2017“十三五”規劃新材料技術發展——*能源與電子材料篇

2017“十三五”規劃新材料技術發展——*能源與電子材料篇

前，國家科技部以“國科發高(gāo)〔2017〕92号”文件印發《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》全文。以下(xià)是規劃提出的(de)發展重點：

發展重點

“十三五”期間，材料領域将圍繞創新發展的(de)指導思想和(hé)總體目标，緊密結合經濟社會發展和(hé)國防建設的(de)重大(dà)需求，重點發展基礎材料技術提升與産業升級、戰略性*電子材料、材料基因工程關鍵技術與支撐平台、納米材料與器件、*結構與複合材料、新型功能與智能材料、材料人(rén)才隊伍建設。

（一）重點基礎材料技術提升與産業升級

著(zhe)力解決基礎材料産品同質化(huà)、低值化(huà)，環境負荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大(dà)共性問題，突破基礎材料的(de)設計開發、制造流程、工藝優化(huà)及智能化(huà)綠(lǜ)色化(huà)改造等關鍵技術和(hé)國産化(huà)裝備，開展*生産示範。

1. 鋼鐵材料技術。高(gāo)品質特殊鋼，綠(lǜ)色化(huà)與智能化(huà)鋼鐵制造流程，高(gāo)強度大(dà)規格易焊接船舶與海洋工程用(yòng)鋼，高(gāo)性能交通(tōng)與建築用(yòng)鋼，面向苛刻服役環境的(de)高(gāo)性能能源用(yòng)鋼等。

2. 有色金屬材料技術。大(dà)規格高(gāo)性能輕合金材料，高(gāo)精度高(gāo)性能銅及銅合金材料，新型稀有/稀貴金屬材料，高(gāo)品質粉末冶金難熔金屬材料及硬質合金，有色/稀有/稀貴金屬材料*制備加工技術等。

3. 紡織材料技術。化(huà)纖柔性化(huà)制備技術，高(gāo)品質功能纖維及紡織品制備技術，高(gāo)性能工程紡織材料制備與應用(yòng)，生物(wù)基紡織材料關鍵技術，紡織材料生态染整技術與應用(yòng)等。

4. 石油與化(huà)工材料技術。基礎化(huà)學品及關鍵原料綠(lǜ)色制造，清潔汽柴油生産關鍵技術，合成樹脂高(gāo)性能化(huà)及加工關鍵技術，合成橡膠高(gāo)性能化(huà)關鍵技術，綠(lǜ)色高(gāo)性能精細化(huà)學品關鍵技術，特種化(huà)工新材料等。

5. 輕工材料技術。基于造紙過程的(de)纖維原料利用(yòng)技術及紙基複合材料，塑料輕量化(huà)與短流程加工及功能化(huà)技術，生态皮革關鍵材料及生産技術、綠(lǜ)色表面活性劑的(de)制備技術，制筆新型環保材料等。

6. 建築材料技術。特種功能水(shuǐ)泥及綠(lǜ)色智能化(huà)制造，長(cháng)壽命高(gāo)性能混凝土，特種功能玻璃材料及制造工藝技術，*陶瓷材料及精密陶瓷部件制造關鍵技術，環保節能非金屬礦物(wù)功能材料等。

（二）戰略性*電子材料

以第三代半導體材料與半導體照(zhào)明(míng)、新型顯示爲核心，以大(dà)功率激光(guāng)材料與器件、光(guāng)電子與微電子材料爲重點，推動跨界技術整合，搶占*電子材料技術的(de)制高(gāo)點。

1. 第三代半導體材料與半導體照(zhào)明(míng)技術。大(dà)尺寸、高(gāo)*三代半導體襯底和(hé)薄膜材料外延生長(cháng)調控規律，全光(guāng)譜光(guāng)源核心材料、器件和(hé)燈具全技術鏈綠(lǜ)色制造技術，超越照(zhào)明(míng)和(hé)可(kě)見光(guāng)通(tōng)訊關鍵技術、系統集成和(hé)應用(yòng)示範，高(gāo)性能射頻(pín)器件、電力電子器件及其模塊設計、工藝技術及應用(yòng)示範，核心裝備制造技術等。

2. 新型顯示技術。印刷顯示器件與基礎工藝集成技術，可(kě)溶性 OLED/量子點/TFT 等印刷顯示關鍵材料與技術，高(gāo)性能/低成本/長(cháng)壽命紅綠(lǜ)藍激光(guāng)材料與器件技術，激光(guāng)顯示集成技術及關鍵材料表征與評估技術等。

3. 大(dà)功率激光(guāng)材料及激光(guāng)器。激光(guāng)與物(wù)質相互作用(yòng)機理(lǐ)，大(dà)尺寸/低損耗大(dà)功率激光(guāng)晶體和(hé)光(guāng)纖耦合技術，大(dà)功率光(guāng)纖激光(guāng)材料和(hé)器件，高(gāo)性能非線性晶體材料，高(gāo)功率光(guāng)纖激光(guāng)，短脈沖激光(guāng)技術，大(dà)功率中紅外和(hé)紫外激光(guāng)技術等。

4. 光(guāng)電子與微電子材料。低維半導體異質結材料、半導體傳感材料與器件、新型高(gāo)密度存儲與自旋耦合材料、高(gāo)性能合金導電材料、微納電子制造用(yòng)新一代支撐材料、高(gāo)性能電磁介質材料和(hé)無源電子元件關鍵材料、聲表面波材料與器件技術等。

5. 前沿交叉電子材料。大(dà)面積二維電子功能材料、柔性電子材料、鈣钛礦電子材料及上述材料異質結構的(de)可(kě)控制備；有機/無機集成電子材料和(hé)器件。新型高(gāo)性能微納光(guāng)電器件、自旋器件、隧穿晶體管及柔性可(kě)穿戴光(guāng)電、邏輯器件。

（三）材料基因工程關鍵技術與支撐平台

構建高(gāo)通(tōng)量計算(suàn)、高(gāo)通(tōng)量實驗和(hé)數據庫三大(dà)平台，研發多(duō)層次跨尺度設計、高(gāo)通(tōng)量制備、高(gāo)通(tōng)量表征與服役評價、材料大(dà)數據四大(dà)關鍵技術，實現新材料研發由傳統的(de)“經驗指導實驗”模式向“理(lǐ)論預測、實驗驗證”新模式轉變，在五類典型新材料的(de)應用(yòng)示範上取得(de)突破，實現新材料研發周期縮短一半、研發成本降低一半的(de)目标。

1. 構建三大(dà)平台。構建以高(gāo)通(tōng)量計算(suàn)平台、高(gāo)通(tōng)量制備與表征平台和(hé)數據庫平台等三位一體的(de)創新基礎設施與相關技術。

2. 研發四大(dà)關鍵技術。多(duō)尺度集成化(huà)、高(gāo)通(tōng)量并發式計算(suàn)方法與計算(suàn)軟件，高(gāo)通(tōng)量材料制備技術，高(gāo)通(tōng)量表征與服役行爲評價技術，面向材料基因工程的(de)大(dà)數據技術。

3. 典型材料重點示範應用(yòng)。在構建三大(dà)平台（示範平台）和(hé)突破四大(dà)關鍵技術的(de)基礎上，采用(yòng)計算(suàn)（理(lǐ)論）/實驗/數據庫相互融合、協同創新的(de)研發理(lǐ)念和(hé)模式，開展能源材料、生物(wù)醫用(yòng)材料、稀土功能材料、催化(huà)材料和(hé)特種合金材料等驗證性示範應用(yòng)研究。

（四）納米材料與器件

研發新型納米功能材料、納米光(guāng)電器件及集成系統、納米生物(wù)醫用(yòng)材料、納米藥物(wù)、納米能源材料與器件、納米環境材料、納米安全與檢測技術等，突破納米材料宏量制備及器件加工的(de)關鍵技術與标準，加強示範應用(yòng)。

1. 石墨烯碳材料技術。單層薄層石墨烯粉體、高(gāo)品質大(dà)面積石墨烯薄膜工業制備技術，柔性電子器件大(dà)面積制備技術，石墨烯粉體分(fēn)散、複合與應用(yòng)技術，高(gāo)催化(huà)活性納米碳基材料與應用(yòng)技術。

2. 信息電子納米材料技術。納米無線傳感材料與器件，新型MEMS氣敏傳感材料與器件，可(kě)穿戴柔性及苛刻條件服役傳感材料與器件等，新一代電子封裝用(yòng)高(gāo)折射率高(gāo)導電高(gāo)導熱(rè)高(gāo)耐濕高(gāo)耐紫外防老化(huà)等透明(míng)納米複合材料。

3. 能量轉換與存儲納米材料技術。納米結構控制與組裝技術，有機-無機複合技術，高(gāo)選擇性高(gāo)轉化(huà)率納米催化(huà)材料，高(gāo)儲能密度介電、熱(rè)電、光(guāng)伏、二次電池材料、低成本燃料電池催化(huà)劑、輕質高(gāo)容量儲氫儲甲烷材料、柔性可(kě)編織超級電容器電極材料等納米材料與器件技術。

4. 納米生物(wù)醫用(yòng)材料技術。納米生物(wù)醫藥材料的(de)結構、形貌可(kě)控制備技術，納米生物(wù)醫學檢測診斷技術，納米藥物(wù)與藥物(wù)智能控釋及靶向技術，組織工程支架、納米再生醫學及植入體納米表面改性技術，組織器官修複與替代制品，納米生物(wù)醫用(yòng)材料安全評價及質量關鍵技術。

5. 傳統産業提升與節能減排用(yòng)納米材料技術。納米功能材料低成本綠(lǜ)色可(kě)控制備技術，納米材料單分(fēn)散與應用(yòng)技術，新一代智能節能、防腐防污表面處理(lǐ)與性能控制的(de)濕化(huà)學技術，納米改性的(de)結構功能一體化(huà)複合材料工程應用(yòng)技術。

6. 納米加工、制備、表征、安全評價、标準技術與裝備。納米尺度内的(de)光(guāng)電磁力熱(rè)等物(wù)性測量的(de)新的(de)原理(lǐ)、方法、技術、裝備和(hé)平台體系。環境中納米材料演化(huà)行爲，納米材料與組織、器官、靶細胞、靶分(fēn)子安全評估系統。納米材料标準、納米材料規模化(huà)穩定制備與加工新裝備系統。

（五）*結構與複合材料

以高(gāo)性能纖維及複合材料、高(gāo)溫合金爲核心，以輕質高(gāo)強材料、金屬基和(hé)陶瓷基複合材料、材料表面工程、3D打印材料爲重點，解決材料設計與結構調控的(de)重大(dà)科學問題，突破結構與複合材料制備及應用(yòng)的(de)關鍵共性技術，提升*結構材料的(de)保障能力和(hé)競争力。

1. 高(gāo)性能纖維與複合材料。高(gāo)性能碳纖維、芳綸纖維、超高(gāo)分(fēn)子量聚乙烯纖維、特種玻璃纖維、耐輻照(zhào)型聚酰亞胺纖維、耐超高(gāo)溫陶瓷纖維、玄武岩纖維等，新型基體樹脂、增強織物(wù)、纖維預浸料等，複合材料構件成型與應用(yòng)。

2. 高(gāo)溫合金。超純淨冶煉、缺陷控制、組織調控、複雜(zá)及大(dà)型構件制備關鍵技術，變形和(hé)鑄造高(gāo)溫合金一材多(duō)用(yòng)技術，單晶高(gāo)溫合金和(hé)粉末冶金高(gāo)溫合金，特殊用(yòng)途高(gāo)溫與耐蝕合金等。

3. 裝備用(yòng)特種合金。特種合金超高(gāo)純冶煉與精細組織調控的(de)關鍵技術，超超臨界電站裝備用(yòng)特種合金，高(gāo)溫長(cháng)壽命低成本軸承合金，模具鋼材料等。

4. 海洋工程用(yòng)關鍵結構材料。超緻密、高(gāo)耐候、長(cháng)壽命結構材料，海洋工程與裝備用(yòng)钛合金、高(gāo)強耐蝕鋁合金和(hé)銅合金、防腐抗滲高(gāo)強度混凝土、防腐塗料等。

5. 輕質高(gāo)強材料。新型輕質高(gāo)強材料的(de)新原理(lǐ)與新技術，*鋁合金、鎂合金、钛合金、金屬間化(huà)合物(wù)、高(gāo)熵合金等輕質高(gāo)強材料，新型輕質材料/結構一體化(huà)、智能化(huà)、柔性化(huà)設計與制造技術。

6. 高(gāo)性能高(gāo)分(fēn)子結構材料。高(gāo)性能聚醚酮、聚酰亞胺、聚芳硫醚酮（砜）、聚碳酸酯和(hé)聚苯硫醚材料，耐高(gāo)溫聚乳酸、全生物(wù)基聚酯、氨基酸聚合物(wù)等新型生物(wù)基材料，高(gāo)性能合成橡膠等。

7. 材料表面工程技術。隔熱(rè)、耐磨、減磨、抗氧化(huà)、抗燒蝕、抗疲勞等塗層材料，零部件耐磨減磨技術、新型等離子噴塗-物(wù)理(lǐ)氣相沉積技術、新型延壽表面科學與工程技術。

8. 3D打印材料及*粉末冶金技術。3D打印高(gāo)溫合金、特殊鋼、钛合金、輕合金、高(gāo)分(fēn)子材料、結構陶瓷，粉末冶金精密零部件，特種粉末冶金近終成型技術及粉末梯度材料等新型粉末冶金材料。

9. 金屬與陶瓷複合材料。*鋁基、钛基、鐵基等金屬基複合材料，金屬層狀複合材料，碳化(huà)矽、氧化(huà)鋁、氮化(huà)矽和(hé)氮化(huà)硼纖維及複合材料，耐高(gāo)溫陶瓷基複合材料，低成本碳/陶複合材料等。

（六）新型功能與智能材料

以稀土功能材料、*能源材料、高(gāo)性能膜材料、功能陶瓷等戰略新材料爲重點，大(dà)力提升功能材料在重大(dà)工程中的(de)保障能力；以超導材料、智能/仿生/超材料、環境材料等前沿新材料爲突破口，搶占材料前沿制高(gāo)點。

1. 新型稀土功能材料。稀土磁功能、光(guāng)功能、吸波、催化(huà)、陶瓷等功能材料及器件，高(gāo)性能稀土儲氫材料、高(gāo)純靶材及薄膜、功能助劑等材料及技術，高(gāo)豐度稀土應用(yòng)新技術。

2. *能源材料。高(gāo)性能薄膜太陽能電池、锂離子電池、燃料電池等關鍵材料及工程化(huà)技術，電池梯級利用(yòng)與綠(lǜ)色回收技術，乏燃料後處理(lǐ)技術，*超導線材、薄膜及器件批量制備，高(gāo)性能熱(rè)電和(hé)節電等材料及技術。

3. 高(gāo)性能分(fēn)離膜。高(gāo)性能海水(shuǐ)淡化(huà)反滲透膜、水(shuǐ)處理(lǐ)膜、特種分(fēn)離膜、中高(gāo)溫氣體分(fēn)離淨化(huà)膜、離子交換膜等材料及其規模化(huà)生産、工程化(huà)應用(yòng)技術與成套裝備，制膜原材料的(de)國産化(huà)和(hé)膜組器技術。

4. 智能、仿生與超材料。高(gāo)性能傳感與驅動、氣敏、鐵性機敏、形狀記憶、壓電、巨磁緻伸縮、熱(rè)釋電、液态金屬等功能材料及技術，超浸潤調控、離子通(tōng)道能量轉換等關鍵仿生材料及技術，高(gāo)性能多(duō)功能超材料及技術。

5. 新一代生物(wù)醫用(yòng)材料。生物(wù)醫用(yòng)新材料及技術，醫療植介入器械的(de)國産化(huà)原材料及制備關鍵技術，醫學診療新材料及磁、光(guāng)靶向生物(wù)材料。

6. 生态環境材料。材料生命周期綠(lǜ)色評價與生态設計，環境友好阻燃材料、淨化(huà)材料，材料高(gāo)質化(huà)、全生物(wù)降解碳中性等工程化(huà)技術與示範，失效電子與耐火材料等循環再造技術。

7. 重大(dà)裝備與工程用(yòng)特種功能材料。高(gāo)速動車組用(yòng)摩擦制動材料，重大(dà)海空裝備用(yòng)耐腐蝕自潤滑複合材料，航空航天用(yòng)壓電材料及耐蝕和(hé)溫度的(de)含氟密封材料，超級計算(suàn)機用(yòng)熱(rè)管理(lǐ)材料及電磁屏蔽材料，核電站非能動智能保護用(yòng)溫度感知高(gāo)矯頑力磁性材料及組件，電磁彈射安全系統用(yòng)新型電磁阻尼材料等。

（七）材料人(rén)才隊伍建設

通(tōng)過機制與制度創新，加強材料領域人(rén)才隊伍建設，形成材料領域核心人(rén)才、研究開發人(rén)才、工程技術人(rén)才和(hé)技能人(rén)才組成的(de)材料人(rén)才體系及其評價機制，提升創新創業人(rén)才隊伍的(de)整體素質和(hé)水(shuǐ)平，滿足材料領域發展的(de)需求。

1. 不斷壯大(dà)人(rén)才隊伍。建設一支規模、結構、素質與實現本規劃目标要求相适應的(de)多(duō)層次材料人(rén)才隊伍；培育出材料領域高(gāo)層次人(rén)才2萬人(rén)，其中包括高(gāo)層次人(rén)才1000人(rén)。

2. 統籌各類人(rén)才協調發展。圍繞戰略性新興材料産業和(hé)前沿科學技術，在重點領域培養15-20個(gè)團結協作的(de)全鏈條攻關人(rén)才團隊，聚集10-15個(gè)從事前瞻性技術創新的(de)有活力的(de)青年人(rén)才團隊，形成研究和(hé)創新的(de)人(rén)才梯隊。

3. 大(dà)幅度提高(gāo)企業人(rén)才素質。突出材料企業人(rén)才隊伍建設，促進人(rén)才向企業聚集，進一步優化(huà)人(rén)才結構。到2020年，材料企業技術工人(rén)占從業人(rén)員(yuán)的(de)比例提升到58%以上，大(dà)專以上人(rén)才占所有從業人(rén)員(yuán)的(de)比例提升到22%以上。

4. 逐步形成與材料領域發展相适應的(de)人(rén)才培養、使用(yòng)與管理(lǐ)新機制。通(tōng)過機制與制度創新，推進材料領域教育、人(rén)才、勞動、分(fēn)配等制度改革，營造适宜高(gāo)層次人(rén)才成長(cháng)與脫穎而出的(de)良好環境，建立不同類型人(rén)才的(de)評價體系。

5. 加強平台、基地、聯盟的(de)建設。積極引導各類人(rén)才與團隊通(tōng)過平台、基地、聯盟等形式開展合作協作，強化(huà)原始創新能力和(hé)高(gāo)技術轉移轉化(huà)能力。在材料領域新建5-10個(gè)産業技術創新戰略聯盟，組建若幹個(gè)重點新材料國家技術創新中心，建設20-30個(gè)國家引導、地方主建的(de)*部件和(hé)關鍵構件工程化(huà)基地。