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科技部印發《“十三五” 材料領域科技創新專項規劃》

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科技部印發《“十三五” 材料領域科技創新專項規劃》

發布日期:2017-07-04 作者: 點擊:

?“十三五”時期是我國全面建成小康社會和邁進創新型國家行列的決勝階段。為貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》《國家創新驅動發展戰略綱要》《“十三五”國家科技創新規劃》和《中國制造2025》,加快推動材料領域科技創新和產業化發展,特制定本規劃。 

一、形勢與需求 

??材料服務于國民經濟、社會發展、國防建設和人民生活的各個領域,成為經濟建設、社會進步和國家安全的物質基礎和先導,支撐了整個社會經濟和國防建設。因此,新材料技術是世界各國必爭的戰略性新興產業,成為當前最重要、發展最快的科學技術領域之一。“一代裝備,一代材料”向“一代材料,一代裝備”轉變,彰顯了材料的戰略作用。發展材料技術既可促進我國戰略性新興產業的形成與發展,又將帶動傳統產業和支柱產業的技術提升和產品的更新換代。 

(一)國際材料科技發展形勢 

??近幾年來,全球新一輪產業變革為材料產業結構調整提供了重要的機會窗口。材料技術領域研發面臨新突破,新材料和新物質結構不斷涌現,全球新材料技術與產業發展迅猛,新材料技術成為各國競爭的熱點之一。 

??目前國際上材料領域全面領先的國家仍然是美國,日本在納米材料、電子信息材料,韓國在顯示材料、存儲材料,歐洲在結構材料、光學與光電材料、納米材料,俄羅斯在耐高溫材料、宇航材料方面有明顯優勢。我國在納米材料、非線性激光晶體、第三代半導體、半導體照明、稀土材料等方面的研究水平和成果與國際先進水平屬同一發展階段,部分處于領先水平。在碳纖維及其復合材料、高溫合金、高密度信息存儲材料、顯示技術等方面與國外先進水平還存在較大差距。 

??當今材料技術整體發展態勢為:材料制備與應用向低維化、微納化、人工結構發展,材料結構功能一體化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備及應用過程綠色化成為材料研發的重要方向;材料研發周期縮短、可應用材料品種快速增長;材料與物理、化學、信息、生物等多學科交叉融合加劇,多學科交叉在材料創新中作用越來越重要;材料研發向更加惠及民生發展,并在資源和能源的可持續發展中發揮著越來越重要的作用。 

(二)我國材料科技發展形勢 

??近年來,材料領域科技發展十分迅速。2005年,我國(不包含臺灣和香港地區)材料領域科技論文數達到世界第一位,2011-2015年,我國材料領域SCI論文114734篇,是美國52865篇的2.17倍,日本22148篇的5.18倍,同時我國材料高被引論文達到1517篇,是美國1246篇的1.22倍,日本222篇的6.83倍;2008年,我國材料領域發明專利申請數達到世界第一位,2011-2015年,我國僅鋼鐵、有色、石化、輕工、紡織和建材工業的授權專利為75萬件,其中發明專利23萬件;我國材料領域專業技能人才穩步增長,擁有中科院院士和工程院院士210人,研發科技人員115萬,每年材料類大學本科畢業生4萬余人、碩士和博士畢業生1萬余人;材料領域初步形成了較完整的研發與產業化體系,擁有國家重點實驗室、國家工程(技術)研究中心和產業化基地等近400家。 

??目前,我國材料領域發展布局合理,已取得豐碩成果。我國鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、玻璃和化學纖維等百余種材料產量達到世界第一位。我國材料科技水平的穩步提升和創新能力的不斷增強,有效推進了半導體照明、新型顯示、高性能纖維及復合材料、多晶硅等成果的工程化和產業化,培育和發展了一批新興產業和新的經濟增長點;突破了超級鋼(細晶鋼)、電解鋁、低環境負荷型水泥、全氟離子膜、聚烯烴催化劑等關鍵技術,對鋼鐵、有色、建材、石化等傳統產業的優化和提升作出了重要貢獻;在納米材料與器件、人工晶體與全固態激光器、光纖、超導材料等技術領域取得重大進展,在世界科技前沿占有一席之地;發展了生物醫用材料、肝炎和艾滋病快速診斷技術、海水和苦咸水淡化技術等,為科技進步惠及民生提供了一大批新材料、新技術。 

(三)我國材料科技發展需求 

??材料產業是國民經濟的基礎,具有舉足輕重的地位。隨著我國國力和國家地位的提高,東海防空識別區的設立,南海石油的開采,以及國防安全、海洋開發、航空航天、先進軌道交通、核電和平利用等大型工程的建設均急需高溫合金、高性能碳纖維等核心關鍵材料。 

??20年來,材料領域圍繞國家發展戰略目標,緊密結合經濟社會發展重大需求,經過不懈努力,在關鍵技術突破、重大產品與技術系統開發、重大應用與示范工程方面取得了一系列重大成果。在半導體照明工程、新型平板顯示技術、全固態激光器及其應用、化工反應過程強化、優勢資源材料應用技術開發等方面,加強了新材料應用的工程化技術開發,明顯提升了我國新材料產業的國際競爭能力,為加快發展和培育戰略性新興產業奠定了良好基礎;在智能材料設計與材料制備技術、光電信息和功能材料、高溫超導材料與器件、高效能源材料、納米材料與器件和高性能結構材料等方面,突破了一批關鍵材料的制備技術,取得了一批具有自主知識產權的核心技術成果,增強了材料領域持續創新能力;傳統材料的高性能化、系列化及在節約資源、降低能耗和保護環境等方面取得顯著進展,促進了傳統產業的升級;軍工配套材料及工程化應用技術、國產聚丙烯腈碳纖維高性能化及應用方面,為國防軍工建設提供了必要的材料技術支撐。 

??但是,材料行業目前也面臨諸多問題,主要表現在:基礎原材料整體技術水平不高,物耗能耗排放較高,環境污染嚴重(材料行業能耗在工業總能耗和全國能源消費總量中的比重分別達到了60%和44%),產業競爭力不強,利潤率低,部分行業產能嚴重過剩,核心技術、工藝及裝備仍然部分依賴進口。新材料行業研發以跟蹤國外較多,原始性創新較少,國家重大工程和國防建設對新材料需求強烈,但新材料配套與工程化能力較弱,高端產品產業化程度偏低;新興材料產業市場巨大,需求強勁,國際競爭激烈,我國高端材料制造業的競爭力和市場份額急需提高。人才隊伍中基礎研究隊伍不穩,工程應用技術隊伍流動性不夠,新興產業人才流動性過大。 

二、指導思想與基本原則 

(一)指導思想 

??全面貫徹黨的十八大和十八屆三中、四中、五中、六中全會精神,深化落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》《國家創新驅動發展戰略綱要》《“十三五”國家科技創新規劃》和《中國制造2025》決策部署,堅持創新、協調、綠色、開放、共享發展理念,堅持自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來的指導方針,堅持創新是引領發展的第一動力,把握材料科技創新發展的新態勢,深入實施創新驅動發展戰略,以增強材料領域原始創新能力為核心,以傳統材料綠色化和提質增效促進產業升級為主線,以滿足國家重大戰略和國防建設對材料的迫切需求為目標,強化材料的基礎創新能力,提高全鏈條貫通、集成和應用水平,完善多層次多類型人才培養體系,擴大科技開放合作,大力推進材料領域大眾創業和萬眾創新,激發創造活力,增強發展新動能,構建產業新體系與發展新機制。實現材料由大變強的歷史性跨越,支撐供給側結構性改革和經濟社會可持續健康發展。

(二)基本原則 

??按照《“十三五”國家科技創新規劃》部署,堅持把滿足國家重大需求作為材料領域戰略任務,堅持把加速趕超引領作為材料技術發展重點,堅持把材料科技進步惠及民生發展作為根本宗旨,堅持把深化改革作為材料領域發展強大動力,堅持把人才驅動作為材料產業壯大本質要求,堅持把全球視野作為材料科技發展重要導向。 

??堅持創新驅動與深化改革。堅持把創新擺在材料產業發展全局的核心位置,充分發揮企業創新主體、聯盟以及各類新型研發組織和產業創新中心在協同、開放、創新中的作用,推動跨領域跨行業融合創新發展;堅定不移地深化改革,完善有利于創新發展的政策環境。 

??堅持綠色發展與質量為先。提高資源利用效率,促進材料可再生循環,改變高耗能、高排放、難循環的傳統材料工業發展模式,構建綠色產業體系;培育一批具有核心競爭力的產業集群和企業群體,強化企業質量主體責任和意識,加強自主品牌培育。建設法規標準體系、質量監管體系,走提質增效和生態文明的發展道路。 

??堅持市場主導與政府引導相結合。全面深化改革,充分發揮市場在資源配置中的決定性作用,國家、地方與企業合理分工、各取所長,強化企業主體地位,激發企業活力和創造力;政府著力加強戰略研究和規劃引導,完善相關支持政策,創造良好發展環境。 

??堅持問題導向與超前布局相結合。針對制約材料發展的瓶頸和薄弱環節,加快轉型升級和提質增效,切實提高產業的核心競爭力和可持續發展能力。準確把握新一輪科技革命和產業變革趨勢,加強戰略謀劃和前瞻部署,扎扎實實打基礎,在未來競爭中占據制高點,優化產業格局。 

??堅持整體推進與重點突破相結合。堅持統籌規劃,合理布局,明確創新發展方向,加快推動材料產業整體水平提升。圍繞經濟社會發展和國家安全重大需求,集中力量,突出重點,點面結合,整合各類資源,實施若干重點專項和國家重大工程,實現率先突破。 

??堅持自主發展與開放合作相結合。在關系國計民生和產業安全的基礎性、戰略性、全局性領域,著力掌握關鍵核心技術,完善產業鏈條,形成自主發展能力和新的比較優勢,充分利用全球資源和市場,深度開展產業全球布局和國際交流合作。 

三、發展目標 

(一)總體目標 

??貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》《“十三五”國家科技創新規劃》和《中國制造2025》,圍繞產業鏈部署創新鏈,實施材料重大科技項目,著力保障重點基礎產業供給側結構性改革,滿足經濟社會發展和國防建設對材料的重大需求,提升我國材料領域的創新能力,引領和支撐戰略性新興產業發展。 

??通過前瞻部署策略,科學把握新技術的原創點,瞄準國民經濟和社會發展各主要領域的重大、核心和關鍵技術問題,實施材料領域重大工程和重點專項,從基礎前沿、重大共性關鍵技術到應用示范進行全鏈條設計,一體化組織實施,使材料的基礎前沿研發活動具有更明確的需求導向和產業化方向;實施技術創新引導策略,著重培育戰略性新興產業生長點;切實加強我國材料高技術領域自主創新能力,切實提升產業的核心競爭力,為我國經濟社會發展與國防安全提供強有力的材料支撐。 

??加強我國材料體系的建設,大力發展高性能碳纖維與復合材料、高溫合金、軍工新材料、第三代半導體材料、新型顯示技術、特種合金和稀土新材料等,滿足我國重大工程與國防建設的材料需求。 

??重點發展海洋工程材料、高品質特殊鋼、先進輕合金、特種工程塑料、特種玻璃與陶瓷等先進結構材料技術;高性能膜材料、智能/仿生/超材料、高溫超導材料、新型生物醫用材料、生態環境材料等特種功能與智能材料技術;新型微電子/光電子/磁電子材料、印刷電子材料、功能晶體與激光技術等戰略性先進電子材料技術;以高通量設計/制備/表征為特征的材料基因組技術;石墨烯等納米材料技術。帶動戰略性新興產業生長點的形成,切實促進市場前景廣闊、資源消耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好的材料產業發展。 

??大力推進鋼鐵、有色、石化、輕工、紡織、建材等量大面廣的基礎性原材料技術提升,實現重點基礎材料關鍵共性技術的重點突破,提升產業整體競爭力,實現優勢產能合作,落實節能減排,實現我國材料產業由大變強。 

??加強材料領域人才隊伍建設,形成材料領域核心領軍人才、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系及其評價機制,提升創新創業人才隊伍的整體素質和水平;著重提高企業技術創新創業人才的水平和比例,滿足材料領域發展的需求。 

(二)目標與指標體系 

??圍繞“十三五”材料領域發展的總目標,在基礎材料技術提升與產業升級方面,著力解決重點基礎材料產業面臨的產品同質化、低值化,環境負荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大共性問題,推進鋼鐵、有色、石化、輕工、紡織、建材等基礎性原材料重點產業的結構調整與產業升級,通過基礎材料的設計開發、制造流程及工藝優化等關鍵技術和國產化裝備的重點突破,實現重點基礎材料產品的高性能和高附加值、綠色高效低碳生產。建立完備的知識產權和標準體系,完善基礎材料產業鏈。提升我國基礎材料產業整體競爭力,滿足“中國制造 2025”、“一帶一路”、戰略性新興產業創新發展、新型工業化、城鎮化和區域經濟建設的需求,為我國參與全球新一輪產業變革與競爭提供支撐,實現我國材料產業由大變強、材料技術由跟跑型向并行和領跑型轉變。 

??在新材料技術發展方面,將瞄準國家重大需求、全球技術和產業制高點,戰略性電子材料技術以第三代半導體材料與半導體照明、新型顯示為核心,以大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料為重點,第三代半導體材料與半導體照明、新型顯示兩大核心方向整體達到國際先進水平,部分關鍵技術達到國際領先水平;大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料兩大重點方向關鍵技術達到國際先進水平。先進結構與復合材料將著力解決先進結構材料設計、制備與工程應用的重要科學技術問題,重點研究高性能纖維及復合材料、高溫合金、高端裝備用特種合金、海洋工程用關鍵結構材料、輕質高強材料、高性能高分子結構材料、材料表面工程技術、3D打印材料與粉末冶金技術、金屬與陶瓷復合材料等關鍵材料和技術,實現我國高性能結構材料研究與應用的跨越發展。新型功能與智能材料將突破新型稀土功能材料、智能/仿生與超材料、新一代生物醫用材料、先進能源材料、高性能分離膜材料、生態環境材料、重大裝備與工程用特種功能材料的基礎科學問題以及產業化、應用集成關鍵技術和高效成套裝備技術。 

??在變革性的材料及其綠色制造新技術方面,納米材料技術將重點圍繞傳統納米材料的提升和新型納米材料的研發,著力解決納米材料產業面臨的重大共性問題,在核心納米材料的設計、生產工藝流程的優化、以及關鍵技術和裝備的開發三個方面形成突破,建立起相對完備的知識產權和標準體系,提升我國納米產業國際核心競爭力,實現我國納米材料產業由大變強、成為國際領跑者之一。材料基因工程將構建支撐我國材料基因工程研究和協同創新發展的高通量計算、高通量合成與表征和專用數據庫等三大示范平臺,研發材料高通量計算方法、高通量制備技術、高通量表征與服役評價技術、面向材料基因工程的材料大數據技術等四大關鍵技術,在能源材料等材料上開展驗證性示范應用,驗證研發技術的先進性和適用性,并實現突破。 

??在材料基地與人才隊伍建設方面,以國家科研基地平臺為依托,建設一批完善的新材料研發平臺,積極引導各類人才與團隊通過平臺、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。建設一支規模、結構、素質與實現本規劃目標要求相適應的多層次材料人才隊伍。 

??指標體系:初步建立我國自主的基礎材料與新材料體系;建立材料領域的產學研用結合的技術創新體系,開發全面覆蓋我國產業應用的高性能結構與復合材料、特種功能與智能材料、戰略性先進電子材料、納米材料系列產品和應用技術,關鍵材料的自給率超過80%;培育8-10個戰略性新興產業的增長點;開發出具有自主知識產權的高通量材料模擬算法和計算軟件,建立材料基因工程的計算平臺、實驗平臺和數據庫平臺,發展系列高通量制備和表征的新方法和新裝備,實現典型新材料的研發周期縮短一半、研發成本降低一半。 

??將我國重點基礎材料高端產品平均占比提高15%-20%,減少碳排放5億噸/年。典型鋼鐵品種、高端有色金屬材料的國內市場自給率超過80%,鋼鐵與有色金屬生產綜合能效提高10%,化工新材料和精細化學品的產值率達到60%;特種工程塑料等高端產品的自給率5年內從30%提高到50%;實現輕工重點材料國產化率從15%提高40%;化纖差別化率由56%提升至65%,產業用紡織纖維加工量由23%增加到30%以上;建材新興產業的產值比重達到建材總量的16%左右。 

??形成專利3000項,制定標準和規范500項,建成500條產業化示范線,在重點領域培養15-20個團結協作的全鏈條攻關人才團隊;聚集10-15個從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。培養領軍型創新創業人才1000名。 

四、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目標,緊密結合經濟社會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產業升級、戰略性先進電子材料、材料基因工程關鍵技術與支撐平臺、納米材料與器件、先進結構與復合材料、新型功能與智能材料、材料人才隊伍建設。 

(一)重點基礎材料技術提升與產業升級 

??著力解決基礎材料產品同質化、低值化,環境負荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大共性問題,突破基礎材料的設計開發、制造流程、工藝優化及智能化綠色化改造等關鍵技術和國產化裝備,開展先進生產示范。 

??1. 鋼鐵材料技術。高品質特殊鋼,綠色化與智能化鋼鐵制造流程,高強度大規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/稀貴金屬材料先進制備加工技術等。 

??3. 紡織材料技術。化纖柔性化高效制備技術,高品質功能纖維及紡織品制備技術,高性能工程紡織材料制備與應用,生物基紡織材料關鍵技術,紡織材料高效生態染整技術與應用等。 

??4. 石油與化工材料技術。基礎化學品及關鍵原料綠色制造,清潔汽柴油生產關鍵技術,合成樹脂高性能化及加工關鍵技術,合成橡膠高性能化關鍵技術,綠色高性能精細化學品關鍵技術,特種高端化工新材料等。 

??5. 輕工材料技術。基于造紙過程的纖維原料高效利用技術及紙基復合材料,塑料輕量化與短流程加工及功能化技術,生態皮革關鍵材料及高效生產技術、綠色高效表面活性劑的制備技術,制筆新型環保材料等。 

??6. 建筑材料技術。特種功能水泥及綠色智能化制造,長壽命高性能混凝土,特種功能玻璃材料及制造工藝技術,先進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功能材料等。 

(二)戰略性先進電子材料 

??以第三代半導體材料與半導體照明、新型顯示為核心,以大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料為重點,推動跨界技術整合,搶占先進電子材料技術的制高點。 

??1. 第三代半導體材料與半導體照明技術。大尺寸、高質量第三代半導體襯底和薄膜材料外延生長調控規律,高效全光譜光源核心材料、器件和燈具全技術鏈綠色制造技術,超越照明和可見光通訊關鍵技術、系統集成和應用示范,高性能射頻器件、電力電子器件及其模塊設計、工藝技術及應用示范,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,可溶性 OLED/量子點/TFT 等印刷顯示關鍵材料與技術,高性能/低成本/長壽命紅綠藍激光材料與器件技術,激光顯示集成技術及關鍵材料表征與評估技術等。 

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

??4. 高端光電子與微電子材料。低維半導體異質結材料、半導體傳感材料與器件、新型高密度存儲與自旋耦合材料、高性能合金導電材料、微納電子制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結構的可控制備;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、隧穿晶體管及柔性可穿戴光電、邏輯器件。 

(三)材料基因工程關鍵技術與支撐平臺 

??構建高通量計算、高通量實驗和專用數據庫三大平臺,研發多層次跨尺度設計、高通量制備、高通量表征與服役評價、材料大數據四大關鍵技術,實現新材料研發由傳統的“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范上取得突破,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. 構建三大平臺。構建以高通量計算平臺、高通量制備與表征平臺和專用數據庫平臺等三位一體的創新基礎設施與相關技術。 

??2. 研發四大關鍵技術。多尺度集成化、高通量并發式計算方法與計算軟件,高通量材料制備技術,高通量表征與服役行為評價技術,面向材料基因工程的大數據技術。 

??3. 典型材料重點示范應用。在構建三大平臺(示范平臺)和突破四大關鍵技術的基礎上,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范應用研究。 

(四)納米材料與器件 

??研發新型納米功能材料、納米光電器件及集成系統、納米生物醫用材料、納米藥物、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關鍵技術與標準,加強示范應用。 

??1. 石墨烯碳材料技術。單層薄層石墨烯粉體、高品質大面積石墨烯薄膜工業制備技術,柔性電子器件大面積制備技術,石墨烯粉體高效分散、復合與應用技術,高催化活性納米碳基材料與應用技術。 

??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電高導熱高耐濕高耐紫外防老化等透明納米復合材料。 

??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-無機高效復合技術,高選擇性高轉化率納米催化材料,高儲能密度介電、熱電、光伏、二次電池材料、低成本燃料電池催化劑、輕質高容量儲氫儲甲烷材料、柔性可編織超級電容器電極材料等納米材料與器件技術。 

??4. 納米生物醫用材料技術。納米生物醫藥材料的結構、形貌可控制備技術,納米生物醫學檢測診斷技術,納米藥物與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納米表面改性技術,高端組織器官修復與替代制品,納米生物醫用材料安全評價及質量關鍵技術。 

??5. 傳統產業提升與節能減排用納米材料技術。納米功能材料低成本綠色可控制備技術,納米材料高效單分散與應用技術,新一代智能節能、防腐防污表面處理與性能控制的濕化學技術,納米改性的結構功能一體化復合材料工程應用技術。 

??6. 納米加工、制備、表征、安全評價、標準技術與裝備。納米尺度內的光電磁力熱等物性測量的新的原理、方法、技術、裝備和平臺體系。環境中納米材料演化行為,納米材料與組織、器官、靶細胞、靶分子安全評估系統。納米材料標準、納米材料規模化穩定制備與加工新裝備系統。 

(五)先進結構與復合材料 

??以高性能纖維及復合材料、高溫合金為核心,以輕質高強材料、金屬基和陶瓷基復合材料、材料表面工程、3D打印材料為重點,解決材料設計與結構調控的重大科學問題,突破結構與復合材料制備及應用的關鍵共性技術,提升先進結構材料的保障能力和國際競爭力。

??1. 高性能纖維與復合材料。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、增強織物、纖維預浸料等,復合材料構件成型與應用。 

??2. 高溫合金。超純凈冶煉、缺陷控制、組織調控、復雜及大型構件制備關鍵技術,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,特殊用途高溫與耐蝕合金等。 

??3. 高端裝備用特種合金。高端特種合金超高純冶煉與精細組織調控的關鍵技術,超超臨界電站裝備用特種合金,高溫長壽命低成本軸承合金,高端模具鋼材料等。 

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

??5. 輕質高強材料。新型輕質高強材料的新原理與新技術,先進鋁合金、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/結構一體化、智能化、柔性化設計與制造技術。 

??6. 高性能高分子結構材料。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。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、新型等離子噴涂-物理氣相沉積技術、新型延壽表面科學與工程技術。 

??8.  3D打印材料及先進粉末冶金技術。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. 金屬與陶瓷復合材料。先進鋁基、鈦基、鐵基等金屬基復合材料,金屬層狀復合材料,碳化硅、氧化鋁、氮化硅和氮化硼纖維及復合材料,耐高溫陶瓷基復合材料,低成本碳/陶復合材料等。 

(六)新型功能與智能材料 

??以稀土功能材料、先進能源材料、高性能膜材料、功能陶瓷等戰略新材料為重點,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、極端環境材料等前沿新材料為突破口,搶占材料前沿制高點。 

??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,高性能稀土儲氫材料、高純靶材及薄膜、功能助劑等材料及技術,高豐度稀土應用新技術。 

??2. 先進能源材料。高性能薄膜太陽能電池、鋰離子電池、燃料電池等關鍵材料及工程化技術,電池梯級利用與綠色回收技術,乏燃料后處理技術,先進超導線材、薄膜及器件批量制備,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、中高溫氣體分離凈化膜、離子交換膜等材料及其規模化生產、工程化應用技術與成套裝備,制膜原材料的國產化和膜組器技術。 

??4. 智能、仿生與超材料。高性能傳感與驅動、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,高端醫療植介入器械的國產化原材料及制備關鍵技術,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與生態設計,環境友好阻燃材料、凈化材料,材料高質化、全生物降解碳中性等工程化技術與示范,失效電子與耐火材料等循環再造技術。 

??7. 重大裝備與工程用特種功能材料。高速動車組用摩擦制動材料,重大海空裝備用耐腐蝕自潤滑復合材料,航空航天用壓電材料及耐蝕和極端溫度的含氟密封材料,超級計算機用高效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,電磁彈射安全系統用新型電磁阻尼材料等。 

(七)材料人才隊伍建設 

??通過機制與制度創新,加強材料領域人才隊伍建設,形成材料領域核心領軍人才、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系及其評價機制,提升創新創業人才隊伍的整體素質和水平,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2萬人,其中包括高層次領軍人才1000人。 

??2. 統籌各類人才協調發展。圍繞戰略性新興材料產業和前沿科學技術,在重點領域培養15-20個團結協作的全鏈條攻關人才團隊,聚集10-15個從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. 大幅度提高企業人才素質。突出材料企業人才隊伍建設,促進人才向企業聚集,進一步優化人才結構。到2020年,材料企業技術工人占從業人員的比例提升到58%以上,大專以上人才占所有從業人員的比例提升到22%以上。 

??4. 逐步形成與材料領域發展相適應的人才培養、使用與管理新機制。通過機制與制度創新,推進材料領域教育、人才、勞動、分配等制度改革,營造適宜高層次人才成長與脫穎而出的良好環境,建立不同類型人才的評價體系。 

??5. 加強平臺、基地、聯盟的建設。積極引導各類人才與團隊通過平臺、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個產業技術創新戰略聯盟,組建若干個重點新材料國家技術創新中心,建設20-30個國家引導、地方主建的基礎零部件和關鍵構件工程化基地。 

五、政策措施 

(一)組織實施機制及模式 

??1. 立足頂層設計,實施統籌部署。根據《中共中央 國務院關于深化體制機制改革加快實施創新驅動發展戰略的若干意見》、《深化科技體制改革實施方案》等科技改革精神,結合材料基礎性、交叉性、系統性、復雜性和長期性等特點,建立跨部門協同、跨區域組織的協調機制,加強材料科技計劃與其它國家科技計劃之間的協調和銜接,制定多部門聯合的政策保障措施。依托專業機構,組織國內外知名專家建立專業化智庫,參與項目論證實施的全過程管理,既保證在整體目標的決策上做到頂層設計、統籌部署,又確保在技術研發、成果轉化、示范推廣、檢測標準認證等市場培育的不同環節,形成持續、配套的政策保障,實現全鏈條技術創新。 

??2. 實施多元聯動,形成發展合力。加強材料科技規劃與地方科技和產業發展規劃的銜接,針對性地利用地方在資源、科技、產業、經濟等方面的優勢和特點,共同制定技術和產業發展配套政策,構建立足地方、帶動全國、引領世界的跨學科、跨行業、跨區域的材料產業技術創新鏈,推動形成各具特色的材料產業集群,配合重點專項實施,落實配套資金,共同保障重點專項目標的實現。積極鼓勵社會資本投入研發及產業化,鼓勵社會資本參與設立材料產業基金,實現國家投入放大增效和資源的最佳配置。 

??3. 堅持寓軍于民,強化軍民融合。堅持政府主導,發揮市場要素作用,推進材料領域國防科技和民用科技互動發展,逐步統一軍民產品和技術標準。進一步發揮國防科技工業對國民經濟的促進作用,加強材料領域國防和民用在科技成果、人才、資金、信息等要素上的交流融合,形成材料產業對國防建設的強大支撐力、國防材料科技對國民經濟尤其是新材料產業發展的強大牽引力。建立軍民融合的材料研發體系。加大對軍民結合材料產業的政策支持力度。打造一批具有比較優勢的軍民結合知名品牌,推動軍民結合產業進一步做強做大。 

??4. 遵循材料發展規律,完善組織管理模式。符合材料領域自身特點及其科技創新與產業發展的規律,是實施材料領域自主創新戰略的基本出發點。材料基礎研究周期相對較長且遠離市場,對持續穩定的創新環境要求較高,需要穩定的研發隊伍和持續性的投入支持;產業化關鍵核心技術研發綜合性、系統性強,技術與市場銜接緊密。針對不同的發展階段,材料研發應采取不同的組織和管理模式,產業化項目采取“全鏈條部署、一體化實施”的攻關模式,進行“跨學科合作”、“大兵團作戰”。堅持目標問題導向,產學研用結合,實施材料領域重大工程和重點專項,破解長期以來困擾我國材料產業發展的“有材不好用、有好材用不上”難題。 

??5. 發揮聯盟優勢,增強實施效果。進一步發揮產業技術創新戰略聯盟協同創新優勢,推動開放性的國際化公共研發平臺和科技服務平臺建設、體制機制模式創新的國家技術創新中心的建立和跨界技術的整合。在實施“全鏈條部署、一體化實施”類項目時,支持聯盟組建涵蓋基礎研究、重大共性關鍵技術攻關、系統集成以及應用示范全流程創新鏈條的技術攻關團隊,推動落實項目各項配套保障條件,及時、高效地協調、解決項目實施過程中出現的各種問題,保證項目目標的順利實現。 

(二)經費資助方式 

按照國家五類科技計劃相關要求對不同類別的材料項目進行經費資助。 

(三)配套創新政策 

??1. 完善創新發展環境。深化科技計劃(專項、基金等)管理改革,建立和完善材料科技和產業政策體系。支持材料重點領域科技研發和示范應用,促進材料及相關產業技術創新、轉型升級和結構布局調整。完善和落實支持創新的政府采購政策,推動材料及相關產業創新產品的研發和規模化應用。加強材料科技政策與產業、金融、財稅、投資、貿易、土地、資源和環保等政策銜接配合。建立健全材料產業統計監測體系,把握行業運行動態,及時發布相關信息,避免盲目發展與重復建設,引導和規范材料產業有序發展。制定和完善行業準入條件,發布重點材料產品指導目錄,實施材料領域重大工程。 

??2. 增強可持續創新能力。持續加大技術研發投入,重視材料基礎研發,使原始創新成為可持續發展的源動力。發揮企業創新主體作用,加快培育一批具有一定規模、優勢特色突出、掌握核心技術的材料企業。鼓勵原材料工業企業大力發展精深加工和新材料產業,延伸產業鏈,提高附加值,推動傳統材料產業的轉型升級。高度重視發揮中小企業在材料產業中的創新作用,支持中小材料企業向“專、精、特、新”方向發展,提高中小企業對大企業、大項目的配套能力,打造一批材料“小巨人”企業。加強軍民科技融合深度發展,豐富融合形式、拓展融合范圍、提升融合層次和質量。完善科技管理體制機制,優化創新資源配置,提升創新效率。 

??3. 加大公共研發服務平臺、創新基地以及產業技術創新戰略聯盟建設。加大國家科研基地平臺建設。梳理具有產業化前景的優勢學科,以重大應用需求為牽引,支持工程化試驗與驗證平臺建設。通過聯盟等探索建設新型研發機構和體制機制創新的開放型國際化公共研發與服務平臺,提高單項技術集成、測試驗證、可靠性評價等工程試驗驗證能力,通過平臺進行跨行業跨領域的技術集成、放大和產業化中試驗證,開展專業化服務。重點開展平臺類技術的研發和集成,支撐大眾創業、萬眾創新,打造專業化眾創空間,培育新的經濟增長點,做深做強材料產業。在有優勢資源和條件的地方建設創新基地,實現產業集群式發展。在重點領域加強產業技術創新戰略聯盟建設,強化聯盟的聯絡、組織、服務作用,推動科研成果快速落地。 

??4. 大力加強知識產權保護,實施知識產權和標準戰略。引導企業將技術創新、知識產權保護、標準制定相結合,提升產業競爭優勢。建設和完善材料領域知識產權公共服務平臺,定期發布各重點領域知識產權態勢,促進企業提高創造、保護、運用和管理知識產權的水平。瞄準國際先進水平,立足自主技術,健全材料標準體系、技術規范、檢測方法和認證機制,打造標準服務平臺。 

??5. 加快多層次、多類型創新人才隊伍建設。將人才隊伍建設與研發任務、基地建設相結合,結合已有的人才計劃,造就一批引領材料領域發展的領軍人才。以重點專項和重大工程為依托,實行“人才+項目+基地”一體化培養,建立全鏈條人才團隊培育機制。加強前瞻性技術人才團隊培養,圍繞材料研究前沿方向,組建前瞻性、原創性的技術人才團隊。積極引進產業發展所需的高層次人才和緊缺人才,同時加快建設和發展職業培訓機構,大力培養專業技術人才,提高產業技術隊伍整體素質,完善面向材料產業的人才服務體系。 

??6. 深化國際合作交流。鼓勵開展國際技術交流活動,采取科技合作、技術轉移、產能合作、資源共同開發與利用、參與國際標準制定等多種方式,擴大我國材料產業技術創新在全球的影響力和話語權。吸引有實力的跨國公司在國內建立高水平的研發中心、生產中心和運營中心,帶動行業和國內企業創新能力提升。鼓勵境外企業和科研機構在我國設立材料研發機構,支持符合條件的外商投資企業與國內材料企業、科研院校合作申請國家科研項目。支持企業并購境外材料企業和技術研發機構,參加國際技術聯盟,開拓國際市場,加快國際化經營。 

??7. 加大財稅政策支持力度,健全中小企業融資體系。強化創新激勵措施,促進材料產業擴大裝備投資,加快技術升級。建立由政府主導的信貸風險補償基金,以及市場化運作的中小微企業融資擔保機構。加快建成中小企業社會信用體系。完善監管機制,擴大上市、發行債券等直接融資,多渠道解決中小企業融資保障問題。鼓勵社會資本投入研發與產業化,創新符合材料產業特點的各類金融產品,建立健全融資保障機制。落實國家扶持中小企業的各項金融政策,支持金融機構為中小企業提供更多融資服務。 

??8. 完善公共服務體系,優化和完善成果轉化、技術轉移機制。綜合運用政府購買服務、無償資助、業務獎勵等方式,支持材料產業集群地區建立和完善公益性行業公共服務平臺,充分發揮相關行業組織專業優勢和行業資源整合能力,進一步完善平臺服務功能,提升服務質量與規范性,形成適合中小微型企業特點的服務模式。在建立和整合共性技術研發平臺過程中,進一步突出成果轉化、技術擴散和轉移職能,制定和出臺有利于共性技術研發基地技術轉移和成果推廣的配套政策。建立成果推廣獎懲機制,促進共性技術推廣應用。 

??9. 圍繞“一帶一路”國家戰略,對支撐“產能輸出、資源輸入”的材料研發項目予以傾斜支持。鼓勵利用技術優勢開發國外礦產(稀土等)資源。加強政策研究,鼓勵擁有先進技術的大型企業或機構走出去,開發國外稀土等資源,保護國內資源,與國家倡導的“利用兩種資源、開發兩個市場”相契合,實現以技術控制資源并將技術優勢轉化為經濟效益的目的。 


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