高端功能与智能材料重点专项2021年度项目申报指南.pdf

附件14 䇅⺁ 됰䇅⺁䇅 (征求意见稿) 国家重点研发计划启动实施 “高端功能与智能材料”重 点专项。本重点专项总体目标是：以国家重大需求为导向， 支撑新一代信息技术、智能制造、新能源、现代交通、智能 电网、深海/深空/深地探测等领域的发展以及健康中国、美 丽中国、数字中国等国家战略的实施，解决高端功能与智能 材料的重大基础原理、核心制备技术与工程化应用等关键问 题，在有力支撑智能制造、智能电网、新能源、生命健康、 生态环境等领域高质量可持续发展的同时，总体研发和应用 达到国际先进水平。 根据本重点专项工作部署，现提出2021年度项目申报 指南建议。2021年度指南部署遵循 “基础研究、共性关键技 术、典型应用示范”全链条创新设计、一体化组织实施原则， 拟围绕先进能源材料、关键医用与防疫材料、高端分离膜及 催化材料、机敏/仿生/超材料、特种与前沿功能材料和材料 基因工程应用技术6个技术方向，启动36 个指南任务。 1. 先进能源材料 1.1 新一代钙钛矿太阳能电池关键材料及宏量制备技 术 （共性关键技术） - 1- 研究内容：面向新一代钙钛矿太阳能电池实际应用的需 求，研制高稳定、高效率、高均一性、低成本钙钛矿材料， 发展高纯度钙钛矿晶体的绿色无污染宏量化制备技术，解决 无废料高产率原料合成、可控高速结晶及分离纯化等难题； 开发均匀薄膜制备及稳定性技术，围绕兆瓦级钙钛矿太阳能 电池中试生产，发展组件封装技术，实现材料性能迭代提升。 考核指标：围绕兆瓦级钙钛矿太阳能电池，研制出单一 2 模组面积不小于1m ，基于宏量钙钛矿材料，小批量组件样 品数≥10，光电转换效率不低于16%，效率差异小于1%；组 件户外稳定发电记录不少于1年，性能衰减小于5%，峰瓦成 本低于硅基太阳能电池；形成不少于2吨的高纯钙钛矿晶体 材料产业化能力。 1.2 高性能高温超导材料及磁储能应用 （典型应用示范） 研究内容：面向电力系统快速功率补偿和补偿电压瞬时 跌落应用需求，建立超导磁储能装备中不同磁场强度部件用 超导材料体系，开发高均匀MgB 和Bi 系前驱粉末的喷雾热 2 分解批量制备、超导线材多芯陶瓷粉末/金属复合体塑性变形 控制、高压热处理技术；突破YBCO 长带涂层结构优化、磁 通钉扎控制、快速沉积技术，全面提高超导带材载流能力、 机械与电磁性能；基于国产超导材料，开发超导集束缆线成 缆技术，研制大容量超导储能用高载流缆线；研究基于新型 集束缆线的环形超导储能磁体电-磁-热-力多场耦合分析、结 构设计与制造技术；研究超导磁储能系统接入技术及控制策 略，解决10MJ 级超导磁储能系统集成与应用技术，完成并 -2 - 网试验验证。 考核指标：建成单根长度大于千米、年产300 千米的超 导线材生产线，三类线材的性能分别达到：MgB 线材，4.2K、 2 2 3T 下临界电流密度达到1000A/mm ；Bi 系线材，4.2K、20T 2 下临界电流密度达到1200A/mm ；YBCO 线材，77K、自场 2 下临界电流密度大于20000A/mm 。超导储能磁体储能量不 小于10MJ，最大输出功率不小于5MW，能量转换效率达到 90%，完成并网试验验证。 1.3 高能量密度金属锂基二次电池及其关键材料 （基础 研究） 研究内容：针对新能源汽车、智能电网对高能量密度、 本质安全二次电池技术的广泛需求，研究金属锂基二次电池 的基础科学问题、关键材料和技术。设计和制备实用新型金