电气工程师需要掌握以下知识和技能：
电路理论：
理解电路的基本原理和组成部分，包括电源、电阻、电容、电感等。
电机原理：
掌握电机的结构、工作原理和控制方法，涉及直流电机、交流电机、步进电机等。
控制系统：
了解控制系统的基本原理和组成部分，包括传感器、执行器、控制器等。
电子技术：
熟悉电子元器件的特性和使用方法，包括二极管、晶体管、集成电路等。
电力系统：
了解电力系统的组成和运行原理，包括发电机、变压器、配电系统等。
自动化技术：
掌握自动化技术的基本原理和应用，包括PLC、DCS、SCADA等。
安全规范：
了解电气安全规范和标准，包括电气安全法规、电气设备安全等。
项目管理：
掌握项目管理的基本知识和方法，包括项目计划、项目预算、项目实施等。
计算机应用技术：
具备计算机应用技术的基本知识和技能，能够使用相关软件进行电气设计和仿真。
通信技术：
了解通信技术的基本原理和应用，能够进行电气系统中的通信设计与配置。
电工知识：
具备电工基础知识，能够进行电气设备的安装、调试和故障排查。
PLC编程与应用：
熟练掌握PLC编程技术，能够进行PLC系统的设计、调试和故障诊断。
CAD或Eplan绘图软件：
能够使用CAD或Eplan等绘图软件进行电气图纸的设计和绘制。
新能源与智能电网：
了解新能源技术和智能电网的发展动态，能够进行相关系统的设计和优化。
团队协作与沟通能力：
具备良好的团队协作精神和沟通能力，能够与项目团队有效合作完成电气工程项目。
这些知识和技能使电气工程师能够在电气设备和系统的设计、制造、安装、维护和管理等方面发挥重要作用。随着科技的不断发展，电气工程师还需要不断学习新的技术和知识，以适应不断变化的市场需求。