四、重點任務與重大工程

（一）突破重點應用領域急需的新材料

  為滿足國家重大戰略及關鍵領域的迫切需求，集中力量攻克一批核心關鍵新材料。

  航空航天領域對材料性能要求極高，如航空發動機需新型高溫合金，其在1100℃高溫下，持久強度達120MPa以上，抗氧化性能提升30%，以增強發動機熱效率與可靠性；飛行器結構用高性能碳纖維復合材料，纖維強度要達7GPa，模量達350GPa，助力減輕飛行器重量，增加有效載荷與續航里程。

  新能源汽車產業的進步依賴于新材料突破，動力電池的高鎳三元正極材料，鎳含量需提至90%以上，能量密度達300Wh/kg；輕量化鋁合金材料要研發出屈服強度≥350MPa且沖壓成型性能優良的板材，用于汽車車身及零部件制造，降低整車重量，提升能源利用效率。

  電子信息領域，集成電路制造用12英寸超高純硅片純度要達11N（99.999999999%）；5G通信基站的高性能射頻前端材料，需實現低插損（≤0.5dB）、高隔離度（≥40dB），保障信號傳輸質量。

專欄 1：重點領域新材料攻堅專項行動

1、航空航天領域

——高溫合金材料：用于航空發動機熱端部件的鎳基單晶高溫合金，在 1200℃高溫下，持久強度提升 20%，抗熱腐蝕性能提高 30%，滿足航空發動機在極端工況下的穩定運行需求。

——高性能碳纖維復合材料：應用于飛行器機翼、機身等主承力結構件，拉伸強度提高 20%，密度降低 10%，在保障結構強度的同時，實現航空航天結構的輕量化，提升飛行器的性能與燃油效率。

——輕質高溫結構陶瓷材料：如碳化硅、氮化硅等，用于航空發動機燃燒室、渦輪葉片等部件，降低部件重量 15%，大幅提升發動機熱效率，增強航空發動機的性能表現。

——航空用 SiC/SiC 復合材料：密度 2.5 - 2.9g/cm³，室溫拉伸強度≥250MPa，1300℃拉伸強度≥200MPa，強度保持率≥80%（1300℃、120MPa 應力下氧氣環境熱處理 500 小時），具備優異的耐高溫、高強度性能，適用于航空發動機高溫部件及飛行器熱防護系統。

——高性能航空航天石墨密封材料及制品：具備出色的密封性能、耐高溫性能及化學穩定性，可在高溫、高壓、高轉速等惡劣環境下長期穩定工作，確保航空航天設備的安全運行，廣泛應用于航空發動機、飛行器液壓系統等關鍵部位。

——航天用高性能厚壁管材：抗拉強度≥510MPa，屈服強度≥420MPa，延伸率≥8%，殘余應力小于 40MPa，超聲波符合相關標準，具有高強度、良好韌性和低殘余應力等特點，適用于航天領域的特殊管道需求，如推進劑輸送管道等，保障航天任務的順利實施。

2、新能源汽車領域

——高能量密度動力電池材料：研發鎳含量≥95% 的高鎳三元正極材料與硅基負極材料，搭配高電壓電解液，實現動力電池能量密度達到 350Wh/kg，循環壽命超 2000 次，顯著提升新能源汽車的續航里程與電池使用壽命。

——汽車輕量化鋁合金材料：6 系、7 系鋁合金用于汽車車身及底盤，屈服強度達 400MPa 以上，延伸率≥12%，實現汽車零部件減重 20% - 30%，有效降低整車重量，提升新能源汽車的能源利用效率。

——燃料電池關鍵材料：突破質子交換膜、催化劑、氣體擴散層等技術，降低燃料電池成本 30%，耐久性提升至 5000 小時以上，推動燃料電池汽車的商業化進程，促進新能源汽車產業的多元化發展。

——半固態工藝鎂合金：通過半固態工藝提升了鎂合金的強度、延伸率和耐腐蝕性能，為新能源汽車部件的性能提升與輕量化提供新方案，有助于降低整車能耗與提高續航能力。

3、電子信息領域

——集成電路制造關鍵材料：實現 12 英寸超高純硅片（純度≥11N）國產化量產，開發 193nm 浸沒式光刻膠及配套材料，光刻分辨率達 28nm 以下，滿足集成電路制造不斷向高精度、高集成度發展的需求，助力我國集成電路產業的自主可控發展。同時要關注高純試劑、電子氣體、拋光材料、靶材、掩模板等集成電路其他關鍵材料。先進封裝材料包括 IC 載板、電鍍液、環氧塑封料、電子膠粘劑、硅微粉、臨時鍵合膠等，IC 載板作為芯片與外部電路的連接載體，需具備高精度布線能力；環氧塑封料需兼具絕緣、散熱和機械保護功能，保障封裝后芯片的穩定運行。

——新型顯示材料：高性能有機發光二極管（OLED）材料、量子點發光二極管（QLED）材料，提升顯示面板發光效率、對比度與色彩飽和度，OLED 材料發光效率提高 20%，QLED 材料色彩純度提升 15%，為電子顯示產品帶來更優質的視覺體驗。

——5G 通信關鍵材料：氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等用于 5G 基站射頻前端，實現射頻芯片高功率、高效率、低噪聲性能，插損降低至 0.3dB 以下，增強通信信號質量與傳輸距離，保障 5G 通信網絡的高效穩定運行。

——電子級超細高純球形二氧化硅：具有高純度、低雜質含量、良好的球形度和分散性等特點，廣泛應用于集成電路封裝、電子基板、電子陶瓷等領域，可提高電子器件的性能穩定性、可靠性以及散熱性能，是電子信息產業中不可或缺的基礎材料。

4、生物醫藥領域

——生物可降解醫用材料：聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等用于可吸收縫合線、組織工程支架、藥物緩釋載體，精準控制降解速率與力學性能，滿足不同醫療場景需求，減少患者二次手術痛苦，促進組織修復與再生。

——高性能醫療器械材料：鈦合金、鈷鉻合金、氧化鋯陶瓷等用于人工關節、心臟支架、牙科種植體，具備優良生物相容性、耐腐蝕性與力學性能，延長醫療器械使用壽命，提高患者生活質量。

——診斷試劑關鍵材料：量子點、金納米粒子、適配體等用于體外診斷試劑，提高靈敏度、特異性與檢測速度，實現疾病早期精準診斷，為疾病的及時治療提供有力支持。

——含鎂可降解高分子骨修復材料：采用三元成分組合設計與超低溫 3D 打印制備工藝，攻克材料降解速率調控、力學性能匹配及成骨活性誘導難題，為臨床骨缺損修復提供全新解決方案，填補國內鎂基骨修復材料領域技術空白。

5、交通運輸領域

——軌道交通輕量化材料：碳纖維復合材料、鋁合金復合材料用于軌道交通車輛車體、轉向架，降低車輛自重 15% - 20%，提高列車運行速度與能源利用效率，同時具備良好防火、隔音性能，提升乘客乘坐體驗。

——汽車高性能輪胎材料：新型橡膠材料與增強纖維材料用于汽車高性能輪胎，耐磨性提高 25%，抗濕滑性能提升 15%，滾動阻力降低 10%，降低汽車油耗，保障行駛安全。

——船舶用高性能防腐材料：高性能防腐涂料與金屬涂層材料用于船舶船體、甲板、設備，提高海洋環境下耐腐蝕性能，延長船舶使用壽命，降低維護成本 30% 以上，確保船舶長期安全運行。

——空風裝置用高性能管材：抗拉強度≥270MPa，屈服強度≥110MPa，延伸率≥12%，超聲波符合 A 級，具有良好的力學性能和質量穩定性，適用于軌道交通、汽車等交通工具的通風系統，保障空氣流通的順暢與設備的正常運行。

6、能源電力領域

——高效光伏電池材料：新型鈣鈦礦光伏電池材料、高效多結太陽能電池材料，提高光電轉換效率，鈣鈦礦光伏電池效率達 28% 以上，多結太陽能電池效率突破 35%，降低光伏發電成本，推動太陽能能源的廣泛應用。

——大容量儲能電池材料：鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池的電極材料、電解液材料與隔膜材料，提升儲能電池能量密度、充放電效率與循環壽命，鋰離子電池能量密度達 300Wh/kg 以上，循環壽命超 3000 次，滿足能源存儲與穩定供應需求。

——電力傳輸用超導材料：突破高溫超導帶材大規模制備技術，應用于電力傳輸、儲能、電機等，降低電力傳輸損耗 20% - 30%，提高電力系統穩定性與可靠性，促進能源高效傳輸與利用。

——大規格高性能鋁合金儲氫管材：抗拉強度≥310MPa，屈服強度≥264MPa，延伸率≥12%，超聲波符合 A 級，循環打壓次數滿足相關標準要求，具備良好的力學性能和儲氫性能，適用于氫氣的儲存與運輸，為氫能源產業的發展提供關鍵材料支撐。

7、環保領域

——高效污水處理材料：超濾膜、反滲透膜、活性炭纖維、光催化材料等用于污水處理，對重金屬離子、有機污染物去除率達 95% 以上，高效凈化水質，助力水資源的循環利用與環境保護。

——大氣污染治理材料：蜂窩狀催化劑、分子篩吸附劑用于工業廢氣處理、汽車尾氣凈化，對氮氧化物、二氧化硫、揮發性有機物等污染物去除效率高，氮氧化物去除率達 85% 以上，揮發性有機物去除率達 90% 以上，改善空氣質量。

——固廢處理與資源化利用材料：廢舊塑料回收利用的改性材料、建筑垃圾再生利用的膠凝材料，提高固體廢棄物資源化利用率，減少環境污染，實現資源的可持續利用。

——生物基 1,2 - 戊二醇：以玉米芯為原料，通過自主研發閉環生產工藝制備，具有天然抗菌、高效保濕及 100% 生物降解性，可廣泛應用于化妝品、農藥、醫藥及高端工業領域，相比傳統石油基材料，年處理廢棄物超 200 萬噸，碳減排約 75%，為環保型材料的應用提供新選擇。

8、海洋工程領域

——海洋結構用耐蝕材料：耐海水腐蝕、耐沖刷的金屬材料與復合材料，如耐蝕合金鋼、纖維增強塑料，用于海洋平臺、船舶、海底管道，提高海洋結構物使用壽命，降低維護成本，保障海洋工程設施的安全穩定運行。

——深海探測用高性能材料：鈦合金、高強鋼、陶瓷基復合材料用于深海探測器、水下機器人，滿足深海高壓、強腐蝕環境對材料的嚴苛要求，確保設備可靠運行，助力深海資源探測與開發。

——海洋新能源材料：風電葉片用高性能纖維復合材料、潮汐能發電裝置用耐腐蝕金屬材料，推動海上風電、潮汐能發電等海洋新能源產業發展，促進清潔能源的開發利用。

9、智能裝備領域

——傳感器用敏感材料：壓電材料、熱敏材料、氣敏材料用于壓力傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器，提高傳感器靈敏度、響應速度與穩定性，實現對環境參數的精準感知與監測，為智能裝備提供準確的數據輸入。

——機器人關節用高性能材料：高強度鋁合金、碳纖維復合材料、工程塑料用于機器人關節、傳動部件，提高機器人運動性能與負載能力，降低自身重量，提升機器人的靈活性與工作效率。

——智能穿戴設備用柔性材料：柔性電路板、柔性顯示屏、柔性鋰離子電池用于智能手表、智能手環、可穿戴醫療設備，提高智能穿戴設備舒適性、便攜性與功能性，滿足用戶對便捷、個性化智能設備的需求。

——本征阻燃半硬質三聚氰胺隔熱吸音緩沖材料：具有本征阻燃、隔熱、吸音、緩沖等特性，應用于新能源汽車動力電池配套部件等領域，填補國際空白，為智能裝備的安全運行與性能提升提供材料保障，可有效降低設備運行過程中的噪音與熱量影響，提高設備的穩定性與可靠性。

10、國防軍工領域

——隱身材料：雷達隱身材料、紅外隱身材料用于飛行器、艦艇、導彈，降低武器裝備雷達散射截面積與紅外輻射強度，提升隱身性能，增強作戰效能，使武器裝備在戰場上更具隱蔽性與生存能力。

——高性能武器裝備結構材料：高強度合金鋼、陶瓷裝甲材料、高性能纖維增強復合材料用于坦克裝甲、火炮身管、槍械，提高武器裝備防護性能與使用壽命，保障作戰人員安全，提升武器裝備的實戰性能。

——火工品與推進劑材料：高性能火工品材料、推進劑材料用于彈藥、火箭發動機，提高火工品安全性、可靠性與能量輸出，提升推進劑比沖、燃燒穩定性，增強武器裝備作戰性能，確保武器在復雜作戰環境下的有效使用。

——超高純金屬電積板和錠材：具有超高純度，雜質含量極低，可應用于國防軍工領域的電子器件、精密儀器等關鍵部件制造，能夠提高電子設備的性能穩定性、可靠性以及信號傳輸質量，滿足國防軍工對高端材料的嚴格要求，為先進武器裝備的研發與生產提供關鍵支撐。

（二）布局一批前沿新材料

  前沿新材料的研究與儲備是搶占未來產業競爭制高點的關鍵。

  在納米材料領域，深入探索納米復合材料的制備技術，如通過原位聚合方法，實現納米粒子在高性能聚合物基納米復合材料中的均勻分散，使拉伸強度提升50%以上，可應用于高端電子產品外殼及航空航天結構件，提升產品性能與質量；對于納米催化材料，精準調控納米粒子的尺寸、形貌及表面原子排列，將催化劑活性提高1倍以上，為化工、環保等領域的綠色生產工藝提供支撐，降低生產成本與環境污染。

  量子材料作為極具潛力的前沿領域，量子點材料在量子通信和量子計算領域的應用研究至關重要。制備高質量、高發光效率的量子點單光子源，單光子純度達到95%以上，將為構建高效、安全的量子通信網絡奠定基礎；探索量子霍爾材料在新型電子器件中的應用，開發基于量子霍爾效應的超低功耗電子器件，有望推動信息技術實現跨越式發展。

  智能材料領域中，形狀記憶合金在航空航天領域可用于制作可重復展開的結構部件，形狀回復精度達到0.1mm以內，確保航空設備在復雜環境下的可靠運行；智能高分子材料應用于生物醫學領域的藥物控釋系統，能夠實現藥物的精準釋放與長效作用，提高治療效果，改善患者生活質量。