山西省科技重大专项项目：氢燃料电池、锂硫电池、动力电池梯次利用等均可申报

项目5：中低压交直流配电网关键技术

研究目标：解决分布式电源直流并网及大数据中心等典型直流负荷高效配电问题，突破中低压交直流配用电系统关键技术瓶颈，攻克多电压等级交直流配用电系统安全稳定运行难题，填补山西在中低压交直流配电网领域的空白，带动大数据中心、直流配电关键运行设备及保护系统等相关产业的快速发展。

研究内容：研究适应不同应用场景的交直流配用电系统电压等级序列及典型供用电模式;研发满足中低压交直流配用电系统要求的直流断路器、数据测试计量和传输、交直流变换装置等关键设备;研究多换流器并网及多电压等级交直流配用电系统的优化运行控制策略及控制系统;研究多电压等级交直流配用电系统保护方法与关键技术;开展技术集成化示范应用。

考核指标：交直流变换装置额定电压不小于10kV，容量不小于100kW;直流断路器额定电压不小于10kV，开断电流不小于1kA;示范工程应至少包含中压(10kV或以上)和低压两个直流电压等级，电压允许偏差控制在±10%，直流容量不小于100kW;交直流配电网供电可靠性大于99%;降低配电网损耗5%以上。

项目6：大型海上风力发电机组及关键零部件

研究目标：研究开发国际领先的大型海上风电机组及关键部件，建立8MW海上风电机组工程示范，引领我国大兆瓦海上风机开发。

研究内容：研发大型海上风力发电机组整机设计技术;叶片联合开发和载荷计算技术;紧凑型性传动链研究;研究风电增速齿轮箱设计、制造、热处理及试验平台等关键技术;研究大功率永磁风力发电机的设计制造等关键技术;主轴承、变桨偏航系统及关键零部件应用研究及铸锻件等关键结构件研究;大型海上风电机组塔筒设计研究;机组及部件的运输、海上风机的安装调试工艺;海上风电机组载荷特点分析以及对机组功率曲线、固有频率及塔筒根部动态应力测试。

考核指标：大型海上风电机组，功率8MW，设计使用寿命25年，工作环境温度-10℃-+40℃，满足海上盐雾工作环境;完成机组设计评估认证;建设大型海上风电机组示范工程。

项目7：风电机组的智能化、数字化、网络化关键技术及工程示范

研究目标：完成风电机组智能化测量，实现发电效能提升，掌握载荷智能控制、风电机组电网友好性控制等关键技术，填补国内外技术空白，达到国内外领先水平。建设示范工程，装机容量50MW的风电场，预期可增加直接经济效益约300万元/年。

研究内容：研究风电机组智能化测量技术，包括整机振动模态测量、整机载荷测量以及齿轮箱和主轴承载荷、激光雷达测风、叶片变形测量等;研究风电机组智能发电性能提升技术;研究风电机组智能载荷管理技术，提供机组的风能利用效率;研究风电机组电网友好性控制技术，包括故障穿越(低电压、高电压)、次同步振荡抑制、电压频率可调控等。

考核指标：开发智能化风电机组激光测风雷达，探测距离10m~200m，风速测量范围±70m/s，风速测量精度≤0.1m/s;开发在线振动模态监测及载荷测量设备，采样精度不低于16bit，采集通道不小于16路，采样频率不低于64kHz，载荷测试精度满足0.1mV/με;开发风电机组次同步振荡抑制器，可抑制频率在95%基频以下的次同步振荡，次同步谐波抑制率达95%;开发智能控制系统，预期提升发电量5%以上，降低风电机组关键零部件载荷5%~10%;建设示范工程，实现产业化。

项目8：数字化光伏智能制造技术与系统开发

研究目标：建立一套适合于光伏制造企业的软硬件结合的智能制造系统，从数据收集、处理，到相应的管理机制，将各个结点模块化，使之可在整个行业推广应用。提升我省光伏制造行业的整体发展水平。

研究内容：从人、机、料、法、环等方面进行数据采集传感器网络的技术开发;相关生产大数据的采集存储技术开发;中央大数据处理系统的搭建;确定影响生产过程的质量因子种类及各因子间的水平大小;质量因子分析数据模型的构建;数据库的建立和计算软件的优化应用。分析多变量相互依赖关系、研究多元统计分析方法及数据和变量的消减技术，实现工程化应用。

考核指标：新增数据采集点50个以上;建立独立的数据存储系统;开发专用的数据分析系统;建立适合光伏制造企业的DOE模式，减少实验成本20%以上;关键工艺步骤全部实现SPC控制;提高工序过程能力稳定性，CPK指数提升至1.33;在技术开发项目中全部应用FMEA方式，在事故处理中全部应用8D模式;设备OEE达到85%以上;建设省部级以上智能制造示范企业一家。

项目9：新型高效低成本太阳能电池用导电材料

研究目标：通过开发出与同期进口技术水平相当的产品，替代进口，逐步占领国内市场，积极拓展国际市场。同时，开发目前行业广泛应用的贵金属的替代材料，以期降低光伏用导电材料的成本。将太阳能电池生产的导电材料采购成本降低10%以上。

研究内容：研究贵金属替代新材料的工艺理论;探索高均一度的可重复、可靠的导体材料制备技术;开发铅系玻璃中铅元素的替代材料;研究无铅玻璃体的制备技术;研究环境友好、印刷性能优良的有机载体制备技术;烧结过程中金属半导体接触的机理研究;低表面态太阳能电池烧结工艺开发。

考核指标：量产产线一次印刷厚度：28-45μm;浆料固含量：91.00±1.0%;第四次透网细度：≤10μm;粘度：50-140kcps(1RPM，25°C);焊接拉力：≥3N;量产太阳电池平均转换效率：大于等于22%;形成年产30吨导电浆料的产能。

(三)新能源汽车领域(1项)

项目1：中重卡燃料电池动力系统及整车集成技术

研究目标：整合国内优秀的氢燃料电堆资源，完成中重卡燃料电池动力系统的开发应用，具备国内先进水平，实现氢燃料电池中重卡产业化，建成与技术要求相匹配的自动化生产线，促进地区氢燃料汽车产业链落地。

研究内容：研究中重卡汽车燃料电池动力系统匹配、能量管理、故障诊断和容错控制技术;研究燃料电池系统安全控制技术、整车综合热管理技术;研究燃料电池中重卡汽车整车优化设计和集成技术;开展燃料电池中重卡汽车动力系统与整车工程化开发;建立中重卡燃料电池动力系统技术平台，开展中重卡燃料电池动力系统装车示范运行。

考核指标：氢燃料电池发动机额定功率≥35kW，低温启动≤-20℃，装车使用寿命≥5000h(实车测试≥1000h，根据系统实测数据测算寿命)。研发燃料电池系统的防燃防爆装置，准确判别燃料电池系统发生热失控的临界条件，热失控探测时间≤1秒，控制整车燃烧爆炸风险。开展整车优化匹配，实现0-50km/h加速时间≤20秒，最大爬坡度≥20%。研发氢燃料电池进气系统、整车结构、能量回收等多领域协同技术，实现氢耗≤8.0kg/100km(工况法)，续驶里程≥400km(40km/h等速工况法)，30分钟最高车速≥80km/h。开展小批量示范运行，实现装车应用不低于5辆。

(四)煤机装备领域(2项)

项目1：煤矿数字化综采装备关键技术系统集成及示范

研究目标：研究开发国际先进的煤矿数字化综采装备与系统，建立煤矿数字化综采装备与系统示范工程，保持我省煤机装备开发水平的国内领先地位。

研究内容：构建综采装备数字化模型及实时数据驱动的综采工作面生产过程虚拟现实系统;研究综采成套装备生产过程时空运动学、动力学行为以及工作面直线度智能控制;研发综采装备智能感知技术及机载数字化传感器，机载数字化传感网络;研发采煤机精准定姿定位、截割高度、推进路径等自适应调控关键技术与数字化系统;研发刮板输送机传动链新型智能限矩技术与装置、智能型链环;研发液压支架与围岩耦合状态自适应调节、液压支架群直线度调节、高压大流量高水基比例控制等智能化技术与数字化控制系统;研发综采工作面“人—机—环境”物联网技术与系统、综采成套装备协同调控等关键技术与系统;研发基于云平台的数据挖掘技术与远程故障诊断、顶板运动状态预测、瓦斯及煤尘风险评估及预测等技术与系统。

考核指标：采煤机实现智能调高，误差小于±5cm;工作面直线度智能控制精度小于±5cm;刮板输送机安全保护限矩响应时间不大于10ms;数字化协同控制降低割煤循环时间不少于5%;传感器具有故障自诊断和信息交互功能，功耗不大于100mW;物联网交互服务平台数据更新时间不大于1s;异常信息上报到控制中心时间不大于20s;远程诊断接入并发数大于1000路，响应时间小于10s。建设应用示范工程不少于1项。

项目2：数字化综合掘进系统集成及示范

研究目标：研究综掘工作面循环交替支撑掘进支护工艺和掘进智能控制技术，实现掘进系统集成化、掘锚作业平行化、掘进工作面少人化作业，实现井巷掘进安全高效绿色生产，满足国民经济发展对煤炭资源的需求。

研究内容：研究综掘工作面掘锚分离和掘、支、锚、运同步作业工艺;研究交替临时支护、顶板压力智能监测与自动补液技术;研究掘进机智能截割控制、支护装备智能搬运、健康诊断等关键技术;研究综掘工作面装备数字控制、无线网络通讯和空间三维扫描可视化技术;在煤矿掘进工作面示范应用。

考核指标：掘锚分离、平行作业;定位精度≤2cm，测量距离≥100m，纠偏精度(偏离设计中线误差)≤±5cm，智能截割边界控制误差≤10cm，掘进效率提高30%。

(五)节能环保领域(3项)

项目1：节能型烟羽消除的烟气深度净化技术

研究目标：研究烟羽及其污染物耦合脱除的换热吸附关键技术;开发高效烟气换热装备;建设300MW发电机组烟气脱白示范项目;制定山西省烟气脱白标准。

研究内容：烟气凝变高性能换热技术及其装备研制，集成对流换热、相变换热、吸附换热等理论，设计高效新型换热器;基于烟气凝变的SO3、PM10和熔解盐等污染物控制策略;新型高效换热器积灰腐蚀控制技术;烟气脱白监测监控技术;建设300MW发电机组湿烟羽消除示范工程。

考核指标：研制高效烟气换热器，换热系数提高20%以上;建设300MW发电机组等级以上的湿烟羽消除示范工程;节水率大于70%;在SO2、NOX和粉尘超低排放基础上，SO3、PM10和熔解盐等污染物减少50%以上;制定适合山西环境的烟气脱白标准。

项目2：粉煤中温快速床燃烧技术及示范

研究目标：研究开发国际领先系列粉煤中温快速床锅炉，建立粉煤中温快速床示范工程，保持我省循环流化床锅炉开发水平的国内领先地位。

研究内容：研制粉煤快速床锅炉关键部件，如碎煤机、筛分机、高效分离器等关键设备;建立粉煤快速床锅炉设计导则;分析快速床燃烧条件下污染物生成规律，开发炉内高效脱硫和低氮燃烧技术，研发深度净化技术;建设粉煤快速床锅炉技术工程示范并创建粉煤快速床锅炉运行技术。

考核指标：开发发电容量为6～200MW和供热容量为28～232MW的系列粉煤快速床锅炉，技术水平达到国际领先，在燃用劣质煤条件下260t/h等级粉煤快速床锅炉效率大于90%;燃料制备系统厂用电率不超过0.3%;锅炉原始NOx排放低于50mg/m3，SO2低于35mg/m3，钙硫摩尔比小于2。

项目3：煤、焦特性与高炉冶炼匹配技术及工程示范

研究目标：开发山西焦煤独特性指标体系，提出不同规格高炉适用焦炭本质质量指标，完成适应不同规格高炉焦炭生产工程示范和专有配煤系统示范，引导焦化企业正确使用炼焦煤资源，引导钢铁企业使用适宜质量焦炭，有效降低焦炭、钢铁企业生产成本。

研究内容：山西焦煤及各类煤细化分类指标体系及评价标准;焦炭在不同规格高炉环境下的应用模拟;山西焦煤焦炭质量与焦炭冶炼性能预测系统开发;适应于不同规格高炉用焦炭本质质量的专有配煤系统开发。

考核指标：建立1-2个山西焦煤炼焦煤独特性评价指标;建立1个不同规格高炉用焦炭的模拟模型和质量评价体系;建立1套适用于高炉用焦炭本质质量的配煤系统及焦炭产品多元化调整方法;完成1个煤、焦特性与高炉冶炼匹配工程示范。

二、新材料产业(6项)

(一)特殊领域用高性能钢铁材料领域(2项)

项目1：高性能不锈钢及镍基合金材料

研究目标：瞄准国际不锈钢领域发展方向，围绕资源节约型不锈钢、特殊领域用高性能和高功能性不锈钢材料技术前沿，以满足节能环保、生物医药、高端装备制造、新能源等新兴战略性产业的发展需求为目标，开展材料基础研究、材料应用研究和制备技术研究，产品实物质量达到国际先进水平，实现批量应用与示范。

研究内容：围绕合金设计优化、耐腐蚀机理、功能化机理、多因素协同作用及对组织性能影响等;与用户需求和服役环境相关的应力腐蚀、焊接等，重点研究开发石化用高耐蚀高强度高钼奥氏体不锈钢、油气开采领域用耐蚀不锈钢、热核聚变堆用不锈钢、生物医学与高性能医疗器械用不锈钢、电子领域用高品质无磁不锈钢、太阳能发电领域用不锈钢、城市地下管廊用不锈钢、高速列车车体用不锈钢、石化行业用镍基合金等高性能材料。

考核指标：突破高性能不锈钢及镍基合金材料产业化过程中技术瓶颈，掌握并形成自主知识产权的新材料关键制造及应用共性技术，包括生产工艺规范和产品标准，产品满足服役环境下的使用要求，实物质量达到国际先进水平，实现批量应用与示范。

备注：本项目未设置具体技术指标。鼓励省内外研发力量与我省产业单位联合开展相关领域应用研究。项目申报时，需明确研究成果和产品种类，制定相应产业化目标和相应技术考核指标。经专家评审等程序，根据申报项目情况，遴选适合我省相关产业发展要求的项目。

项目2：高性能特殊钢材料

研究目标：为满足国家重大工程需求和传统产业转型升级的要求，围绕能源用钢、汽车与轨道交通、船舶、建筑及机械制造用钢等领域，以“低成本、高效率、生态型、高性能”为目标，着力研究解决制约产业升级的共性及关键技术瓶颈，引导用户使用强度更高、寿命更长、综合性能更好的高性能特殊钢材料，实物质量达到国际先进水平，实现规模化应用与示范。

研究内容：围绕合金设计优化、多项组织控制、强韧化机理等;高洁净度冶炼、无偏析凝固控制和无开裂热加工等，重点研究开发水轮发电机用系列热轧磁轭和磁极钢、油汽开采用高强高耐蚀无磁钻具用钢、新能源汽车驱动电机用硅钢、低温高压服役条件下高强度管线用钢、低成本液化天然气储罐用超低温钢、苛刻环境下高速轮轴用钢、轨道交通用高强韧高耐蚀耐候钢、高效节能配电变压器用高磁感取向硅钢、煤矿刮板运输机用耐磨钢等高性能特殊钢材料。

考核指标：突破高性能特殊钢材料产业化过程中技术瓶颈，打造国内顶尖的特殊领域用高性能钢铁材料科技创新平台，形成一批自主知识产权关键制造技术，科研成果有效转化，产品实物质量达到国际先进水平，实现规模化应用与示范。

备注：本项目未设置具体技术指标。鼓励省内外研发力量与我省产业单位联合开展相关领域应用研究。项目申报时，需明确研究成果和产品种类，制定相应产业化目标和相应技术考核指标。经专家评审等程序，根据申报项目情况，遴选适合我省相关产业发展要求的项目。

(二)轻质合金领域(2项)

项目1：低成本高纯镁的提纯精炼装备、工艺及产业化示范

研究目标：高纯镁在军工及贵金属冶炼中广泛应用，开展高纯镁的提纯精炼技术及设备研发，提高高纯镁锭的质量与技术含量，实现降低生产中废气废渣的排放。建设新型生产线，降低生产中废气废渣的排放，以满足当前市场对高纯镁的需求。本项目基于镁锭纯度的技术与装备改进，综合提升山西省镁合金及相关产品质量，并降低对环境的污染，促进山西镁产业的健康发展。

研究内容：研发全过程高真空提纯精炼设备;优化改进高纯镁提纯精炼提纯工艺，探讨温度、真空度等多因素与高纯镁杂质含量之间关系，实现高纯镁杂质种类与含量的精准控制。建设高纯镁生产的全流程集成优化平台。

考核指标：

1.研发高纯镁真空提纯装置一套;

2.开发99.99%特纯镁锭精炼工艺，其中杂质含量Si≤0.0035%，Al≤0.002%，Mn≤0.0015%，Fe≤0.0015%，Ni≤0.001%;

3.实现99.98%镁锭产业化生产，其中杂质含量Si≤0.006%，Al≤0.003%，Mn≤0.003%，Fe≤0.0025%，Ni≤0.0025%。

4.建成出高纯镁生产的全流程集成优化平台

5.建立低成本高纯镁的提纯精炼装备、工艺、应用及其产业化示范基地。

项目2：低成本、高性能镁合金设计与制备

研究目标：针对镁合金的应用问题，发展镁基材料的多尺度设计平台与应用技术，开展低成本、高性能镁合金设计与制备，开发出具有高强、高模量、耐热等性能的新型高性能镁合金，拓展镁合金的实用性能，促进镁合金在更多领域中应用。

研究内容：基于多尺度设计平台与应用技术，开展高强铸造镁合金、高模量铸造镁合金、耐热镁合金设计与制备技术研究，建立合金中成分、组织与性能之间联系，发展低成本、高性能镁合金设计准则，开发出满足应用需求的低成本、高性能铸造镁合金。

考核指标：

1.低成本高性能镁合金：不含稀土铸造镁合金指标为抗拉强度大于330MPa，延伸率不低于8%;稀土铸造镁合金指标为抗拉强度大于350MPa，延伸率不低于5%;

2.高强耐热镁合金：要求在250℃，抗拉强度大于240MPa，延伸率大于8%;在250℃/120 MPa条件下，蠕变速率低于1×10-8 s-1;

3.高模量铸造镁合金：弹性模量E≥55GPa;抗拉强度大于280MPa，屈服复合强度大于180MPa，延伸率大于3%;

4.建立低成本、高性能镁合金材料生产和应用示范基地

(三)先进前沿碳材料领域(2项)

项目1：碳纤维复合材料规模化工程应用技术及示范

研究目标：依托山西省碳纤维产业发展基础，以我省国产碳纤维下游应用为核心，围绕海洋装备、民用航空航天、轨道交通、新能源汽车、风力发电、压力容器、建筑补强和高压输电等领域，开展碳纤维复合材料设计、成型、加工、考核验证、工程化制备和应用示范，形成4-5类国产碳纤维复合材料规模化应用产品和产业化技术工艺包，打造从基础原料、复合材料到制品构件的碳纤维完整产业链，实现我省碳纤维复合材料产业竞争力达到国内先进水平的目标。

研究内容：碳纤维复合材料关键成型共性技术(如界面控制，经济性、可靠性和安全性);碳纤维多维预制体制造技术(如二维编织物混编、三维编织物等);碳纤维复合材料成型模具的设计和低成本加工技术;碳纤维复合材料基体的合成及调配技术;碳纤维复合材料低成本快速成型制备技术;根据应用需求和具体性能指标，综合考量原材料本征特性、结构适应性、外形契合度、外观可视度、成型工艺先进性、应用系统匹配性以及成本效益等全要素，建立完善的碳纤维复合材料测试标准，制定成型工艺方案、规范的制备规程，完成复合材料的设计及制备，开发碳纤维复合材料的产业化技术工艺包。

考核指标：突破碳纤维复合材料工程化制备技术，满足服役环境下的使用要求;完成复合材料设计、成型、加工、考核验证、工程化制备和应用示范，建立碳纤维复合材料工程化制备标准章程，形成4-5类国产碳纤维复合材料规模化应用产品，完成产业化技术工艺包开发。

备注：本项目未设置具体技术指标。鼓励省内外研发力量与我省产业单位联合开展相关领域应用研究。项目申报时，需明确研究成果和产品种类，制定相应产业化目标和相应技术考核指标。经专家评审等程序，根据申报项目情况，遴选适合我省相关产业发展要求的项目。

项目2：石墨烯复合材料共性关键技术及示范应用

项目目标：以石墨烯的应用为导向，围绕石墨烯在电子、热管理、储能、电磁防护、防腐、润滑、摩擦、印刷、增材等领域的应用，开展石墨烯及其复合材料结构设计、表界面调控、均质分散等工程化制备和应用示范，形成4-5类规模化应用产品和产业化技术工艺包，建立从石墨烯的低成本高品质开发到石墨烯复合材料的制备和高端应用的产业雏形。

研究内容：石墨烯复合材料共性技术(如石墨烯的尺寸、粒径、层数控制等);石墨烯复合材料基体的合成及调配技术;石墨烯复合材料的一体化设计、低成本开发和应用调控技术;根据应用需求综合考量原材料本征特性、石墨烯在基体中的稳定性及与基体的相容性等(表面功能化和掺杂，表、界面控制及分散等);石墨烯复合材料与外围构件的结构适应性、外形契合度、外观可视度、应用系统匹配性以及成本效益等全要素;制定石墨烯复合材料工程化制备技术方案和制备规程，开发石墨烯复合材料的产业化技术工艺包。

考核指标：突破石墨烯复合材料工程化制备技术，满足服役环境下的使用要求;完成复合材料设计、制备、考核验证和应用示范，建立石墨烯复合材料工程化制备标准章程，形成4-5类石墨烯复合材料规模化应用产品;完成产业化技术工艺包开发。

备注：本项目未设置具体技术指标。鼓励省内外研发力量与我省产业单位联合开展相关领域应用研究。项目申报时，需明确研究成果和产品种类，制定相应产业化目标和相应技术考核指标。经专家评审等程序，根据申报项目情况，遴选适合我省相关产业发展要求的项目。