2023国自然工程与材料科学部重大项目指南大全

日前，国家自然科学基金委员会发布了第三批重点项目指南，其中就包含有工程与材料科学部重大项目指南的相关内容，下面小编为大家带来具体详情。

2023年工程与材料科学部共发布12个重大项目指南，拟资助9个重大项目。项目申请的直接费用预算不得超过1300万元/项。

“铀及铀合金腐蚀机制与性能预测”重大项目指南

铀及铀合金是极其特殊和重要的战略材料，面临复杂的服役环境，极易因腐蚀而诱发材料和装备性能下降甚至失效。如何科学认识铀及铀合金的腐蚀机制，建立腐蚀关键特征与服役性能之间的内在关联，实现对腐蚀时空演化的准确预测是当前亟需解决的科学与技术难题。因此，针对铀及铀合金腐蚀反应路径多、产物种类多、产物间转化形式多、腐蚀速率快的特点，开展铀及铀合金腐蚀机制与性能预测的基础科学和关键技术研究，对于提升我国锕系材料相关的基础科学水平具有重要的意义。

一、科学目标

针对铀及铀合金腐蚀行为与力学性能之间关联割裂、性能与寿命难预测等瓶颈问题，研究材料腐蚀评价、性能演化与寿命预测的新原理与新技术，揭示多因素耦合下的腐蚀机制，建立腐蚀与力学性能关联，实现跨尺度计算及性能预测，为铀及铀合金使役的可靠性、有效性评估和寿命预测提供科学理论基础。

二、研究内容

(一)铀及铀合金腐蚀机制与腐蚀模型。

认识腐蚀中间过程和中间产物的转化演变规律，研究铀及铀合金在复杂环境气氛下表面腐蚀的微观机制及其热/动力学行为，建立腐蚀模型。

(二)铀及铀合金腐蚀行为与力学性能关联规律。

发展原位实时的联合表征技术，实现腐蚀特征参数及力学性能信息时空同步检测;结合损伤力学，建立铀及铀合金腐蚀产物的时空演化与其力学性能退化之间的内在联系。

(三)铀及其合金腐蚀行为的跨尺度理论计算与评估。

发展适合描述铀及铀合金使役环境下性能演化的多尺度计算方法，突破不同时间和空间尺度有效衔接的难题，评估和预测铀及铀合金长期腐蚀与力学行为。

(四)铀及铀合金使役性能时空演化与寿命预测。

建立铀及铀合金环境域、时间域、空间域多维多尺度映射数字孪生模型，研究数据驱动下物理与虚拟模型间的关联，探索腐蚀时空演化、材料性能评估与寿命预测的评价新范式。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“铀及铀合金腐蚀机制与性能预测”，申请代码1选择E0103。

(二)咨询电话：010-62327144。

“高性能全固态钠电池关键材料”重大项目指南

锂电池是实现“双碳”目标和新能源发展战略的关键支撑技术。然而，我国锂资源相对匮乏，进口依赖度高，锂资源供应链安全面临威胁，存在被“卡”的风险;此外，传统锂电池有机电解液可燃，安全隐患突出，起火事故频发。钠电池是锂电池的重要战略储备，在保证电池安全的前提下，充分发挥我国钠资源优势，开展全固态钠电池关键材料基础研究，推动电池性能全面提升，为其实际应用打下坚实基础，从而增强我国新能源材料和电池技术的自主权，保障国家能源安全。

一、科学目标

聚焦全固态钠电池充放电过程中高比容电极材料结构应变大、固体电解质离子扩散势垒高、电解质/电极材料的固/固界面动力学慢及相容性差等瓶颈问题，提出离子高效输运新原理，发展多维多尺度精准表征新方法，建立电极低应变储钠、电解质快离子迁移和界面稳定新机制，开发电池制造新技术，为高性能全固态钠电池的发展奠定基础。

二、研究内容

(一)全固态钠电池低应变电极材料构筑与储钠机制。

研究高比容正极和负极材料价键与晶体结构、缺陷与微观结构等对充放电过程中应力变化的影响规律，建立低应变电极材料设计新原理和高效储钠新机制，构筑电极材料新体系。

(二)全固态钠电池电解质智能设计与离子输运机制。

研究固体电解质配位环境及结构缺陷等对离子扩散势垒、电化学稳定性的影响规律，提出离子输运新机制，结合大数据和人工智能方法，创制综合性能优异的钠离子导体新体系。

(三)全固态钠电池低阻抗固/固界面构筑与电荷转移机制。

研究固体电解质/电极界面(电)化学势、能带结构等的适配规律，揭示界面稳定性原理，建立电荷界面转移新机制，实现多功能、低阻抗固/固界面构筑。

(四)高性能全固态钠电池制备与失效分析。

开发高性能全固态钠电池制备新技术，揭示电池服役过程中材料及其界面的动态演化规律，发展全固态钠电池失效分析新技术，明晰电池失效和安全影响因素，实现电池综合性能全面提升。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“高性能全固态钠电池关键材料”，申请代码1选择E0208。

(二)咨询电话：010-62327100。

“超高分子量聚乙烯的分子链结构调控、制备

及高性能纤维成型”重大项目指南

超高强度超高分子量聚乙烯纤维是国家安全重要战略物资和军民两用“卡脖子”材料，需求巨大、市场广阔。如何通过树脂合成-纤维成型-结构表征等全链条优化，实现纤维高性能化和稳定化是当前亟待解决的重大科学技术难题。针对超高分子量聚乙烯树脂支化度偏高、缠结度高、分子量分布宽，且纤维成型过程中分子链易断裂等问题，开展超高分子量聚乙烯的分子链结构调控、制备及高性能纤维成型的科学原理与关键技术研究，对打破国外技术封锁、保障国防安全和国民经济发展具有重大意义。

一、科学目标

针对我国现有超高分子量聚乙烯纤维强度低、稳定性差这一重大难题，研究低缠结、少支化、窄分布树脂制备新原理和新方法，发展低温低剪切下高倍、高速牵伸加工新技术，建立同步辐射等原位技术表征多尺度结构演化及机理的新方法，为超高分子量聚乙烯纤维的高性能化和稳定化提供科学依据和技术支撑。

二、研究内容

(一)新型催化剂设计合成。

设计合成准活性聚合催化剂，实现超高分子量(³ 5 ´ 106 Da)、少支化(£ 5/10000 C)、窄分布、低缠结聚乙烯树脂的高效合成，阐明催化剂与分子链结构的构效关系与控制规律。

(二)易溶解低缠结树脂体系制备。

研究树脂合成过程中原位增塑新技术，建立超高分子量聚乙烯解缠结新方法，发展提高树脂批次稳定性(变异系数£ 5%)和易加工性的新策略。

(三)低温低剪切冻胶纺丝新技术研究。

研究螺杆组合单元优化方法，建立缓解分子链降解的新方法并阐明作用机制，厘清加工参数与性能间的关系，发展低温低剪切的加工新技术以实现纤维高性能化(断裂强度³ 60 cN/dtex)。

(四)原位技术表征研究结构演化规律。

利用同步辐射等原位技术表征高倍牵伸过程中多尺度结构的演化规律，明晰结构与性能间的构效关系，为超高分子量聚乙烯纤维高性能化(高强度及抗蠕变)和稳定化提供理论指导。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“超高分子量聚乙烯的分子链结构调控设计、制备及高性能纤维成型”，申请代码1选择E0303。

(二)咨询电话：010-62328337。

“西部干旱半干旱区煤炭开采生态环境损伤演变

及修复机理”重大项目指南

煤炭是我国能源安全的“压舱石”，西部(陕甘宁蒙青新)已经成为我国煤炭主产区。西部地处干旱半干旱区，水资源紧缺，生态系统(农田、草地、荒漠)极其脆弱。该区大规模、高强度煤炭开采导致水土流失、土地损毁、植被退化，从而引发生态连锁反应，加剧区域生态环境问题。面向西部能源开发和生态环境保护高质量发展的国家重大战略需求，亟需开展西部干旱半干旱区煤炭开采生态环境损伤演变及修复机理研究，构建生态脆弱区生态修复理论，为西部煤炭资源开发与生态环境保护协调发展贡献科技力量。

一、科学目标

针对我国西部浅埋煤层高强度开采活动，阐明井工和露天开采诱致上覆土岩破损机理、关键生态因子水的循环变化规律;基于区域生态系统自然演化的背景，揭示煤炭开采导致的生态环境损伤机制;探究不同生态分区煤炭开采生态修复机理，构建人工与自然协同生态修复理论。

二、研究内容

(一)煤炭开采诱致土岩结构及裂隙动态发育规律。

探究不同生态分区高强度煤炭开采全周期(采前、采中和采后)土岩层损伤和裂隙动态发育规律及主控因素，阐明上覆土岩层采动损伤受控机制，建立土岩结构损伤模型。

(二)煤炭开采对水资源运移循环演化影响机制。

剖析矿区地下水补、径、排特征，阐明开采全周期岩层裂隙场发育导致的渗流场变化规律，探明地下水-岩作用特征、水体散失和富集机理，探明矿区水循环变化规律和水资源调用途径。

(三)煤炭开采对生态环境损伤演变机理。

厘清气候变化条件下不同生态分区生态演化背景，阐明煤炭开采生态环境损伤演变机理及主控因素，探明煤炭开采与生态环境保护协调发展的生态阈值。

(四)煤炭井工开采生态环境修复机理与方法。

针对不同生态分区井工开采土地环境损伤特征，阐明开采区扰动生态环境服务演变规律，探究损伤区生物组合特征，查明水-土-生耦合作用机制，建立井工开采生态修复理论和方法。

(五)煤炭露天开采土层重构与生态重建机理与方法。

针对不同表土区露天开采生态损伤，建立露天开采排土场海绵结构保水及表土提质增容方法，揭示露天排土场表土固沙、改土、促生的生态重建机制。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“西部干旱半干旱区煤炭开采生态环境损伤演变及修复机理”，申请代码1选择E04下属申请代码。

(二)咨询电话：010-62325945。

“电制合成燃料设计与制备基础理论与关键技术”

重大项目指南

利用电驱动CO2还原制取适用于压燃发动机的高能量密度液体燃料，可实现净零碳排放。如何高效电驱动CO2还原并使其定向转化，实现电制合成燃料制备系统高效率和规模化;如何设计适用于压燃发动机的电制合成燃料，实现高效清洁燃烧，是当前面临的科学、技术和工程应用难题。开展电制合成燃料设计与制备研究，突破电制合成燃料制备和燃烧过程中的跨尺度能量转换与能质传递的基础科学问题与关键技术瓶颈，对保障我国能源安全和实现“双碳”目标具有重要意义。

一、科学目标

面向电制合成燃料规模化高效制备和清洁利用的需求，研究电驱动CO2还原定向转化与能质传递机理，阐明电制合成燃料制备系统能质匹配与调控机制，发展电制合成燃料设计与压燃发动机燃烧调控方法，构建电制合成燃料规模化高效制备与清洁利用理论和技术。

二、研究内容

(一)电驱动CO2还原反应三相界面与能质传递协同匹配。

研究电驱动CO2还原活性位点、中间产物动态演化规律与电解过程的能质传递特性，揭示电驱动CO2还原反应的三相界面匹配、反应动力学和系统中多组分、多尺度物质传输耦合机制，建立电极结构及电解池堆设计方法，实现热、质、电协同高效传输与转化。

(二)电制合成燃料制备系统能质匹配与调控。

研究电制合成燃料制备系统多能量流与物质流耦合机制，构建机理与数据融合驱动的系统模型，研究产物选择性调控与系统能量梯级利用方法，研制电制合成燃料制备系统样机，为电制合成燃料高效率、规模化制备奠定理论与技术基础。

(三)电制合成燃料设计与压燃发动机燃烧调控。

研究电制合成燃料与发动机燃烧过程相互作用及调控机制，建立适用于压燃发动机的电制合成燃料成分设计与制备方法，发展电制合成燃料压燃发动机的清洁燃烧技术，为电制合成燃料的制备系统构建和清洁利用奠定基础。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“电制合成燃料设计与制备基础理论与关键技术”，申请代码1选择E0604。

(二)咨询电话：010-62327131。

“SiC器件高密度封装集成多物理场表征与调控”

重大项目指南

碳化硅(SiC)器件是宽禁带半导体重要器件之一，高功率密度封装集成是当前和未来SiC芯片发挥其优异性能的核心保障。当前成熟硅(Si)基封装集成技术难以满足SiC器件在高场、高频和高温作用下的电磁热力参数综合调控要求，亟需通过重大基础科学问题的解决来满足工程应用的需要。因此，针对SiC芯片高场、高频和高温等带来的器件封装集成的电磁热力耦合问题，开展SiC器件高功率密度封装集成多物理场表征与调控的基础理论研究，对推动能源、交通、国防、航空航天等领域高端装备发展，实现“双碳”目标具有重大意义。

一、科学目标

针对高功率密度SiC器件高功率密度封装的电磁热力协同调控、封装材料、封装结构、可靠性及系统集成等瓶颈问题，提出SiC器件高功率密度封装多物理场多时间尺度协同建模和表征方法，阐明高场、高频和高温作用下封装材料的服役性能，掌握低感低热阻SiC器件高功率密度封装架构与性能调控技术，提出高功率密度SiC 器件可靠性分析与评估方法，实现高功率密度SiC电驱系统集成应用，形成SiC器件高功率密度封装集成的设计、制造和应用的基础理论体系。

二、研究内容

(一)SiC器件高功率密度封装多物理场多时间尺度协同建模和表征。

研究SiC芯片与封装电磁热力协同一体化多时间尺度建模方法，掌握高功率密度封装对芯片栅氧稳定、开关特性及结温分布的影响规律，提出SiC器件高功率密度封装的多物理场耦合表征方法。

(二)高场、高频和高温作用下封装材料及其服役性能。

探索高场、高频和高温作用下封装新材料，研究封装绝缘和金属互连材料及其界面特性表征及材料性能调控方法，掌握材料长期服役特性参量演化规律，提出封装绝缘及金属互连材料寿命评估方法。

(三)低感低热阻SiC器件高功率密度封装架构与性能调控。

探索SiC器件高功率密度封装新结构，研究低感低热阻的多芯片并联高功率密度封装架构，掌握芯片筛选方法及多芯片并联的电热均衡规律，提出高可靠的封装材料特性匹配、性能调控与器件封装实现方法。

(四)高功率密度SiC器件可靠性分析与评估。

研究高场、高频和高温作用下SiC器件关键参数漂移及性能退化机理，提出高功率密度SiC器件的等效实验考核方法，建立SiC器件的健康诊断和可靠性评估模型，提出SiC器件可靠性的提升方法。

(五)高功率密度SiC电驱系统集成结构与方法。

研究高功率密度SiC器件与栅极驱动、电感、电容等元器件的集成结构与方法，掌握电磁兼容技术，提出电驱系统的优化控制方法，突破现有电驱系统的功率密度极限，实现高功率密度SiC器件在电驱系统集成中的应用。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“SiC器件高密度封装集成多物理场表征与调控”，申请代码1选择E0706。

(二)咨询电话：010-62328301。

“面向碳中和的建筑设计理论与方法”重大项目指南

当前我国建筑业碳排放(含运行和建材)占全国总碳排放量约50%。设计源头创新是推动建筑碳减排的关键，其面临建筑碳减排耦合机制不清、建筑空间环境设计与减碳技术协同机理缺失、复杂场景下高效减碳范式缺乏等三方面科学难题。因此，建立面向碳中和的建筑设计“新理论、新方法、新范式”，对支撑我国实现“双碳”目标、建设健康宜居的城乡人居环境具有重要意义。

一、科学目标

针对建筑碳减排耦合机制不清、建筑空间环境设计与减碳技术协同机理缺失、复杂场景下高效减碳范式缺乏等瓶颈问题，创建多因素动态协同的源头控碳设计新理论、突破低碳导向的健康舒适环境高效营建新方法，开创针对典型场景和气候条件的碳中和建筑技术新范式，为我国建筑业从2030年到2060年未来30年发展路径给出战略性科学判断和引领，并提供前沿和基础性的科学支撑。

二、研究内容

(一)建筑碳排放时空特征与耦合减碳原理。

研究建筑碳排放关键驱动因素及其耦合作用机制，揭示不同气候不同地域建筑碳排放的时域分布规律，明晰多因素耦合减碳原理，构建适应气候的地域建筑低碳化营建方法与策略。

(二)智能协同减碳建筑设计理论与方法。

研究建立全寿命期减碳设计知识图谱，构建建筑空间原型与技术原理深度融合的智能减碳模型，建立性能导向、数据驱动的高效减碳建筑设计理论与方法。

(三)低碳导向的健康舒适室内环境控制理论与方法。

研究低碳健康舒适多目标导向的室内环境控制原理，揭示建筑构造、设备、系统对人体健康舒适性的影响机制，研究新型建筑围护结构、低碳健康环境控制方法和柔性用能系统。

(四)高密度城市环境碳中和建筑技术原型构建。

研究高密度城市更新需求下的多尺度、多模态、多系统互动集成的深度减碳路径，构建面向城区既有建筑更新和人居环境改善的碳中和技术原型。

(五)极端气候和典型环境碳中和建筑技术新范式。

研究极端气候和典型环境条件下实现碳中和建筑的关键技术路径，揭示全寿命期环境影响机制，建立气候环境影响最小化的全过程智慧减碳方法、技术原型和范式。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“面向碳中和的建筑设计理论与方法”，申请代码1选择E0801。

(二)咨询电话：010-62328359。

“国家水网构建原理与数字推演”重大项目指南

构建国家水网是实现水资源全局性配置、保障我国水安全的重大战略部署。水网与关联要素的适配关系及量化表征、水网系统多功能作用与融合机制、水网水流多目标适应性调控，是当前亟需解决的基础性科学问题。因此，针对国家水网复杂耦联巨系统特征，开展水网布局原理、工程规划方法和水流调配技术研究，突破国家水网构建基础理论与工程技术瓶颈，为建设现代化高质量水利基础设施网络提供科技支撑。

一、科学目标

针对国家水网体系结构复杂、关联要素众多、服务功能竞争、不确定性影响叠加等问题与挑战，研究水网体系布局、功能融合、水流调配、效应推演的新理论新方法，揭示要素与功能均衡的水网构建原理，突破水网工程全景式模拟规划方法，创新水网水流多目标动态优化调控理论，形成国家水网构建的系统理论与方法体系。

二、研究内容

(一)水网系统结构特征与适配性解析。

研究国家水网复杂结构特征、演化过程及其量化表征，解析国家水网与关联要素耦合作用机理，创新面向空间均衡的水网适配性评价理论与方法。

(二)水网系统布局原理与工程规划方法。

揭示国家水网与“三生空间”的协调互馈机制，创新水网工程效益、成本及风险的定量评价方法，形成关联要素及多功能融合的水网工程全景式规划理论与方法。

(三)水网系统多尺度互联与多目标动态调配。

揭示多元不确定影响下的水流多目标竞争关系与协同机制，研发水网系统多尺度互联优化模型，建立多目标协同动态调配理论与方法。

(四)水网系统数字孪生与场景推演。

研发知识驱动的国家水网数字孪生底板构建与场景推演技术，研发水网系统智慧仿真模型与数字孪生平台，结合重大水网工程规划实施，开展场景推演与实证。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“国家水网构建原理与数字推演”，申请代码1选择E0901。

(二)咨询电话：010-62328362。

“城市多介质污染物与温室气体协同减控原理”

重大项目指南

减污降碳协同增效是我国新时期环境保护的新目标，也是环境工程领域的新难题新挑战。从现行的污染控制和温室气体减排双轨并行路线切换到其耦合模式，需要对环境治理的理论和方法进行变革性重构。为此，本项目将聚焦城市多介质环境问题，系统研究碳污协同减控新原理，突破系列关键技术，为城市环境的绿色治理提供科学基础。

一、科学目标

聚焦城市尺度碳污协同控减的多介质环境过程，研究污染物与温室气体的源汇关系及效应传导机理，探索碳污同步减控的微观过程及最优路径，突破两类物质及其效应协同控制的科学原理和关键技术，推动环境绿色治理的理论和技术创新。

二、研究内容

(一)污染物和温室气体跨介质转移转化与效应传导。

研究关键污染物和温室气体在城市多介质环境间的物理化学传输及形态变化规律，揭示由关键物质在不同介质间迁移转化而产生的生物效应及其传导机理，发展污染物和温室气体耦合效应的预测新模型与评价新方法。

(二)碳污协同减控关键技术原理。

研究城市多源污染物与温室气体排放的源汇关系，建立不同介质中关键污染物和温室气体产排阻控机制，发展面向城市典型场景的多介质碳污协同减排与风险控制新原理、新方法和新技术，形成减污降碳协同增效的理论技术体系。

(三)城市碳污排放精准测算与决策评估。

研究城市多介质环境的复杂网络结构，创建多源污染物和温室气体产生、排放与汇聚的高精度核算模型，提出城市碳污协控与综合效益最大化的决策评估方法，发展环境多介质排放核算-预测-评估-决策耦合技术体系。

(四)城市多介质环境过程系统管控原理。

突破目前以单一介质作为管控对象的理论和技术局限，研究城市多介质交互的过程模拟与系统仿真方法，创建城市尺度多源污染物、温室气体协同减排路径和智慧管控模式，建立城市复杂环境过程的系统管控原理与方法体系。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“城市多介质污染物与温室气体协同减控原理”，申请代码1选择E10下属申请代码。

(二)咨询电话：010-62327092。

“深海多金属结核高效采输系统设计基础理论”

重大项目指南

深海海底蕴藏着丰富的多金属结核资源，具有很高的战略和经济价值。如何在数千米超深水条件下，利用海底重载装备和输运管线组成的采输系统，实现海底多金属结核的高效安全采集和输运，并最大限度减少对深海环境的影响，是当前亟需解决的科学和工程难题。因此，针对深海采矿面临的海洋环境载荷恶劣、系统耦合效应显著、环境要求严苛等特点，研究深海多金属结核高效采输系统设计的基础理论，有助于促进多金属结核的商业化开发进程，对保障我国资源安全、支撑国民经济可持续发展、加快海洋强国建设，具有十分重要的现实意义。

一、科学目标

针对深海多金属结核采输系统设计面临的海底重载装备安全精准行进难、矿物绿色高效收集难、矿物安全可靠输运难、系统整体协调运动控制难等技术瓶颈问题，探索海底矿物高效低扰动采集和输运的新原理与新方法，揭示深海“重载装备-深海底质-海洋环境”交互作用机理，阐明超长动态管线输运机制及耦合力学特性，最终形成高效采输系统总体设计理论，为实现多金属结核商业化开采奠定理论基础。

二、研究内容

(一)海底重载装备行进与多场环境动态耦合作用机理。

探索海底重载装备行进的新原理，研究重载装备行进过程中深海底质动态力学特性和演化规律，揭示强扰动条件下“重载装备行进机构-深海底质-非稳态海流”多场动态耦合作用机理。

(二)海底矿物高效低扰动开采理论和方法。

研究深海重载装备行进和开采动态过程中对深海底质的扰动作用，发展羽流预测、评估模型，探索高效、低扰动矿物收集的新原理和建立集矿机构设计的新方法。

(三)超深水矿物粗颗粒高效输运工艺和方法。

研究矿物输运管线内多流程、高浓度粗颗粒多相流动机制，厘清颗粒特征、工艺参数对输运效能的影响规律，揭示复杂条件下管线内非恒定多相流动规律与保障机理，提出矿物高效输运工艺与管线堵塞风险防控的新方法。

(四)超深水矿物输运管道的流固耦合力学特性。

研究内、外部非稳态流场和复杂边界条件下超深水矿物输运管道力学性质和动态响应，阐明内外流场与管道耦合作用机制，提出长寿命与高可靠性的输运管道系统优化设计方法。

(五)采输系统总体设计理论与风险防控方法。

研究深海多金属结核采输系统整体联动效应和可靠性分析方法，形成高效安全的采输系统总体设计理论，厘清系统潜在风险模式，形成健康管理与风险预警新方法。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“深海多金属结核高效采输系统设计基础理论”，申请代码1选择E11下属申请代码。

(二)咨询电话：010-62327137。

“模块化分布式电驱动重载车辆设计理论与

系统控制技术”重大项目指南

重载运输技术事关国防安全、国计民生。以车辆电驱动化发展为契机，变革设计技术，探索模块化、可扩展车辆设计方法，引领重载车辆单车运载能力提升;探索车辆构型变革，创新系统控制技术，实现自主脱困技术突破及机动性能、制动安全性能的提升;突破超大件/重载道路运输技术，实现道路车辆极限运载能力与复杂运输条件下超大件协同运输效率的革命性提升。本项目对于打造新一代道路运输大国重器，支撑我国公路运输业态升级和制造业升级具有重大意义。

一、科学目标

针对电驱动重载车辆系统，研究模块化、可扩展构型设计技术，突破承载能力提升的瓶颈;研究无转向梯形机械结构约束的新型分布式电驱动底盘构型及可变自由度多轮协同控制技术，大幅拓展运动能力边界;研究超大件/重载道路运输多车系统总体设计与协同控制技术，实现运输效率及安全性的革命性提升。推动车辆工程领域核心知识体系全面重构与焕新，为未来车辆工程发展奠定新的理论基础。

二、研究内容

(一)重载车辆模块化可扩展构型设计。

开展驱动/制动/转向/悬架复合功能模块设计，研究底盘模块诸元组合协同工作机制，建立重载车辆模块化可扩展构型设计理论与方法。

(二)可变自由度重载车辆多轮协同主动控制。

研究可变自由度重载车辆动力学特性及演变规律，阐明重载车辆无转向梯形多轮协调控制机理，构建精准轨迹跟踪与高速稳定性控制技术。

(三)面向极端工况的重载车辆功能设计与控制技术。

针对全解耦新底盘构型，研究非结构化道路轮地接触力学关系，创新转向/制动原理及技术，实现极端工况下重载车辆机动性能和自主脱困能力的大幅提升。

(四)面向超大件运输的多车系统协同控制技术。

服务超大件高效、安全运输目标，研究分布式电驱动多车系统协同感知与决策规划方法，建立基于货物最小应力损伤的多车系统精准同步控制技术。

(五)超大件/重载运输系统总体设计与系统验证技术。

研究车辆系统总体设计过程中的功能集成和性能优化方法，开展动态外载下融合车路信息的系统安全稳定控制设计，建立虚实融合的试验验证方法，创建超大件/重载智能运输系统。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“模块化分布式电驱动重载车辆设计理论与系统控制技术”，申请代码1选择E12下属申请代码。

(二)咨询电话：010-62327142。

“基于人工智能的高性能有机高分子材料设计与制备”

重大项目指南

基于人工智能(AI)的研究新范式可显著提升材料的研发效率。发展基于AI的研究新范式，将为创制传统试错法难以设计获得的高性能高分子结构和功能材料提供有效手段。但是，由于有机高分子内禀多尺度结构的复杂性，使得AI在有机高分子材料领域的应用成为一个极具挑战的课题。另外，通过大数据分析，揭示有机高分子结构与性能的内在关系，可推动有机高分子材料理论和技术发展。相关研究将促进基于AI的有机高分子交叉学科发展，具有重大意义。

一、科学目标

构建高分子多尺度结构和性能的数据库，建立高分子大数据分析方法，发展基于人工智能的有机高分子材料设计新方法。进一步面向国家重大需求，设计制备高强、高模、高韧复合材料基体树脂，以及具有优异性能的光电功能材料。

二、研究内容

(一)建立高分子结构与性能数据库及基于人工智能的高分子材料设计方法。

构建高分子多尺度结构与性能数据库，发展高分子的结构基元特征数字化表示方法，建立基于AI的高分子结构材料和功能材料设计方法。

(二)基于人工智能的高性能树脂研制及新理论建立。

基于AI的新方法，设计研制高强、高模、高韧复合材料基体树脂。通过大数据分析，建立高分子结构与宏观性能的定量化关系。

(三)基于人工智能的光电材料高通量制备、表征及数据库建立。

研究有机高分子光电材料的高通量制备及表征技术，建立光电材料多尺度结构与性能的数据库，发展基于AI的工艺优化算法，建立基于AI的光电材料的高通量筛选设计及制备方法。

(四)基于人工智能的高性能光电材料分子结构设计与聚集态调控。

基于AI的研究新范式，研究有机高分子光电功能材料的多尺度构效关系、微观形貌调控机制及工艺智能优化，实现对聚集态结构的有效调控，设计研制优异性能的光电功能材料。

三、申请要求

(一)申请书的附注说明选择“基于人工智能的高性能有机高分子材料设计与制备”，申请代码1选择E1301。

(二)咨询电话：010-62327138。