| 8个重点产业领域需要着力解决的162项关键共性技术 |
| 技术名称 |
主要技术内容 |
国内外差距分析 |
一、节能环保
（节能环保与
资源综合利用） |
| 1、高效/高压大功率节能电机驱动系统技术 |
高压大功率电机系统能量回收及高能效协调控制技术、MW级高压大功率永磁电机设计技术、电力电子器件串联的均压技术和驱动保护技术、高压大功率电机变流系统的电磁兼容技术和高效冷却技术，以及高压大功率电机高效节能系统的工程化设计、制造、测试及集成技术等。 |
在国际上，高效电动机一直是美国电机行业产品研究开发的重点，它采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率，与标准电机相比，效率平均提高4个百分点。 |
| 2、大容量电炉生产高品质工业硅节能关键技术 |
最佳原料选择以及配比和预先处理；优化工艺技术：低压补偿装置的优化、选择合理的二次电压及电流、提高炉心功率密度、高压补偿输电系统等关键技术；对目前炉外精炼工艺的再创新。 |
其产业化成功推广将使高纯度工业硅生产技术达到国际先进水平。 |
| 3、热带无头/半无头轧制节能关键技术 |
为缩短工艺流程、节约能源和降低生产成本，热轧生产逐渐向紧凑、连续、高效、节能、高技术集成的无头/半无头轧制方向发展。无头/半无头轧制是实现钢坯在轧机中的连续轧制。热带无头轧制技术目前有两种：一是在常规热连轧线上，在粗轧与精轧之间将粗轧后的中间板坯快速连接起来，在精轧过程中实现无头轧制；二是ESP技术，即无头连铸连轧技术。半无头轧制是在薄板坯连铸连轧线上，采用比通常单坯轧制的连铸坯长数倍的超长尺寸薄板坯进行连续轧制的技术。 |
因国内在该技术上的投资不足，研发实力薄弱，国内外差距很大。 |
| 4、点燃式内燃机缸内直喷节能关键技术 |
点燃式内燃机缸内直喷技术是一项以乘用车发动机节能减排为目标的发动机技术，包含燃烧组织与控制技术、燃油喷射系统技术、增压技术、可变气门技术、小排量缸内直喷发动机技术。 |
整机的应用层面，国外的汽油直喷发动机目前已经开始大规模应用，如BMW、奔驰、大众、通用、丰田等均已在欧美市场采用该技术。特别是大众公司，已经在国内开始采用该技术，大大增强产品竞争力。国内厂家目前还在研发阶段，奇瑞公司准备小批量上市，整体处于起步阶段。在具体的技术层面，与直喷技术直接相关的一些具体技术，如缸内喷射和燃烧控制技术、燃油喷射系统零部件技术、可变气门技术、汽油增压技术、热管理技术等方面，与国外差距更大，基本处于起步阶段，亟待取得技术突破。 |
| 5、铝电解槽新型阴极钢棒结构节能技术 |
提出分层阴极钢棒结构，优化水平电流分布、阴极电场分布、电磁力分布。不改变原有阴极平底结构，适当加高阴极钢棒和炭块高度、按照一定高度比例分割钢棒、调整阴极钢棒与炭块之间组装形式等优化阴极导电结构和电阻的技术路线。 |
国内在220kA电解槽上的工业试验，达到了吨铝直流电耗12010kWh。国外能耗指标最好为海德鲁HAL4e技术，6台试验槽，吨铝直流电耗12860kWh，电流效率95%。 |
| 6、电石法聚氯乙烯行业无汞触媒技术 |
目前电石法聚氯乙烯工艺中的乙炔氢氯化反应，是以活性炭负载的氯化汞做触媒，在固定床反应器中进行的非均相反应。无汞触媒技术的重点研究内容包括：开发乙炔氢氯化合成氯乙烯反应的非均相或均相无汞触媒(或催化体系)、无汞触媒制备技术以及配套无汞触媒的反应器及工艺设计，并替代传统活性炭负载的氯化汞触媒，从而从根本上杜绝聚氯乙烯行业汞的消耗和污染。 |
国内外对无汞触媒的研究基本处于实验室研究阶段。国外始于上世纪60-70年代，国内在上世纪80年代有相关的研究。研究的方向主要集中在非均相与均相、贵金属与贱金属，也都有相关专利的申报，但均处于实验室研究阶段，离工业化试验或应用有较大的差距。
近年来，随着中国电石法聚氯乙烯的快速发展，无汞触媒的研究日益得到重视。国内一些企业与科研单位紧密配合，在无汞触媒的研发领域取得了一定的进展。尤其是随着氯乙烯大型流化床等新型反应器技术的发展，对无汞触媒的研发构成了一定的技术支持。
总体上看，目前无论是国际上还是国内都没有成熟的无汞触媒技术，要想彻底断绝我国电石法聚氯乙烯使用汞的状况，确保我国电石法聚氯乙烯的可持续发展，必须加大无汞触媒研发的力度。 |
| 7、扣式碱性锌锰电池无汞化技术与装备技术 |
无汞扣式碱性锌锰电池关键技术主要包括电池钢壳结构及表面镀层处理、负极无汞合金锌粉材料、正极二氧化锰材料与电解液工艺配方，汞含量低于0.0005%。 |
国自主研发的扣式碱性锌锰电池无汞化技术已基本能满足示范批量生产需要，接近国际发达国家水平，但装备技术亟待提高。有关法规文件明确规定，到2013年底，我国将淘汰汞含量大于0.0005%的扣式碱性锌锰电池。美国部分州环保法规确定在2011年后禁止产销含汞扣式碱性锌锰电池，要求汞含量低于5ppm。 |
| 8、电解锰电解后序工段连续抛沥逆洗及自控技术 |
采用激光精确定位、多维运动嵌入式控制、针喷逆流清洗等技术，实现电解锰工艺废水三次减量、二次循环，达到工艺废水的全部回用，减少用工70％以上，实现了电解后序工段操作环境的全封闭。 |
我国电解锰产能产量均占全球98%以上，国外仅一家企业（南非MMC公司）生产电解锰。目前国内外尚没有一家电解锰企业采用废水全过程控制技术，在电解锰行业，本项技术属世界领先水平 |
| 9、再制造产业关键、共性技术 |
再制造性研究、再制造毛坯无损检测与剩余寿命评估、拆解、清洗及预处理、再制造表面修复、再制造产品使用寿命预测等。包括产品再制造性设计方法，再制造毛坯缺陷综合无损检测技术及疲劳剩余寿命评估技术，再制造毛坯无损高效拆解技术，再制造高效绿色清洗与表面预处理技术，三维损伤激光熔覆再制造成形技术、类激光高能脉冲精密冷补技术、高效能超音速等离子喷涂技术、基于机器人MIG堆焊熔敷再制造成形技术、机器人或操作机自动化高速电弧喷涂技术及材料、再制造零部件表面喷丸强化技术、粉末等离子熔覆技术、自动化纳米复合电刷镀技术及装备，再制造零件表面涂层结合强度评价技术、再制造零件动态健康监测的传感技术、再制造零件竞争性服役寿命的模拟仿真与再制造部件服役寿命的综合验证技术等。 |
欧美国家的再制造，在再制造设计方面，主要结合具体产品，针对再制造过程中的重要设计要素如拆卸性能、零件的材料种类、设计结构与紧固方式等进行研究；在再制造加工方面，欧美等国的再制造是在原型产品制造工业基础上发展起来的，目前主要以尺寸修理法和换件修理法为主，该技术相对已发展成熟，再制造时，更换磨损超差的缸套、凸轮轴等关键零件，不做修复。这种以尺寸修理法和换件修理法为主再制造模式很容易实现再制造产品在性能方面的恢复和提升，但是旧件再制造率低。
我国的再制造正在探索采用先进表面工程技术、无损检测技术和质量控制技术，对废旧零部件进行表面修复和性能提升，显著提高旧件利用率，并确保再制造产品的质量和性能不低于新品。 |
| 10、富硅高铁尾矿深度分选及大宗高值综合利用关键技术 |
以低成本强磁选技术为核心，有机融合重选、浮选技术及新药剂开发，实现富硅高铁尾矿富硅部分与富铁部分的深度分离。 |
本项目所开发的尾矿深度联选和富铁部分深度还原再选技术、富硅尾矿制备超高强混凝土结构材料和加气混凝土属于具有我国特色的原创性技术。 |
| 11、复杂难选矿资源综合利用高效专属药剂分子设计及合成技术 |
针对浮选过程中广泛存在的有用矿物与含硅脉石矿物浮选分离的需要，利用863项目的成果——浮选药剂的计算机辅助分子设计（CAMD）技术，在研究矿物晶体化学、表面化学以及与药剂分子作用的基础上，通过计算机筛选、计算、模拟、合成技术，研究反浮选脱除含硅矿物的高效选矿药剂（包括捕收剂、调整剂等）的结构、性能、毒性以及构效关系，利用实际合成、选矿验证等手段实际考察新药剂的浮选性能，最终实现反浮选脱硅新药剂的工业化。 |
通过计算机模拟技术的应用，使新药剂的合成过程无污染，研制的高效无（低）毒新药剂的性能指标达到国际领先水平。 |
| 12、赤泥CO2脱碱及大宗整体综合利用关键技术 |
以低成本脱除赤泥中过高含量的碱和铁，并将脱除的碱和铁以较高附加值进行回收利用。 |
目前全世界赤泥综合利用率都很低，国外未见产业化成熟技术报道。我国赤泥综合利用技术总体来说已经走在了世界的前列。 |
| 13、矿产资源综合利用选矿设备关键共性技术 |
大型高效浮选设备、大型高效磁选设备、高效矿物脱水与过滤技术及装备重点技术、大型超细磨设备重点技术等。 |
我国浮选柱在总体技术水平、规格及种类都存在较大差距。在贫磁铁矿石的预选方面我国一直走在世界前列。 |
| 14、广西桂中高铁铝土矿资源综合利用关键技术 |
采用“烧结―预还原熔分高炉冶炼―提取氧化铝”方案，将矿石（﹥1mm的净矿）按比例配入石灰石、煤粉和白灰，混料后烧结，烧结矿入高炉冶炼。在高炉内完成将铁矿物还原成铁水，铝矿物生成铝酸钙渣系和渣铁分离过程。通过钠化吹钒从铁水中回收钒，吹钒后铁水炼钢。铝酸钙渣用碳酸钠循环母液进行两次浸出、脱硅、分解和焙烧生产氧化铝，浸出渣用于生产水泥，从分解母液中回收镓。 |
对于广西铁铝共生矿的利用研究主要集中在国内。“烧结―高炉冶炼―提取氧化铝”方案技术可行，但渣量大，高炉焦比高，经济性有待提高 |
| 二、原材料工业 |
| （一）钢铁 |
| 1、高抗腐蚀合金钢生产技术 |
随着我国天然气和石油的开发，在四川、新疆、云南等西部地区发现了高储量的气田、油田，这些油田的开采，遇到了CO2、H2S、Cl-离子共存的难题，含量最高的CO2超过10%，H2S 超过6万ppm，Cl-离子超过10万ppm，因此腐蚀就成为在含CO2、H2S和Cl—的环境中使用的主要问题，据调查，目前国外用于含CO2、H2S和Cl—环境下采用材料主要为Cr13型马氏体不锈钢、双相不锈钢、镍基合金。一般Cr13型马氏体不锈钢难以满足现有苛刻腐蚀环境下的使用要求，多有井下油管断裂，集气干线泄漏事故发生，致使许多油气田井在投产不到一年而提前废弃，不仅造成巨大经济损失，同时也威胁到国家能源战略安全。而镍基合金尽管性能优良，但价格昂贵，且主要依赖进口。因此，急需开发镍基合金替代进口，同时开发出一系列能够替代进口、满足深井油气田使用环境下的超级13Cr型及新双相不锈钢耐蚀经济型材料，以满足石油石化、天然气等行业的需求。
本技术通过典型工况条件下（高温高压H2S、CO2共存）耐腐蚀材料的失效行为及机理进行分析和研究，并对材料的力学性能和腐蚀性能进行对比、评价，在此基础上，研究开发出相应耐腐蚀材料的管坯及钢管的制造工艺技术，实现工业化生产和应用。 |
目前世界上生产抗硫管的厂家主要集中在日本的住友金属、JFE以及德国和法国合并的V&M公司等，产品的钢级主要有80、90、95、110等。在含硫油气井中使用的油井管，法国主要采用铬-钼-铝系和铬-钼-钒系，日本的JFE采用铬-钼系和铬-钼-铌-铜-硼系，新日铁采用铬-钼-铌系。上述厂家在抗硫管的研发和生产方面起步较早，生产技术相对成熟和稳定。宝钢和天津钢管集团股份有限公司等钢管生产企业的油井管产量已有一定规模，产品系列也已经与世界接轨，但抗H2S腐蚀机理等基础研究方面还于与SM、V&M等著名外国公司相比还存在一定差距，需要依托国内重点科研院所进行细致研究。Cr是防止CO2腐蚀最有效的元素，能迅速在金属表面形成致密而极薄的Cr2O3钝化膜，随着Cr含量的增加，抗CO2腐蚀效果增强。耐CO2腐蚀的油井管，API Spec 5CT列有1个l3Cr钢级(L80-l3Cr)，而各生产厂均建立了自己的非API钢级系。典型牌号如住友金属的SM13CR-80~95、SM13CRS-80~110、SM13CRM-80~110，NKK的NKCR13S等。不同油气井所含腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力各不相同，油气井深也不相同，因此应根据油气井的实际情况选择最经济合理的材料。高性能的非API油井管，在俄罗斯、美国、英国、挪威及中东等国家和地区使用相当普遍。如中东一些油田的井压高，每口井日单产高达上千吨，这些油田使用的是价格昂贵的不锈钢油井管。但合金钢管材的价格较高，一般为普通碳钢的十几倍，因此初期投资较大，对于中低产气田是无力承受的，不太适合我国的中低产油田。抗CO2 腐蚀油井管的正确选择、合理使用及开发经济型抗CO2腐蚀油井管，也是近年来研究的热点，近年来国际上都在研究开发含Cr2％～5％的经济型抗CO2腐蚀油井管。 |
| 2、核电站关键钢材产品技术 |
本项目通过研究核反应堆安全壳用钢SA-738Gr.B、核岛蒸汽发生器用超重超厚规格18MND5钢板和传热管inconel690合金以及核电常规岛及其配套设备用超宽SA-285、SA-283及SA-516系列钢板等钢材的生产工艺技术，实现批量生产和应用，产品实物质量满足相关技术标准要求，并形成我国核反应堆安全壳系列用钢标准，满足不同核电机组系列用钢的需求。 |
国内按AP1000技术生产的核反应堆安全壳用钢在生产过程中还存在较多的问题，一是SA-738Gr.B钢板现有性能合格率较低，尚不足70%，难以满足用户及业主的需求；二是由于国内钢铁企业大都刚刚涉足核电用钢铁材料的开发，对核电用钢铁材料质保体系的了解和掌握尚需一定时间，更需要按核电用钢铁材料的要求不断完善自身质保体系，完善相关核安全文化。而在核岛主设备用钢铁材料，尤其是蒸汽发生器筒体用钢板的生产方面则属于刚刚起步，也急需得到国家的项目支持。 |
| 3、烧结机烟气脱硫、脱氮、脱二恶英等联合脱除技术 |
研究开发烧结烟气中二氧化硫、氮氮化物、重金属、二恶英等多种污染物联合脱除技术。 |
目前我国企业在实施烧结机头烟气治理时只考虑二氧化硫和烟尘的减排，而国外很多企业已研发和实施烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二恶英等多污染物的联合脱除技术。 |
| 4、污水深度处理和“零排放”技术 |
开发污水深度处理技术，实现钢铁企业废水“零排放”。 |
2009年重点统计钢铁企业吨钢耗新水4.5m3/t钢，较国际先进水平尚有一定的差距，如韩国浦项为吨钢取水3.36m3/t钢，德国蒂森克虏伯为吨钢取水3.2m3/t钢。 |
| 5、煤调湿技术 |
开发的技术是将入炉煤水分在煤调湿技术基础上进一步降低至2%以下，并将其中小于0.3 mm 的微粉辊压成型为小球后混合入炉的技术，通过研究完成入炉煤水分﹤2%的炼焦技术的实现方法和成套试验设备的开发。 |
由于历史原因，中国大多数的钢铁企业前期对节能炼焦技术的研究与开发重视不够，实验装备和人力资源相对不足，在低能耗炼焦的基础较为薄弱，技术水平与技术开发实力也参差不齐，与国外差距较大。国外的先进的煤调湿技术、选择性粉碎技术、型煤炼焦技术等一系列的炼焦节能降耗技术和装备是目前符合我国国情的炼焦新技术，但是由于设备投资大、运行费用高、操作技术要求高等系列的原因，与我国的经济实力和技术水平相脱节，我国的引进和使用受到了很大的限制，少数已经引进的企业也由于稳定性和成本问题相继停用。 |
| （二）有色金属 |
| 1、低碳低盐无氨氮稀土分离提纯工艺新技术 |
1、开发低碳低盐无氨氮萃取分离技术。研究高效规模制备碳酸氢镁溶液工艺及其在萃取分离稀土工艺中的应用技术。
2、开发新型稀土沉淀结晶技术。研究优质碳酸氢镁沉淀稀土工艺；研究稀土沉淀结晶过程及物理性能控制技术、非稀土杂质离子分离技术。
3、开发稀土分离提纯过程化工材料及CO2低成本循环利用技术。
4、开发低碳低盐无氨氮稀土分离提纯新工艺规模化制备技术。 |
我国稀土工作者根据稀土资源的特点，开发了一系列具有原创性的稀土分离提纯技术，广泛应用于工业生产，成就了中国稀土生产大国的国际地位。但是稀土分离提纯过程中存在严重的环境污染问题，主要表现在以下三个方面：
1、氨氮废水排放问题有待彻底解决。稀土分离提纯过程采用氨水（或液氨）皂化有机相和碳铵沉淀稀土等工艺过程均产生氨氮废水，年产生氨氮量达15万吨以上，废水排放量1500万吨/年以上。
2、高盐度废水排放问题日益突出。稀土分离提纯过程中需消耗大量的酸、碱和盐类，造成大量Cl-、SO42-、Ca2+、Na+、Mg2+或NH4+直接排入环境中，盐排放量达到80万吨/年以上。
3、CO2温室气体排放问题未得到解决。稀土化合物制备过程中，采用碳铵或草酸沉淀、煅烧，将会排放大量的CO2气体，年排放量60万吨/年左右，目前本行业对CO2温室气体排放尚未提出有效的解决方案。
“十五”以来，我国稀土产地多次发生环境污染事件，部分稀土企业停产，国家环保部已颁布世界首部《稀土工业污染物排放标准》，稀土企业将面临严峻的挑战，迫切需要稀土高效清洁制备技术。 |
| 2、各向同性钐铁氮粘结磁粉关键制备技术 |
1、钐铁合金高压熔炼及稳定成相快淬技术研究。
通过高压气氛下控制合金熔炼过程中Sm的蒸汽压，控制金属钐在熔炼过程中挥发，研究不同压力及熔炼条件对合金成分的影响规律。
2、合金高效氮化方法及氮含量稳定控制技术研究；
主要研究不同温度和时间条件下SmFe合金的氮化效率和相组成。
3、 SmFeN磁粉的成型技术研究及磁粉综合性能评价
研究SmFeN磁粉成型技术，确定在不同成型条件下对粘结磁体磁性能的影响规律。通过电化学方法对磁粉及磁体耐蚀性进行研究评价。 |
在粘结稀土永磁磁粉及磁体方面，日本大同电子在国际上一直具有较高的研究水平。其中在粘结稀土永磁体成型及制备方面具有国际领先水平，其研发品种及规模也属全球最大。目前大同电子研发的SmFeN粘结磁粉磁能积可达17MGOe，已实现小批量生产。
国内在SmFeN粘结磁粉及磁体领域主要研究集中在各向异性SmFeN磁粉方面。在各向同性SmFeN粘结磁粉研究方面较少，主要研究单位有北京有色金属研究总院、沈阳金属所，其中北京有色金属研究总院在产业化方面具有优势，其研发的各向同性SmFeN粘结磁能积已达15MGOe，但其稳定性有待提高，后者在基础理论研究方面具有优势。
粘结磁粉是制备粘结永磁体的关键材料，分为各向同性磁粉和各向异性磁粉两种。各向异性磁粉受制于磁场成型技术，一直未实现规模生产，目前商业化规模应用的粘结稀土永磁粉绝大多数为各向同性NdFeB 粘结磁粉。由于受专利拥有者-美国MQ公司专利限制，粘结稀土永磁体生产企业不得不购买MQ 钕铁硼粘结磁粉，MQ 独霸国际稀土粘结磁粉市场的90%以上，实施垄断性高价，磁体厂家利润率极低，运行困难，严重阻碍了我国粘结磁体产业的大规模发展。 |
| 3、高光效、低光衰白光LED荧光粉及其规模化制备技术 |
1、研究开发自主知识产权的Ce3+激活的硼铝酸盐体系黄色荧光粉和硅酸盐系列绿粉。
2、研制具有自主知识产权的新型氮化物/氮氧化物荧光粉。
3、研究突破LED荧光粉的产业化合成关键技术和装备，满足半导体节能照明产业需要。
4、对系列化LED黄色、红色和绿色荧光粉应用性能研究，获得适宜的匹配性能参数并应用于高性能白光LED器件。 |
我国专门、系统开展对LED荧光粉的研制开发起步较晚，且国家投入相对较少。目前虽然以有研稀土为代表的企业开发出了一系列具有自主知识产权的LED荧光粉产品和相关技术，且在国际上率先实现了氮化物荧光粉的常压制备。然而LED荧光粉的核心专利主要由日亚化学（日本）、欧司朗（德国）、三菱化学（日本）、飞利浦（荷兰）和通用电气（美国）等国外企业掌握。我国在LED荧光粉方面的知识产权与国外还存在较大差距。目前国内仅有有研稀土、大连路明等少数企业的LED荧光粉产品在其他国家和地区申请了专利保护。在中国专利方面，北京大学、中山大学、复旦大学、中科院长春光机与物理所等高校和科研院所也申请了一些发明专利，但这些专利基本上都是改进型专利，缺乏核心专利。
高端应用稀土荧光粉的核心知识产权缺乏，进入市场受阻；荧光粉制备手段落后，产品的质量整体与国外尚有很大的差距；高端应用稀土荧光粉的规模化生产技术缺乏，竞争力不足。致使目前全球90%以上的白光LED荧光粉由国外企业生产和提供。 |
| 4、功能材料用高品质稀土合金速凝片及关键设备技术 |
1、研制开发高品质稀土合金速凝片及大型智能连续速凝炉；
2、研究自动浇注及强制换热技术，提高带厚及微观组织均匀度，细化合金晶粒，提高主相含量、节约稀土金属，抑制a-Fe相的生成。
3、研究提高产品生产效率及收益率的工艺技术。 |
稀土合金速凝片是制备高性能稀土永磁体的关键原材料，该技术已成为国外，特别是日本制备高性能稀土永磁体的主流技术。十五以来，在科技部、北京市科委等项目的支持下，北京有色金属研究总院先后攻克了稀土合金速凝片制备关键技术及装置，打破了日本对我国的技术封锁。但我国速凝片在相结构及成分的精确控制、设备的生产效率和产品稳定性方面与日本仍存在较大的差距。 |
| 5、大型节能环保稀土电解槽及工业制备技术 |
1、研究开发50kA节能环保液态下阴极新型稀土电解槽
通过电解槽温场、磁场和流场的仿真研究，设计开发结构科学、配置合理的50kA液态下阴极电解槽。
2、研究稀土金属低槽压液态下阴极电解工业制备技术
通过稀土金属低槽压液态下阴极电解过程中电解温度、极距、阴阳极电流密度等工艺参数研究及优化，实现稀土电解的智能化和自动化控制，突破稀土电解低能耗、低排放和高效率的关键工业制备技术。 |
自20世纪八十年代以来，随着我国稀土金属及其合金工业制备技术的快速发展和工业体系的建立，国外稀土金属及其合金的工业生产、制备工艺技术开发基本处于停滞状态，目前95%以上稀土金属由中国生产。
国内90%以上的稀土金属及合金产品是由熔盐电解氧化物工艺生产。在电解槽规模方面，主流槽型为4kA，少数厂家采用10kA，个别企业采用25kA；在槽型结构方面，均采用上插式阴阳极。该工艺技术经过多年的实践和改进，取得了较大进步，但仍存在以下问题：
1、能耗高：目前稀土电解槽压约为9-11V，电流效率75%左右，吨稀土金属电耗为10000度左右，约为理论能耗的7倍，能量利用率仅为13%左右，而铝电解吨铝电耗仅为理论能耗量2倍左右，能量利用率可达46%；
2、污染严重：目前吨稀土金属消耗氟化稀土为80~100kg，电解过程产生含氟烟气较多，据估算，生产1吨稀土金属约产生30kg气态氟化物，以各类稀土金属及合金年产量3万吨计，每年要产生约900吨气态氟化物。
上述问题主要与现行电解槽结构和工艺有关，要解决稀土电解高能耗、污染严重问题，必须从电解槽结构和工艺入手，开发新型节能环保电解技术及装备。 |
| 6、满足国Ⅴ标准汽车尾气催化剂的铈锆材料制备技术 |
1、高比表面技术
铈锆是汽车尾气催化剂的关键涂层材料，高比表面对于贵金属催化粒子的负载、分散以及催化活性具有关键作用。因此高比表面特性对于汽车尾气催化剂的性能十分必要。
2、高温热稳定技术
满足国Ⅴ标准汽车尾气催化剂的铈锆材料必需具有极佳的高温热稳定性能，特别是1000℃下仍保持较高比表面，这是该材料急需解决的技术关键，并具有很大挑战性。
3、低成本制造技术
在保证高性能的前提下，尽量降低铈锆工业化生产成本，开发低成本制造工艺及技术。
先进独特的制备工艺及产业化技术已成为铈锆产品竞争力的核心体现。 |
铈锆材料具有储氧能力和热稳定性能，可有效拓宽汽车尾气催化剂空燃比窗口，提高贵金属分散度，已成为汽车尾气催化剂不可或缺的关键材料。
1、国内缺乏类似国外的高端铈锆材料。国内主流铈锆产品新鲜比表面积70-90 m2/g， 1000℃，4小时老化后比表面积为35 m2/g左右；而国外生产的高端铈锆材料产品新鲜比表面积为90-100 m2/g，1000℃老化4小时后比表面积大于40 m2/g。对于国Ⅴ高标准汽车尾气催化剂必需高温稳定的高比表面高端铈锆材料。
2、国内研究原创性存在不足，知识产权与国外有差距。法国罗地亚公司在铈锆材料研究及产品方面处于世界领先地位，是铈锆配分原创专利的拥有者。我国目前虽然近几年也申请了较多铈锆专利，但原创性存在不足，大多集中于铈锆制备工艺等方面。北京有色金属研究总院 有研稀土新材料股份有限公司目前已拥有一项铈锆配分专利，为打破国外专利垄断具有一定促进作用。 |
| 7、基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术 |
1、新型阳极制备研究：新型阳极的设计和制备技术优化研究，如阳极的宽度、排气孔的大小、排气孔的走向等；新型阳极的物理性质优化研究，如抗压强度、抗热震性、抗氧化性等的优化。
2、新型阳极应用试验：电解质体系遴选及性能优化研究；阳极气泡层构成及厚度检测、穿孔中气泡逸出量检测研究；新型阳极应用在电解过程中的气泡行为及其与阳极过电压之间关系研究。
3、基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术研究：改善氧化铝在电解质中的溶解性能研究；氧化铝的加料工艺与新型工艺的匹配研究；超低电压条件下的电解槽“三场”优化研究；超低电压条件下的电解槽新型控制模型研究。 |
目前国内普通电解槽直流电耗为13200-13500kWh/t-Al，异型阴极结构电解槽直流电耗为12200-12500kWh/t-Al，国际先进电解铝技术直流电耗为12800-13200kWh/t-Al。本技术研究的最终目标为直流电耗11500 kWh/t-Al，比现有国际最好水平降低1500 kWh/t-Al。
与本技术相关的为阳极开槽技术，国外可降低槽电压不超过50mV，可降低直流电耗100-150 kWh/t-Al，而本技术可降低槽电压近500mV，本技术中无论是异型阴极技术还是新型阳极技术均属于国际首创，整体技术指标处于国际领先水平 |
| 8、氧气底吹铅锌火法冶炼清洁工艺技术 |
1、氧气底吹炼锌工艺研究
1）进行计算机工艺模拟，确定入炉料比，最佳熔炼品位，反应终点的确定，并建立热力学模型；
2）底吹炉将铁与锌的硫化物氧化后，生成的Fe2O3、ZnO、或形成的铁酸锌（ZnO•Fe2O3）均为高熔点化合物。需要通过计算机模拟、小型试验等，按鼓风炼锌的要求，配入必需的熔剂量降低底吹炉熔炼产物的熔点；
3）侧吹还原的工艺模拟以及锌蒸汽回收工艺模拟（小型）研究。
2、工艺装置研究
1）底吹炼锌新型装置研究，包括底吹炼锌炉结构和工艺配置（如径长比、氧枪布局、安装倾角、水冷元件配置等）、熔剂及冷料加入量及加入方式等，以及与连续吹炼相配套的氧气底吹成套装置的研究开发；
2）耐高温底吹炉炉衬的选择及试验；
3）侧吹还原炉为降低热耗失，炉内耐火内衬的选择及布置。 |
我国现存在火法冶炼锌工艺有三种，即竖罐炼锌、ISP鼓风炉炼锌、电炉炼锌。
氧气底吹熔炼技术有以下优点：
1、铅锌混合精矿（或锌精矿）采用氧气底炉进行氧化熔炼，取代烧结工艺，解决了现有ISP鼓风炉熔炼烧结过程所造成的严重环保问题。在密封较好的底吹炉内完成硫的氧化过程，由于SO2浓度高，可以负压操作，保证周围环境无SO2逸散。另外取消了返粉破碎，没有铅尘飞扬，大幅度改善环保，能实现清洁生产。
2、与ISP工艺比，取消了烧结机及烧结块保温仓、焦炭预热炉、鼓风预热炉等大批繁锁设备，简化了工艺流程，可节省大量基建投资。
3、采用侧吹炉富氧粉煤还原，不用焦炭，与原鼓风炉还原熔炼比，降低了还原剂的价格，从而降低了生产成本。
4、采用氧气（或富氧）侧吹炉还原熔炼，与原鼓风炉还原熔炼比，烟气量大幅度减少，烟气中锌蒸汽浓度大幅提高，可以采用铅雨冷凝器（处理单一锌精矿时，也可用锌雨冷凝器），从而提高冷凝效率，降低浮渣、蓝粉生成量，提高锌的直收率；同时由于烟气中没有或只含少量氮气，故烟气中可燃成份CO和H2的含量相对较高，废气为高热值煤气，便于利用，能有效提高热能利用率，降低产品单位能耗。 |
| 9、高效节能铜加工技术与高性能铜材加工技术 |
1、铜及铜合金管材的高效短流程生产关键技术及产业化
1）（电子铜管）水平连续铸造+直接冷拉工艺：研究近轴向连续柱状晶高性能电子铜管热模水平连续铸造技术；轴向-环向三维电磁搅拌水平连续铸造工装研发；铸态电子铜管直接冷拉技术；高性能电子铜管制备过程中组织性能演变规律及控制技术。
2）（耐蚀铜合金管）水平连续铸造+行星轧制+冷拉工艺；系统研究黄铜合金（HAl77-2）管的连续制备管坯技术；研究开发三辊斜轧加工黄铜合金管的新工艺；轧辊形状的优化及材料选择；耐蚀铜合金成分设计及耐蚀机理与性能的研究；耐蚀性试验及检测方法研究及新型耐蚀铜合金产品开发。
2、高效短流程铜板带生产关键技术及产业化
研究内容及关键技术：熔体处理技术；氧含量控制技术；大宽厚比结晶器的设计；大宽厚比上引连铸工艺参数选择和优化；冷轧工艺的选择和优化；带材表面处理技术。
3、新型高导电型铜合金材料的研究开发
研究内容及关键技术：高强高导铜合金接触线的合金设计及非真空添加技术；大卷重高强高导合金线材的连续制备加工技术和在线热处理技术；高端精密缆线的合金设计及其连续制备和精密加工技术。
4、新型低成本无铅黄铜材料与制品
研究内容及关键技术：低成本无（公害）铜材开发。主要解决：无铅铜合金材料的合金设计及加工制备技术的研究开发；有毒元素（Be、Cd、Pb等）替代技术研究。
5、新型高热导铜粉材料与热导制品
研究内容及关键技术：高导热铜粉材料开发，高效散热片与热导管制品开发。主要解决：高导热铜材料的成分设计，高压制备粉末技术及高效散热片与热导管设计加工技术的研究开发 |
我国已经成为全球的铜加工材生产大国。但是，我国还不是铜加工材生产强国，整体上与国外发达国家相比仍有很大差距，主要体现在以下几个方面：企业规模小、生产集中度低、技术及装备水平还比较落后；产品质量总体水平仍处于国际中游，重要的铜合金新材料产品和技术经济指标明显落后于国外发达国家，国民经济发展中需要的高性能铜加工材还不能自主生产；低端铜加工材生产能力严重过剩、产品附加值低、整体技术经济效益不高；铜材低能耗短流程加工和高效高精度加工新技术的开发和应用速度慢、铜加工行业整体能耗大、产业升级和节能减排的任务依然十分艰巨。这种严峻的发展形势对铜加工行业的科技发展提出了迫切需求。具体表现如下：
1、高效节能新技术的开发和应用还有待努力
2、铜加工技术向高精尖产品发展势在必行
3、新型高性能铜合金材料是现代工业和高技术发展的紧迫需求 |
| 10、电子级高纯多晶硅生产工艺技术 |
1、全流程工艺物料、能量优化平衡及DCS自动控制
2、高效节能填料塔及干法除硼精馏提纯三氯氢硅新技术
3、生产过程运行碳含量控制技术
4、痕量级杂质检测分析优化技术及超高纯度产品生产洁净质量控制体系的建立
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目前，国内规模化生产电子级多晶硅技术还不成熟，尤其表现在全流程以及精馏工艺控制方面，而且还影响产品质量以及纯度。而国内太阳能级硅材料厂以及小型电子多晶硅生产企业在提纯三氯氢硅的精馏工艺中采用筛板塔生产，致使压降大、分离效率差。而国外技术成熟稳定，能够有效地降低回流比，提高提纯效率的同时节能40％以上，可以取得良好的节能减排效果。
同时，目前国内在电子级多晶硅生产过程中，建立严格科学的痕量级杂质元素全流程、全过程的技术管理控制体系是个明显的弱项。从观念到实际工作中均有待改进。具体如其中产品的后处理技术，对硅棒破碎的处理几乎不存在洁净的概念，在避免硅棒出炉后的二次污染方面没有过多的考虑；又如从生产装置、设备、管道施工建设过程的洁净技术，控制管理规范及质量控制体系到生产工艺系统操作及设备维护维修使用所需的公辅物料品质的最佳标准、洁净控制技术等众多细节上均有较大差距。 |
| 11、低成本高比容量磷酸铁锂和富锂锰基正极材料产业化关键技术 |
1、低成本高比容量磷酸铁锂正极材料制备及产业化
2、低成本高比容量锂电正极富锂锰基材料产业化关键技术 |
全球汽车锂离子电池的生产企业主要有20多家。日本走在世界前列，包括东芝、日立制作所等十几家相关企业。美国有A123，江森自控（Johnson Controls）；韩国有LG化学。总的来说，虽然世界各国在不同程度上发展动力锂离子电池，但目前还没有形成一股强劲的主流，因此抓住这一契机，大力提升产业水平和产业规模，正是我们抢占锂电产业商机的有力时机。
我国动力锂离子电池目前正处于发展期。目前各汽车行业，对于锂电及其它新能源的研发都给予了高度重视，据统计，国内至少有30家客车企业已涉足新能源车研发；轿车方面，六大汽车集团（上汽、一汽、东风、长安、广汽、北汽）以及万向、奇瑞、吉利、比亚迪、众泰等都争相研发新能源车，企业数量总计超过40家。但中国新能源汽车目前产量尚小，处于研发和试运行阶段。
在大功率锂电产业方面，目前动力锂离子电池主要生产企业主要有：深圳比亚迪、深圳比克、天津力神、万向电动汽车、苏州星恒、北京神州巨电、深圳雷天、北京盟固利、辽源锂源新能源、咸阳威力克、东莞新能源（ATL）等。
目前,国内外生产大多采用固体混料和高温固相反应的工艺制备LiFePO4材料，采用固体混料+高温固相烧结+机械破碎方式进行，工艺简单，易于实现大规模生产。但存在反应不均匀，合成温度500-800℃，反应时间12-24h，晶粒尺寸、球形度以及分散性不易控制，产品批次稳定性差。因此，国内磷酸铁锂产品的性能较国外产品，例如A123的产品有较大的差距。 |
| （三）石油化工 |
| 1、超临界二氧化碳挤出发泡高分子材料的制备工艺与成套装备关键技术 |
重点研究超临界二氧化碳作为发泡剂挤出发泡聚丙烯材料生产技术以及成套装备关键技术、并建立500吨/年生产线。 |
目前，世界上有日本的JSP、Kaneka，德国的BASF、Berstorff等拥有发泡聚丙烯生产技术，产品主要为模塑发泡制品（作为包装和汽车零部件），其中利用聚丙烯发泡珠粒通过模塑工艺成型的汽车用抗振吸能部件和抗冲击包装材料，由于生产工艺简单，易于控制，且可成型形状复杂的部件而占据较大的市场份额。美国CSI公司已建成用可发性聚丙烯珠粒生产发泡聚丙烯制品的生产线，用于生产食品包装盒、微波炉用托盘和容器。
我国目前尚无预发泡聚丙烯（EPP）的工业生产线，发泡聚丙烯制品生产厂家如上海众通汽车配件有限公司、上海伊比伊隔热制品有限公司、佛山市南海海洋包装材料厂和天津润生包装材料有限公司等均采用国外进口的聚丙烯预发泡粒子，通过二次发泡和模塑工艺生产汽车零部件和工业品的包装。而这种进口的EPP价格昂贵，如JSP公司发泡PP珠粒（EPP）用于包装制品的6万元/吨，用于汽车制品的6.5万元/吨，有些牌号的售价高达10万元/吨。
我国发泡聚丙烯的研究是从70年代末开始的，中石化北京化工研究院承担了国家“九五“攻关课题，研制出具有较高熔体强度的新型改性聚丙烯树脂，但目前在国内还不能工业化应用。
目前，聚丙烯发泡制品产业化在国内尚属空白，国内的很多厂商都在尝试进行开发，但是因为设备和发泡工艺方面的研究积累薄弱，使得工业化开发颇有难度，现在发泡聚丙烯主要依靠进口来获得。 |
| 2、节油轮胎胎面专用合成橡胶制备及应用产业化关键技术 |
1、星形溶聚丁苯橡胶（S-SSBR）的关键技术、产业化示范
2、集成橡胶（SIBR）关键技术、产业化示范
3、反式异戊橡胶（TPI）万吨级产业化的关键技术
4、3万吨/年稀土顺丁橡胶产业化的关键技术与示范
5、节油轮胎的关键技术及产业化
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80年代初，荷兰壳牌化学公司、德国拜耳公司、日本合成橡胶公司、日本Zeon公司相继开发出新型的部分偶联SSBR产品，很快应用于生产节能轮胎，受到轮胎企业的欢迎，目前西欧、北美和日本SSBR消费量占丁苯橡胶总消费量的30%。
发达国家推出的用于绿色轮胎的另一胶种是集成橡胶（SIBR），其为苯乙烯、异戊二烯、丁二烯三元共聚橡胶，按理想设计，该胶具有聚丁二烯（BR）的耐低温、耐磨和低滚动阻力特性，丁苯橡胶（SBR）的高抗湿滑性能和聚异戊二烯(IR，合成天然橡胶)良好的弹性和加工性能，即集成了三种胶的性能。这是也是具有市场潜力的轮胎用胶，美国Goodyear公司和德国Huls公司分别开发出工业化产品，正在进行推广应用。
目前节油效果最好的是反式异戊橡胶（反式-1，4-聚异戊二烯，TPI）。动态粘弹谱测试表明，TPI硫化胶滚动阻力和生热在目前所有轮胎用胶中是最低的，其60℃tanδ值（表征滚动阻力）和80℃tanδ值（表征生热）只有ESBR的50%左右，也比NR、SSBR等低得多。 |
| 3、熔体静电纺丝产业化技术 |
开展熔体静电纺丝产业化关键技术研究，利用先进纺丝技术替代传统落后的技术对提升我国纤维纺丝技术水平，淘汰落后产能，节能减排，获得高性能、高附加值产品具有重要意义。 |
2006年美国学者Zhou利用熔体静电纺丝法成功制备了亚微米级的聚乳酸（PLA）纤维。JesseT.McCann提出了一种熔体的共轴静电纺丝法。SeungsinLee利用熔体静电纺丝法制得了一种防护服材料。德国学者PaulD.Dalton把熔体静电纺丝法应用到生物领域，直接在细胞上进行纺丝。日本学者NobuoOgata也在激光为加热源的熔体静电纺丝方面做了许多探索。目前实现初步小规模化生产的国家有日本、挪威。
我国对熔体静电纺丝研究的不多，北京化工大学、天津大学、中科院化学所等少数单位做过研究，目前国内已做过小规模产业化实验，取得了非常好的效果。相对于已经产业化生产的熔喷纤维，熔体电纺纤维具有粗细均匀、丝束超长、力学性能优异、生产过程非常节能等特点。目前只有瑞典、德国、美国、中国等少数几个国家正在做熔体静电纺丝的产业化工作，而我国在这方面的研究工作已具备一定基础。 |
| 4、子午线轮胎数字化在线检测系列装备技术 |
通过研发，该项目将提供轮胎在线检测装备及数据处理系统的研发与应用的完整解决方案，重点完成轮胎动平衡/不圆度试验机、轮胎均匀性试验机、轮胎x光检测机和轮胎激光散斑检验机等子午线轮胎数字化在线检测系列装备的研发。
该套装备以数字化装备为基础、以工艺控制软件为核心、以制造流程为主线，光、机、电、软紧密结合，可实现轮胎检测智能化、质量信息管控一体化；并以优于国外同类装备的性能价格比为目标，在单元设备的机械化、数字化程度上将达到国际先进水平。 |
国外工业发达国家进行轮胎在线检测研究开始于上个世纪70年代，10年后迅速扩大应用。从可收集到的资料分析多数应用于轿车胎。美国、德国、日本、意大利的轮胎动平衡、不圆度试验机行销世界各国。工艺成熟，设备运行可靠。美国阿克隆公司产品为最佳。
我国进行轮胎检测相对于工业发达国家晚10年左右的时间且绝大多数应用于子午线轮胎。行业规定动平衡、不圆度试验对于子午线轮胎是100％的必检项目。到目前为止，我国轮胎企业使用的在线式轮胎平衡试验机几乎全部是进口产品。我国的子午线轮胎产量要发展，质量要提高，要进行平衡量的标定和修正，已经得到大轮胎企业的重视和认同，进口的子午线轮胎动平衡试验机在我国大轮胎企业大应用。这些可以被认定为轮胎行业的发展趋势。
随着交通运输业的发展，人们对轮胎的使用性能要求越来越苛刻，检测项目越来越多，检测设备的技术也越来越复杂。轮胎成品检测设备，它不仅是轮胎性能质量的保证条件，也是子午胎生产水平、工艺装备水平的重要表征。而目前大部分轮胎在线测试设备仍需进口。这不仅花费大量的外汇，且因价格昂贵而成为子午胎研发工作的“瓶颈”。国内不少轮胎企业虽没有“技术开发中心”，但对轮胎成品性能测试项目和检测设备的数量（工位数）无法与国外同类“技术研发中心”相比。这不仅是企业经济实力的对比，也是企业技术开发能力的较量。
目前，我国轮胎成品检测设备与国际上相关的测试技术仍有差距，但国外产品目前还属单机运行，满足不了轮胎生产厂对轮胎成品综合判级的要求；该项目研发若研发成功，其系列装备在单台水平上与国外几乎相当，在线检测系统的综合功能、数据处理优于国外产品，是实现轮胎检测环节的“智能化”有效支撑。 |
| 5、聚合物反应成套装备技术 |
1、连续反应器的开发
2、适用于高粘度体系、高转化率、反应过程中有相态变化的聚合反应器的开发
3、聚合物反应成套装备设计及制造
4、聚合物反应成套装备高自动化程度、高精度、高稳定性电仪控制技术的开发
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与国外先进技术相比，我国聚合物反应成套技术设计及制造技术水平较低，具体情况如下：
1、聚合物反应成套技术设计及制造技术的研究投入不够，整体技术水平相对落后。虽然国内以天华院为代表的诸多高校、科研院所及企业进行了大量的、卓有成效的研究分析，完成了多种聚合物反应器的研制，但是与国外技术相比，国内在聚合物反应成套技术领域的理论研究和实验研究工作开展的较少，这导致设计开发缺乏理论支持和实验支持，研制应用的反应器整体技术较国外先进技术水平尚有一定的差距，主要表现在产能较低、反应转化率较低等方面。
2、反应装备尚未形成完整的系列化产品。特别是连续反应器国内仅有少量的试制，如天华院成功研制并已投入使用的中石化江苏某公司百吨级对位芳纶预反应器、云南某公司的PVA醇解反应器等。
3、控制系统的控制精度和灵敏度与进口产品尚有一定差距。
4、配套辅助系统的技术水平较低。 |
| 6、面向有机溶剂脱水与回收的渗透汽化分离技术 |
机物与水易形成共沸物，带来分离成本过高，一直为工业界所关注。随着石油化工、生物医药、精细化工等行业对有机溶剂的需求量不断攀升，开发高效的有机溶剂脱水与回收技术迫在眉睫。我国化工及医药行业对乙醇消耗量2006年达170万吨，并且仍在不断上升；其他醇、酯类溶剂的需求量也在不断提高，如我国异丙醇需求量已接近30万吨/年，而乙酸乙酯总产量达100万吨/年。这些有机溶剂在生产或使用过程中大多存在脱水环节。目前，常规脱水分离技术采用共沸精馏、萃取精馏、吸附以及碱吸收等方法，不仅存在能耗高、工艺流程复杂和效益低等缺点，而且容易带来环境污染等问题。
渗透汽化分离技术是一项基于渗透汽化膜的高效、低能耗分离技术，在有机溶剂脱水方面具有显著的技术优势和应用前景。渗透汽化分离膜利用原料组分在膜材料中溶解（吸附）－扩散速率的不同或分子大小的差别，实现组分间的分离。由于该过程不受分离体系汽液平衡的限制，单级分离效率高，因而在恒沸混合物分离、回收溶剂和脱除微量水等方面具有独特的优势，与传统分离技术相比，膜分离技术进行多元液相体系的分离节能效果十分显著。采用渗透汽化膜分离技术进行有机溶剂脱水不但可以大幅度降低分离过程的能耗和分离成本，同时膜分离过程设备投资少、对环境友好，符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》中节能与可再生能源的重点领域的要求。 |
用于有机溶剂脱水的渗透汽化膜材料包括有机膜和无机膜。20世纪70年代中期，德国GFT公司率先开发出优先透水的聚乙烯醇/聚丙烯腈复合有机膜，并在世界范围内建造了60多套渗透汽化装置。其中，最大的生产装置为法国Betheniville的乙醇脱水装置，其生产能力达到4万吨/年。20世纪90年代，GFT公司为SulzerChemtech公司所并购，并继续推动渗透汽化技术的工业应用。NaA型分子筛膜具有使用寿命长，水通量、分离选择性高，技术优势十分明显。1999年，日本三井造船公司联合山口大学开发出具有高通量的NaA型分子筛膜产品，并将该技术推向工业应用。随后，三井造船公司建立了乙醇脱水等60多套膜分离装置，广泛应用于医药、化工、微电子、食品等领域。德国GFT公司也于2002年，开始了NaA分子筛膜渗透汽化应用技术的推广，建立了大规模醇水分离装置，其分离膜采用德国Inocermic公司开发出的4通道分子筛膜。目前，国际上能够提供NaA型分子筛膜商业化产品仅有三井造船和Inocermic等少数几家公司，而进行该类膜过程应用开发的公司有十多家，包括三井造船、GFT、Kühni、Beroplan等公司。全球现有100多套NaA型分子筛膜脱水装置，分布在日本、欧洲、印度、巴西等国。
我国对渗透汽化膜的研究起步较晚，在早期的研究中主要集中在有机膜材料的开发，近年我国的无机分子筛膜材料得到了快速的发展。清华大学开发了PVA有机脱水渗透汽化膜并应用于醇水分离，在广东、山东、辽宁、四川等地建立了40多套工业应用装置。该技术目前由山东/北京蓝景膜技术工程有限公司负责产业化推广。鉴于分子筛膜在渗透汽化分离性能方面的技术优势，2003年南京工业大学在国家科技部“863”面上项目的支持下，对NaA型分子筛膜制备技术及其渗透汽化过程开展了深入的研究，形成了多项具有自主知识产权的研究成果。南京九思高科技有限公司依托于南京工业大学的科研成果，对渗透汽化分子筛膜技术进行了中试放大工作，建成了4万根/年的NaA分子筛膜生产线，开发出分子筛膜渗透汽化成套装置。所建立的5000吨/年的异丙醇脱水工业化装置在江苏某医药生产企业得到成功应用，与传统的片碱脱水技术相比节约处理成本75%左右。南京九思高科技有限公司正在致力于推动渗透汽化分子筛膜的产业化发展。近几年，我国有关渗透汽化分子筛膜的专利申请数也在不断提高，目前已公开相关专利申请达60多件。
总的来说，我国所研制的渗透汽化膜技术已日趋成熟，其膜性能接近国外同类产品。但我国渗透汽化膜技术的市场开发刚刚起步，该技术的市场认知度较低，与国外相比尚存在差距，需要借助政府行为、联合相关企业，加大力度进行市场培育。 |
| 7、智能内模自适应控制技术 |
1、鲁棒IMC-PID控制技术
2、基于现场操作数据的免测试在线建模技术
3、多变量辨识技术
4、过程控制质量在线监测技术
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近年来，国外的一些大公司，如SetpointInc（AspenTech）、InferentialControl、DMCInc、Honeywell和ABB等相继开发了一些先进控制软件包，这些软件已经有几千套在世界范围的千百个石化装置得到应用。其中，应用最广的是AspenTech公司的DMCPlus软件和Honeywell公司的RMPCT。至2000年底，在国际上实施的先进控制已经超过4600套，取得了显著效益。
我国已引进IDCOM-M、SMCA、DMCplus等先进控制软件，并已投入使用。但是，它们大多数都在上位机上运行，其基础控制仍采用下位机的PID控制器，使得控制系统结构较为复杂，维护工作量较大，真正能够长期投入使用的几乎没有，往往是在验收后不久就不得不停下来，大力推广应用也尚有一定难度： |
| 8、光致图案化应用研究平台技术 |
1、光固化直接成像喷墨PCB油墨研究
2、光固化直接金属化UV喷墨油墨研究
3、数字化UV喷墨油墨开发研究
4、印刷版UV喷墨制备技术开发
5、彩色光阻的研究 |
目前日本在信息及微电子产品用光固化材料的研究领域领先于全球其它国家，其产品的质量远高于其它国家的产品，具有不可取代的地位，几乎控制了高端的相关产业，如液晶显示器的关键原材料（光刻胶、彩色光阻、密封胶、封框胶等）由日立、JSR，旭化成等公司控制，PCB制作的光成像材料由日本太阳油墨公司控制，丝印材料由日本田村公司控制。他们可以左右价格及市场，在微电子领域的高端应用方面有绝对的发言权。也正是因为我国不能生产相关的原材料。
国内目前能生产的信息材料多为低端产品，价格低，竞争激烈。而信息、微电子产品的生产原料一般是全部配套，因而必须是产品系列化后才具有推广的前景。 |
| （四）建材 |
| 1、利用水泥窑协同处置城市工业、生活污泥技术 |
1、污泥储存、输送、计量等工艺过程流程、工艺参数、装备选型的优化集成开发；
2、污泥干化工艺及控制系统的开发应用；
3、研究污泥处置过程中形成的尾气特性，开发合适的污泥干化尾气处置工艺技术装置；
4、水泥窑焚烧处置污泥接口及计量设备的研究；
5、水泥窑处置利用污泥对水泥熟料烧成及熟料质量影响的研究；
6、污泥干化焚烧处置技术装备的推广应用。 |
国外热干化技术比较多，例如带式干燥工艺、涡轮薄层干化工艺、盘式干化工艺等等，技术较成熟。但直接引进技术投资大，而且中国大部分城市污泥含砂量高于国外污泥，存在设备磨损快等诸多问题。且国外水泥厂直接规模化热干化处置污泥的范例不多。
我国水泥工业处置污泥已有一些工程经验积累，但工艺技术还需进一步优化 |
| 2、高效玻璃纤维覆膜过滤材料制备技术 |
高平整度玻纤织物结构设计与制备技术，小孔径、高孔隙率、高强度膨化聚四氟乙烯膜配方和制备技术、玻纤表面处理技术与热压覆膜技术及装备，滤料性能指标和检测方法，相关技术的工程化，建成规模化生产线。使水泥窑尾烟尘排放10mg/Nm3。 |
目前玻璃纤维覆膜滤料是水泥生产中主流过滤材料，主要采用国外进口产品。由于国外产品价格昂贵，供货不及时，已影响了水泥等相关行业产业结构调整和技术进步的步伐。因而，实现国产玻璃纤维覆膜滤料规模化，取得自主知识产权的规模生产技术是目前国内高温滤料的亟待解决的问题。国内部份企业联合科研院所着手开始覆膜滤料的研发、生产，但其关键滤膜制备技术和覆膜技术所采取的工艺路线与国外先进技术相比有较大的差异，产品质量和使用效果也有很大的差距。 |
| 3、新型干法水泥生产系统协调处置废弃物及节能减排的工艺技术 |
1、生产过程中节能技术的进一步优化和升级，如采用更节能的工艺和装备；
2、积极开展与废气利用相关工艺（合成轻质碳酸钙、合成生物燃料）的探索性研究；继续探索利用水泥厂固有廉价资源，开展NOx脱除及CO2减排技术的研究工作；
3、加大系统余热的回收利用、中低温余热发电系统的创新投入力度；
4、开展利用工业废气生成生物能源和其它工业原材料技术探索工作。 |
利用水泥生产线协同处置废弃物在建材行业内刚刚起步，还有很大的发展空间。
国外先进国家已成熟应用。 |
| 4、大型专业化机械装备的改进、优化与加工过程的自动监控技术 |
1、单体装备优化必须服从整体优化，即在系统或整体优化的基础上，开展单体装备的优化，从而实现粗放型开发设计向精细化开发设计的转变，提高系统的效率和节能降耗的目标要求；
2、水泥生产过程中的大系统集成优化；
3、水泥生产过程污染物控制技术和装备开发。 |
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| 5、水泥生产过程信息的现代化控制技术 |
1、水泥厂资源管理系统：包括厂区物流管理系统及合理控制和使用自然资源，建立合适的物流控制程序；
2、自动化控制系统：生料质量控制系统（QCS系统）、实验室自动化采样测试分析系统及采用最新的电气自动化产品，提高现有水泥生产系统的稳定性和能源利用效率。 |
现阶段，国内的大多数大中型水泥厂还未实现整个生产系统的自动化过程控制和管理控制，同时单一生产过程的控制自动化已不能适应企业间激烈竞争的要求，从市场开拓、生产过程至售后服务，各运营环节愈来愈要求看作统一整体来考虑。在此背景下，通过信息互通和数据共享，实施管理和控制一体的综合自动化工程成为信息技术改造传统水泥产业的必由之路。 |
| 三、装备制造业 |
| （一）基础机械 |
| 1、机械基础零部件抗疲劳、长寿命制造的纳米技术 |
1、科研项目
（1）提高纳米金属陶瓷镀层与基体结合强度试验研究。
（2）纳米金属陶瓷镀层技术与构件喷丸强化、热处理技术的复合应用研究；
（3）纳米金属陶瓷电沉积对微裂纹修复技术研究；
（4）纳米金属陶瓷涂层电沉积过程精密控制技术研究；
（5）探索降低纳米镀层工艺成本的技术途径，研究纳米混合粉应用中的技术问题。
（6）纳米陶瓷电沉积自动化环保型生产线示范工程。
（7）硬涂层结构的理论与试验模型研究。
2、关键产品应用纳米金属镀层工艺技术研究
（1）车辆弹簧：汽车发动机气门簧及汽车悬架簧、高铁弹簧等。
（2）不锈钢紧固件冲头模具等金属模具。
（3）复杂工况下链条抗腐蚀疲劳研究：
（4）石油钻机钻杆、泥浆泵抗腐蚀疲劳研究。
（5）大型内齿圈齿部感应淬火与纳米涂层改性应用。
（6）纳米涂层技术在提高轴承寿命和可靠性上的应用。 |
1、高端品质的差距
中国已经成为世界机械制造大国，但还不是强国，关键零部件发展严重滞后制约了重大装备的发展，关键零部件高端发展已成为装备制造业的战略性问题。目前我国机械零部件产品中低档次产品居多，高端产品少，机械零部件的服役寿命是国外同类产品寿命的30-70%，产品性能分散性较大，精度不稳定，受制于特种专用钢材技术，抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀的表面改性技术，零件精密热处理技术，专用装备成型工艺技术等，中外产品价格比达5-8倍之多。
2、疲劳寿命的瓶颈
3、纳米复合强化技术解决方案 |
| 2、高压液压元件铸造技术 |
高压液压元件铸造技术是指工作压力≥20MPa的柱塞泵/马达壳体、液压阀阀体、齿轮泵、叶片泵、全液压转向器、摆线马达等壳体的铸造技术。主要技术内容：包括铸造熔炼技术；材料成份分析及控制技术；时效处理技术；多层内腔及流道精密成型技术；检测技术及检测设备。 |
我国高压柱塞泵/马达和整体式多路阀是制约以工程机械为代表的行走机械的瓶颈，尤其是工作压力≥31.5MPa的柱塞泵/马达壳体和整体式多路阀阀体的铸造技术是我国高压柱塞泵/马达和整体式多路阀发展的短板，与国外同类产品存在较大差距，致使我国液压元件的使用寿命和技术性能与国外先进国家同类产品相比，存在明显差距 |
| 3、节能与新能源汽车自动变速器及关键零部件制造技术 |
6-8档AT自动变速器
1、自动变速器行星齿轮机构方案优选。
2、自动变速器换挡控制理论与方法。
3、自动变速器试验测试技术和标准规范。
4、自动变速器机械液压系统工程化设计开发技术
5、TCU软硬件工程化设计开发与整车测试标定匹配
6、自动变速器产业化关键技术 |
一、AMT
国内AMT系统稳定性一致性较差。AMT自动变速器控制系统及关键部件：同步器、金属带、TCU、传感器、电磁阀、执行机构的产业化——国外产品结构紧凑、性能好、可靠性高，集成性好；国内同类产品结构较大，可靠性不高，集成性非常差。
二、6-8档AT自动变速器
自动变速器是目前我国没有完全掌握的汽车核心部件之一，我国在自动变速器概念设计、结构布置方案、工程化图纸设计、样机制作与试验、TCU软硬件开发与标定，到整车匹配试验，直到产业化制造和在线检测技术方面全面落后于国外，自动变速器成为我国汽车工业发展的瓶颈。 |
| 4、近净成形高精特齿轮制造技术 |
共性技术研究主要包括：齿坯精化；抗疲劳精加工技术；低噪声、长寿命、轻量化细节设计；无应力集中装配；精细热处理；表面硬化、强化、改性；材料的选用与研究；表面保护，润滑等制造技术等。（1）降低螺旋锥齿轮噪音技术研究（2）强力喷丸技术对螺旋锥齿轮使用寿命提高的研究（3）表面处理对降低螺旋锥齿轮噪音及提高使用寿命的研究（4）螺旋伞齿轮装配工艺研究（5）驱动桥台架试验动力谱试验方法和标准的研究 |
目前，国内关于齿轮抗疲劳制造技术的研究刚刚起步，如：齿轮精密塑性成形技术、金属流线设计与金属晶粒控制更深层次的研究技术中还存在许多关键问题尚未解决——模具寿命、模具弹塑性变形的补偿技术、齿形充填不饱满等；齿轮表面强化处理技术、改性技术与硬化层深度控制已经应用于齿轮领域，可在齿轮齿表面涂敷抗腐蚀、耐疲劳的陶瓷、合金陶瓷、合金涂层或超硬膜，提高齿轮的抗疲劳性能。
我国国产重型卡车驱动桥螺旋锥齿轮承载能力差、使用寿命短，台架试验寿命大多在50万循环次，与发达国家（150万循环次）相比，差距较大。国产螺旋锥齿轮的噪音大多在80dB左右，与发达国家相比还有一定的差距，豪华大客车静音螺旋锥齿轮仍需依赖进口。 |
| 5、数字液压智能化技术 |
数字液压智能化技术是对各种主机、设备实现数字化、智能化控制的液压设计与制造技术，是机、电、液控制技术的综合，属于液压技术集成性自主创新层面，是今后的重要发展方向。主要技术内容：计算机控制技术；现场总线分布控制技术；电液伺服比例控制技术；液压数字控制技术；变频调速控制技术；多自由度平台姿态控制技术；液压振动台数字控制技术和为汽车、军工装备配置的多通道电液伺服振动控制技术。 |
我国的数字液压智能化控制技术，还处于单一化的状态，控制范围窄，数字液压智能化控制水平和在装备制造业中的实用程度低，没有实现综合工程化，高水平的数字液压智能化控制液压元件要靠进口。我国数字液压元件研发起步较晚，产业化程度低，不仅品种规格少，而且产品技术水平与德国力士乐、美国伊顿、派克、意大利的阿托斯等国际著名公司的同类产品技术水平差距十分明显。 |
| 6、高强度紧固件高速精密镦锻成形技术 |
1、汽车高强度紧固件高速精密镦锻工艺研究
2、汽车高强度紧固件高速精密镦锻模具技术研究与开发
3、汽车高强度紧固件产品性能研究
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高性能高复杂系数的紧固件国内目前尚无能力生产出合格的产品，10.9级以上的高强度紧固件主要依赖进口。
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（二）智能
制造装备 |
| 1、工业通信网络技术 |
1、现场总线通信网络标准研究开发。
2、工业通信软件的开发。
3、工业通信安全技术。
4、工业通信协议认证技术。
5、工业通信网络安装调试技术。 |
我国工业现场总线协议EPA虽然已经被纳入IEC标准，但在在技术上还需要进一步补充和完善，如目前尚没有信息安全的内容。特别在应用技术方面，与国外主流现场总线协议之间的差距比较大，一方面是支持EPA协议的仪器仪表和控制系统产品的开发技术，另一方面是实际应用项目的现场应用技术。
我国工业无线通信协议的技术内容在国际上比较领先，但是在具体产品开发国内尚未起步。国外已经有相当多的产品具有无线通信功能，并在实际现场取得很好的效果。这方面技术的国内外距离差距很大。 |
| 2、新型传感器共性关键技术 |
1、采用新原理、新效应的传感技术
2、传感器微型化/芯片化技术
3、传感器阵列和多传感参数复合的集成技术
4、传感器数字化和智能化技术
5、传感器的强环境适应性技术
6、无线传感器网络技术
7、传感器数字通信总线技术
8、传感器的应用技术 |
我国传感器的技术水平落后国外10～15年，产品的可靠性水平比国外低1～2数量级，产品的品种和系列大约是国外的40％，产品的产业化程度不足15％。国内传感器市场，特别是高端传感器市场，基本被国外产品垄断。 |
| 3、材料力学试验共性关键技术 |
1、特种环境下（超高温、超低温、耐辐射、耐腐蚀、超高压等）的变形测量技术，非接触式、全自动式变形测量技术；
2、动静态力学性能试验的控制技术、应用软件技术；
3、高频响电液伺服作动器、万向球铰的设计制造技术；
4、大型结构、超大载荷、全自动等特种试验机的设计与制造技术；
5、多通道协调加载试验系统的全数字化控制技术；
6、多维运行轨迹解耦技术；
7、多维高响应电液伺服试验构架的设计与制造技术；
8、道路谱、航空器载荷谱、地震波谱的采集、再现技术；
9、各种环境与工况的模拟仿真技术； |
当前我国材料力学试验的技术水平处于国际的中低档次水平，个别技术已达到国际先进水平。国内年销售收入超过或接近1亿元RMB的企业不超过5家，技术投入严重不足。发达国家的主要试验设备已将现代信息技术、检测技术、计算机技术、先进制造技术应用到材料性能试验领域中来，技术水平处于国际领先的水平。 |
| 4、高效分析、检测仪器技术 |
1、质谱分析、检测技术
2、光谱分析、检测技术
3、能谱分析、检测技术
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目前我国的高端分析、检测仪器主要依赖国外技术和产品，主要外国企业有Agilent、shimadzu、Thermo、Perkinelmer、Varian、Waters、ABI等跨国公司，国内企业一般在中低端分析仪器的生产和市场具备优势。通过前些年国家的重视和支持，与国外技术的主要差别在于仪器产品技术，例如，没有能熟练掌握质谱分析仪器研发技术，质谱联用仪器的研发技术、新型光谱分析仪器技术和能量色散X射线分析技术，研发小型化、可靠性好仪器的能力不足，不能生产应用性好的多型号分析仪器，只是个别企业在本项目范围，针对一些应用生产少量样机或者试生产个别型号仪器的能力。高端的仪器设备和技术多为外国仪器制造商所垄断。如果我国自由知识产权的高端分析、检测技术不能跟上需要，我国分析仪器技术与国外的差距就会被进一步加大。 |
| 5、自动控制系统共性关键技术 |
1、硬件平台设计技术
2、软件平台设计技术
3、可靠性技术
4、功能安全技术
5、高可靠安全计算机技术 |
1、硬件和软件平台设计技术。
国内具有现场总线功能的控制系统FCS处于研发阶段，在一些中小工程中有少量使用，但没有在重大工程中使用的业绩。国外的FCS控制系统产品已经普遍在重大工程中使用。
可编程控制系统PLC基本被国外产品垄断。自主产品的市场占有率不足5%。自主产品在功能齐全、环境适应性以及应用技术方面与国外产品差距比较明显。
2、可靠性一直是国内产品与国外产品差距的主要方面。特别在故障诊断、寿命预测与评估技术方面国内开展研究的时间不长。
3、功能安全技术是目前国际上的热点技术，已制定一批关于测量控制领域功能安全的国际标准，成立了安全等级认证机构。国外著名控制系统与仪器仪表供应商都纷纷开发出不同安全整体等级的安全仪表和控制系统。我国尚未建立起安全认证体系和检测平台。
4、安全性计算机主要用于大型石化装置处理紧急事故，对其可靠性、稳定性具有特别高的要求。目前我国还没有掌握产品的设计制造技术。 |
| （三）复合材料制备 |
| 1、伺服节能塑料注射成型技术 |
1、研发0.75～110 KW注塑机专用伺服电机，0.75～30 KW水冷、35K～110 KW风冷伺服驱动器；
2、研发快速油缸配合比例方向阀的注塑机专用液压系统；
3、研发具有国际先进水平的螺杆优化软件和高耐磨机筒；
4、研发高效、高精连杆机构。 |
国内注塑机专用伺服驱动与控制核心技术未掌握，个别生产企业采用进口非专利伺服驱动试制样机，不但产品质量稳定性差，生产成本也居高不下，无法进入产业化。
国外液压注塑机广泛采用异步电机驱动变量泵与比例阀或伺服阀相结合的技术，重点是提高注塑机成型制品精度。 |
| 2、塑料微尺度制造技术 |
塑料微注射成型装备的研发。
塑料微挤出成型装备的研发。 |
目前，塑料微结构制造装备几乎完全由日本、德国、美国、奥地利等少数发达国家所垄断，主要有日本沙迪克公司、东芝机械公司，德国雅宝公司、奥地利的巴登菲尔-威猛公司，美国的Precisionextrusion Inc. 等 |
| 3、塑料精密挤出成型技术 |
1、研发以精密驱动、精密塑化、高热惯性机筒、稳流螺杆和精密控制为特征的精密挤出成型主机；
2、研发塑料熔体泵、并联式稳压装置等稳压稳流关键部件；
3、研发以塑料精密挤出成型模具设计和制造技术；
4、研发基于等时到温控制系统、统计过程控制系统、DCS控制系统、web的智能远程控制系统的精密挤出成型先进控制技术。 |
德国Battenfeld公司、Krauss Maffei公司、奥地利兰精公司、日本伊藤忠TEXMAC公司、美国的Precisionextrusion Inc. 等制造商几乎垄断了高精密挤出成型装备的国际市场。 |
| 4、基于拉伸流变的塑料高效节能加工关键技术 |
研究降低塑料加工过程中塑化输运、驱动与传动等环节能耗的共性关键技术问题，并开发相应设备。 |
目前，国内外挤出、注射等塑料加工行业广泛使用的加工设备采用的是基于螺杆-料筒结构的塑化输运形式，基于剪切流变的塑化成型加工原理，导致能耗很大。 |
| （四）高档印刷装备 |
| 1、高端、智能化印刷机墨色控制系统技术 |
墨色控制系统是高端胶印机的关键部件，高精度墨色控制系统技术包括：机械结构设计、零件设计；制造工艺研究；智能化高精度控制系统开发；墨色控制系统精度保持性研究；印刷机与墨色控制系统机械连接部分的技术。其核心技术为：
1、CIP3/CIP4接口的油墨量预置技术，即墨键开度的智能化预置，须开发油墨预置软件和相应的数据库，软件能够解读CIP3/CIP4的多种压缩格式文件，具备开放性。
2、墨色质量反馈控制技术。通过对印张的扫描进行质量检测，将其结果反馈给系统，系统据此进行智能化调整。
3、水墨平衡与水墨跟踪技术。印刷速度与水墨量关系的函数曲线研究，水墨平衡与水墨跟踪软件和数据库的开发。 |
墨色控制系统技术在国外印刷机中已普遍应用，属成熟技术，如德国海德堡、日本小森等，国外知名印刷设备供应商均已掌握此项技术，而国产印刷机中对此项技术应用基本依赖引进，尽管国内有些制造商宣称已掌握此项技术，但都没有达到产业化的程度。国内有些科研单位对此项技术曾开展过研究，也得到过国家部委和有关方面的专项支持，但还都限于实验室研究阶段，没有实现真正意义上的产业化。
国内研发的墨控系统与国外存在着较大差距，主要表现在系统精度，精度的保持性和可靠性以及油墨预置技术，墨色反馈控制技术等方面，目前，国产高档印刷机配置的墨控系统基本从国外进口。 |
| 2、高端、智能化印刷机电子轴（无轴）传动系统技术 |
1、研究无轴传动适用的伺服传动技术，开发全系列无轴传动专用的伺服电机与驱动器；
2、研究高速实时现场总线技术，研制带有现场总线接口的计算机控制器与伺服驱动器；
3、研究超高分辨率位置——速度传感技术，开发低成本、高速、高可靠性的光电编码器高倍细分器；
4、研究无轴传动印刷机机电控制、参数整定、故障诊断等技术，开发无轴传动系统专用的开放式数控系统。 |
国内印刷机制造商都是采用进口的无轴传动系统，包括德国的博世——力士乐、西门子、伦兹，奥地利的贝加莱，日本的住友等公司的产品。国内目前尚没有企业在市场上提供成套的无轴传动系统。 |
| 3、喷墨数字印刷机压电式喷墨打印头制造技术 |
连续喷墨及按需喷墨打印头设计理论研究，高性能喷墨打印头关键技术研究，喷墨打印头制造流程与工艺研究，基于MEMS技术的喷墨打印头制造设备研发与制造，喷墨打印头质量分析与检测技术研究等。 |
目前国内尚没有机构进行喷墨打印头的研发与制造，国外已经有比较成熟产品，如英国赛尔公司、美国柯达公司、惠普公司、日本柯尼卡公司等都在喷墨打印头的研发上投入了巨资进行研发、生产，并且取得了一定的成果。
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| （五）节能与新能源汽车 |
| 1、纯电动乘用车总体技术 |
小型纯电动乘用车开发与产业化
增程式电动乘用车开发与产业化 |
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| 2、动力电池关键技术 |
能量型锂离子动力电池关键技术开发及产业化
功率型动力电池关键技术开发及产业化
锂离子动力电池和隔膜生产关键设备国产化
开发动力电池电极材料技术、性能及安全性评价技术、自激发安全保护技术等
开发动力电池检测与试验相关技术
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| 3、汽车电子技术 |
开发发动机电子控制系统、自动变速器电子控制系统、底盘控制系统、整车控制器、汽车电控附件、汽车智能化等技术 |
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| 4、汽车节能技术 |
微度混合动力汽车的产业化开发与标配
中度混合动力汽车的关键技术开发及产业化
1升及以下排量的高性能小型化乘用车开发
高效变速器的关键技术开发及产业化
汽车轻量化技术
替代燃料汽车的推广与应用 |
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| 5、混合动力商用车动力系统关键技术 |
混合动力总成的系统集成研究
混合动力商用车关键零部件的技术开发与产业化 |
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| 6、汽车产业公共支持平台技术 |
标准法规的研究与制定
测试评价能力建设
产品开发数据库 |
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| （六）轨道交通装备 |
| 1、高端轨道交通车辆制动技术 |
1、350km/h等级高速动车组制动技术
2、160-250km/h城际列车制动技术
3、大功率机车和重载货运列车智能制动技术
4、城市轨道交通车辆制动技术 |
1、高速动车组制动系统进口国外产品，除CRH2动车组采用日本NABTESCO产品外，其它均采用KNORR的产品，国内在研制中。
2、国外城际列车欧洲采用KNORR产品，日本采用NABTESCO产品；国内尚属空白。
3、北美、南非、澳大利亚重载货运列车制动采用ECP技术，列车制动一致性好，列车纵向力较小，能保证重载长大单元列车的运行安全性。大秦线是我国重载运输的标志，采用了LOCOTROL技术，但列车冲向力较大，对列车操作要求较高。目前国外既有技术也不完全适合国内的运用条件，需要国内自主研发。
4、国内外城市轨道交通车辆主要采用德国KNORR公司和法国法维莱公司的架控制动控制系统。国内还没有形成产品。 |
| 2、高速动车和大功率机车驱动系统技术 |
1、动车和机车驱动系统设计技术
2、动车和机车车轮技术
3、齿轮、齿轮箱、齿轮箱密封技术
4、联轴器和轴承技术 |
德国VOITH公司、法国ALSTOM公司、德国西门子公司、德国FAG公司等在驱动装置的研究上作了大量的研究工作，研制出了各自独特的专用系统。
近年来，国内机车车辆行业通过技术引进和消化吸收，虽然在动车和机车驱动系统的研发上取得了一定的成绩，但是如车轮、轴承、联轴器、齿轮及其箱体等关键零部件还依赖进口，与国外先进技术存在较大的差距。 |
| 3、列车牵引与控制系统共性及关键技术 |
1、列车牵引与控制技术
2、长大货运组合列车分布式智能控制系统技术
3、高压IGBT和功率模块相关技术
4、永磁电机技术 |
目前国际上具备先进轨道交通装备的知名公司主要有阿尔斯通公司、西门子公司、庞巴迪公司、GE公司、EMD公司、川崎、三菱、东芝公司等，都拥有完整的轨道交通装备产品研发平台。我国的轨道交通装备产业和国际先进水平相比有着巨大的差距，轨道交通装备的核心控制技术、关键运用技术等尚未完全突破。 |
| （七）船舶 |
| 1、液化天然气船产业共性及关键技术 |
1、LNG船船型系列化，新船型研发技术
2、液化天然气海上浮式移动储存接收站（LNG FSRU）
3、低碳环保型动力系统
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目前LNG船大部分订单由韩国、日本持有，日、韩船厂拥有从13.8万、14.5万.15.5万、17万、21万及26万等各种能满足不同船东要求的LNG船型资料。我国只有沪东中华造船（集团）有限公司建造交付了5艘14.7万立方米级LNG船。由于船型单一，在世界LNG船建造市场上竞争力较弱。 |
| 2、船舶产品零部件RFID标识技术 |
该项技术主要包括船舶及海洋工程产品零部件加工工艺及编码规则，非接触自动识别技术，非常态环境条件下加工零部件的标识技术等。 |
目前RFID已在国内外得到广泛的应用。但是在工业行业，由于存在很多的非常态环境因素，如高温、高压、强酸、金属屏蔽等，尚未形成企业级的应用和在整个国家或世界范围内分布式的应用。随着RFID技术引入我国船舶行业，对产品零部件进行快速、准确和有效识别RFID标识技术，已成为现阶段船舶工业发展亟需解决的共性关键技术。 |
| 3、船舶产品三维制造工艺规划设计信息建模技术 |
该技术主要包括船舶全三维设计，产品数据管理，虚拟仿真技术，转换接口与标识提取模式等。 |
当前国际上CAPP的技术与应用呈现出在数字化、智能化和网络化技术的支持下实现基于三维的工艺设计、工艺仿真与优化、可视化装配等发展趋势。基于三维产品模型进行工艺规划已经成为企业的迫切需求。在我国船舶制造行业，CAPP在企业信息集成方面存在较严重的信息孤岛问题。 |
| （八）海洋工程装备 |
| 1、深水浮式结构物总体和结构的设计分析技术 |
重点开展深水浮式结构物在风、浪、流条件下的水动力性能分析、非线性耦合响应分析研究，立管系统、系泊系统与深水浮式结构物运动的时域耦合分析研究，深水浮式结构物的稳性和破舱稳性分析研究，深水浮式结构物的运动性能试验验证技术研究，深水浮式结构物在极端海况下的响应预报技术研究；基于风险控制和可靠性理论的深水浮式结构物结构设计及分析研究，深水浮式结构物的结构动力响应和疲劳寿命分析研究，残余应力对深水浮式结构物使用性能影响的研究，高强度及甚高强度钢在深水浮式结构物上的应用研究等。 |
目前，国内海洋工程装备制造业尚处于刚刚起步的状态，设计建造经验比较欠缺，自主创新能力更为薄弱，特别是在基础共性技术领域与世界先进水平存在很大差距。 |
| 2、深水浮式结构物安全性的分析评估、监测和检测技术 |
重点开展极端海况描述、数值与物理模拟技术研究，深水浮式结构物在极端海况下的波浪载荷预报技术研究，深水浮式结构物的结构动力响应分析技术研究，深水浮式结构物的极限承载能力试验验证技术研究，完整和破损的深水浮式结构物的极限承载能力评估技术研究，恶劣海况下的深水浮式结构物安全性评估分析软件开发；结构全寿命周期安全可靠性的影响因素及分析方法研究，基于结构全寿命周期的环境作用研究，结构全寿命周期健康监测与安全评定技术研究，结构安全性评估的工程化方法研究，老龄海洋工程装备的结构特性与剩余寿命研究，结构预测性维护方案研究，基于全寿命周期的结构综合优化研究，结构全寿命周期安全性评估软件开发等。 |
目前，国内海洋工程装备制造业尚处于刚刚起步的状态，设计建造经验比较欠缺，自主创新能力更为薄弱，特别是在基础共性技术领域与世界先进水平存在很大差距。 |
| 3、深水浮式结构物定位性能分析评估技术 |
重点开展深水系泊材料及系泊方式研究，非线性柔性构件动力学分析技术研究，深水浮式结构物动态定位能力分析研究，深水浮式结构物动力定位控制技术研究，深水浮式结构物动力定位仿真技术研究等。 |
基础共性技术涉及海洋工程装备的总体设计和分析、结构设计和分析、安全性分析评估、安全性监测和检测、模型试验技术、工程项目管理等海洋工程装备设计建造的主要方面，是我国海洋工程装备制造业未来在开展自主研发和自主创新的过程中需要掌握和使用的关键技术，对于产业巩固提高技术能力、打好发展基础具有重要作用，需要国家加大资金投入力度，给与长期不断的支持。 |
| 4、深水浮式结构物模型试验技术 |
重点开展深水浮式结构物慢漂载荷试验技术研究，深水浮式结构物运动、上浪、砰击、气隙测量技术研究，深水系泊系统混合模型试验技术研究，深水浮式结构物动力定位试验技术研究，筒型结构物涡激运动模型试验技术研究，形成比较成熟、可靠的试验方法和预报技术。 |
目前，国内海洋工程装备制造业尚处于刚刚起步的状态，设计建造经验比较欠缺，自主创新能力更为薄弱，特别是在基础共性技术领域与世界先进水平存在很大差距。 |
| 5、海洋工程项目管理及信息化技术 |
重点开展海洋工程装备总装集成作业流程与过程控制体系研究，海洋工程产品三维设计及产品数据管理系统信息化系统集成与开发，生产资源调度与生产计划管理系统开发，质量数据过程管理系统开发，制造过程成本控制管理系统开发等，开发出面向装备总装集成环节的综合信息化系统。 |
目前，国内海洋工程装备制造业尚处于刚刚起步的状态，设计建造经验比较欠缺，自主创新能力更为薄弱，特别是在基础共性技术领域与世界先进水平存在很大差距。 |
| 6、海洋工程装备项目管理技术 |
1、项目管理体系研究
2、设备和材料管理体系研究
3、质量管理和HSE管理体系研究
4、项目进度计划管理体系及控制技术
5、文档管理技术
6、成本管理控制技术
7、海洋工程完工管理技术 |
国外早在上世纪60年代就开始在海洋工程建设中实行项目管理的尝试，积累了丰富的海洋工程建设管理经验，并形成了一整套系统的管理方法。我国船舶工业在海洋工程装备项目管理方面还处于起步阶段，与国外存在明显的差距。 |
| 7、动力定位控制系统（DPCS）技术 |
位置保持技术，标定定位技术，转向点跟踪技术，船舶与水下移动装置位置技术，船舶回转控制技术，风力风向标定技术等。
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现代的平台支持船、铺管船、布缆船、科考船、海监船、起重打捞船、救生船、水合物调查船、潜水救捞母船、拖船以及海洋钻井平台、FPSO等船舶和海洋工程结构物，大都需要动力定位系统，以定位在海上某一点进行钻井、铺管、布缆、科考、打捞、救助、潜水等作业。随着深海开发力度的加大，动力定位系统的应用越来越广泛。欧美已有50余年研发动力定位系统的历史，目前全世界应用最多的动力定位控制系统都是欧美国家的产品。
目前国内参与动力定位控制系统（DPCS）自主研发和应用的单位都是重点高校和院所，产品应用少。 |
| 8、海洋工程结构物振动及噪声共性、关键技术 |
1、海洋工程结构振动噪声形成与传播机理研究
2、海洋工程结构动力学计算模型、声学计算建模技术
3、舱室设计在指定振源/噪声源下各舱室噪声数值预报技术
4、舱室/环境噪声评价及降噪设计技术 |
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| 9、海洋工程装备设计技术 |
1、波浪载荷和结构响应分析技术
2、锚泊系统设计技术
3、结构疲劳分析技术 |
在非线性环境条件模拟、极端海洋环境模拟及其模型试验、载荷及其相应预报方面国内外的差距明显。
在模型试验与实物试验的对比、数值计算的验证等方面研究工作与国外的差别较大。
动力定位形式的海洋结构物的动力定位技术及其设备、系统的供应基本上被国外垄断。
我国建造的海洋结构物所采用的锚泊系统主要依赖于进口。
国外在结构疲劳分析方面不仅有相对成熟的分析标准和指导性文件，也有适用的工程化分析软件及工程化应用。国内多数设计单位还不具备全概率疲劳的分析能力。 |
| 10、自主知识产权海洋石油钻井系统集成设计关键技术 |
钻井系统集成设计研究，钻柱升沉补偿装置、隔水管系统、水下防喷集成设计技术，钻井系统与船舶系统集成设计研究，钻井设备传动技术研究，自动化控制技术，钻井系统检测报警和保护技术，高压管系系统集成设计研究。 |
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| 11、大型自升式钻井平台结构自主设计技术 |
该项技术主要包括海洋环境载荷分析研究；高强钢和超高强钢材料性能研究；桩腿和桩靴结构设计技术；结构设计安全性评估技术；悬臂梁和钻台结构设计技术等内容。 |
目前国外在自升式钻井平台设计和建造方面，掌握着平台基本设计的核心技术，已完成作业水深可达到167米（550英尺）的自升式钻井平台的设计。我国与国外成熟的设计公司相比，在大型自升式钻井平台的结构设计技术方面比较落后，尚未完全掌握结构设计的核心技术，自主开发的船型在安全性和经济性方面尚存在较大差距。对于主流的350英尺~400英尺平台，国内开发的船型空船重量与国外同类先进平台比较约重450吨，而且尚不满足恶劣海域作业需要。 |
| 12、海洋平台钻井系统集成设计技术 |
该项技术主要包括钻井系统设备配置技术；钻井系统总布置设计技术；钻井系统集成设计技术等内容。 |
钻井系统的集成设计技术是海洋平台自主研发设计的核心技术，被欧美公司所垄断，国内船厂均采用将海洋平台钻井系统设备供应和系统集成设计大包给欧美公司完成。美国和新加坡的船厂掌握了系统的集成设计技术，多数情况将钻井设备配套拆分为五到十几个范围不同的小包，最大限度地降低钻井包集成设计与管理费，从而降低成本，在建造质量优于中国的前提下，获得更高的市场份额，实现更高的利润。有必要尽快突破钻井系统集成设计技术，实现钻井系统集成化自主配套和设计，提高市场竞争力，为推出海洋平台自主品牌船型奠定基础。 |
| 13、海工装备高效建造新工艺新技术 |
该项技术主要包括大型自升式钻井平台平地串联建造技术；悬臂梁整体滑移安装技术；半潜式平台主甲板结构整体建造和总装技术；特殊结构焊接残余应力控制新技术等内容。 |
国内船厂虽然在民用船舶建造方面积累了丰富的经验，基本掌握了总装建造技术，但对于海洋工程装备的建造大多沿用民用船舶的建造方法，建造效率和建造质量与韩国、新加坡相比存在较大差距。尤其是新加坡船厂，无论是在建造场地、设施等资源配置方面远远低于国内船厂，但据统计，新加坡吉宝和胜科海事两大集团海工业务年销售收入合计约占20%的世界市场份额。原因就是新加坡和韩国具有雄厚的海工装备总装建造实力，采用了海工装备建造的新技术和新工艺。据统计，国内船厂不仅在产能方面与新加坡、韩国存在较大差距，而且大型自升式钻井平台建造周期平均要长2—3个月、深水半潜式钻井平台建造周期平均长4—5个月。随着我国海工建造基地的陆续建成投产，有必要借鉴国外先进技术，掌握其建造关键技术，尽快形成国内海工装备建造新工艺和新技术。 |
| 14、海洋浮式结构物运动响应及载荷分析技术 |
该项技术主要包括海洋结构物主体动力响应理论预报方法、主体运动响应与性能数值预报方法及应用技术；系泊索、立管运动响应与性能数值预报方法及应用技术；环境载荷预报及应用技术；极限海况主流设计分析软件应用开发与研究；内波作用下的主流装备动力响应；冰载荷分析技术；自主计算分析软件等内容。 |
目前国外在不动力响应及载荷研究方面，已建立了一阶波浪力、二阶低频波浪力、二阶高频波浪力的精确和简化计算方法。对三阶波浪力也进行了较为系统的研究，形成了众多的计算规程和应用软件。我国在这方面由于科技基础薄弱，科技投入不足等原因，目前尚处在理论跟踪研究和国外软件应用阶段，与国外相比还存在着很大的差距。 |
| 15、海洋工程装备结构设计、分析与安全性能评估技术 |
该项技术主要包括结构优化设计技术；结构强度分析及应用技术；结构疲劳可靠性分析及应用技术；偶然载荷下的结构响应与结构强度分析及应用技术；结构与流体间的流固耦合作用及涡激振动分析及应用技术；结构疲劳寿命实时监测系统及全寿命期安全性评估技术；系泊系统与海底接触的有限元分析技术；锚固基础的设计分析技术等内容。 |
国外由于海洋工程发展时间较长，在设计、分析方面积累了非常丰富的经验，应用有限元、边界元分析方法日趋成熟，但目前国际上尚未在针对环境工况复杂的海洋工程结构物的载荷条件设定、载荷叠加加载、计算结果后处理等方面形成统一的技术标准。而我国由于海洋工程尚处于起步阶段，在这方面与国外相比存在非常大的差距，对很多问题缺乏深入的研究分析，有的甚至只知其然不知其所以然。 |
| 16、海洋工程装备节能环保技术 |
该项技术主要包括海洋工程节能环保技术应用；动力系统动态管理、余热回收利用、热泵应用技术；废气减排与回收处理技术；风能、波浪能、潮汐能利用技术等内容。 |
目前国内外在海洋工程装备节能环保技术应用方面的研究都尚 处于起步阶段。随着国际上对节能环保的要求越来越高，国际海事组织对船舶和海洋工程的节能环保要求越来越严格，世界各国都在加紧开展装备的节能环保研究，以适应新形势的要求。 |
| （九）航空装备 |
| 1、先进航空空气动力学 |
1、增升减阻技术，包括超临界机翼、层流机翼、高效增升装置、附面层控制、同向流流动控制等。
2、新型气动布局，包括宽体飞机、超声速客机、高速直升机、桨扇布局等。
3、风洞试验和测试技术，包括低温高雷诺数、防冰、噪声等风洞试验和测试。
4、数值风洞，包括高精度CFD、数字化试验。
5、发动机空气动力学，包括内流、燃烧、减排等设计、试验和测试技术，以及推进技术。 |
航空空气动力学是航空技术发展永恒的主题，长期以来，由于我国缺乏对航空空气动力学基础研究的重视和投入，基础薄弱，技术水平落后，一直是制约我国航空技术发展的瓶颈，欧美俄等国高度重视空气动力学发展。始终把其列为关键技术的首位，不断创造出新的概念、理论、方法和技术，保证了其航空技术领先的地位，研制出代表国际先进水平的航空器。 |
| 2、先进航空材料应用技术 |
1、先进复合材料结构设计、制造和维修技术；
2、大型先进铝合金、铝锂合金、钛合金加工技术；
3、大型轻量化整体件（主要包括钛合金、铝合金、铝锂合金、高温合金等）制造技术；
3、长寿命高可靠性制造技术（主要包括抗疲劳、连接、防腐蚀、表面强化等）；
4、新型特种制造技术（主要包括快速成形、电解、焊接、旋压成形等）。 |
国外民机轻质、长寿命结构已经在机身、机翼等主承力结构上得到大量应用，民用飞机结构的轻质化成为趋势。B787和A350等民机复合材料用量超过50%，C系列飞机铝锂合金用量超过20%。而国内在轻质材料和结构方面的技术储备差，只是在非承力或次承力结构上得到了一定的应用。 |
| 3、航空系统集成技术 |
1、航空电子集成技术；
2、飞控系统集成技术；
3、机电系统集成技术；
4、飞机－飞行－空中交通管理信息综合技术；
5、快速综合健康检测技术； |
从国际航空技术发展趋势来看，正在和已经实现飞机－飞行任务和环境－空中交通管理的信息综合、飞机系统的综合和飞行检测与地面保障的综合，而我国还处于单个设备研制和系统联试的状态，与世界先进技术相比差距很大，无法适应民用飞机研发的要求，急需发展航空系统综合和集成技术。 |
| 4、航空数字化应用技术 |
1、产品数字化定义（三维建模，数字化预装配，并行定义等）
2、数字化制造（数字化生产线，工艺仿真，制造数据管理等）
3、数字化试验（气动、强度试验，试车、试飞数字仿真,功能系统、任务系统数字仿真等）
4、产品数据管理（单一产品数据源，异构等）
5、协同平台（协同工作环境，数据交换，异地同步）
6、数字化运营支持（数字化培训、检测、维修和保障，航线规划和机队管理等）
7、大型基础软件开发（建模、仿真和数据管理等） |
自上世纪九十年代以来，国际航空制造企业一直高度重视航空数字化技术研究，广泛应用与航空器设计、试验、制造和管理领域，极大地缩短研制周期，降低成本，提高质量，增强了核心竞争力。我国在近些年开展了飞机制造数字化工程，取得了很好的效果，但是航空发动机、航空设备和系统、飞机数字化试验和运营支持等领域尚未开展，严重制约了航空数字化整体进程。 |
| （十）卫星及应用 |
| 1、国家空间基础设施顶层总体技术 |
1、总体设计技术
2、体系设计仿真与效能评估技术
3、空间基础设施一体化天基网络技术
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与国外发展情况的差距如下：顶层设计缺乏，尚未形成稳定运行态势；天基系统网络化进程刚刚开始；缺乏有效的体系仿真、效能评估工具；存在技术瓶颈；卫星及应用产业链割裂、不完整 |
| 2、国产陆地观测卫星定量化应用关键技术 |
针对中分、高分、高光谱、SAR等多种国产陆地观测卫星载荷，研究和完善大气校正算法，有效消减大气效应；建立和完善基于国产陆地观测卫星的典型地表参数遥感定量反演模型，包括生态环境参数、灾害特征参数等；研究陆地观测卫星定量专题产品的生产与优化技术，制订相关标准规范；针对新型载荷特点，进行信息提取技术攻关与真实性检验。 |
随着定量遥感反演理论的不断发展和推进，用定量遥感方法反演陆地地表参数的技术得到迅速发展，国外已经出现多种传感器对多类型地表参数的业务化观测，具有代表性的传感器有AVHRR和MODIS传感器，AVHRR传感器实现了包括植被指数、地表温度等多种地表参数的业务化监测，从80年代初至今已经积累了近30年的产品，为气候变化、灾害监测等多方面应用提供了珍贵的资料。MODIS传感器的升空对地表参数的提取有了更大的促进，MODIS的产品分为四级共44种产品类型，其中二、三级产品中共有12种产品为陆地地表要素产品，其算法更加完备，精度有了很大的提高。 |
| 3、导航与位置信息网络平台技术 |
1、导航与位置信息网络平台建设。
2、导航与位置信息网络平台区域示范应用。
3、平台标准规范与产业政策研究。 |
目前我国卫星导航应用存在的主要差距表现在：
1、涉及到国家安全和经济领域的导航定位与授时基本依赖于GPS，存在重大安全隐患；
2、制约产业发展的核心芯片和模块基本依赖进口，我国自主的卫星导航信息服务与导航定位产品的市场规模偏小；
3、缺乏面向行业用户和大众消费的一体化的导航与位置信息网络平台，跨地域、跨行业的信息资源整合迫在眉睫；目前的卫星导航应用平台种类多，一体化程度低，且应用模式不灵活，适应性低，平台之间独立性强，缺乏共用性。 |
| 4、航天器数字工程样机技术 |
1、航天器数字工程样机
2、基于航天器数字工程样机的应用系统与应用模式
3、数字化产品研制保障大纲 |
在国内，数字样机的应用目前还局限于单点的局部应用，例如设计阶段的三维建模、制造阶段的数控仿真等，尚未形成体系，打通研制全过程链路。与国外的先进企业相比尚存在较大的差距：
1、基于数字样机的协同设计亟需深化
2、基于数字样机的设计/生产/试验链路尚未贯穿
3、面向数字样机应用的研制标准规范支撑能力不足 |
| 5、快速空间应急小卫星技术 |
1、快速空间应急小卫星总体技术
2、小卫星柔性化设计技术
3、小卫星快速集成与测试技术
4、小卫星在轨功能重构技术
5、小卫星自主运行技术
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国外已经实施或正在进行许多基于小卫星试验平台的空间接近与伴飞技术空间试验，如英法联合实施的PROBA2.25计划、以瑞典空间公司（SSC）为主的多个欧洲空间组织研制的同时试验交会和编队飞行技术的PRISM计划等。 |
| 6、低轨通信星座卫星专用平台技术 |
1、针对通信载荷特点的总体构型与结构优化设计技术
2、轻量化、高承载、长寿命平台技术
3、星上信息综合管理技术
4、电磁兼容技术
5、适应批量生产的平台标准化设计技术 |
国外已成功发展并运行了多个低轨通信卫星星座系统，如Iridium、Globalstar、Orbcomm等，在系统设计上各有特色，但在卫星的设计方面，都是紧密结合星座系统的特点以及有效载荷的需求，进行一体化的设计和管理，形成了专用的卫星平台，且达到了较高设计水平。与国外水平相比，我国的小卫星平台主要在整星功能密度比、自主运行能力、工作寿命等方面具有较大的差距，尤其是在寿命方面，目前我国低轨卫星设计寿命普遍为3年，远不能满足低轨通信星座系统的发展需求。 |
| 7、遥感卫星中型敏捷平台技术 |
1、遥感卫星中型敏捷平台总体方案研究
2、遥感卫星中型敏捷平台总体技术研究
3、结构与机构分系统专题技术研究
4、姿轨控分系统专题技术研究
5、新型高效电源分系统方案研究 |
1、平台支持的工作模式较单一，灵活性不足
2、姿态机动能力不足
3、设计寿命较短
4、集成度低
5、产品化不足 |
| 8、Ka频段宽带通信卫星系统关键技术 |
1、系统关键技术研究
2、卫星有效载荷关键技术研究
3、地面应用系统关键技术研究
4、演示验证系统及综合效能评估技术研究 |
目前，世界已经建立了Ipstar、Eutelsat TOOWAY、狂蓝、TeleSat、HughesNet、Avanti、Yahsat等卫星宽带通信系统，共拥有约15颗左右商业宽带卫星，容量大都为10G左右，主要为美洲、欧洲和亚洲部分地区用户提供卫星宽带接入服务；近期计划开展的宽带卫星系统有Viasat、Ka-Sat、Inmarsat-5以及O3b星座，其容量大都为50G以上；我国至今没有研制并发射自主研发的宽带通信卫星。 |
| 四、消费品工业 |
| （一）纺织 |
| 1、超仿棉聚酯纤维及其纺织品产业化技术 |
通过仿棉PET、PTT分子结构与体系组成的设计优化、高比例改性组分在线添加与高效分散、亲水聚酯体系稳定纺丝、纤维形态与力学性能调控等关键技术攻关开发，解决超仿棉聚酯纤维吸湿透汗、抗起毛起球、柔性染色、抗静电和触感等问题，生产长丝和短纤维系列产品。 |
日本、美国、德国一直致力于差别化、功能化纤维的开发生产，日本已开发出超消光、可深染、抗起球、吸湿、速干等多种功能的聚酯纤维。欧美、印度已成功将动态混合器应用于大容量直接纺装置。Invista开发出多部位在线功能组分可控添加技术，大幅降低了生产成本，稳定了功能性纤维的质量。PTT聚酯原料1,3-丙二醇工艺路线基本上被德国 Degussa公司、美国Shell公司和Du Pont公司垄断，杜邦公司开发的Taslan已成为市场上较常见的仿棉产品。国内部分科研院所、生产企业已开展前期实验工作，存在较大差距。 |
| 2、高新技术纤维技术 |
碳纤维原丝、预氧化丝、碳化等一体化研发技术，预氧化炉、大型碳化炉的关键装备国产化技术，千吨级装备稳定运转技术， T700、T800等品种的开发技术，碳纤维高强高模系列品种开发技术，千吨级对位芳纶纤维的产业化技术，高强高模聚乙烯等纤维品种产业化技术。 |
目前，高新技术纤维生产技术主要被美国、日本等少数发达国家所垄断，并实施技术封锁。我国高新技术纤维产业化仍处于起步阶段，目前，我国高新技术纤维总的生产能力约2万吨，多数品种未形成规模化的生产能力，小批量生产的产品技术水平低、质量稳定性差、档次低、生产成本高，而且严重缺乏技术原创能力，许多关键性高新技术纤维主要依靠进口。 |
| 3、耐高温过滤材料技术 |
聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等纤维原料的稳定化仿丝技术，高强细旦滤料的产业化技术，性价比高的纤维品种开发技术，纤维复合化技术，提升常规滤料产品的使用寿命、抗阻力、均匀度、耐高温、耐腐蚀、过滤精度和易清灰性能，高强高密单丝基布织造技术，滤料表面精细加工的后处理技术及废袋回收技术，高温烟气过滤材料国产化技术，耐高温滤袋生产技术以及高温工况下应用技术研究。
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目前，我国耐高温滤材的开发与使用处于初级阶段，国产材料在单一性能上已经具备与进口产品竞争的实力，但对除尘器设计选型、各种工况的了解和掌握及滤料的使用技术明显欠缺，国内滤料的综合性能、质量稳定性、使用寿命无法与进口产品抗衡。聚苯硫醚（PPS）滤料、聚酰亚胺（P84）滤料、玻璃纤维覆膜滤料、聚四氟乙烯(PTFE)滤料等附加值比较高的滤料，主要被美国、欧洲和澳洲一些国家的公司所垄断。 |
| 4、纺织生产流程自动化系统技术 |
1、棉纺成套设备智能化加工体系
2、纺织制成品智能吊挂流水线系统
3、新型智能化纺织品印染生产线 |
我国棉纺设备中关键单机的技术指标大部分都已达到国际先进水平，但在自动化、连续化、数字化、网络化、机电一体化技术上；在设备的可靠性、稳定性上；在设备的专配件、材料和制造精度上；在设备的灵活性和纺制纱线产品的适应性上；在纺织专配件的寿命和可靠性上诸方面与国外先进水平有较多差距。
纺织制成品智能吊挂流水线系统中服装吊挂流水线，国内已研制成功服装智能吊挂流水线系统，在服装厂已得到应用，初步实现了服装吊挂流水线系统的智能控制，但在控制技术层面和稳定性方面与国外同类产品有一定差距；在家用纺织品和其它纺织制成品领域国内企业正在拓展。
印染设备总体水平与国际先进水平相比，在自动化水平、污水排放量控制和资源消耗三个方面还有一定差距。 |
| 5、高效超微细过滤纳米纤维膜的批量化制造关键技术 |
1、新型电纺丝设备开发
2、纳米纤维产品生产、性能测试、改性产品生产与评价研究
3、纳米纤维复合膜制造技术及其气体过滤性能研究
4、水中有机污染物去除用纳米纤维过滤膜制作工艺与过滤性能研究
5、口罩、防护服等粉尘或气溶胶防护类产品的开发 |
目前，国内用于静电纺丝的设备和织物均处于实验室研制阶段，用于规模化生产的静电纺丝机及大批量纳米纤维基无纺布织物的制备目前在国内仍处于空白。 |
| 6、清洁化低耗染整新技术 |
1、活性染料湿短蒸染色关键技术
2、少盐无盐染色关键技术
3、棉针织物连续染整加工关键技术
4、纱线连续染整加工关键技术
5、印染一次准确化生产关键技术
6、纺织品功能化整理关键技术 |
总体来讲，针对上述工作，国内研究机构和企业通过产学研的合作方式展开了多年的研究开发，完成了实验室阶段的研究开发工作，并建立了生产试验线。本项目在前期研发过程中，已形成了一系列具有自主知识产权的专利技术，累计授权和申请专利近30项。本项目所涉及的主要技术还处于追赶世界领先水平的状态，但部分技术，如纱线连续丝光、染色等技术具有独创性，处国际领先地位。 |
| 7、新型生物质纤维关键技术 |
1、新型纤维素纤维
2、生物质合成纤维
3、海洋生物质纤维 |
与国外先进水平相比，存在一些极待解决的问题。特别是大部分产品尚缺乏自主核心技术，企业的工程化关键技术与设备尚未优化，产品成本偏高，产品单一。 |
| 8、新一代涤纶工业丝及其制品加工关键技术 |
1、高品质低成本涤纶工业用丝加工技术
2、寸稳定性涤纶工业用丝加工技术
3、化涤纶工业用丝及其土工格栅加工技术
4、直纺涤纶工业丝生产新技术
5、废旧瓶片液相增粘生产涤纶工业丝新技术
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| 9、高性能、高品质针织面料及服装关键技术 |
1、轻薄与超薄型针织面料关键技术
2、成形针织服装加工技术
3、天然、差别化及功能性高档经编面料关键技术 |
目前，我国尚没有完全掌握细支超薄针织面料加工技术，也缺少相关的面料产品。在成形针织服装加工技术方面，主要以引进和仿制为主，还存在着缺少自主创新和开发能力、生产效率较低、一些复杂结构的成形产品无法编织、成形不够均匀等问题，影响到了产品的档次和附加值。此外，对于成形针织服装和人体生理心理舒适性的关联，以及评价标准也缺乏研究。经编产品所用原料简单、低档，在国际市场上是以量取胜，缺乏质上的竞争性。 |
| （二）轻工 |
| 1、家用电器变频控制系统技术 |
变频控制技术、变频产品测试与评价方法的研究，微型电机、小型电机的变频技术研究及产品开发，直接转矩的应用研究，SVPWM技术研究，磁场定向技术研究，无传感器技术研究，直接转矩控制技术研究，EMC电磁兼容技术研究，IGBT管芯的设计技术研究，IGBT管芯的制造技术研究，IPM模块的设计技术研究，IPM模块的封装技术研究。 |
在变频算法上，国内企业的算法主要来自国外半导体企业，国内自主算法还不完善。只有少数小功率IGBT的封装线，尚不具备研发、制造管芯的能力和大功率IGBT的封装能力。IGBT新型电子电力器件基本依靠进口，国内市场主要被欧美、日本企业所垄断。
但是，中国企业正在努力减小这方面的差距，例如，的合作，开创了IGBT管芯的设计、制造的先河，目前已经流片成功，进入小批量试用阶段。 |
| 2、制革和毛皮加工主要工序废水循环使用集成技术 |
制革和毛皮加工在水中进行，用水量较大，同时大量化工材料随废水排放，不但造成污染压力，而且造成大量化工材料的浪费，本技术结合清洁型化工材料和机械设备，实现制革和毛皮加工从浸水到铬鞣工段的各工序废液充分循环再生利用。 |
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| 3、锂离子电池关键材料技术 |
锂离子电池隔膜、正极材料、负极材料、电解质 |
隔膜材料国内大陆企业总体上全部依赖进口，受制于国外，当各行各业对锂离子电池需求量增大，尤其是特殊用途，则将严重存在产业安全问题。正极材料、电解质存在类似情况，依赖进口。 |
| （三）食品 |
| 1、粮食加工副产物与杂粮增值转化利用技术 |
1、粮食加工副产品的稳定化预处理技术
2、粮食加工副产品的生物、物理高效转化技术
3、粮食加工副产品转化过程中的低碳清洁生产技术
4、低温烘焙速食杂粮营养粉加工技术
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在美国、日本等发达国家，粮食类相关产品90%以上为全谷食品，基本没有粮食加工副产物，相比而言，我国由于粮食追求精深加工，产生了大量的副产物（占粮食的20-30%），其中大部分没有得到充分有效的利用，本项技术开发后，在很大程度上可以解决我国目前粮食供求偏紧的矛盾。 |
| 2、食品行业碳排放系数核算技术与低碳筛选技术 |
在食品制造业选择乳制品制造、饮料制造、发酵制品制造、酿酒四个典型行业，进行碳排放核算与评估体系的基础研究工作。推荐食品典型行业低碳生产技术和碳排放评估分级方法；测量典型行业主导产品的碳排放强度；建立食品行业碳排放核算与评估的服务基地；编制行业低碳技术指南和起草低碳产品认证标准。 |
目前，国际碳核算以ISO 14064:2006温室气体（GHG）计量和验证标准为基准，工业各行业碳排放核算以《IPCC 国家温室气体清单指南》为指导，但尚无专门针对食品行业碳核算的规范性文件和低碳技术指南。国内目前在碳排放控制的技术、政策、法规、标准等方面与发达国家存在很大差异。大多数行业缺乏系统测算技术理论、技术方法与流程。食品行业目前在低碳标准及认证方面的工作尚属空白。 |
| 3、食品非热加工关键共性技术 |
1、规模化高压脉冲电场连续杀菌技术
2、超高压在水产即食调理食品和凝胶制品的应用及产业化
3、大跨度波段电磁场协同无介质非热杀菌技术 |
美国俄亥俄州立大学、华盛顿州立大学、明尼苏达州立大学以及国家食品安全与技术中心和PurePulse Technology公司等都在进行高强度电场技术的研究，近几年内美国申请高强度电场杀菌设备和技术方面的专利近15项。德国柏林理工大学、加拿大圭尔夫大学、英国和荷兰的Unilever实验室、日本的Mitsubishi公司和Toyohashi科技大学都在高强度电场杀菌效果的研究方面取得了一定的进展。超高压技术在国外如美国、日本、法国、西班牙、澳大利亚等已经进入产业化。 |
| （四）生物医药 |
| 1、隔离操作系统与应用技术 |
1、开发隔离操作系统、快速传递接口装置、密封系统及材料、在位清洗系统系统。
2、开发针对原料药、针剂、冻干制品生产，质量监控及实验等用途的不同功能性隔离器及限制性进入系统。
3、开发隔离系统的自控及信息管理系统。
4、开发配套消毒，特种连接阀门等技术与产品。 |
在国外，制药行业二十世纪80年代已经开始应用隔离器，二十世纪90年代美国辉瑞开始将限制性进入系统应用于药品生产上。2010年全球用于灌装的隔离操作系统427套，亚洲64套，中国不超过20套且基本为进口产品。
目前国外主要隔离操作系统制造商有：GETINGE、COMECER、WALKER BARRIER SYSTEM、HOWOTH AIR TECHNOLOGY LTD、GEA、BOSCH。 |
| 2、生物催化转化技术 |
用生物催化转化技术取代传统化学合成技术，实现规模化生产新工艺在医药工业中的应用，实现青霉素、头孢菌素、他汀降血脂类药物、甾体药物、手性醇、氨基酸类药物等医药产品的大绿色生产等。 |
目前，美国在生物催化与生物转化领域处于领先地位，美国提出，新的生物催化剂是 21世纪可持续发展的化学加工业的必需工具，到2020年通过生物催化技术，化学加工业的原料、水资源及能量消耗将各降低30％，减少污染物排放和污染扩散30％。我国医药生物技术与发达国家相比差距较大，但在生物催化领域起步方面与发达国家相差不多，2003年以来，生物催化和生物转化技术的发展受到我国政府的高度重视，国家中长期科技发展规划、“863”、“973”计划均增列了生物催化和生物转化专题，通过多年的建设和积累，我国已构建了新的生物催化和生物转化的研究体系与技术平台，应用新技术手段的新菌种和酶的改造和筛选已成体系，极大地提高了筛选效率、缩短了周期。
目前，在医药领域，国外帝斯曼（DSM）等医药企业在青霉素、头孢菌素生产中已开发和使用了绿色生产技术。一些国外企业利用生物基因工程重组手段对菌种进行改造、优化筛选，在甾体药物生产中开发了生物脱氢和生物降解工艺。 |
| 3、新型制剂及给药技术 |
缓控释制剂、长效注射剂、透皮给药制剂、吸入剂、靶向给药等技术研究和产业化。 |
目前我国的剂型研究大大落后于西方发达国家。美国药典90版收载的剂型为31种，英国药典为36种，日本药局方（12版）收载了27种，而中国药典90版仅收载了12种。通常国外一个原料药会有10种以上的制剂类型，而我国为3种左右。 |
| 4、大规模发酵分离纯化技术 |
以国内外市场潜力巨大、临床应用面广的各类新型抗生素、降血脂药物、抗真菌药物、免疫抑制剂、抗癌药物等重大疾病和常见病防治药物为目标，应用基因工程技术、代谢流分析、系统生物学和以及全局调控方法，开展以动态系统分析为特征、以生物反应器流场特性与生理特性分析相结合的发酵过程优化放大技术的研究和应用。针对不同产品特点，研究符合规模化生产要求的分离纯化新技术、新工艺，开发分离纯化模块集成技术和各类经济高效的分离纯化介质。 |
我国在发酵工程的上游领域和世界先进水平差距较小，但在中下游领域与国外先进水平有较大差距，尤其是过程放大方面，缺乏自主知识产权的产品中试、放大技术平台，致使我国的许多发酵产品生产上与发达国家相比，普遍存在能耗高、资源综合利用率低、环境污染严重、产品质量差、工业放大周期长等问题，在产品生产的规模化水平，生物反应器、分离系统等相关配套设备的开发方面与国外还有相当的差距。 |
| 5、医疗器械国产化核心部件及关键技术 |
重点支持数字化X线成像设备的关键部件平板探测器制造技术；Ｘ线球管（大功率电真空技术）制造技术；大功率高频X发生器制造技术；超声成像领域的高性能超声探头制造技术；检验分析设备领域的样本液体传送和处理精密机械装置；呼吸机麻醉机中应用的精密气体流量和压力传感器、电子流量计；口腔和精密外科手术器械领域的长寿命高速气动和电动马达技术等 |
近几年，我国在医疗器械产品的系统集成上做了不少工作，也取得了一定数量的创新成果，但多数系统集成的创新只体现在非关键技术和非关键部件上，高技术产品上的关键技术或加工工艺都被国外制造商所控制，大部分关键部件依赖进口，产业技术的对外依存度在50%以上。目前，国内有近70%的医疗器械市场已被跨国公司占领，三级甲等医院、医院的临床检验科﹑医学成像科室及危重病人监护病房等医疗装备重点部门几乎为进口产品所控制，医疗服务机构层次越高，设备规格档次越高，进口产品比率也越大。大量进口医疗器械（特别是精密医疗仪器）的引进，进一步加剧了我国医疗费用的居高不下。 |
| 五、电子工业 |
| 1、低温多晶硅驱动技术 |
LTPS是高端TFT（薄膜晶体管）的主流技术。作为多晶硅技术的一个分支，具有如下优点：电路更薄更小、功耗更低等。目前LTPS最常用的是采用准分子激光退火(ELA)技术，在小尺寸应用方面相对较为成熟，但在大尺寸基板的量产方面仍有待进一步提高。除ELA外，金属诱导晶化(MIC)技术、固相结晶化(SPC)技术和氧化物TFT技术等也都是研究热点。另外，由于AMOLED（有源有机电致发光）具有诸多优势，已成为业界公认的下一代新型平板显示技术，而LTPS是当前AMOLED显示器件的主流驱动技术，具有广阔的发展前景。 |
我国台湾地区、日本、韩国等地都有LTPS生产线并积累了多年的产业化经验，大陆地区目前仅有一条线在筹建中。应用方面，采用LTPS LCD技术的Apple IPhone4已经取得了巨大的成功。AMOLED（以LTPS为驱动基板）方面，韩国走在了世界前列，三星电子的AMOLED产品已占据全球近99%的市场。 |
| 2、LED外延及芯片制造共性关键工艺技术 |
1、红光LED的衬底转移工艺技术的开发
1）具有腐蚀终止层的高内量子效率外延片的生长
2）低欧姆接触透明电极的制作技术
3）高反射金属膜的制作技术
4）Si/GaAs衬底转移的金属键合技术
5）Si/GaAs衬底转移的化学剥离技术
6）金属键合型晶片的切割技术
7）金属键合型芯片全点测及分选技术
2、蓝光LED衬底转移工艺技术的开发
1）图形衬底的制作技术
2）高内量子效率外延片的生长技术
3）低欧姆接触透明P电极的制作技术
4）低欧姆接触N电极的制作技术
5）表面粗化技术
6）衬底转移的剥离技术
7）衬底转移的金属键合技术
8）金属键合型晶片的切割技术
9）金属键合型芯片全点测及分选技术 |
LED外延芯片的工艺技术水平，不论是红光还是蓝光，与国外的先进水平相比，都有较大的差距，主要表现在以下两方面：
1、LED外延、芯片参数水平与国外领先水平差距较大。例如，美国Lumiled公司衬底转移的红光LED发光效能可以达到75lm/W，国内的发光效能仅为50－55lm/W。美国Cree公司衬底转移的蓝光LED发光效率接近50%，国内的发光效率仅为30%左右。
2、产业化能力有待进一步提高。国内企业实力不强，规模小，力量分散，产业化投入不足，在芯片制造工艺的激光剥离技术、芯片键合、倒装、表面粗化等衬底转移工艺技术方面，还不能够做出发光效能（率）可与国外水平相近的产业化LED产品。 |
| 3、TTCN测试集开发与验证技术 |
该课题需要完成终端一致性文本标准的制定，TTCN测试例代码集的开发，以及大量TTCN测试例的验证工作，这就需要有专业的工具和大量专职人员长期的投入，需要与国际标准化组织的紧密合作研发，同时需要协调产业链多个环节的参与和贡献，其研发周期长，难度大，同时又很难在短时间内产生直接的经济效益，这也为该课题的开展和实施增加了难度 |
鉴于GSM以及WCDMA终端的成功发展经验，国外标准化组织以及国外企业在一致性领域投入较早，规模较大，并已形成一套完整的流程。国内产业在终端一致性领域相对比较薄弱。 |
| 4、数字音视频编解码技术 |
1、DRA多声道数字音频编解码技术
2、AVS立体电视研发实验平台及关键技术产业化
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1、音频编码技术国内外差距分析
国际上成熟的音频编码算法较多，其中支持环绕声的主流编码算法包括MPEG-2的AAC，杜比的AC-3和DTS的相关声学算法等。目前美国的Dolby、DTS、Lucent和微软；欧洲的Philips，Fraunhofer IIS和日本的Sony等以保护知识产权为理由，收取相当高的专利费和版权费。
2、视频立体编码技术国内外差距分析
三菱美国电子研究所（MERL）根据物体移动去估计深度和三维形状，澳大利亚的Dynamic Digital Depth（DDD）研究平面到立体的自动转换算法并已经较好地商业化。韩国三星和现代公司为了设计芯片以及软件封装，已经向DDD 申请立体视频内容生成的算法。DDD也更进一步提供了非在线的立体视频内容制作的服务制作立体电影。 |
| 5、集成电路大规模生产先进工艺技术 |
1、65nm 高性能、低功耗、射频 CMOS工艺平台开发
2、45-40nm低功耗和高性能CMOS产品工艺 |
我国的芯片设计和制造能力还远远不能与国际主流相比。当前，国际主流的集成电路芯片加工水平已经进入65nm／12英寸，如台积电、联电、Global foundry，45nm也已经批量生产，而且正向32nm甚至更先进水平前进。“909”工程的升级改造，建成后将具备45nm工艺生产能力，缩小和国外集成电路芯片加工业的差距。 |
| 6、高压高功率电力电子器件工艺技术 |
1、研究功率器件后道薄片工艺，研究功率器件的少子寿命控制技术；
2、研究高压、大功率器件前道制造工艺；
3、研究高压大功率IGBT器件、FRD器件、MOSFET的器件结构，建立器件和工艺仿真的能力；
4、研究提高高压大功率IGBT、FRD、MOSFET器件可靠性和鲁棒性的相关技术。 |
新型电力电子器件制造技术是当今世界半导体的前沿技术之一，目前世界上只有德国、美国、日本等少数国家拥有并掌握其核心技术。国内研究机构自20 世纪90 年代初就开始研究IGBT等新型电力电子器件，但最近几年才真正实现产业化，且主要集中在后端模块封装等产业环节，整体技术水平较国外差2-3 代。 |
| 7、基础电子技术 |
1、集成电路技术
2、平板显示技术
3、半导体（LED）照明技术
4、太阳能光伏技术
5、电力电子器件技术 |
1、集成电路技术
我国集成电路设计总体水平相对较低，基本不掌握设计技术手段与工具，集成电路制造关键设备基本依赖引进，封装测试业以外商独资企业为主。集成电路总体技术水平距世界先进水平仍有一至两代的差距。
2、平板显示技术
我国平板显示领域面板相关核心技术缺失，处于大规模引进阶段；模组技术研发刚刚起步，32英寸以上面板及液晶模组基本上依赖进口；整机技术和产业已经处于成熟阶段。
3、半导体（LED）照明技术
我国LED技术与产业基础比较薄弱，高性能LED芯片和功率型LED芯片核心技术还未掌握，核心封装设备制造及整线配套能力与国外差距较大，目前基本依赖进口。
4、太阳能光伏技术
目前，我国已形成了完整的太阳能光伏产业链，基本掌握了多晶硅、太阳能电池生产的关键工艺技术，主要装备逐步实现国产化。但我国薄膜太阳能光伏产业整体技术薄弱，原材料制造技术和生产工艺设备落后，硅片制造所需的加工设备主要依赖进口。
5、电力电子器件技术
我国常规电力电子器件等中低端产品技术达到国际先进水平，在以绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）为代表的新型电力电子器件方面，我国始终未能取得技术突破，产业水平与国际先进水平差距正在逐步拉大。 |
| 8、物联网感知技术 |
物联网是通过感知层、网络层和应用层等三层架构，将感知识别、传输互联和计算处理功能有机整合，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，提升人对物理世界实时控制、精确管理和资源优化配置能力，从而实现生产生活的科学智能决策。物联网感知制造技术是物联网的基础支撑技术之一，主要包括传感器技术、射频识别（RFID）技术。 |
我国已经建立了较完整的敏感元件与传感器产业，年产量已达24亿只，2010年销售额将达到632亿元，主要集中在工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品、专用设备等四大领域。我国RFID市场规模大增长快，2009年市场规模已达到85.1亿元，位居世界第三。
我国物联网感知制造业基本处于产业链低端。传感器产业主要集中在低端传感器研发和生产，基础传感器芯片研发生产薄弱，高端传感器技术水平明显落后。超高频和有源RFID技术与生产同国外差距较大，企业实力不足。满足物联网应用需求的智能化仪器仪表尚未真正发展起来。
总体而言，我国传感器、RFID的技术、标准和产业发展水平处于发展阶段，传感器产业处于初始阶段，RFID产业处于发展阶段。中低端传感器处于大规模生产阶段，高端传感器处于技术研发阶段。RFID产业在中高频产业链基本成熟，超高频技术处于研发阶段。 |
| 9、先进半导体与红外材料技术 |
目前宽禁带半导体研究重点是碳化硅和氮化镓以及金刚石。红外探测材料主要有碲镉汞材料、锑化铟材料和半导体量子阱材料。红外探测器的工作波段覆盖一个很宽的电磁波谱区域。石墨烯材料及其器件研制目前成为新的研究热点。 |
半导体材料：国外4英寸单晶已达到零微管。国内GaN、AlN单晶刚开始机理研究，国外已有商品出售。
红外材料：武器装备用的碲镉汞红外探测器几乎100%依靠进口。GaAs/AlGaAs 量子阱探测器国外已经应用在空间探测器，国内尚在实验室阶段。
石墨烯材料：2010年7月，美国技术委员会发布《2020及未来纳米电子器件发展》计划，将碳基纳米电子器件作为5大研究领域之一，揭示石墨烯电子应用的巨大潜能。美国DARPA出资设立的碳电子射频应用（CERA）项目，旨在开发圆片级石墨烯工艺，制造高性能射频器件。 |
| 10、海量数据存储技术 |
互联网、云计算等技术、模式带来的信息大爆炸，使海量数据大量出现，对它们的存储要求使得存储技术发生着重大变化。针对海量数据的存储技术，需要研究的内容包括以光盘、磁盘、磁带等不同介质，按照全息、磁盘阵列、磁带库、光盘库等多种方式，在服务器、存储网络、存储控制器等不同架构层，依照NAS、SAN、对象等不同存储模式抽象、虚拟化存储功能，提供快速、安全、可靠的海量数据储存管理的能力等。 |
国外对海量数据存储技术关注较早，目前已走在我国前面。IBM在09年宣布推出云计算领域最新海量数据存储战略计划，EMC拥有包括存储阵列、磁盘备份等在内的一套全球领先的海量数据存储系统和软件功能，谷歌拥有GFS分布式存储文件系统。我国已有一定基础，如星盈科技推出星盈G229-ND存储设备，淘宝、阿里巴巴、腾讯实现了自己的分布式海量数据访问等，但缺乏从硬件到软件应用层的整套海量数据存储解决方案。 |
| 六、软件服务业 |
| 1、云计算软件技术 |
1、并行计算技术
2、虚拟化技术
3、海量数据存储技术
4、分布式编程模型
5、云计算平台管理技术 |
在云计算技术发展方面，欧美等发达国家已经拥有能够提供成熟技术和产品的云计算供应商，尤其是亚马逊、谷歌以及微软等IT巨头，而我国云计算供应商在关键技术上缺乏有竞争力的产品和技术能力。产业整体技术创新能力较弱，产业链不健全，商业模式尚在探索。 |
| 2、物联网软件技术 |
1、传感器嵌入式软件
2、普适人机交互技术
3、智能感知与识别处理技术
4、数据分析和挖掘技术 |
我国目前在物联网软件技术方面与国外存在一定差距。一是在物联网的关键核心软件技术的突破上还有待加强。企业研发投入不足，创新能力有待提高，创新体系尚不完善。二是标准体系尚不完善。不同应用领域相关标准缺乏协调，造成物联网标准体系的不完善。三是产业化能力不高。目前我国物联网产业体系初步形成，尚未形成规模化产业优势。 |
| 3、虚拟安全技术 |
1、虚拟化技术
2、虚拟交换技术
3、可信任动态测量根(Dynamic Root of Trust Measurement)技术
4、虚拟防火墙技术 |
主流的虚拟安全方面的技术仍以国外厂商为主，如虚拟化技术完全被VMware、Citrix Xen、ESX Sserver和Microsoft Hype-V等国外厂商所垄断，而硬件虚拟安全技术则由Intel引领。部分信息安全厂商如Symantec、McAfee和趋势等都有基于虚拟安全的产品推出。国内的信息安全厂商对虚拟安全技术相关概念的讨论较多，但还缺少相应的产品，技术积累的薄弱是造成这种状况的直接原因。 |
| 4、信息技术服务支撑工具关键技术 |
1、咨询设计关键技术
2、系统运维关键技术
3、数据处理关键技术 |
国外主要集中在以咨询分析业和信息处理服务业为主的附加值高的业务领域，我国在这方面还有一定的距离。 |
| 5、数字内容产业关键技术 |
1、数字内容创建增强技术
2、数字内容描述融合技术
3、数字内容管理技术 |
国外总体领先，国内也在迅速发展。在局部领域已经取得突破。 |
| 6、云计算系统可靠性评测技术 |
1、云计算系统的失效检测技术
2、云计算系统数据隐私保护技术
3、云计算系统攻击检测技术 |
目前国外的HP、IBM、斯博伦、Compuware等大型IT企业已经在从事云计算测试技术和产品的研发，但并未专注云计算系统可靠性研究；国内尚未成立云计算系统可靠性测评的研究机构与企业。 |
| 7、虚拟化技术 |
CPU级的虚拟化技术、硬件层的虚拟化技术（如操作系统、虚拟机）、操作系统之上的虚拟化技术（如解释器）等。 |
在欧美发达国家，很多企业已经把虚拟化当作企业标准来进行部署，IBM、HP、Dell等服务器厂商也推出了 VMwareESXi内嵌的服务器。EMC凭借虚拟化技术的领先优势，在云计算系统架构中获得先机。我国关注的大多仍然是服务器虚拟化，操作系统、应用虚拟化和桌面虚拟化还未引起足够关注。 |
| 七、通信业 |
| 1、IPv6过渡关键技术 |
1、IPv4网络与IPv6网络共存与互通技术
2、ISP和ICP网站IPv6改造技术 |
我国IPv6标准整体上仍处于跟随国际标准的地位，但在过渡类标准方面有所创新，如软线和IVI技术标准已成为国际标准；在IPv6移动性，IPv6安全等技术领域提出了多篇RFC和工作组文稿。我国IPv6产业形成了中间（网络）强、两端（终端、应用）弱的格局。终端和软件，特别是在芯片、操作系统方面，技术上与国外厂商还存在较大的差距，基本上依赖于国外厂商。 |
| 2、IPv6安全监控防护技术 |
1、IPv6内嵌IPsec加密的内容安全监控技术
2、根域名系统安全防护与应急技术
3、IPv6环境下网络信息安全管控机制技术 |
IPv6安全监控防护关键技术中高速DPI、DNSsec标准服务和监管、下一代网域名系统应急等属于可通用网络安全技术，在国际上已经有一些相对可行的技术方案和产品可以作为国内研发工作的基础借鉴。而IPsec监控、网络分层安全监管技术等属于较为前瞻性的研究课题，且涉及到国家信息安全监管的特殊需求，国际上鲜有公开的技术研究可供参考，目前国内相关研究正处于起步阶段。 |
| 3、TD-LTE及LTE-Advance关键技术 |
1、算法的开发和硬件实现
2、射频核心部件的制造
3、多模环境下网络和终端的交互
4、高制程芯片的设计和制造 |
标准上国内外基本是同步推进。专利方面国内企业也占据了15%以上的基础性专利，保证了市场上的发言权。国产设备相对滞后国外半年左右。 |
| 4、TD-LTE及LTE-Advance测量测试技术 |
1、研究TD-LTE及LTE-Advance自身关键技术
2、制定TD-LTE及演进技术测试方法并制定一致性测试系列规范
3、研究TD-LTE及LTE-Advance测试仪表关键技术
4、TD-LTE及LTE-Advance测量测试技术主要技术指标 |
目前，在TD-LTE及LTE-Advance测试测量仪器方面，国内厂商开发进展大大落后于国外厂商，我国在此领域的全球位置比较靠后。 |
| 5、移动智能终端关键技术 |
1、移动智能终端软件技术
2、移动智能终端硬件技术
3、移动智能终端与应用软件安全评测技术 |
1、终端软件底层差距大。苹果公司的iOS、Google公司的Android、诺基亚的Symbian仍为三大主流操作系统。
2、TD芯片差距较小，其他器件存在机会。国内公司在TD芯片领域占据了主流，在WCDMA、cdma EVDO终端芯片方面，仍有相当的距离。支持高分辨率、多点触摸的终端显示屏技术为三星、LG等日韩企业垄断。
3、智能终端安全评估评测技术在世界范围内都处于起步阶段，缺乏统一的标准和评测工具。 |
| 6、移动互联网智能管道关键技术 |
1、多模异构融合接入技术
2、更精细的无线资源调度
3、本地接入和业务分流
4、深度包检测和业务感知
5、内容分发技术 |
欧洲的一些电信运营商和厂商在智能管道技术上已经有所进展。芬兰运营商Elisa通过智能管道在传统流量计费基础上实现了按带宽计，沃达丰西班牙则在企业级移动宽带市场应用。法国Orange通过部署智能管道为移动电视用户提供了优于普通用户的业务体验。爱立信持续多年投入智能管道研究和技术演进，推动智能管道相关产业链的发展，与谷歌、雅虎、苹果等互联网公司合作共同推动智能管道技术发展。
我国在智能管道技术上与国外基本同步，但运营商网络部署和应用略显滞后。上 |
| 7、虚拟化管理及运营系统关键技术 |
1、物理资源抽象与资源池构建技术
2、虚拟资源管理技术
3、面向运营的业务管理技术
|
虚拟化管理及运营系统的产品研发、市场培育等需要长期的积累，目前我国在该领域与国际先进水平的差距是全方位的。
|
| 8、宽带光通信技术 |
1、高速光传输技术、光电交换技术和光网络控制平面技术。
2、以无源光网络（PON）为代表的宽带光接入技术。
|
宽带光通信技术领域我国还处于跟随的地位，在芯片环节上与国外差距较大。宽带光传送产业的10Gb/s及以上的高速芯片和模块基本以进口为主，宽带光接入产业的PON芯片基本由国外多个芯片公司垄断。另外，光纤光缆产业的预制棒等关键技术仍掌握在国外厂商手中。 |
| 9、物联网开放应用支撑平台关键技术 |
1、物联网应用中间件
2、物联网应用开发运行环境
3、物联网信息应用标识 |
美、日、欧发达国家十分重视物联网应用支撑平台的研究和建设，专业的物联网应用服务提供商是应用支撑平台发展的重要力量，它们在平台建设、解决方案、市场推广方面走在了世界的前列。欧洲ETSI等标准组织已经开始着手相关标准的制定工作。 |
| 10、末梢网络组网关键技术 |
1、末梢网络节点组网技术
2、无线传感器网络和移动通信的结合技术 |
国际上ZigBee产业链已经形成。由于协议相对复杂，面向应用众多，产品和市场应用低于预期。我国整体技术和产业都远落后于国际主要厂商。我国对精简IPv6协议的研究目前主要还是以跟随国际标准为主，但参与力度正在加大。国外已经初步开展无线传感器网络和移动通信的结合技术研究和业务推广，如IBM推出重点行业解决方案；高通公司在通信芯片基础上，提供相关业务解决方案等。针对当前业务协议不统一的情况，ETSI成立了M2M技术委员会制定相应的接口标准。我国在该领域技术滞后于国际。我国嵌入式软件技术薄弱，基于通信模块的嵌入式软件技术与国外差距较大，中兴、华为等设备商推出了通信模块产品，但还未提供工业级模块产品。 |
| 11、IPv6部署关键技术 |
1、IPv4网络与IPv6网络共存与互通技术
归纳通用网络模型，包括网络拓扑及网络架构；明确各种技术适用或不适用的场景；分析运营商现网已部署的协议及功能对相关演进技术的影响；研究多种演进技术共存问题以支持不同的接入网络场景；研究向IPv6迁移过程中大量IPv4业务延续性问题；研究对现有网络升级支持各种演进技术方案时对网络的影响等。
2、ISP和ICP网站IPv6改造技术
分别针对大型网站、中小型网站、国外网站、政府网站的不同特点提出这些网站的IPv6改造方案；研究运营商网络改造与ICP网站改造的协调机制；研究互联网网站IPv6改造公共技术平台。
3、IPv6内嵌IPsec加密的内容安全监控技术
基于下一代互联网的高速内容深度识别检测技术，以实现在大流量数据网络环境中对内容的细粒度实时过滤能力；通过对IPsec等加密通信的行为特征提取分析，研发可用于IPsec等加密流量的监控系统，作为服务器或者网关在IPv6网络中部署，实现对IPSec通信的发现和告警。
4、根域名系统安全防护与应急技术
域名系统服务异常的安全监测手段研发、在战争等非常态下国外根顶级域名服务停止对我国的域名解析服务时确保我国域名系统能够正常运行的域名备份和恢复手段建设；DNSSEC部署后的安全防护技术，开发国内国际出入口DNSSEC监管系统。
5、IPv6环境下网络信息安全管控机制技术
IPV6网络资源的虚拟化分层分类管控技术；IP业务与IPV6网络资源的虚拟化管控的适配技术和系统的研发等。 |
我国IPv6标准整体上仍处于跟随国际标准的地位，但在过渡类标准方面有所创新，如软线和IVI技术标准已成为国际标准；在IPv6移动性，IPv6安全等技术领域提出了多篇RFC和工作组文稿。我国IPv6产业形成了中间（网络）强、两端（终端、应用）弱的格局。通过实施CNGI工程，我国建成了基于IPv6的大规模下一代互联示范网络——CERNET2，国内企业（如华为、中兴）在设备研发和产业化能力方面均达到国际先进水平，能够提供具有自主知识产权且满足组网需求的产品；终端和软件，特别是在芯片、操作系统方面，技术上与国外厂商还存在较大的差距，基本上依赖于国外厂商。
IPv6安全监控防护关键技术中高速DPI、DNSsec标准服务和监管、下一代网域名系统应急等属于可通用网络安全技术，在国际上已经有一些相对可行的技术方案和产品可以作为国内研发工作的基础借鉴。而IPsec监控、网络分层安全监管技术等属于较为前瞻性的研究课题，且涉及到国家信息安全监管的特殊需求，国际上鲜有公开的技术研究可供参考，目前国内相关研究正处于起步阶段。 |
| 12、移动互联网关键技术 |
1、移动智能终端操作系统
2、移动互联网Web应用运行环境技术
3、移动智能终端硬件技术
4、移动互联网智能管道技术 |
移动智能终端操作系统，国外公司占据绝对优势，如苹果公司的iOS、Google公司的Android、微软的WP7操作系统，诺基亚的Symbian操作系统，RIM公司的BlackBerry操作系统等。台湾和美国仍是终端芯片设计和制造的两大中心，在GSM 、CDMA等2G芯片上高通、联发科等老牌公司占据着绝对的优势，在3G领域，特别是我国TD-SCDMA的规模商用，国内的芯片公司迅速发展，逐渐崭露头角，如联芯、展讯、T3G等公司在TD-SCDMA芯片领域占据了主流，成为TD-SCDMA终端方面的主要供货商。支持高分辨率、多点触摸的终端显示屏技术为三星、LG等日韩企业垄断。我国在智能管道设备和产品上与国外基本同步，但商用步伐还略显滞后。 |
| 13、云计算虚拟化运维关键技术 |
1、物理资源抽象与资源池构建技术
2、虚拟资源管理技术
3、面向运营的业务管理技术
|
虚拟化管理及运营系统的产品研发、市场培育等需要长期的积累，目前我国在该领域与国际先进水平的差距是全方位的，国际相关产品的主要提供商，如微软、IBM、VMware等，都在IT硬件产品、操作系统、虚拟化系统等领域具有多年的积累，形成了从技术、人才、市场等多方面的优势。 |
| 14、物联网关键技术 |
1、物联网应用中间件
2、物联网应用开发运行环境
3、物联网信息应用标识
4、末梢网络节点组网技术
5、无线传感器网络和移动通信的结合技术 |
1、美、日、欧发达国家十分重视物联网应用支撑平台的研究和建设，专业的物联网应用服务提供商是应用支撑平台发展的重要力量，它们在平台建设、解决方案、市场推广方面走在了世界的前列。
2、在末梢网络方面，我国整体技术和产业都远落后于国际主要厂商。在低功耗IPv6网络方面的研究目前主要还是以跟随国际标准为主。嵌入式软件技术薄弱，与国外差距较大。 |
| 15、移动终端信息安全保护技术 |
1、漏洞即时检测及更新提示一体化的一键式安全防御技术
2、低能耗、启发式的移动网络监控与入侵检测技术
3、云模式的移动终端系统病毒木马扫描与清除技术 |
国外安全厂商虽然拥有核心技术和经验积累优势，但在移动终端的安全防护领域尚未形成产业化。美、日、英等发达国家近年来相继颁布了《隐私权法》、《数据保护法》、《个人信息保护法》等法律制度，为个人信息的有效保护奠定了基础。 |
| 16、物联网系统可靠性及安全性评测技术 |
1、感知系统可靠性（含安全性）评测技术
2、传输系统可靠性（含安全性）评测技术
3、应用层系统可靠性（含安全性）评测技术
|
国外已开展了传感网、RFID可靠性研究，国内物联网系统可靠性的研究刚刚起步，尚无从事物联网系统可靠性研究与测试的专业机构。 |
| 八、信息化（生产型服务业） |
| 1、基于知识工程的信息资源应用技术 |
1、支持复杂装备产品研发设计创新的能力平台
2、整合企业内外部信息资源的快速决策支持平台
3、基于知识的大规模定制技术
4、复杂产品多学科协同优化设计与创新技术
5、企业综合经济分析管理技术 |
IBM的知识管理产品Lotus Notes\Domino客户端安装总数已经达到1.18亿，而且每年增加500万个客户端应用。在基于知识的决策支持和风险控制方面， TeraData公司、Oracle公司、IBM 公司等都开发了基于数据仓库的数据挖掘、分析和决策支持软件系统，并在银行、电信、分销、制造业等领域取得了应用，发挥了巨大的作用。
从国内相关产业的应用情况来看，基于知识管理的创新设计、决策支持系统等研究和应用还处于起步阶段。 |
| 2、服务型制造信息化支撑技术 |
1、大型复杂装备工程成套与服务支持技术
2、第三方专业化服务支持技术及平台
3、区域性资源与能力服务支持技术及平台 |
美国GE公司在先进诊断系统、完善的后勤保障系统和快捷的维修体系支持下，已完成了从制造向服务的转型，并使具有“技术＋管理＋服务”特征的业务占到了企业总业务量的70%。世界著名的专业化采购服务平台Exostar，向波音、洛克希德•马丁、 英宇航、罗尔斯•罗伊斯等公司提供采购交易服务。波音、洛克希德•马丁等公司也通过Exostar提供的采购服务整合了自身供应链，平均节省采购成本超过18%，大大缩短了产品交货期。世界著名的制造资源公共服务平台TraceParts，拥有超过90多家世界主要的零件制造商加盟（如BOSCH、SIEMENS等），提供了4000多万个机械零件CAD模型供用户免费下载。在被用户下载的三维模型中，约有80％～90％的产品被加入到客户（采购商）的BOM中并产生采购行为。从国内应用情况来看，各行业企业开始重视基于信息技术促使企业从生产制造向服务制造转型，但整体上，工业企业仍然处于产业价值链的中低端，还缺乏支持企业迈向产业价值链高端的技术平台与应用实践。 |
| 3、绿色制造与节能减排信息化综合支持技术 |
1、环境友好型产品生命周期集成技术
2、面向节能减排的生产设备综合自动化技术
3、面向节能减排的生产流程仿真分析与过程动态优化控制技术
4、助力节能降耗的质量综合增效管理技术
|
三菱电机整合了三菱“可视化”技术，从掌握能耗的现状入手，结合设备改善和管理改善，不断地核查节能效果，从而实现了可持续节能；宝钢建立了能源管理中心，对全生产过程能源的使用进行实时监控。 |
| 4、基于物联网的工业品管控技术 |
1、多级供应链智能化协同管理技术
2、食品药品安全信息化监控管理技术 |
欧美国家对于物联网非常重视，美国的奥巴马政府对美国信息高速公路提出了更具高新技术含量的信息化方案，2009年欧盟发布全球首个国家级物联网发展战略规划的《欧盟物联网行动计划》。丰田汽车公司与通用汽车公司合办的汽车制造商NUMMI公司采用丰田JIT生产方式生产多型号汽车，要求所有供应商按照它的生产需求及时供应零部件。作为NUMMI公司的汽车座椅供应商，Johnson Controls of Livermore公司采用RFID系统，满足NUMMI的供货要求。 |
| 5、产品和生产过程智能化支持技术 |
1、高端技术装备及智能化产品开发
2、智能化生产过程监测控制系统开发
3、基于工业物联网的生产现场精益管控技术
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德国BMW公司将射频识别系统SmartTag应用在汽车生产流水线的生产过程控制中。Motorola 公司在超净车间里利用RFID 系统来控制流水线的零件流向等。国外先进油气勘探与生产综合集成系统通过应用井筒、地面传感技术和井下机器人与智能阀门实时采集地质、工程和流体数据，通过无线网络传送到专家诊断与生产指挥中心，实现实时钻井和调控油气井生产，提高钻井精准度和油藏采收率。虽然我国在数控机床、成套设备、工程机械、汽车，船舶，高速列车、家电等产品的智能化方面取得很大的进步，但是产品智能化的关键技术和核心系统为国外所垄断，相当部分的关键技术和核心系统尚属空白，造成有产品没技术的局面，使我国产品高额利润被国外获取。 |
| 6、产业链及产业集群发展的支持技术 |
1、面向产业链的全球协作技术
2、面向区域的产业集群协同服务技术 |
波音在787的研制过程中，所需零部件遍布全球各地的180个供应商，基于达索公司的ENOVIA平台，建立了支持构型与技术状态管理、合作伙伴和供应商集成、提供跨越地域的设计制造支撑能力，实现了全球化虚拟协同设计、生产制造、测试销售以及交付使用。JSF 项目由洛克希德•马丁、诺瑟若普•格鲁门及英国宇航公司共同承担，并联合近 30 个国家约 50 家供应商共同生产制造，形成了无缝连接、紧密配合的全球虚拟企业。在JSF的研制过程中，采用UGS的Teamcenter平台，能够让分布在美国和欧洲的数千个工厂、车间之间进行紧密的协同工作。美国底特律Online RP&M System是世界著名的产品设计开发服务平台，面向美国底特律汽车城产业集群，为区域的中小企业提供产品创新开发技术服务，服务年收入达4000万美元以上，有效地提升了产业集群的产品创新开发能力。我国无论支持产业链协作，还是支持区域产业集群协作发展方面，与国外相比还有较大差距。 |
| 7、企业信息化IT治理与综合集成技术 |
1、面向复杂装备产品的全生命周期集成技术
2、集团企业实时运营与综合集成管理技术
3、企业信息化规划与IT治理技术 |
波音在787的研制过程中，所需零部件遍布全球各地的180个供应商，基于达索公司的ENOVIA平台，建立了支持构型与技术状态管理、合作伙伴和供应商集成、提供跨越地域的设计制造支撑能力，实现了全球化虚拟协同设计、生产制造、测试销售以及交付使用。
我国大型复杂装备制造企业在综合集成方面，还存在对关键环节信息化综合集成的作用、效果和如何实施认识不够；缺乏流程优化、组织结构变革，产品模块化设计、产品模型标准化等综合集成基础性工作。 |
| 8、面向精密制造业的自动测量技术 |
1、完全自主知识产权的精密测量和检测软件
2、测量仪器专用的电控系统
3、高精度的三维移动检测平台 |
自动测量仪器行业整体处于被发达国家垄断的状态，主要品牌来自日本、美国和欧洲。针对某些高端测量仪器，发达国家至今依然对中国实施禁运及各种技术封锁措施。
我国自动测量仪器行业的技术水平普遍较低，自动化程度低、测量精度差、检测功能少，无法满足我国日益发展的产业化升级的需求。同时，国内大部分厂商普遍采用国外进口的电控系统和成套软件，自主技术仅限于机械本体部分，因此沦为产业链的低端，产品缺少核心竞争力、利润率低、陷入价格竞争的局面。 |
山东省急需解决的162项关键共性技术
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