2017“十三五”規(guī)劃新材料技術(shù)發(fā)展——*能源與電子材料篇

前，國(guó)家科技部以“國(guó)科發(fā)高〔2017〕92號(hào)”文件印發(fā)《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》全文。以下是規(guī)劃提出的發(fā)展重點(diǎn)：

發(fā)展重點(diǎn)

“十三五”期間，材料領(lǐng)域?qū)@創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)思想和總體目標(biāo)，緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的重大需求，重點(diǎn)發(fā)展基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)升級(jí)、戰(zhàn)略性*電子材料、材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺(tái)、納米材料與器件、*結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料、新型功能與智能材料、材料人才隊(duì)伍建設(shè)。

（一）重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)升級(jí)

著力解決基礎(chǔ)材料產(chǎn)品同質(zhì)化、低值化，環(huán)境負(fù)荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大共性問(wèn)題，突破基礎(chǔ)材料的設(shè)計(jì)開發(fā)、制造流程、工藝優(yōu)化及智能化綠色化改造等關(guān)鍵技術(shù)和國(guó)產(chǎn)化裝備，開展*生產(chǎn)示范。

1. 鋼鐵材料技術(shù)。高品質(zhì)特殊鋼，綠色化與智能化鋼鐵制造流程，高強(qiáng)度大規(guī)格易焊接船舶與海洋工程用鋼，高性能交通與建筑用鋼，面向苛刻服役環(huán)境的高性能能源用鋼等。

2. 有色金屬材料技術(shù)。大規(guī)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(zhì)粉末冶金難熔金屬材料及硬質(zhì)合金，有色/稀有/稀貴金屬材料*制備加工技術(shù)等。

3. 紡織材料技術(shù)?；w柔性化制備技術(shù)，高品質(zhì)功能纖維及紡織品制備技術(shù)，高性能工程紡織材料制備與應(yīng)用，生物基紡織材料關(guān)鍵技術(shù)，紡織材料生態(tài)染整技術(shù)與應(yīng)用等。

4. 石油與化工材料技術(shù)。基礎(chǔ)化學(xué)品及關(guān)鍵原料綠色制造，清潔汽柴油生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，合成樹脂高性能化及加工關(guān)鍵技術(shù)，合成橡膠高性能化關(guān)鍵技術(shù)，綠色高性能精細(xì)化學(xué)品關(guān)鍵技術(shù)，特種化工新材料等。

5. 輕工材料技術(shù)。基于造紙過(guò)程的纖維原料利用技術(shù)及紙基復(fù)合材料，塑料輕量化與短流程加工及功能化技術(shù)，生態(tài)皮革關(guān)鍵材料及生產(chǎn)技術(shù)、綠色表面活性劑的制備技術(shù)，制筆新型環(huán)保材料等。

6. 建筑材料技術(shù)。特種功能水泥及綠色智能化制造，長(zhǎng)壽命高性能混凝土，特種功能玻璃材料及制造工藝技術(shù)，*陶瓷材料及精密陶瓷部件制造關(guān)鍵技術(shù)，環(huán)保節(jié)能非金屬礦物功能材料等。

（二）戰(zhàn)略性*電子材料

以第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明、新型顯示為核心，以大功率激光材料與器件、光電子與微電子材料為重點(diǎn)，推動(dòng)跨界技術(shù)整合，搶占*電子材料技術(shù)的制高點(diǎn)。

1. 第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明技術(shù)。大尺寸、高*三代半導(dǎo)體襯底和薄膜材料外延生長(zhǎng)調(diào)控規(guī)律，全光譜光源核心材料、器件和燈具全技術(shù)鏈綠色制造技術(shù)，超越照明和可見光通訊關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)集成和應(yīng)用示范，高性能射頻器件、電力電子器件及其模塊設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)及應(yīng)用示范，核心裝備制造技術(shù)等。

2. 新型顯示技術(shù)。印刷顯示器件與基礎(chǔ)工藝集成技術(shù)，可溶性 OLED/量子點(diǎn)/TFT 等印刷顯示關(guān)鍵材料與技術(shù)，高性能/低成本/長(zhǎng)壽命紅綠藍(lán)激光材料與器件技術(shù)，激光顯示集成技術(shù)及關(guān)鍵材料表征與評(píng)估技術(shù)等。

3. 大功率激光材料及激光器。激光與物質(zhì)相互作用機(jī)理，大尺寸/低損耗大功率激光晶體和光纖耦合技術(shù)，大功率光纖激光材料和器件，高性能非線性晶體材料，高功率光纖激光，短脈沖激光技術(shù)，大功率中紅外和紫外激光技術(shù)等。

4. 光電子與微電子材料。低維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)材料、半導(dǎo)體傳感材料與器件、新型高密度存儲(chǔ)與自旋耦合材料、高性能合金導(dǎo)電材料、微納電子制造用新一代支撐材料、高性能電磁介質(zhì)材料和無(wú)源電子元件關(guān)鍵材料、聲表面波材料與器件技術(shù)等。

5. 前沿交叉電子材料。大面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(zhì)結(jié)構(gòu)的可控制備；有機(jī)/無(wú)機(jī)集成電子材料和器件。新型高性能微納光電器件、自旋器件、隧穿晶體管及柔性可穿戴光電、邏輯器件。

（三）材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺(tái)

構(gòu)建高通量計(jì)算、高通量實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)庫(kù)三大平臺(tái)，研發(fā)多層次跨尺度設(shè)計(jì)、高通量制備、高通量表征與服役評(píng)價(jià)、材料大數(shù)據(jù)四大關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新材料研發(fā)由傳統(tǒng)的“經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)”模式向“理論預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”新模式轉(zhuǎn)變，在五類典型新材料的應(yīng)用示范上取得突破，實(shí)現(xiàn)新材料研發(fā)周期縮短一半、研發(fā)成本降低一半的目標(biāo)。

1. 構(gòu)建三大平臺(tái)。構(gòu)建以高通量計(jì)算平臺(tái)、高通量制備與表征平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)等三位一體的創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施與相關(guān)技術(shù)。

2. 研發(fā)四大關(guān)鍵技術(shù)。多尺度集成化、高通量并發(fā)式計(jì)算方法與計(jì)算軟件，高通量材料制備技術(shù)，高通量表征與服役行為評(píng)價(jià)技術(shù)，面向材料基因工程的大數(shù)據(jù)技術(shù)。

3. 典型材料重點(diǎn)示范應(yīng)用。在構(gòu)建三大平臺(tái)（示范平臺(tái)）和突破四大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用計(jì)算（理論）/實(shí)驗(yàn)/數(shù)據(jù)庫(kù)相互融合、協(xié)同創(chuàng)新的研發(fā)理念和模式，開展能源材料、生物醫(yī)用材料、稀土功能材料、催化材料和特種合金材料等驗(yàn)證性示范應(yīng)用研究。

（四）納米材料與器件

研發(fā)新型納米功能材料、納米光電器件及集成系統(tǒng)、納米生物醫(yī)用材料、納米藥物、納米能源材料與器件、納米環(huán)境材料、納米安全與檢測(cè)技術(shù)等，突破納米材料宏量制備及器件加工的關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)示范應(yīng)用。

1. 石墨烯碳材料技術(shù)。單層薄層石墨烯粉體、高品質(zhì)大面積石墨烯薄膜工業(yè)制備技術(shù)，柔性電子器件大面積制備技術(shù)，石墨烯粉體分散、復(fù)合與應(yīng)用技術(shù)，高催化活性納米碳基材料與應(yīng)用技術(shù)。

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

3. 能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)納米材料技術(shù)。納米結(jié)構(gòu)控制與組裝技術(shù)，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合技術(shù)，高選擇性高轉(zhuǎn)化率納米催化材料，高儲(chǔ)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(zhì)高容量?jī)?chǔ)氫儲(chǔ)甲烷材料、柔性可編織超級(jí)電容器電極材料等納米材料與器件技術(shù)。

4. 納米生物醫(yī)用材料技術(shù)。納米生物醫(yī)藥材料的結(jié)構(gòu)、形貌可控制備技術(shù)，納米生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)診斷技術(shù)，納米藥物與藥物智能控釋及靶向技術(shù)，組織工程支架、納米再生醫(yī)學(xué)及植入體納米表面改性技術(shù)，組織器官修復(fù)與替代制品，納米生物醫(yī)用材料安全評(píng)價(jià)及質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)。

5. 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升與節(jié)能減排用納米材料技術(shù)。納米功能材料低成本綠色可控制備技術(shù)，納米材料單分散與應(yīng)用技術(shù)，新一代智能節(jié)能、防腐防污表面處理與性能控制的濕化學(xué)技術(shù)，納米改性的結(jié)構(gòu)功能一體化復(fù)合材料工程應(yīng)用技術(shù)。

6. 納米加工、制備、表征、安全評(píng)價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)與裝備。納米尺度內(nèi)的光電磁力熱等物性測(cè)量的新的原理、方法、技術(shù)、裝備和平臺(tái)體系。環(huán)境中納米材料演化行為，納米材料與組織、器官、靶細(xì)胞、靶分子安全評(píng)估系統(tǒng)。納米材料標(biāo)準(zhǔn)、納米材料規(guī)?；€(wěn)定制備與加工新裝備系統(tǒng)。

（五）*結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料

以高性能纖維及復(fù)合材料、高溫合金為核心，以輕質(zhì)高強(qiáng)材料、金屬基和陶瓷基復(fù)合材料、材料表面工程、3D打印材料為重點(diǎn)，解決材料設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)調(diào)控的重大科學(xué)問(wèn)題，突破結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料制備及應(yīng)用的關(guān)鍵共性技術(shù)，提升*結(jié)構(gòu)材料的保障能力和競(jìng)爭(zhēng)力。

1. 高性能纖維與復(fù)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、耐輻照型聚酰亞胺纖維、耐超高溫陶瓷纖維、玄武巖纖維等，新型基體樹脂、增強(qiáng)織物、纖維預(yù)浸料等，復(fù)合材料構(gòu)件成型與應(yīng)用。

2. 高溫合金。超純凈冶煉、缺陷控制、組織調(diào)控、復(fù)雜及大型構(gòu)件制備關(guān)鍵技術(shù)，變形和鑄造高溫合金一材多用技術(shù)，單晶高溫合金和粉末冶金高溫合金，特殊用途高溫與耐蝕合金等。

3. 裝備用特種合金。特種合金超高純冶煉與精細(xì)組織調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)，超超臨界電站裝備用特種合金，高溫長(zhǎng)壽命低成本軸承合金，模具鋼材料等。

4. 海洋工程用關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。超致密、高耐候、長(zhǎng)壽命結(jié)構(gòu)材料，海洋工程與裝備用鈦合金、高強(qiáng)耐蝕鋁合金和銅合金、防腐抗?jié)B高強(qiáng)度混凝土、防腐涂料等。

5. 輕質(zhì)高強(qiáng)材料。新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的新原理與新技術(shù)，*鋁合金、鎂合金、鈦合金、金屬間化合物、高熵合金等輕質(zhì)高強(qiáng)材料，新型輕質(zhì)材料/結(jié)構(gòu)一體化、智能化、柔性化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。

6. 高性能高分子結(jié)構(gòu)材料。高性能聚醚酮、聚酰亞胺、聚芳硫醚酮（砜）、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. 材料表面工程技術(shù)。隔熱、耐磨、減磨、抗氧化、抗燒蝕、抗疲勞等涂層材料，零部件耐磨減磨技術(shù)、新型等離子噴涂-物理氣相沉積技術(shù)、新型延壽表面科學(xué)與工程技術(shù)。

8. 3D打印材料及*粉末冶金技術(shù)。3D打印高溫合金、特殊鋼、鈦合金、輕合金、高分子材料、結(jié)構(gòu)陶瓷，粉末冶金精密零部件，特種粉末冶金近終成型技術(shù)及粉末梯度材料等新型粉末冶金材料。

9. 金屬與陶瓷復(fù)合材料。*鋁基、鈦基、鐵基等金屬基復(fù)合材料，金屬層狀復(fù)合材料，碳化硅、氧化鋁、氮化硅和氮化硼纖維及復(fù)合材料，耐高溫陶瓷基復(fù)合材料，低成本碳/陶復(fù)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、高性能膜材料、功能陶瓷等戰(zhàn)略新材料為重點(diǎn)，大力提升功能材料在重大工程中的保障能力；以超導(dǎo)材料、智能/仿生/超材料、環(huán)境材料等前沿新材料為突破口，搶占材料前沿制高點(diǎn)。

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(chǔ)氫材料、高純靶材及薄膜、功能助劑等材料及技術(shù)，高豐度稀土應(yīng)用新技術(shù)。

2. *能源材料。高性能薄膜太陽(yáng)能電池、鋰離子電池、燃料電池等關(guān)鍵材料及工程化技術(shù)，電池梯級(jí)利用與綠色回收技術(shù)，乏燃料后處理技術(shù)，*超導(dǎo)線材、薄膜及器件批量制備，高性能熱電和節(jié)電等材料及技術(shù)。

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、中高溫氣體分離凈化膜、離子交換膜等材料及其規(guī)?；a(chǎn)、工程化應(yīng)用技術(shù)與成套裝備，制膜原材料的國(guó)產(chǎn)化和膜組器技術(shù)。

4. 智能、仿生與超材料。高性能傳感與驅(qū)動(dòng)、氣敏、鐵性機(jī)敏、形狀記憶、壓電、巨磁致伸縮、熱釋電、液態(tài)金屬等功能材料及技術(shù)，超浸潤(rùn)調(diào)控、離子通道能量轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵仿生材料及技術(shù)，高性能多功能超材料及技術(shù)。

5. 新一代生物醫(yī)用材料。生物醫(yī)用新材料及技術(shù)，醫(yī)療植介入器械的國(guó)產(chǎn)化原材料及制備關(guān)鍵技術(shù)，醫(yī)學(xué)診療新材料及磁、光靶向生物材料。

6. 生態(tài)環(huán)境材料。材料生命周期綠色評(píng)價(jià)與生態(tài)設(shè)計(jì)，環(huán)境友好阻燃材料、凈化材料，材料高質(zhì)化、全生物降解碳中性等工程化技術(shù)與示范，失效電子與耐火材料等循環(huán)再造技術(shù)。

7. 重大裝備與工程用特種功能材料。高速動(dòng)車組用摩擦制動(dòng)材料，重大?？昭b備用耐腐蝕自潤(rùn)滑復(fù)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(jí)計(jì)算機(jī)用熱管理材料及電磁屏蔽材料，核電站非能動(dòng)智能保護(hù)用溫度感知高矯頑力磁性材料及組件，電磁彈射安全系統(tǒng)用新型電磁阻尼材料等。

（七）材料人才隊(duì)伍建設(shè)

通過(guò)機(jī)制與制度創(chuàng)新，加強(qiáng)材料領(lǐng)域人才隊(duì)伍建設(shè)，形成材料領(lǐng)域核心人才、研究開發(fā)人才、工程技術(shù)人才和技能人才組成的材料人才體系及其評(píng)價(jià)機(jī)制，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才隊(duì)伍的整體素質(zhì)和水平，滿足材料領(lǐng)域發(fā)展的需求。

1. 不斷壯大人才隊(duì)伍。建設(shè)一支規(guī)模、結(jié)構(gòu)、素質(zhì)與實(shí)現(xiàn)本規(guī)劃目標(biāo)要求相適應(yīng)的多層次材料人才隊(duì)伍；培育出材料領(lǐng)域高層次人才2萬(wàn)人，其中包括高層次人才1000人。

2. 統(tǒng)籌各類人才協(xié)調(diào)發(fā)展。圍繞戰(zhàn)略性新興材料產(chǎn)業(yè)和前沿科學(xué)技術(shù)，在重點(diǎn)領(lǐng)域培養(yǎng)15-20個(gè)團(tuán)結(jié)協(xié)作的全鏈條攻關(guān)人才團(tuán)隊(duì)，聚集10-15個(gè)從事前瞻性技術(shù)創(chuàng)新的有活力的青年人才團(tuán)隊(duì)，形成研究和創(chuàng)新的人才梯隊(duì)。

3. 大幅度提高企業(yè)人才素質(zhì)。突出材料企業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)人才向企業(yè)聚集，進(jìn)一步優(yōu)化人才結(jié)構(gòu)。到2020年，材料企業(yè)技術(shù)工人占從業(yè)人員的比例提升到58%以上，大專以上人才占所有從業(yè)人員的比例提升到22%以上。

4. 逐步形成與材料領(lǐng)域發(fā)展相適應(yīng)的人才培養(yǎng)、使用與管理新機(jī)制。通過(guò)機(jī)制與制度創(chuàng)新，推進(jìn)材料領(lǐng)域教育、人才、勞動(dòng)、分配等制度改革，營(yíng)造適宜高層次人才成長(zhǎng)與脫穎而出的良好環(huán)境，建立不同類型人才的評(píng)價(jià)體系。

5. 加強(qiáng)平臺(tái)、基地、聯(lián)盟的建設(shè)。積極引導(dǎo)各類人才與團(tuán)隊(duì)通過(guò)平臺(tái)、基地、聯(lián)盟等形式開展合作協(xié)作，強(qiáng)化原始創(chuàng)新能力和高技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化能力。在材料領(lǐng)域新建5-10個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，組建若干個(gè)重點(diǎn)新材料國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心，建設(shè)20-30個(gè)國(guó)家引導(dǎo)、地方主建的*部件和關(guān)鍵構(gòu)件工程化基地。