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(yu) 電子材料篇

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

發展重點

“十三五”期間，材料領域將圍繞創新發展的指導思想和總體(ti) 目標，緊密結合經濟社會(hui) 發展和國防建設的重大需求，重點發展基礎材料技術提升與(yu) 產(chan) 業(ye) 升級、戰略性*電子材料、材料基因工程關(guan) 鍵技術與(yu) 支撐平台、納米材料與(yu) 器件、*結構與(yu) 複合材料、新型功能與(yu) 智能材料、材料人才隊伍建設。

（一）重點基礎材料技術提升與(yu) 產(chan) 業(ye) 升級

著力解決(jue) 基礎材料產(chan) 品同質化、低值化，環境負荷重、能源效率低、資源瓶頸製約等重大共性問題，突破基礎材料的設計開發、製造流程、工藝優(you) 化及智能化綠色化改造等關(guan) 鍵技術和國產(chan) 化裝備，開展*生產(chan) 示範。

1. 鋼鐵材料技術。高品質特殊鋼，綠色化與(yu) 智能化鋼鐵製造流程，高強度大規格易焊接船舶與(yu) 海洋工程用鋼，高性能交通與(yu) 建築用鋼，麵向苛刻服役環境的高性能能源用鋼等。

2. 有色金屬材料技術。大規格高性能輕合金材料，高精度高性能銅及銅合金材料，新型稀有/稀貴金屬材料，高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*製備加工技術等。

3. 紡織材料技術。化纖柔性化製備技術，高品質功能纖維及紡織品製備技術，高性能工程紡織材料製備與(yu) 應用，生物基紡織材料關(guan) 鍵技術，紡織材料生態染整技術與(yu) 應用等。

4. 石油與(yu) 化工材料技術。基礎化學品及關(guan) 鍵原料綠色製造，清潔汽柴油生產(chan) 關(guan) 鍵技術，合成樹脂高性能化及加工關(guan) 鍵技術，合成橡膠高性能化關(guan) 鍵技術，綠色高性能精細化學品關(guan) 鍵技術，特種化工新材料等。

5. 輕工材料技術。基於(yu) 造紙過程的纖維原料利用技術及紙基複合材料，塑料輕量化與(yu) 短流程加工及功能化技術，生態皮革關(guan) 鍵材料及生產(chan) 技術、綠色表麵活性劑的製備技術，製筆新型環保材料等。

6. 建築材料技術。特種功能水泥及綠色智能化製造，長壽命高性能混凝土，特種功能玻璃材料及製造工藝技術，*陶瓷材料及精密陶瓷部件製造關(guan) 鍵技術，環保節能非金屬礦物功能材料等。

（二）戰略性*電子材料

以第三代半導體(ti) 材料與(yu) 半導體(ti) 照明、新型顯示為(wei) 核心，以大功率激光材料與(yu) 器件、光電子與(yu) 微電子材料為(wei) 重點，推動跨界技術整合，搶占*電子材料技術的製高點。

1. 第三代半導體(ti) 材料與(yu) 半導體(ti) 照明技術。大尺寸、高*三代半導體(ti) 襯底和薄膜材料外延生長調控規律，全光譜光源核心材料、器件和燈具全技術鏈綠色製造技術，超越照明和可見光通訊關(guan) 鍵技術、係統集成和應用示範，高性能射頻器件、電力電子器件及其模塊設計、工藝技術及應用示範，核心裝備製造技術等。

2. 新型顯示技術。印刷顯示器件與(yu) 基礎工藝集成技術，可溶性 OLED/量子點/TFT 等印刷顯示關(guan) 鍵材料與(yu) 技術，高性能/低成本/長壽命紅綠藍激光材料與(yu) 器件技術，激光顯示集成技術及關(guan) 鍵材料表征與(yu) 評估技術等。

3. 大功率激光材料及激光器。激光與(yu) 物質相互作用機理，大尺寸/低損耗大功率激光晶體(ti) 和光纖耦合技術，大功率光纖激光材料和器件，高性能非線性晶體(ti) 材料，高功率光纖激光，短脈衝(chong) 激光技術，大功率中紅外和紫外激光技術等。

4. 光電子與(yu) 微電子材料。低維半導體(ti) 異質結材料、半導體(ti) 傳(chuan) 感材料與(yu) 器件、新型高密度存儲(chu) 與(yu) 自旋耦合材料、高性能合金導電材料、微納電子製造用新一代支撐材料、高性能電磁介質材料和無源電子元件關(guan) 鍵材料、聲表麵波材料與(yu) 器件技術等。

5. 前沿交叉電子材料。大麵積二維電子功能材料、柔性電子材料、鈣鈦礦電子材料及上述材料異質結構的可控製備；有機/無機集成電子材料和器件。新型高性能微納光電器件、自旋器件、隧穿晶體(ti) 管及柔性可穿戴光電、邏輯器件。

（三）材料基因工程關(guan) 鍵技術與(yu) 支撐平台

構建高通量計算、高通量實驗和數據庫三大平台，研發多層次跨尺度設計、高通量製備、高通量表征與(yu) 服役評價(jia) 、材料大數據四大關(guan) 鍵技術，實現新材料研發由傳(chuan) 統的“經驗指導實驗”模式向“理論預測、實驗驗證”新模式轉變，在五類典型新材料的應用示範上取得突破，實現新材料研發周期縮短一半、研發成本降低一半的目標。

1. 構建三大平台。構建以高通量計算平台、高通量製備與(yu) 表征平台和數據庫平台等三位一體(ti) 的創新基礎設施與(yu) 相關(guan) 技術。

2. 研發四大關(guan) 鍵技術。多尺度集成化、高通量並發式計算方法與(yu) 計算軟件，高通量材料製備技術，高通量表征與(yu) 服役行為(wei) 評價(jia) 技術，麵向材料基因工程的大數據技術。

3. 典型材料重點示範應用。在構建三大平台（示範平台）和突破四大關(guan) 鍵技術的基礎上，采用計算（理論）/實驗/數據庫相互融合、協同創新的研發理念和模式，開展能源材料、生物醫用材料、稀土功能材料、催化材料和特種合金材料等驗證性示範應用研究。

（四）納米材料與(yu) 器件

研發新型納米功能材料、納米光電器件及集成係統、納米生物醫用材料、納米藥物、納米能源材料與(yu) 器件、納米環境材料、納米安全與(yu) 檢測技術等，突破納米材料宏量製備及器件加工的關(guan) 鍵技術與(yu) 標準，加強示範應用。

1. 石墨烯碳材料技術。單層薄層石墨烯粉體(ti) 、高品質大麵積石墨烯薄膜工業(ye) 製備技術，柔性電子器件大麵積製備技術，石墨烯粉體(ti) 分散、複合與(yu) 應用技術，高催化活性納米碳基材料與(yu) 應用技術。

2. 信息電子納米材料技術。納米無線傳(chuan) 感材料與(yu) 器件，新型MEMS氣敏傳(chuan) 感材料與(yu) 器件，可穿戴柔性及苛刻條件服役傳(chuan) 感材料與(yu) 器件等，新一代電子封裝用高折射率高導電高導熱高耐濕高耐紫外防老化等透明納米複合材料。

3. 能量轉換與(yu) 存儲(chu) 納米材料技術。納米結構控製與(yu) 組裝技術，有機-無機複合技術，高選擇性高轉化率納米催化材料，高儲(chu) 能密度介電、熱電、光伏、二次電池材料、低成本燃料電池催化劑、輕質高容量儲(chu) 氫儲(chu) 甲烷材料、柔性可編織超級電容器電極材料等納米材料與(yu) 器件技術。

4. 納米生物醫用材料技術。納米生物醫藥材料的結構、形貌可控製備技術，納米生物醫學檢測診斷技術，納米藥物與(yu) 藥物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(ti) 納米表麵改性技術，組織器官修複與(yu) 替代製品，納米生物醫用材料安全評價(jia) 及質量關(guan) 鍵技術。

5. 傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 提升與(yu) 節能減排用納米材料技術。納米功能材料低成本綠色可控製備技術，納米材料單分散與(yu) 應用技術，新一代智能節能、防腐防汙表麵處理與(yu) 性能控製的濕化學技術，納米改性的結構功能一體(ti) 化複合材料工程應用技術。

6. 納米加工、製備、表征、安全評價(jia) 、標準技術與(yu) 裝備。納米尺度內(nei) 的光電磁力熱等物性測量的新的原理、方法、技術、裝備和平台體(ti) 係。環境中納米材料演化行為(wei) ，納米材料與(yu) 組織、器官、靶細胞、靶分子安全評估係統。納米材料標準、納米材料規模化穩定製備與(yu) 加工新裝備係統。

（五）*結構與(yu) 複合材料

以高性能纖維及複合材料、高溫合金為(wei) 核心，以輕質高強材料、金屬基和陶瓷基複合材料、材料表麵工程、3D打印材料為(wei) 重點，解決(jue) 材料設計與(yu) 結構調控的重大科學問題，突破結構與(yu) 複合材料製備及應用的關(guan) 鍵共性技術，提升*結構材料的保障能力和競爭(zheng) 力。

1. 高性能纖維與(yu) 複合材料。高性能碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、特種玻璃纖維、耐輻照型聚酰亞(ya) 胺纖維、耐超高溫陶瓷纖維、玄武岩纖維等，新型基體(ti) 樹脂、增強織物、纖維預浸料等，複合材料構件成型與(yu) 應用。

2. 高溫合金。超純淨冶煉、缺陷控製、組織調控、複雜及大型構件製備關(guan) 鍵技術，變形和鑄造高溫合金一材多用技術，單晶高溫合金和粉末冶金高溫合金，特殊用途高溫與(yu) 耐蝕合金等。

3. 裝備用特種合金。特種合金超高純冶煉與(yu) 精細組織調控的關(guan) 鍵技術，超超臨(lin) 界電站裝備用特種合金，高溫長壽命低成本軸承合金，模具鋼材料等。

4. 海洋工程用關(guan) 鍵結構材料。超致密、高耐候、長壽命結構材料，海洋工程與(yu) 裝備用鈦合金、高強耐蝕鋁合金和銅合金、防腐抗滲高強度混凝土、防腐塗料等。

5. 輕質高強材料。新型輕質高強材料的新原理與(yu) 新技術，*鋁合金、鎂合金、鈦合金、金屬間化合物、高熵合金等輕質高強材料，新型輕質材料/結構一體(ti) 化、智能化、柔性化設計與(yu) 製造技術。

6. 高性能高分子結構材料。高性能聚醚酮、聚酰亞(ya) 胺、聚芳硫醚酮（碸）、聚碳酸酯和聚苯硫醚材料，耐高溫聚乳酸、全生物基聚酯、氨基酸聚合物等新型生物基材料，高性能合成橡膠等。

7. 材料表麵工程技術。隔熱、耐磨、減磨、抗氧化、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-物理氣相沉積技術、新型延壽表麵科學與(yu) 工程技術。

8. 3D打印材料及*粉末冶金技術。3D打印高溫合金、特殊鋼、鈦合金、輕合金、高分子材料、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(yu) 陶瓷複合材料。*鋁基、鈦基、鐵基等金屬基複合材料，金屬層狀複合材料，碳化矽、氧化鋁、氮化矽和氮化硼纖維及複合材料，耐高溫陶瓷基複合材料，低成本碳/陶複合材料等。

（六）新型功能與(yu) 智能材料

以稀土功能材料、*能源材料、高性能膜材料、功能陶瓷等戰略新材料為(wei) 重點，大力提升功能材料在重大工程中的保障能力；以超導材料、智能/仿生/超材料、環境材料等前沿新材料為(wei) 突破口，搶占材料前沿製高點。

1. 新型稀土功能材料。稀土磁功能、光功能、吸波、催化、陶瓷等功能材料及器件，高性能稀土儲(chu) 氫材料、高純靶材及薄膜、功能助劑等材料及技術，高豐(feng) 度稀土應用新技術。

2. *能源材料。高性能薄膜太陽能電池、鋰離子電池、燃料電池等關(guan) 鍵材料及工程化技術，電池梯級利用與(yu) 綠色回收技術，乏燃料後處理技術，*超導線材、薄膜及器件批量製備，高性能熱電和節電等材料及技術。

3. 高性能分離膜。高性能海水淡化反滲透膜、水處理膜、特種分離膜、中高溫氣體(ti) 分離淨化膜、離子交換膜等材料及其規模化生產(chan) 、工程化應用技術與(yu) 成套裝備，製膜原材料的國產(chan) 化和膜組器技術。

4. 智能、仿生與(yu) 超材料。高性能傳(chuan) 感與(yu) 驅動、氣敏、鐵性機敏、形狀記憶、壓電、巨磁致伸縮、熱釋電、液態金屬等功能材料及技術，超浸潤調控、離子通道能量轉換等關(guan) 鍵仿生材料及技術，高性能多功能超材料及技術。

5. 新一代生物醫用材料。生物醫用新材料及技術，醫療植介入器械的國產(chan) 化原材料及製備關(guan) 鍵技術，醫學診療新材料及磁、光靶向生物材料。

6. 生態環境材料。材料生命周期綠色評價(jia) 與(yu) 生態設計，環境友好阻燃材料、淨化材料，材料高質化、全生物降解碳中性等工程化技術與(yu) 示範，失效電子與(yu) 耐火材料等循環再造技術。

7. 重大裝備與(yu) 工程用特種功能材料。高速動車組用摩擦製動材料，重大海空裝備用耐腐蝕自潤滑複合材料，航空航天用壓電材料及耐蝕和溫度的含氟密封材料，超級計算機用熱管理材料及電磁屏蔽材料，核電站非能動智能保護用溫度感知高矯頑力磁性材料及組件，電磁彈射安全係統用新型電磁阻尼材料等。

（七）材料人才隊伍建設

通過機製與(yu) 製度創新，加強材料領域人才隊伍建設，形成材料領域核心人才、研究開發人才、工程技術人才和技能人才組成的材料人才體(ti) 係及其評價(jia) 機製，提升創新創業(ye) 人才隊伍的整體(ti) 素質和水平，滿足材料領域發展的需求。

1. 不斷壯大人才隊伍。建設一支規模、結構、素質與(yu) 實現本規劃目標要求相適應的多層次材料人才隊伍；培育出材料領域高層次人才2萬(wan) 人，其中包括高層次人才1000人。

2. 統籌各類人才協調發展。圍繞戰略性新興(xing) 材料產(chan) 業(ye) 和前沿科學技術，在重點領域培養(yang) 15-20個(ge) 團結協作的全鏈條攻關(guan) 人才團隊，聚集10-15個(ge) 從(cong) 事前瞻性技術創新的有活力的青年人才團隊，形成研究和創新的人才梯隊。

3. 大幅度提高企業(ye) 人才素質。突出材料企業(ye) 人才隊伍建設，促進人才向企業(ye) 聚集，進一步優(you) 化人才結構。到2020年，材料企業(ye) 技術工人占從(cong) 業(ye) 人員的比例提升到58%以上，大專(zhuan) 以上人才占所有從(cong) 業(ye) 人員的比例提升到22%以上。

4. 逐步形成與(yu) 材料領域發展相適應的人才培養(yang) 、使用與(yu) 管理新機製。通過機製與(yu) 製度創新，推進材料領域教育、人才、勞動、分配等製度改革，營造適宜高層次人才成長與(yu) 脫穎而出的良好環境，建立不同類型人才的評價(jia) 體(ti) 係。

5. 加強平台、基地、聯盟的建設。積極引導各類人才與(yu) 團隊通過平台、基地、聯盟等形式開展合作協作，強化原始創新能力和高技術轉移轉化能力。在材料領域新建5-10個(ge) 產(chan) 業(ye) 技術創新戰略聯盟，組建若幹個(ge) 重點新材料國家技術創新中心，建設20-30個(ge) 國家引導、地方主建的*部件和關(guan) 鍵構件工程化基地。