補償來說吧，傳統的做法是電容+電抗+接觸器，但這兩年會有一個趨勢，用IGBT來取代原來的傳統補償方式，其實也就是電力電子在起更大的作用。還有一些別的產品，也越來越電力電子化。

所以，我覺得，如果不想搞科研的話，那可能就得考慮marketing和sales兩個方向了，看你喜歡做什麼。對我而言，很喜歡marketing和sales的工作。

電力電子技術簡單介紹：

1.概念上來說電力電子技術就是利用各種電能變換拓撲對電能進行變換的一種技術手段（所以電力電子裝置本身耗能要盡量的少，越少越好）。

2.所謂電能變換，最基本的是把已有的電量（電壓、電流）波形，基於某個類電路拓撲，採用某些控制方式（安排電路的工作階段），變成所需要的電量的波形，也即對電能信號進行處理（處理後的電就可以方便你用了）。

3.電能是能量很大（大小是相對的）的電信號，所以電力電子電路上的走電能的部分，需要的器件就必須有一定的抗電壓電流的能力（電力電子器件和信息電子器件的區別即在此）。

4.電力電子技術不僅僅需要進行電能變換，更重要的是需要得到好用的電能。什麼叫好用呢？就是你需要得到什麼電量的波形，波形的畸變要小，越小越好。

電力電子技術發展：

1.器件的發展，器件損耗減小，體積縮小，器件功能增加，最好能夠把電路都變成模塊，最後大部分人只需要拿模塊組合一下，研究控制即可。

2.擴大應用場合，需要電能變換的地方，都是電力電子技術應用的舞台。

3.任何技術（不單單是電力電子技術）研究的熱門都和政策相關，只是電力電子技術在不同場合的應用。

好的發展方向：我也還是學生，不太了解。

總的來說，電力電子技術就那麼一些東西，但說起來容易做起來難。

歡迎指正，與各位共勉！

電力電子的熱門幾年前是光伏併網國家扶持少了成本高了所以現在不怎麼樣了

當前最熱門的應該就是充電樁車載充電機

這裡面涉及的內容主要有pfc Dcdc 效率這幾個指標就是當前追求的

個人認為：隨著電動汽車的推廣在電池二次回收儲能方面

用西安交大劉進軍教授的一句話講：電力電子的研究方向無非就是器件、拓撲和系統。器件方面，已經成熟的硅器件的性能已經接近理論極限和工程極限，目前比較熱門的是SIC 和GaN新型半導體器件，據說SIC MOSFET構建的逆變器效率可達98.5%！拓撲方面，李澤元教授認為目前的拓撲已經很成熟，很難有大的突破。系統方面，電力電子滲透各行各業，系統建模和模擬日漸重要，在高壓直流輸電，柔性直流和交流輸電，電機控制，航天電源等系統中被廣泛應用。

分享一個行業大牛的報告。

浙江大學徐德鴻：電力電子技術2030展望

徐德鴻：浙江大學教授、博士生導師，工學博士。IEEE Fellow，浙江大學工學部副主任，電力電子技術研究所所長。研究方向：電力電子技術、新能源變流器及控制、儲能技術、微型電網、燃料電池發電系統、電能質量控制。

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTEwMDY1MA==mid=401718637idx=1sn=b21098f299006ce04254073b2fe4cdb0scene=2srcid=1228uy2IvlUVYcab9TCpM6Jqfrom=timelineisappinstalled=0#wechat_redirect

電力電子有個熱門是電力系統的電力電子化。因為未來能源互聯網需要更多的分散式電源，也需要儲能，包括各種電動汽車，新能源的接入，就需要更高效的電能轉換。

電力電子未來一片光明啊……國內從事電力電子的主要有兩個方向一是做元件二是做應用電力電子的發展十分迅速解決方案也對於元件選擇的依賴度比較高所以未來以這兩個方向為代表電力電子將會更廣泛的應用於各個領域……

電力電子的思想很簡單具體的拓撲設計也就那麼幾樣但控制方式和工作思路很多樣化實際上有很多待解決的問題有很大的發展空間具體來說第一個方面電力電子元件的研發比如研發出電壓等級更高、更可靠的器件電力電子技術就可以向高壓電力系統甚至軍工等領域滲透基本是走更高的電壓等級、超高頻同時不斷提高穩定性的路線（電力電子技術的最大實際應用問題就是可靠性）現狀就是國內研發一個可靠的UPS（某種電源系統）都很吃力第二個方面就是具體應用時的解決方案設計做這個的人很多啦都是系統工程需要各個方向的人協同設計最簡單的比如用電力電子的辦法把所有傳統電機的控制方式全部進行進一步優化還比如伴隨著直流理論的發展直流系統和交流系統的發展開始逐漸「站隊」我們現在當然是交流主導了但很多人已經開始研究直流系統的設備元件就需要大量新型電力電子裝置空間很大不是么?

電力電子在工程應用中追求的是高效率、高功率密度、低成本～
我所知道的一些熱門研究方向有led驅動，新能源發電，電動汽車，分散式電源等，每個方向都包含很多細的小方向～當然也可以研究器件，電力電子的發展很大程度上依賴器件，現在較火的有碳化硅，只是條件要求較高。
就業的話就不太好說了，沒有經驗，參考別人的經驗大致有國企：電子研究所、電力設計院、電力局、東方電氣等，大型外企私企如：西門子，施耐德，ABB，愛默生，華為等等，其它中小型私企外企很多～

從身邊學電力電子的同學就業可以看出，主流傳統學電力電子有去做傳動控制的，有做新能源光伏，也有做電源的，其實電力電子方向不少，應用很廣，游刃於強、弱電之間。

強電方面：現在國家電網搞得特高壓直流輸電技術，大型的無功補償裝置，有源電力濾波（APF）等；弱電方面：1，我實驗室的同學大部分是搞電力電子技術在傳動控制領域的應用，這個方向就是電力電子與電力傳動，像現在的高鐵技術，電動汽車，風力發電等，核心是AC/DC/AC變換，為的是實現對電機的變頻控制；2，光伏發電，室友研究的就是這，也簽了一家做光伏的企業，什麼最大功率跟蹤（MPPT），為的就是實現效率最大化；3，有同學做電源的，我們都說是純電力電子，現在很多場合都需要特殊電源，我所知道的比如機場就需要特殊電源，還是大功率的，個人覺得未來充電樁會大量使用，這也是電力電子方面的東西，也可以歸為電源一類。

才疏學淺，不吝賜教。如有回答不合理的地方還需包涵。

本人目前研三，即將畢業之前，知網怒答一波本人所學專業----電力電子與電氣傳動。

電力電子是一門綜合性的交叉學科，結合電力，電子，控制。研究方向有：

1、功率半導體器件（晶閘管，GTO，電力MOS，IGBT，IGCT），這個主要是材料方面的；

2、電能變換：四大電能變換AC-DC，DC-AC，AC-AC，DC-DC；這個研究只要是研究高效率功率變換拓撲；可以這麼說在我們生活中，小到手機充電器，大到遠距特高壓直流輸電，潛艇，航母，飛機，航天器都有應用。

3、控制技術：該控制技術主要是結合特定的場景，對功率變換器進行控制，手段太多，不多說了。

發展前景：

同學，現在都是21世紀了，傳統的電力系統已近誕生一個世紀。可以這麼說，現在中國的電力系統如果說第二，沒人敢說第一，為什麼，中國這麼複雜的電網結構，這麼大的裝機容量，其他國家能比的上嗎？什麼，美國？呵呵，你去看看數據就知道，私人企業供電能搞出中國國家工程這樣的功能嗎？但是！！！歐美國家看不慣，又刁難我們，排放不達標，污染環境，威脅全人類。特朗普覺得虧了，所以推出巴黎協定。所以，國家由開啟了新的打臉行動。十三五，國家電網公司提出，發展「堅強智能電網」。智能電網這個東西國外早就在搞了。國外的分散式放電做的很好，這個我承認，確實甩中國很開。所以目前國家繼續電力電子人才。電力電子和智能電網有什麼關係？這樣說目前的集中式發電主要是以同步電機進行有功和無功的調節，發電的節點就只有一個。而智能電網是通過協議(目前比較成熟的IEC61850)將各個分散式發電的節點，微電網，電動汽車等用電發電單位聯繫起來，具有電力流、信息流和業務流高度融合的顯著特點。這時電網中就不止一個點在發電，而是很多（通常是已一戶為單位），這時候光伏，燃氣輪機等等清潔能源就可以上了。這些電能一部分滿足用戶需求，多的則饋送到公共網，電能併網條件是，頻率，幅值，相位無差。怎麼辦？功率變換器！逆變器！他是用戶和電網的介面，它輸出的電能直接決定併網好壞，也直接決定了公共電網中的工況和潮流。而每個節點都要控制，現在又很多控制技術可以讓逆變器模擬傳統同步電機特性，比如下垂特性。等到材料成熟以後的變壓器不在是現在的鐵坨坨，而是固態變壓器SST，功率密度超級高，體積超級小。誰說電力電子去電網不好，國網現在搞的就是智能電網。

再說電力傳動，現在連小米都要做電動車。。。。電動車說白了就是電機，電控，電傳，電池，電管五大系統組成的，我不是搞這個的，只是大概了解，粗略的說一下每個部分。電機目前比較常用的永磁同步電機和三相非同步電機。電控說白了還是控制器和逆變器只不過控制對象變為了控制轉矩和轉速。電傳，百度EVT，我同門是做這個的，天天跟我抱怨，只可惜我不懂。電池，本人認為是電動汽車中最貴的東西直接決定了車的續航能力，電池管理系統主要是對電源進行管理，使得電源效率更高，話說特斯拉為什麼續航這麼6，還不是因為電池的均充，均放做得好。

最後說一下國防工業。說一個人就是了，馬偉明。國寶級專家，使得中國艦用電磁技術領先美國10年。

總的來說，電力電子是一個新型學科，最前沿的科學技術，是人類走向電力能源精細化控制的必經之路，也是未來電力系統，乃至這個能源結構的發展方向。

如今比較火的主要是兩個方向，器件本身和系統應用！器件這塊屬於半導體，國外的公司技術領先，國外的器件用的還是比較多。所以國內高校和企業應用做的多，高校裡面比較有名的像浙大，清華，西交，華科，南航，礦大，合工大都是各有特色，偏向的各自的領域不同，各有所長！企業方面，像陽光，華為做光伏，思源，榮信，盛宏做電能質量，匯川做電機驅動等。

我現在才大三剛讀完，不過對電力電子這個方向很感興趣。讀過一些論文和書籍，大都提到未來電力電子在以下幾個領域有很好的發展。

一是新能源分散式發電系統，包括光伏和風電。

二是電氣化交通，包括電動汽車和軌道交通，我個人選導師也可能會選研究這個方向的。

三是智能電網和微網，做潮流控制以及電能質量管理，現在在電力電子學術領域裡提的電力電子變壓器還有能量路由器應該就屬於這一塊。

還有就是做通信電源，畢竟在計算機技術不斷發展壯大的大背景下，特別是如今把安全加入計算機基礎架構中，所以供電需要更可靠高效，包括ups，以及與新能源相結合的通信電源技術還是很有研究前景的。

另外，新型電力電子器件的研究和應用應該是共性的問題，從事任一個電力電子相關的領域，都離不開對電力電子器件的了解和使用方法的熟悉，所以把它當成是基本功更好一些。

才疏學淺，見識不夠，回答有不好的地方多多指教。

突然意識到自己學的就是這方面的，不過，我們和核有關，所以，方向明朗一點，不過相對來說以後的路要窄點

《電力電子》是中文叫法，在國外叫「powerful electronic」，直譯過來就是高功率電子。國內為什麼叫電力電子呢？因為它的應用場合通常是在電力方面，故將其譯成了電力電子。與其相對的是小功率電子，例如單板級、晶元級，一般用於邏輯及運算。可見電力電子的稱謂是由其應用的行業屬性所決定的，因此一般從事電力相關的行業。電力電子從業簡單總結起來包括：新能源發電、自動化設備（電力拖動）、充電樁、伺服控制、直流輸電等。

謝邀。

整流and逆變。