今年5月，南方電網公司發布的《南方電網公司建設新型電力系統行動方案白皮書》明確指出，將實施創新驅動戰略，推動新型電力系統上下游各環節高質量發展，全面建設安全、可靠、綠色、高效、智能的現代化電網，確保電網安全和電力可靠供應，助力碳達峰碳中和目標實現。

電工材料涉及從能源到國防、從工業到民用的廣泛領域，為電氣設備的功能實現提供了必要保障。“雙碳”目標要求構建以新能源為主體的新型電力系統，以傳統電工材料為基礎的電力設備因生產制備能耗、性能以及環境友好性，無法滿足高比例新能源電力系統以及綠色低碳的需求。因此，開發低成本、高性能、環境友好的綠色電工材料，并基于此研發智能互動、安全可控的電工裝備，不僅能促進電力系統綠色低碳化的發展進程，保證電能生產、轉換以及傳遞過程的高效性和安全性，助力增強新型電力系統的可靠性，而且對提升我國未來電氣裝備的自主創新能力和整體水平至關重要。

傳統電工材料主要是指絕緣、導電和導磁材料，在高比例新能源接入的新型電力系統中，儲能材料也成為了關鍵電工材料之一。針對綠色低碳、高效可靠的基本理念，以熱塑性固體絕緣替代熱固性絕緣，以環境友好氣體替代SF6氣體，以無溶劑絕緣生產工藝替代含溶劑生產工藝，是綠色絕緣材料領域主要發展趨勢。

在導電材料方面，高電導率、高耐熱及高機械強度是主要目標，因此該領域的研究主要從材料高純化、材料合金化及材料復合化等角度展開。導磁材料則呈現“高頻率、高磁密、低損耗”及“輕質、微型化、多功能”兩種發展模式并存的格局，主要朝向具有高磁感、高電阻率、高機械性能的軟磁材料和具有高磁能密度、高居里溫度的永磁材料等方向發展。儲能材料作為引領能源行業變革的關鍵材料，主要發展方向包括新型電介質薄膜材料、電化學儲能電極材料、電解質材料、隔膜材料等，重點突破高能量密度、安全、綠色以及低成本的瓶頸。

隨著新能源接入和能源互聯網深度發展，電工裝備朝向高電壓、小型化、高可靠性、智能化方向發展。為滿足新型電力系統交直流混合、高電壓長距離輸電需求，電工裝備研究主要涉及超短時大容量開斷技術、超特高壓套管及換流變分接開關等短板技術、電工裝備低碳化技術、可靠高效的多端混合直流輸電及多電壓等級直流組網技術、高端交直流電纜和環保型管道輸電技術、基于新型電力電子功率器件的電網柔控裝備研發及輸變電裝備智能設計與可靠性研究等。

同時，新型電力系統對電工裝備提出了廣泛互聯、安全可控的要求，因此電工裝備全景信息感知也是其智能化的必要條件之一。目前，該領域研究的熱點主要集中在設備絕緣狀態在線監測理論和方法及溫度、壓力、氣體濃度等非電量的傳感與在線監測技術等方面。

綠色電工材料的研究前沿應布局一批面向未來電網、能源互聯網等發展需要的新型絕緣、導電、導磁及儲能材料。絕緣材料主要圍繞高強度、低溫室效應、可降解、易回收及自修復能功能展開，從分子結構及材料構型的角度分別設計并研發納米復合、熱塑可回收、高導熱、耐候性強的固體絕緣材料、生物質可降解的液體絕緣材料及絕緣、滅弧、生物安全、環境友好等綜合性能優異的氣體絕緣材料。導電材料需從高強鋁合金導線、高導耐熱鋁合金導線、高性能鋁基復合輸電導體及低溫超導材料等領域展開研究，促進新型節能輸電線纜材料的發展。針對導磁材料，應從物理本質的角度加強材料磁化機理的研究，從特性應用的角度加強材料磁穩定性研究，并進一步深入磁性材料盡限應用技術研究。儲能材料則需實現高溫儲能聚合物介質薄膜批量制備技術，推動高能量密度、低成本、長壽命、安全動力電池的關鍵材料升級換代。

探索智能電工裝備的研究前沿，應緊密圍繞推進更大容量電能輸送、柔性直流輸電、分頻輸電等關鍵技術需求，同時進一步深入研究電工裝備運行狀態的全景感知技術實現智能運維。可重點圍繞自取能、高精度、高可靠性、強抗干擾、非侵入式智能傳感和測量發展方向，結合現代數學、現代信號分析技術的抗干擾理論及技術實現設備綜合數據的可視化，提高電力設備的狀態感知水平和信息交互水平。

實施新型電力系統下綠色電工材料和智能電工裝備技術探索研究，圍繞新型電力系統“綠色高效、智能互動、安全可控”的基本特點，推動綠色電工材料和智能電工裝備發展，將進一步降低電網企業自身的碳排放水平、提升電力設備安全穩定性，帶動上下游產業鏈綠色發展，為新型電力系統建設奠定基礎，切實支撐國家“雙碳”目標實現。