本届大赛作品内容以新能源装备为主,主要包括以下9个赛道:企业命题、油气绿色高效开发装备、海洋能源高效开发与利用装备、新能源制备装备、储能与低碳能源装备、能源动力工程装备、低空经济动力装备、智能水力及水动力装备、其他能源装备。
1、企业命题
围绕石油机械、管道装备、压缩机等领域,涵盖系统研发、机理研究、工艺技术、材料开发、测量装置设计等多个方向,共包括23个赛题,旨在推动能源装备技术创新与人才培养,同时也为后续校企合作科研奠定坚实基础。
参赛团队可选择与自己研究方向切合的一个赛题,也可以是一个赛题中部分科学和技术问题。特别说明,无需拘泥于企业命题的具体细节,只要是与自身研究方向相关的参赛项目,均可报名参与,充分发挥专业优势,在竞赛中探索创新,助力能源装备领域的技术突破与人才储备。企业命题赛道具体赛题见官网《第十三届中国研究生能源装备创新设计大赛企业命题发布通知(第一批)》。
2、油气绿色高效开发装备
在全球能源结构转型和“碳达峰、碳中和”战略目标的驱动下,油气行业正面临前所未有的绿色发展挑战与机遇。传统油气开发模式依赖高能耗、高排放、采收率低的装备与技术,不仅导致资源浪费,还加剧了环境污染。与此同时,新能源技术的快速发展对油气行业提出了更高的低碳化、智能化要求。当前,我国油气行业在绿色开发方面仍存在较多问题:高碳排放、能效低下、污染治理难、智能化、非常规油气资源装备先进性不足,高端井下工具、极端工况密封、智能采输装备等核心部件在非常规油气、高温高压钻完井等领域仍存在技术短板。在此背景下,亟需通过技术创新和装备升级,推动油气行业向绿色、低碳、高效方向发展,实现开发过程的节能减排、资源循环利用和智能化管理。
本赛道主题重点关注以下方面:高效智能钻井与提速装备;低伤害绿色压裂改造装备;多相流高效举升与采油装备;深井、超深井作业及先进性井下工具;绿色集输与节能增压装备;电动压裂等低碳技术装备;油气作业减排治污与环保处理装备;非常规油气专用特种装备研发与老旧装备绿色节能改造;油气与新能源融合发展的新路径。
3、海洋能源高效开发与利用装备
海洋被誉为“蓝色国土”,全球海洋覆盖71%地表面积,蕴含巨大能源潜力,全球能源紧缺与双碳战略推动海洋清洁能源成为能源转型重要增量,海洋油气、海上风电、波浪能、潮流能、海洋温差能等资源储量巨大、开发潜力突出。当前,世界各国都在加快海洋能源开发利用的步伐,我国作为海洋大国,拥有丰富的海洋能源资源,然而,海洋能源开发仍面临开发难度大、转换效率低、成本居高不下、环境影响等诸多技术挑战;此外,深远海复杂海况、高盐雾强腐蚀、高压低温、风浪流耦合极端工况,对开发装备可靠性、耐候性、长效服役能力提出严苛要求。近年来,随着新材料、智能制造、数字孪生等新技术的快速发展,为海洋能源装备创新提供了新的技术路径。为进一步推动我国海洋强国、能源安全战略落地,通过装备技术创新推动海洋能源高效开发利用,亟需突破高效开发、绿色开采、深海作业、节能利用成套装备技术,推动海洋能源规模化、低成本、清洁化开发利用。
本赛道主题重点关注以下方面:深远海油气钻采生产装备、海上风电大型化与漂浮式装备、潮流能/波浪能捕获与发电装备、海洋能源多能互补技术装备、海上特种流体机械与高效输送装备、海洋能源装备智能监测与数字孪生运维、材料与结构创新等方向研究,兼顾装备节能改造、绿色开采与海洋环保配套装备开发。
4、新能源制备装备
全球碳中和共识推动能源结构从化石能源向可再生能源跃迁,新能源制备装备正处于从规模扩张到质量提升、从依赖进口到自主可控、从单一设备到系统集成的关键转型期。我国“2030 碳达峰、2060 碳中和”目标明确,新能源成为能源增量主体。当前我国新能源装备发展迅速,但部分高端装备仍依赖进口(如锂电涂布机、光伏扩散炉、风电主轴轴承等),在风光电储氢等领域,装备作业存在“沙戈荒” 基地(强紫外、昼夜温差 ±40℃、风沙冲蚀)、深远海风电(高盐雾、强腐蚀、台风)、高压氢能(氢脆、密封)等场景,装备寿命与稳定性面临严峻考验。
本赛道主题关注新能源制备装备领域的国家战略、市场需求、技术瓶颈、极端工况,从技术创新、绿色低碳的角度设计有市场应用前景的新能源制备装备,包括光伏/风电/氢能等领域,推动我国新能源产业向高端化、智能化、绿色化,保障能源安全与 “双碳” 目标实现。
5、储能与低碳能源装备
在全球能源转型和应对气候变化的背景下,储能技术与低碳能源装备成为推动能源体系变革的核心力量。储能技术通过物理或化学手段将能量储存,并在需要时释放,主要分为机械储能、电磁储能、电化学储能和热储能四大类,还可通过调节能源供需时空不匹配,提升可再生能源消纳能力;低碳能源装备涵盖可再生能源发电、氢能、碳捕集与封存(CCS)等领域,通过技术创新降低碳排放,实现能源高效利用。目前,储能技术与低碳能源装备的发展,直接影响可再生能源的大规模应用、电网稳定性及工业脱碳进程。当前行业面临的主要面临可再生能源波动性、传统能源依赖、储能技术瓶颈、低碳能源装备成熟度不足等关键挑战。因此,新型储能技术(如固态电池、液流电池、氢储能)和低碳能源装备(如陆上风电大型化、光热发电集成系统)的快速发展,为能源转型提供新的解决方案。
通过本赛道主题,合众之力,结合技术创新与低碳节能,推动储能与低碳能源装备的规模化应用,包括CCUS(碳捕集、利用与封存)、二氧化碳长期稳定封存验证技术或装备,电化学储能、液流电池、钠离子电池储能装备,飞轮、压缩空气等机械储能装备,氢能储能装备、储热储冷装备等,加速全球能源低碳化进程。
6、能源动力工程装备
能源动力工程装备是实现能量转换、传递、输运、储存与高效利用的核心工业成套装备与关键核心设备,属于国家战略性高端装备,是石油、石化、海洋工程、船舶、航空、冶金等基础工业的核心底座。其核心本质是将各类一次能源(煤、油、气、风、光、水、地热、生物质等)转化为电能、热能、机械能等二次能源,同时承担能源输送、调控、节能降碳、安全保障的工程载体,是能源工业、高端制造、国防动力的基础支柱装备。当前,“碳达峰、碳中和”目标推动能源体系从化石能源主导向多能源互补、清洁低碳转型,传统高耗能动力装备亟需节能改造、低碳升级,新型能源动力装备规模化替代成为必然趋势。我国能源动力工程装备仍存在能耗高、排放大、效率低、寿命短、可靠性不够,环保法规与能耗双控政策等制约,传统高耗能动力装备亟需节能改造、低碳升级;同时,高温合金、核心控制系统、极端工况密封等“卡脖子” 环节亟需突破。
本赛道,以“赋能能源高质量发展、夯实高端装备基础”为目标,通过高效热力动力、流体机械优化、余能余热回收、多能耦合利用等动力装备技术革新,推动能源动力装备的高效化、精密化、集成化升级,提升能源行业用能效率、降低生产成本、强化工业产能稳定性,带动新材料、高端密封、高端传动、智能控制等上下游产业链协同升级,拉动高端能源动力装备产业发展。
7、低空经济动力装备
低空经济是一种以低空飞行活动为核心,辐射带动相关领域融合发展的新型综合性经济形态,涵盖低空制造、飞行、保障及综合服务等领域,低空经济已成为国家战略性新兴产业的重要方向,其发展受到国家政策的大力支持,预计将在2026年突破万亿元市场规模,并有望在2035年达到3.5万亿元,成为拉动经济增长的新引擎。低空经济eVTOL(电动垂直起降飞行器)、无人机物流、低空巡检、应急救援、空中旅游等场景快速商业化,对轻型涡轴/涡桨、电推进、氢动力等动力装备形成海量刚需。低空动力装备融合热能、流体、材料、电子、智能控制等多学科尖端技术,其研发与产业化可突破一批 “卡脖子” 技术,提升我国高端装备制造的整体水平,在全球航空动力竞争中占据有利地位。
本赛道主要关注低空经济动力装备领域的低空飞行器多元化应用需求,聚焦轻量化、高功率密度、高可靠、低噪声、低碳化动力装备研发,重点关注航空内燃机、小型涡轴/涡桨发动机、多构型电推进系统、氢燃料电池与混合动力装备等关键装备,同时涵盖智能监测、热管理、轻量化结构、极端环境适应性及适航安全管控等共性技术,兼顾多场景作业适配、装备模块化集成与低成本产业化技术开发,为低空巡检、低空交通、物流配送、应急救援、城市空中出行等场景提供核心动力装备支撑。
8、智能水力与水动力装备
全球能源转型与水资源安全战略推动下,传统水力与水动力装备面临效率、工况适配、生态环保压力、运维成本高、灵活调节不足等问题,随着人工智能、新材料、物联网与数字孪生技术等技术的突破,为其突破边界提供了路径。我国水电装机与技术、水动力系统已达世界领先,“十五五”时期进一步向智能融合与新场景拓展转型,政策层面明确“数字孪生水利”与绿色低碳指标,要求装备实现数智化、高效、绿色、韧性升级。智能水力与水动力装备是在双碳目标、新型电力系统建设及水资源高效利用需求驱动下发展的装备体系,核心目标是实现水力装备的高效化、智能化、绿色化,并拓展多能耦合与极端工况适应能力。
通过本赛道主题集思广益,加深对水力发电、水动力等装备的理解,主要方向涵盖高性能水电机组设计、数字孪生与智能运维、新材料轻量化、水风光多能互补及节水与非常规水利用装备等,通过智能化手段实现水力装备效率提升、运行维护优化和生态环境友好的新一代水力动力装备,促进相关产业的技术更新和研发推广,为社会环境和能源可持续发展做出重要贡献。
9、其他能源装备:
开发和利用“1-8赛道”以外的能源装备。
请参赛团队加入QQ群:1043056445。
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2026年5月13日