四、重点任务与重大工程

（一）突破重点应用领域急需的新材料

  为满足国家重大战略及关键领域的迫切需求，集中力量攻克一批核心关键新材料。

  航空航天领域对材料性能要求极高，如航空发动机需新型高温合金，其在1100℃高温下，持久强度达120MPa以上，抗氧化性能提升30%，以增强发动机热效率与可靠性；飞行器结构用高性能碳纤维复合材料，纤维强度要达7GPa，模量达350GPa，助力减轻飞行器重量，增加有效载荷与续航里程。

  新能源汽车产业的进步依赖于新材料突破，动力电池的高镍三元正极材料，镍含量需提至90%以上，能量密度达300Wh/kg；轻量化铝合金材料要研发出屈服强度≥350MPa且冲压成型性能优良的板材，用于汽车车身及零部件制造，降低整车重量，提升能源利用效率。

  电子信息领域，集成电路制造用12英寸超高纯硅片纯度要达11N（99.999999999%）；5G通信基站的高性能射频前端材料，需实现低插损（≤0.5dB）、高隔离度（≥40dB），保障信号传输质量。

专栏 1：重点领域新材料攻坚专项行动

1、航空航天领域

——高温合金材料：用于航空发动机热端部件的镍基单晶高温合金，在 1200℃高温下，持久强度提升 20%，抗热腐蚀性能提高 30%，满足航空发动机在极端工况下的稳定运行需求。

——高性能碳纤维复合材料：应用于飞行器机翼、机身等主承力结构件，拉伸强度提高 20%，密度降低 10%，在保障结构强度的同时，实现航空航天结构的轻量化，提升飞行器的性能与燃油效率。

——轻质高温结构陶瓷材料：如碳化硅、氮化硅等，用于航空发动机燃烧室、涡轮叶片等部件，降低部件重量 15%，大幅提升发动机热效率，增强航空发动机的性能表现。

——航空用 SiC/SiC 复合材料：密度 2.5 - 2.9g/cm³，室温拉伸强度≥250MPa，1300℃拉伸强度≥200MPa，强度保持率≥80%（1300℃、120MPa 应力下氧气环境热处理 500 小时），具备优异的耐高温、高强度性能，适用于航空发动机高温部件及飞行器热防护系统。

——高性能航空航天石墨密封材料及制品：具备出色的密封性能、耐高温性能及化学稳定性，可在高温、高压、高转速等恶劣环境下长期稳定工作，确保航空航天设备的安全运行，广泛应用于航空发动机、飞行器液压系统等关键部位。

——航天用高性能厚壁管材：抗拉强度≥510MPa，屈服强度≥420MPa，延伸率≥8%，残余应力小于 40MPa，超声波符合相关标准，具有高强度、良好韧性和低残余应力等特点，适用于航天领域的特殊管道需求，如推进剂输送管道等，保障航天任务的顺利实施。

2、新能源汽车领域

——高能量密度动力电池材料：研发镍含量≥95% 的高镍三元正极材料与硅基负极材料，搭配高电压电解液，实现动力电池能量密度达到 350Wh/kg，循环寿命超 2000 次，显著提升新能源汽车的续航里程与电池使用寿命。

——汽车轻量化铝合金材料：6 系、7 系铝合金用于汽车车身及底盘，屈服强度达 400MPa 以上，延伸率≥12%，实现汽车零部件减重 20% - 30%，有效降低整车重量，提升新能源汽车的能源利用效率。

——燃料电池关键材料：突破质子交换膜、催化剂、气体扩散层等技术，降低燃料电池成本 30%，耐久性提升至 5000 小时以上，推动燃料电池汽车的商业化进程，促进新能源汽车产业的多元化发展。

——半固态工艺镁合金：通过半固态工艺提升了镁合金的强度、延伸率和耐腐蚀性能，为新能源汽车部件的性能提升与轻量化提供新方案，有助于降低整车能耗与提高续航能力。

3、电子信息领域

——集成电路制造关键材料：实现 12 英寸超高纯硅片（纯度≥11N）国产化量产，开发 193nm 浸没式光刻胶及配套材料，光刻分辨率达 28nm 以下，满足集成电路制造不断向高精度、高集成度发展的需求，助力我国集成电路产业的自主可控发展。同时要关注高纯试剂、电子气体、抛光材料、靶材、掩模板等集成电路其他关键材料。先进封装材料包括 IC 载板、电镀液、环氧塑封料、电子胶粘剂、硅微粉、临时键合胶等，IC 载板作为芯片与外部电路的连接载体，需具备高精度布线能力；环氧塑封料需兼具绝缘、散热和机械保护功能，保障封装后芯片的稳定运行。

——新型显示材料：高性能有机发光二极管（OLED）材料、量子点发光二极管（QLED）材料，提升显示面板发光效率、对比度与色彩饱和度，OLED 材料发光效率提高 20%，QLED 材料色彩纯度提升 15%，为电子显示产品带来更优质的视觉体验。

——5G 通信关键材料：氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等用于 5G 基站射频前端，实现射频芯片高功率、高效率、低噪声性能，插损降低至 0.3dB 以下，增强通信信号质量与传输距离，保障 5G 通信网络的高效稳定运行。

——电子级超细高纯球形二氧化硅：具有高纯度、低杂质含量、良好的球形度和分散性等特点，广泛应用于集成电路封装、电子基板、电子陶瓷等领域，可提高电子器件的性能稳定性、可靠性以及散热性能，是电子信息产业中不可或缺的基础材料。

4、生物医药领域

——生物可降解医用材料：聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等用于可吸收缝合线、组织工程支架、药物缓释载体，精准控制降解速率与力学性能，满足不同医疗场景需求，减少患者二次手术痛苦，促进组织修复与再生。

——高性能医疗器械材料：钛合金、钴铬合金、氧化锆陶瓷等用于人工关节、心脏支架、牙科种植体，具备优良生物相容性、耐腐蚀性与力学性能，延长医疗器械使用寿命，提高患者生活质量。

——诊断试剂关键材料：量子点、金纳米粒子、适配体等用于体外诊断试剂，提高灵敏度、特异性与检测速度，实现疾病早期精准诊断，为疾病的及时治疗提供有力支持。

——含镁可降解高分子骨修复材料：采用三元成分组合设计与超低温 3D 打印制备工艺，攻克材料降解速率调控、力学性能匹配及成骨活性诱导难题，为临床骨缺损修复提供全新解决方案，填补国内镁基骨修复材料领域技术空白。

5、交通运输领域

——轨道交通轻量化材料：碳纤维复合材料、铝合金复合材料用于轨道交通车辆车体、转向架，降低车辆自重 15% - 20%，提高列车运行速度与能源利用效率，同时具备良好防火、隔音性能，提升乘客乘坐体验。

——汽车高性能轮胎材料：新型橡胶材料与增强纤维材料用于汽车高性能轮胎，耐磨性提高 25%，抗湿滑性能提升 15%，滚动阻力降低 10%，降低汽车油耗，保障行驶安全。

——船舶用高性能防腐材料：高性能防腐涂料与金属涂层材料用于船舶船体、甲板、设备，提高海洋环境下耐腐蚀性能，延长船舶使用寿命，降低维护成本 30% 以上，确保船舶长期安全运行。

——空风装置用高性能管材：抗拉强度≥270MPa，屈服强度≥110MPa，延伸率≥12%，超声波符合 A 级，具有良好的力学性能和质量稳定性，适用于轨道交通、汽车等交通工具的通风系统，保障空气流通的顺畅与设备的正常运行。

6、能源电力领域

——高效光伏电池材料：新型钙钛矿光伏电池材料、高效多结太阳能电池材料，提高光电转换效率，钙钛矿光伏电池效率达 28% 以上，多结太阳能电池效率突破 35%，降低光伏发电成本，推动太阳能能源的广泛应用。

——大容量储能电池材料：锂离子电池、钠离子电池、液流电池的电极材料、电解液材料与隔膜材料，提升储能电池能量密度、充放电效率与循环寿命，锂离子电池能量密度达 300Wh/kg 以上，循环寿命超 3000 次，满足能源存储与稳定供应需求。

——电力传输用超导材料：突破高温超导带材大规模制备技术，应用于电力传输、储能、电机等，降低电力传输损耗 20% - 30%，提高电力系统稳定性与可靠性，促进能源高效传输与利用。

——大规格高性能铝合金储氢管材：抗拉强度≥310MPa，屈服强度≥264MPa，延伸率≥12%，超声波符合 A 级，循环打压次数满足相关标准要求，具备良好的力学性能和储氢性能，适用于氢气的储存与运输，为氢能源产业的发展提供关键材料支撑。

7、环保领域

——高效污水处理材料：超滤膜、反渗透膜、活性炭纤维、光催化材料等用于污水处理，对重金属离子、有机污染物去除率达 95% 以上，高效净化水质，助力水资源的循环利用与环境保护。

——大气污染治理材料：蜂窝状催化剂、分子筛吸附剂用于工业废气处理、汽车尾气净化，对氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物等污染物去除效率高，氮氧化物去除率达 85% 以上，挥发性有机物去除率达 90% 以上，改善空气质量。

——固废处理与资源化利用材料：废旧塑料回收利用的改性材料、建筑垃圾再生利用的胶凝材料，提高固体废弃物资源化利用率，减少环境污染，实现资源的可持续利用。

——生物基 1,2 - 戊二醇：以玉米芯为原料，通过自主研发闭环生产工艺制备，具有天然抗菌、高效保湿及 100% 生物降解性，可广泛应用于化妆品、农药、医药及高端工业领域，相比传统石油基材料，年处理废弃物超 200 万吨，碳减排约 75%，为环保型材料的应用提供新选择。

8、海洋工程领域

——海洋结构用耐蚀材料：耐海水腐蚀、耐冲刷的金属材料与复合材料，如耐蚀合金钢、纤维增强塑料，用于海洋平台、船舶、海底管道，提高海洋结构物使用寿命，降低维护成本，保障海洋工程设施的安全稳定运行。

——深海探测用高性能材料：钛合金、高强钢、陶瓷基复合材料用于深海探测器、水下机器人，满足深海高压、强腐蚀环境对材料的严苛要求，确保设备可靠运行，助力深海资源探测与开发。

——海洋新能源材料：风电叶片用高性能纤维复合材料、潮汐能发电装置用耐腐蚀金属材料，推动海上风电、潮汐能发电等海洋新能源产业发展，促进清洁能源的开发利用。

9、智能装备领域

——传感器用敏感材料：压电材料、热敏材料、气敏材料用于压力传感器、温度传感器、气体传感器，提高传感器灵敏度、响应速度与稳定性，实现对环境参数的精准感知与监测，为智能装备提供准确的数据输入。

——机器人关节用高性能材料：高强度铝合金、碳纤维复合材料、工程塑料用于机器人关节、传动部件，提高机器人运动性能与负载能力，降低自身重量，提升机器人的灵活性与工作效率。

——智能穿戴设备用柔性材料：柔性电路板、柔性显示屏、柔性锂离子电池用于智能手表、智能手环、可穿戴医疗设备，提高智能穿戴设备舒适性、便携性与功能性，满足用户对便捷、个性化智能设备的需求。

——本征阻燃半硬质三聚氰胺隔热吸音缓冲材料：具有本征阻燃、隔热、吸音、缓冲等特性，应用于新能源汽车动力电池配套部件等领域，填补国际空白，为智能装备的安全运行与性能提升提供材料保障，可有效降低设备运行过程中的噪音与热量影响，提高设备的稳定性与可靠性。

10、国防军工领域

——隐身材料：雷达隐身材料、红外隐身材料用于飞行器、舰艇、导弹，降低武器装备雷达散射截面积与红外辐射强度，提升隐身性能，增强作战效能，使武器装备在战场上更具隐蔽性与生存能力。

——高性能武器装备结构材料：高强度合金钢、陶瓷装甲材料、高性能纤维增强复合材料用于坦克装甲、火炮身管、枪械，提高武器装备防护性能与使用寿命，保障作战人员安全，提升武器装备的实战性能。

——火工品与推进剂材料：高性能火工品材料、推进剂材料用于弹药、火箭发动机，提高火工品安全性、可靠性与能量输出，提升推进剂比冲、燃烧稳定性，增强武器装备作战性能，确保武器在复杂作战环境下的有效使用。

——超高纯金属电积板和锭材：具有超高纯度，杂质含量极低，可应用于国防军工领域的电子器件、精密仪器等关键部件制造，能够提高电子设备的性能稳定性、可靠性以及信号传输质量，满足国防军工对高端材料的严格要求，为先进武器装备的研发与生产提供关键支撑。

（二）布局一批前沿新材料

  前沿新材料的研究与储备是抢占未来产业竞争制高点的关键。

  在纳米材料领域，深入探索纳米复合材料的制备技术，如通过原位聚合方法，实现纳米粒子在高性能聚合物基纳米复合材料中的均匀分散，使拉伸强度提升50%以上，可应用于高端电子产品外壳及航空航天结构件，提升产品性能与质量；对于纳米催化材料，精准调控纳米粒子的尺寸、形貌及表面原子排列，将催化剂活性提高1倍以上，为化工、环保等领域的绿色生产工艺提供支撑，降低生产成本与环境污染。

  量子材料作为极具潜力的前沿领域，量子点材料在量子通信和量子计算领域的应用研究至关重要。制备高质量、高发光效率的量子点单光子源，单光子纯度达到95%以上，将为构建高效、安全的量子通信网络奠定基础；探索量子霍尔材料在新型电子器件中的应用，开发基于量子霍尔效应的超低功耗电子器件，有望推动信息技术实现跨越式发展。

  智能材料领域中，形状记忆合金在航空航天领域可用于制作可重复展开的结构部件，形状回复精度达到0.1mm以内，确保航空设备在复杂环境下的可靠运行；智能高分子材料应用于生物医学领域的药物控释系统，能够实现药物的精准释放与长效作用，提高治疗效果，改善患者生活质量。