2025年3月29日,国资委在“中关村论坛年会”上首次发布中央企业材料领域“十大基础科学问题”,聚焦新材料研发、性能突破及基础理论探索,旨在驱动新质生产力发展,支撑战略性新兴产业升级。

2024年,央企研发投入强度达2.79%,连续三年超万亿元,并牵头组建33个国家级产业联盟及24个创新联合体,产出一批原创性成果。此次发布的十大问题,均基于央企重点实验室、产业基地的实践积累,兼具科学深度与产业导向。
1.纳米材料:微纳传感的增敏与精准识别
中国有研提出 “微纳尺度传感功能材料的增敏与特异性识别策略”,针对智能传感器核心材料,探索多尺度传感理论与多场耦合机制,助力健康医疗、人形机器人等场景的智能化突破。其智能传感功能材料全国重点实验室已实现工程化关键进展,推动 “感知终端” 自主化。
2.超导材料:高性能超导铌材制备
中国有色攻关 “超导材料组织性能调控机理”,瞄准高 RRR 值超导铌材制备难题,突破铌材深度净化与射频超导腔技术瓶颈。依托全球唯一超导铌全产业链基地,产品应用于欧洲X射线自由电子激光装置等国际大科学工程。
3.未来材料:AI驱动新材料设计革命
中国石化提出 “人工智能驱动下的新型材料发现与理性设计”,颠覆传统 “试错法”,构建 “数据 + 机理” 双驱动研发模式。通过材料基因组技术与机器学习,加速高性能合成材料开发,如无规共聚聚丙烯透明料FR0525。
4.稀土材料:永磁材料性能极限突破
中国钢研深耕 “稀土永磁材料成相机理与结构调控”, 开发晶界调控技术,推动能量密度达理论值90%,巩固我国在高端永磁材料领域的国际领先地位。
5.生物基材料:纤维绿色合成技术
通用技术集团探索 “面向纤维新材料的高效生物合成理论”,以阻燃 Lyocell 纤维万吨级生产线为实践,攻克无卤环保合成技术,推动纤维材料从 “石油基” 向 “生物基” 转型,产品兼具环保性与高性能,覆盖防护、公共安全等领域。
6.钢铁材料:极端环境服役性能优化
中国钢研聚焦 “极端环境下钢铁材料组织稳定与性能演变”,依托首台套超大型热等静压装备,破解强疲劳、超高温等严苛工况下的材料设计难题,支持复杂材料致密化与性能优化。
7.无机非金属材料:玻璃弛豫机制解密
中国建材攻关 “多场耦合下玻璃形成弛豫机制”,针对玻璃转变关键科学问题,通过硅质提纯与超薄成型技术突破,实现全球 65% 高端玻璃装备市场占有率,推动 “中国浮法” 技术领跑世界。
8.固态电池界面传输瓶颈突破
中国五矿研究 “固态电池正极材料表界面传输机制”,直击全固态电池界面离子通量低难题,构建从原子缺陷到器件失效的全维度解析体系,为碳中和储能技术提供理论支撑。
9.化工新材料:聚合物多级结构调控
中国石油探索 “聚合催化体系与聚合物多级结构作用机制”,结合 AI 建模与材料基因组技术,开发高性能聚烯烃材料(如 FR0525 透明料),推动炼化业务向高端化工材料转型,开发特种工程塑料等高附加值产品。
10.核材料:堆芯结构的长寿期安全模型
中广核攻关 “极端工况下堆芯结构材料协同失效机制”,针对 “华龙一号” 等三代核电技术,解析长寿期辐照损伤与腐蚀机理,构建材料服役行为模型,筑牢核电安全运行理论根基。
“十大问题”覆盖前沿材料领域核心挑战,直指技术转化痛点。例如,AI驱动材料设计可缩短研发周期50%以上;固态电池界面研究有望推动能量密度提升30%;生物基纤维技术助力“双碳”目标。随着央企持续加码研发,新材料产业将加速从实验室迈向规模化应用,赋能高端制造、新能源、医疗等万亿级市场。
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