重磅丨能源局印发《能源技术创新“十三五”规划》

7.可控核聚变

1)集中攻关类

G58) 可控核聚变前沿技术研究

研究目标：掌握磁约束核聚变关键技术，初步建立核聚变工业发展体系。惯性约束聚变能方面，围绕 Z-FFR 实验堆总体技术路线获得关键技术与参数验证结果。

研究内容：开展中国聚变工程实验堆的详细工程设计，并结合已有物理设计数据库在“东方超环”(EAST)、“中国环流器 2 号改进型”(HL-2M)托卡马克装置上开展与 CFETR 物理相关的验证性实验;开展聚变堆关键技术预研，发展氚技术、聚变材料等 ITER 未涵盖的聚变堆技术。惯性约束聚变能方面，围绕 Z-FFR 实验堆总体技术路线的解决方案，获得关键技术与参数验证结果，为 Z-FFR 实验堆的方案制定、设计和研制提供核心的技术支撑，重点开展局部整体点火靶、重频驱动器、次临界包层、材料等关键技术研究。

起止时间：2016-2020 年

(五)能源基础材料技术

结合 700℃燃煤发电和重型燃气轮机技术发展，开展高温金属材料的研究，掌握金属材料测试能力。开展高性能核电用传热材料、绝缘材料的研发及应用，开展针对核能环境服役的复合材料探索研究。开发钙钛矿类光电材料、光伏组件用高分子材料、银电极材料和碲化镉薄膜材料，以适应高性能光伏电池发展的需要。开展新型高效储能材料研制，开展电池储能系统用聚合物薄膜材料、微纳米制电极材料的开发。发展完善各类催化剂材料。以智能电网为导向开展先进电力电子器件研究。

本规划围绕高温材料、核级材料、电池材料、催化剂材料和先进电力电子器件等技术领域部署 12 个集中攻关项目、3 个示范试验项目、2 个应用推广项目。

1.高温材料

1)集中攻关类

G59) 620-700℃超超临界火电机组高温金属材料研制与部件制造

研究目标：推进 700℃机组用新材料研制以及已有合金性能优化，发展出满足技术要求的高温合金体系;开展 620-700℃高温部件制造基础研究与关键制造技术开发。

研究内容：开展适用于 620-750℃的新型耐热钢、镍铁基和镍基高温合金成分、组织结构优化和强韧化机制研究，提出适用于我国超超临界技术发展要求的高温合金体系。;研究新型高温合金耐腐蚀与焊接性能;采用计算模拟、制造、实验分析相结合的研究方法，开展 620-700℃机组锅炉管材制造技术开发、高中压转子锻件制造技术开发、汽轮机盘件与叶片制造技术开发、高温合金部件的焊接技术开发;开展 620-700℃电站用高温结构材料与部件评价。

起止时间：2016-2025 年

G60) 重型燃气轮机核心热端部件高温材料与制造技术

研究目标：掌握 F 级重型燃气轮机高温材料与制造技术，突破未来 G/H、J 级重型燃气轮机叶片材料及制造关键技术。

研究内容: 开展抗热腐蚀等轴晶铸造高温合金及大型涡轮叶片工程化应用技术研究、高强抗热腐蚀定向合金及定向空心涡轮工作叶片工程化应用技术研究，完成 F 级重燃用一、二级和 G/H 级重燃二级涡轮动叶片的研制与考核验证;突破抗热腐蚀单晶高温合金和大型单晶空心叶片制造技术，形成制造规范和验收标准;开展超级气冷叶片制造技术研究、高温长寿命 50℃和 100℃热障涂层材料及应用技术研究，发展涡轮叶片用长寿命高温防护热障涂层成套技术及涂层使役评估方法和寿命预测模型;建立燃机叶片使役损伤检测评价标准和基于组织损伤的寿命评估技术。

起止时间：2015-2025 年

G61) 能源装备用耐腐蚀耐高温镍基焊接材料研制

研究目标：研究核用镍基耐蚀焊接材料体系，开发镍基焊接材料高效高质量制造工艺;开发 700℃超超临界机组用高温焊接材料，完成焊接接头性能考核。

研究内容：研制核电用镍基耐蚀焊接材料，主要包括核电镍基焊材成分设计、开发纯净化熔炼工艺和焊材制备工艺;开展熔敷金属制备及各项性能评定测试;完成熔敷金属焊接制备;开展镍基焊缝点状缺陷、DDC 裂纹形成机理分析及控制技术研究;进行工业规模焊材制造工艺开发和现场焊接及性能考核;进行 700℃超超临界火电机组材料焊接性研究;研究 700℃高温火电焊接材料合金体系，开发焊材制造工艺，研制焊材焊接熔敷金属制备;开展焊接接头高低温瞬时性能及高温组织稳定性和持久性能测试、焊接接头裂纹敏感性试验。

起止时间：2016-2020 年

2)应用推广类

T30)金属材料性能及部件测试和试验平台

研究目标：建立耐高温和抗辐射等极端服役材料关键性能(包括蠕变、腐蚀、氧化、辐射等)测试平台、近使役环境性能考核试验平台。

研究内容：完善高温力学性能测试实验室，测试高温持久蠕变、高温疲劳、蠕变疲劳交互作用、热机械疲劳性能;建设近使役条件材料和部件损伤行为实验室;建设应力、腐蚀、氧化、磨损、高温、辐射等多因素耦合材料(部件)性能试验考核试验室;具备大叶片高温疲劳性能试验考核能力、700℃机组部件现场高温高压验证试验能力、核电材料辐照考核试验检测能力。

起止时间：2015-2020 年

2.核级材料

1)集中攻关类

G62) 核电蒸汽发生器 690 传热管材料稳定化制备技术

研究目标：掌握 690 传热管材料制备的关键技术，实现高质量传热管稳定化生产，管材成品率逐步提高到 85%以上。

研究内容：结合国内已经具有的 690 传热管生产线，针对批量生产成品管材存在的质量稳定性差、信噪比波动大、合格率低等问题，研究 Si、Mn 等合金微量元素对合金强化机制及腐蚀性能的影响规律、大容量 690 合金纯净均质冶炼技术研究、690 合金冷热变形与组织均匀性控制技术、690 合金传热管力学性能稳定性关键影响因素和 690 管材信噪比影响因素。

起止时间：2016-2020 年

G63) 核电用绝缘材料关键技术研究

研究目标：开发包括高强度层压制品、长寿命主绝缘云母复合制品、高硬度水溶性硅钢钢片漆等系列核电大容量汽轮发电机用绝缘材料，以及抗辐射电缆关键材料，形成具有自主知识产权的系列核电用绝缘材料制造技术，实现项目产品在核电机组上应用

研究内容：研制长期耐热指数≥180℃的耐高温改性环氧树脂，突破采用增强材料互补复配技术制备定子槽楔层压绝缘复合材料的方法;研制长期耐热指数≥155℃的高强度环氧树脂，研究采用玻璃毡预浸渍工艺技术、真空成型技术制备 F 级环氧玻璃毡层压绝缘复合材料的方法;研制具有耐电痕化、耐电弧性特点和良好应用性的过氧化双环戊二烯环氧树脂;合成同时具有高硬度(8H)、柔软性(一级)的完全水溶性树脂;配制高填料含量的硅钢片漆;研究适用于 VPI 工艺及多胶模压工艺的新型系列云母复合材料。研制开发耐辐照、长寿命交联聚烯烃、乙丙橡胶等多种核级电缆材料

起止时间：2016-2020 年

G64) 核级 SiCf/SiC 复合材料技术攻关研究

研究目标：研制核级 SiCf/SiC 复合材料。

研究内容：研制 PIP 技术制备低气孔率、高强度、高热导的 SiCf/SiC 复合材料，满足核级应用的性能要求;研究 SiCf/SiC 复合材料的无损检测和性能评价技术、复合材料连接技术与构件制备技术和核级 SiCf/SiC 复合材料构件制备技术;研究核级 SiCf/SiC 复合材料制备工艺、微观组织与性能之间关系，建立复合材料性能评估方法/标准。

起止时间：2016-2020 年

3.电池材料

1)集中攻关类

G65) 新型钙钛矿材料制备太阳能电池研究

研究目标：研究新型的钙钛矿类光电材料体系，研制效率超过 20%性能稳定的薄膜型单结太阳能电池器件，制备大面积柔性钙钛矿电池，钙钛矿叠层太阳能电池的效率超过 25%。

研究内容：开展新型钙钛矿材料(环境友好型钙钛矿材料、高相变温度钙钛矿材料、不同带隙的钙钛矿材料)的设计与合成，研究钙钛矿薄膜形态的控制方法，以及钙钛矿界面材料设计与性质调控，设计新型平面结构钙钛矿太阳能电池;突破高效钙钛矿叠层太阳能电池技术;研究钙钛矿太阳能电池的低温全溶液制备方法，低温制备柔性光伏器件;研究钙钛矿太阳能电池的稳定性和衰减机制;研究钙钛矿电池的封装技术;研究大面积钙钛矿薄膜的制备技术，进而研究大面积钙钛矿电池及组件的制备技术。

起止时间：2015-2023 年

G66) 高能量密度电池用聚合物薄膜材料研究

研究目标：开发具有自主知识产权的系列能源用高分子薄膜材料，实现在高效电池组及高密度储能元器件上应用。

研究内容：通过分子设计、树脂合成、配方研究、增强材料及纳米功能性填料界面处理、复合材料结构设计及制造工艺研究等，开发耐高温高强度磺化聚芳醚腈质子交换膜、蜂窝交联结构的高效质子交换膜、锂离子电池用聚合物基功能隔膜材料、耐高温高储能密度薄膜电容器核心材料和电池用聚合物基功能电极材料等，开展材料在电池组或储能元器件上的应用验证研究。

起止时间：2016-2020 年