建材工业科技创新顶层设计方案（下）
2020年04月21日
3.坚持重点突出，以问题与需求为导向
坚持问题导向和应用牵引相结合，整合资源，突出重点，“有所为，有所不为”，补短板、挖潜力、增优势，针对行业发展的瓶颈和薄弱环节组织重点攻关，攻克关键技术，解决瓶颈问题，促进我国建材产业迈向全球价值链的中高端，打好产业基础现代化、产业链高端化的攻坚战，从而支撑产业转型升级和整体水平提升。
（三）主要方向与总体目标
建材行业科技创新要围绕功能化、信息化、智能化、绿色化发展、跨界发展及国家与行业重大工程的需求为主要方向，以提升建筑材料产业科技创新能力和整体竞争力为出发点，着力解决建材工业面临的传统建材产能过剩、新兴建材与绿色建材发展缓慢、环境负荷重、能源效率低、资源瓶颈制约等重大共性问题。通过推广“两个二代”创新研发模式，推进产业的结构调整与产业升级，加强先进材料、关键战略材料及前沿新材料的基础理论研究，大力发展新兴产业，提升新材料产品附加值和产业竞争力，加快绿色建材的开发与推广。
到“十四五”末，建材各主要产业基本实现中国制造和中国创造并举，主要产业、主要产品、主要企业技术装备水平、产品质量品牌、竞争实力居世界先进水平或领先地位。到2030年，建材行业生态文明程度大幅提高，各主要产业建材企业基本实现全面绿色制造，能源利用效率和污染物排放达到国际领先水平，国际竞争力全面提升，具备全球配置资源的优势与能力，有国际国内两个市场互动和互补的掌控能力，主要行业的关键技术、关键装备、关键材料、高端产品在全球建材产业发展中起引领作用，最终实现“创新提升、超越引领”的建材工业战略目标。
行业科技创新的重点领域和方向
建材行业技术创新要以满足国家、行业重大战略需求为导向，以去产能、补短板、绿色制造、智能制造、高端制造和节能减排、生态文明建设为重点，以实施重大专项为抓手，通过共性关键技术研发，优化产业结构，增加产品功能和性能，大力发展新兴产业、服务型制造和生产性服务业，促进产业“两化”深度融合，向绿色化、智能化和国际化方向发展，推动行业发展方式转变和转型升级向纵深转折，为超越引领世界建材发展奠定坚实基础。
（一）加强新一代产业基础技术的现代化、高端化科技创新提升，推动传统产业淘汰落后、化解过剩产能、高质量发展
1.加快研发和推进建材产业新一代全流程制造技术及装备的智能化、现代化
围绕产业“两化”融合、智能制造和高端制造需求及行业淘汰落后、去产能和产业技术升级的总体要求，在总结“两个二代”技术与装备创新研发经验，成功建设第二代新型干法水泥和第二代中国浮法玻璃技术示范线并在水泥、玻璃行业实现全面推广应用的基础上，着力加快推进各产业新一代技术装备的开发与推广应用，开发更高效能节能新装备、新技术和新工艺，加强生产流程参数信息化、数字化研究，加快建材工业基础软件的自主开发力度，加强“两化”融合、智能制造标准、规范体系研究及制定，行业关键智能制造专用技术、系统研发及推广，通过生产过程信息化、智能化，实现生产线智能化控制、远程控制，提高生产效率。重点加强水泥、玻璃、陶瓷、玻纤、非矿、墙材等建材各产业制造全流程技术、装备的智能化创新　研究，开发智能化新一代产业技术和装备，研发水泥熟料煅烧新工艺，加快矿山开采的智能化、数字化、绿色化研究。
2.加强无机非金属领域基础研究，研发建材产品的高性能化和功能化提升技术，满足重大工程需求
针对无机非金属材料基础研究不足，原创技术不多，低端产品过剩、高端产品供给不足，难以支撑行业传统产业淘汰落后、化解过剩产能、高质量发展等问题，要深化无机非金属材料基础理论、应用基础研究，加强产业应用技术与基础理论结合，探索无机材料制备新机制、新方法、新工艺，加快生物、纳米、仿生科技与建材产品相结合，延长服役寿命，实现建筑材料绿色化与功能化。重点针对绿色建筑、智慧城市、国防军工及极端环境重大工程建设的迫切需求，加强水泥、混凝土、陶瓷、高技术玻璃、特种无机纤维及其复合材料等建材主要产品性能和功能提升技术研究，进一步提升产品性能
和质量，扩大产品功能，提高相关产品的固废资源化利用程度，推动国家重大工程高耐久、长寿命、绿色低碳可持续发展，实现建材行业高质量发展。
（二）加强建材行业节能减排、固废资源化利用研究，提高建材产业绿色制造发展水平
3.加快建材行业烟气治理新技术、新工艺研发，开发绿色高效除尘、脱硫、脱硝的新材料与新方法
围绕国家生态文明建设总体部署和重大需求，针对建材行业大气污染防治特点，围绕行业超低排放趋势，加快建材行业烟气治理新技术、新工艺研发，坚持过程控制与末端治理相结合的综合防治原则，重点开发水泥窑炉自脱硝技术、中低温高
效SCR脱硝催化剂，开发低成本绿色高效的脱硝技术和脱硝新材料，发展适用性强的低成本动态脱硝新工艺；研制开发集还原与催化于一体的低成本绿色高效无氨脱硝剂，实现NO X排放达到超低限排要求；开发陶瓷纤维管触媒脱硫除尘脱硝一体化技术，开展高性能陶瓷纤维制备关键技术研究，实现除尘、脱硫、脱硝一体化，替代进口，以满足建材行业深度减排的迫切需求。
4.开发建材窑炉烟气二氧化碳捕集、利用技术，加快示范线建设，减少行业温室气体的排放量
围绕国家温室气体排放控制总体目标，针对建材行业窑炉特性，加快建材窑炉烟气二氧化碳捕集、封存、利用技术研发。重点研发水泥窑高效多功能烟气预处理系统，开发新型高效二氧化碳吸收剂；开
发成套工业化窑炉烟气二氧化碳捕集纯化系统，探索二氧化碳封存、高价值转化与利用技术，加快更大规模化示范线建设，提升碳捕集、利用的技术水平和经济效益，降低行业碳排放，支撑行业绿色发展。
5.开发建材行业综合利用大宗固废的新技术、新工艺，提升建材行业资源化利用固废的水平
面向生态文明建设与保障资源安全供给的国家重大战略需求，以及行业绿色可持续发展要求，以固废“减量化、资源化、无害化”利用为核心原则，充分发挥建材窑炉、矿业的行业属性，研究适应我国建材行业特点的固废循环利用和污染协同控制理论体系，攻克整装成套的固废资源化利用技术，形成固废系统性综合解决方案与推广模式。重点开发窑炉协同处置垃圾、危废的新技术和工艺，开发各类尾矿、废渣制备高质量建材产品的工艺技术和相关装备，提高建材综合利用固废掺量，加快制定相关标准规范，完善绿色建材相关评价技术，减少建材产业对天然资源、能源的依赖程度，降低环境负荷，提高行业绿色发展、循环经济水平，支撑建材行业的可持续发展。
（三）加强建材新材料科技创新，提升建材新兴产业竞争力
针对我国建材新兴产业发展缓慢、研发基础薄弱的问题，围绕国家战略性新兴产业发展，以新一代信息显示技术、人工智
能、新一代半导体、国防等重点领域高端需求为驱动，重点开发建材新材料，提升性能，扩大功能，拓展建材新材料在新能源、新材料、信息显示等领域的跨界应用，提升建材新兴产业的产业化规模。
6.开发高端技术玻璃、高品质石英玻璃等新材料，拓展在再生能源工程、信息产业等领域的跨界应用
针对我国玻璃产业普通建筑玻璃严重过剩，高端产品国产化供给不足，技术受国外垄断制约的问题，加强高技术玻璃创新研发，加快产品跨界推广应用。重点加强10.5代及更高世代玻璃基板、太阳能发电玻璃等高端技术玻璃基础理论及产业化技术研究，开发智能感知等新型超薄玻璃、光电建筑用太阳能发电玻璃；加大镀膜玻璃用高密度靶材国产化，实现产业化规模；研制新式大容量、高安全、高耐久存储器用石英玻璃材料，研制大尺寸高均匀合成石英玻璃，开发高品质、大尺寸石英玻璃制品和超低损耗光纤用大掺量掺氟石英玻璃，满足我国半导体、信息显示、绿色能源领域的重大战略需求。
7.开发国家重大工程用先进陶瓷材料、先进人工晶体材料工程化制备技术，满足高端装备迫切需求
针对我国高端装备关键先进陶瓷材料、先进人工晶体材料受制于人，现有特种陶瓷、人工晶体的品质、尺寸、产业化水平与国际有较大差距的问题，要从基础研究出发，将缺陷作为材料设计的新维度，理解晶界相演化与晶相演变，探索冷烧结技术产生的过渡液相致密化的基本机制，生产更致密和超高温的陶瓷。突破高性能关键基础陶瓷粉体材料制备及分散技术，通过材料结构设计、自组装材料合成和特种新型复合，微米尺度上陶瓷结构与界面的自强韧化设计，提升陶瓷结构-功能一体化结构设
计，开发凝胶注模产业化工艺。重点开展集成电路用氧化铝陶瓷基板与超精密碳化硅陶瓷零部件、陶瓷轴承球、超高速飞行器装备及高性能发动机高温部件用碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料、5G时代微电子通讯用关键微波介质陶瓷等材料制备关键技术攻关，强化精密小尺寸器件、大尺寸、复杂结构部件的成型、烧结技术、低成本规模化制备技术，实现典型部件在微电子装备精密设备等高端装备的应用。
开展自主知识产权的人工晶体材料基础研究，研究包括绝缘体结构上硅与镓、砷、铟以及其他各种氮化物等Ⅲ-Ⅴ族材料可控结合和具有飞秒激光写入特征的硅晶片、非线性光学材料，加大锗酸铋晶体（BGO）、NaI（Tl）、LaBr3、CsI（Tl）晶体、新型稀土闪烁晶体等晶体的工业化制备技术，推动单晶块体材料向多晶、薄膜、阵列和纤维材料等部件发展，突破核医学用晶体、安检领域用晶体、工业CT用晶体、石油勘探、储能、量子通信等领域工程化应用。
8.非金属战略及优势资源矿种绿色开采及面向农业、医药、环境治理等领域非金属矿物功能材料的开发与应用
针对我国非金属矿资源开采粗放、资源利用效率不足、产品附加值不高、精深加工技术和装备弱等问题，围绕石墨、萤石等非金属战略矿及优势矿产，通过补短板、建优势，加强绿色矿山建设与开采，提升资源利用率；以高端需求为驱动，深入研究矿物材料设计与制备的新原理与新方法、微纳结构与
性能、功能关系，开发非金属矿物的纳米制备与精深加工技术。重点开发农业农村用新型矿物功能材料、生物医药用新型矿物功能材料、环境治理与环境调节用矿物功能材料。开发高纯低杂变相石英材料、高端隔热防火耐火材料、大功率石墨基相变储能材料等高端非矿功能材料，替代进口，支撑国家重大工程建设和改善民生的需求。
9.加快高性能特种玻璃光纤材料、无机纤维制品及其复合材料研制，拓展其在新能源、先进交通、信息等领域的应用
围绕无机纤维及复合材料品种单一，且高端产品供给不足，难以满足电子通信、航空航天等高端应用需求、复合材料回收技术不成熟等问题，大力开展特种玻璃纤维技术创新，自主研发新型特种玻璃光纤，建立健全特种光纤材料体系，研发无机纤维制备与功能化、复合材料设计与先进制造、安全服役与评价到复合材料回收与利用的全产业链技术。重点开发出新型保偏光纤、色散补偿光纤、稀土掺杂光纤、光纤光栅等，实现远距离、低衰减、高抗扰信号传输；重点开展高性能特种无机纤维材料基因工程研究，开发超高强高模无机纤维、可控降解无机纤维、低膨胀低损耗玻璃纤维、玄武岩纤维稳定制备技术等，开展极端服役环境下重大工程用高性能纤维及预制体技术基础研究，开展加快推广应用，满足我国电子通信、航天工程等重大工程的战略需求。
重点研发100米级及以上超大型叶片、70MPa以上车载高压复合材料储氢气瓶的轻量化设计与优化技
术、玻/碳纤拉挤技术，形成标准化的智能生产流程体系，研制相关产品标准，实现在我国风能、氢能领域的大规模使用。
开展退役纤维复合材料制品无害化回收处理共性技术攻关，研发不同组成复合材料的高效分离回收技术及装备，解决我国树脂基复合材料回收、利用的瓶颈问题，推动我国纤维复合材料行业的可持续发展。
（四）开展建材行业科技前沿技术研究，为建材行业新发展、拓展新领域奠定基础
10.开展新型特种先进无机材料的前沿和基础技术研究
围绕行业可能出现的颠覆性技术和前沿领域，以及我国特殊领域对无机非金属材料的小批量、多品种、高质量的要求，针对性布局和开发无机非新材料研究，关注交叉学科融合发展，通过无机材料与金属材料、有机材料复合，稳定、有效的赋予基体材料单一或多项功能，研究基础材料改性优化的理化基础、制备过程中的组织结构控制机制、复合强韧化原理，新材料设计、制备新原理、新工艺以及结构、性能表征新原理，材料服役与环境的相互作用、性能演变、失效机制及寿命预测原理等。
重点研究轻质透明有机玻璃表面防护材料和技术，开发基于电流调控的主动调控功能材料，轻质、高强、高韧性、智能无机/有机复合玻璃；研制核电高放射性核废料固化用玻璃和陶瓷材料，推动工程应
用；开展新型玻璃基复合晶杯仿生聚焦透镜，满足空间探测、激光核聚变、医疗影像、通信、脉冲星导航、核电工程等领域应用需求。
超前布局高熵陶瓷、微纳尺度碳材料（石墨烯、碳纳米管等）、金属陶瓷复合材料、低维陶瓷3D打印技术等前沿技术和基础研究，加强碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、金刚石、氮化铝（AlN）新材料开发。
11.加快开展土木工程超材料技术研究
加强结构、防灾、材料、生物、信息、电子、控制和智能技术等多学科的高度交叉融合，建立低碳节能建筑材料与绿色结构体系技术、废弃资源高效利用创新技术、高服役特性与长寿命材料与结构创新技术、智慧建造与自感知自修复技术、损伤精确诊断与信息化防治技术、3D打印无人建造等，有效提升绿色健康、抗裂、抗腐蚀、抗老化、智慧化等性能，使结构具有自感知与自恢复能力。重点探索纳米科技、仿生技术与水泥基材料相结合的新途径，开发自修复、自愈合材料等性能卓越的建材超材料，实现对超材料的有效设计。在超高强、高延性、自修复混凝土，超疏水和纳米改性多孔材料，功能智能土木工程材料，3D打印制造，混凝土基因的表征与仿真等方面取得重大突破，延长建材服役寿命，实现建筑材料绿色化与功能化。
建材行业科技创新的保障措施
（一）构建新的科技创新模式和新目标，创新提升统筹协调机制和组织体系，支撑行业整体实现高端、智能、绿色发展
由中国建材联合会会同各有关专业协会、地方协会推动建立和完善协同工作机制，加强与政府部门、企业、科研院所、高等院校等组织的协调配合，充分发挥企业创新主体的作用和政府主管部门、行业协会、科研院所和大专院校等在推动产业技术
创新中的重要作用，建立建材行业科技创新组织体系，坚持需求导向、应用牵引下的“产学研用”合作模式，推动形成国家、行业、企业三位一体的研发维度，科学有效地推进建材行业技术创新工作。构建行业层面科技顶层设计、研发组织、科技管理、成果转化的综合性专业咨询机构，充分发挥建材联合会科教委行业智库的作用，加强对国内外建材产业技术创新发展形势研究和判断，做好政策预研工作和研发组织工作，协助政府加快研究制定促进建材技术创新的新政策。
（二）组织推进建材行业各产业开展新一代技术装备创新研发攻关行动，提升产业基础能力
以第二代新型干法水泥技术装备创新研发攻关、第二代中国浮法玻璃技术装备创新研发攻关的成功经验为样板，促进各产业协会紧密结合本行业实际，以超越引领世界先进水平为目标，组织建材各产业制定新一代技术装备创新研发攻关行动升级版工作方案，组织行业力量开展产学研用联合攻关，突破产业共性关键技术，提升产业基础能力和产业链水平问题。
（三）完善建材行业科技创新计划建设，组织凝练行业重大科技项目，争取获得政府更大资金和政策支持
发挥联合会综合优势，与各产业协会联合设立建材行业科技创新计划，组织行业企业申报建材行业科技创新计划项目，鼓励、支持企业自主决策、先行投入，做好项目管理和服务工作，培育行业重大产业关键共性技术、装备和标准的研发攻关项目，通过建材联合会推荐渠道申报国家重点研发计划，争取“首台套”优惠政策，争取工业强基等国家支持。千方百计争取地方财政、金融资本、风险投资及民间资本投入和支持建材产业技术创新与转型升级。
（四）加快建材行业国家和行业科技创新研发平台、技术联盟的布局与建设
科学统筹科技资源，加大对建材行业现有重点实验室、工程技术中心、技术中心的科技项目推荐、成果转化和推广支持力度，加快建设与认定一批新的建材行业科技创新平台，成立新的产业技术联盟，适时成立行业创新研发协调机构或研究院，加强引导公共技术平台的技术研究方向，协调行业各专业领域内企业间的交流与合作，促进行业内各规模企业在公共技术平台的共建中发挥各自的作用，监督及考核公共技术平台的建设及服务，保证公共技术平台服务于行业内广大企业，为建材行业中小企业提供公共技术服务及培训服务。发挥公共技术服务平台在建材行业各领域共性技术研究方面的纽带和桥梁作用，带动建材行业相关领域科技创新水平的提高。
（五）完善和提升建材行业科技奖励、人才团队培育体系建设，充分发挥科技奖励的激励作用和人才支撑作用
紧跟国家科技奖励制度改革形势，建立健全建材行业科技创新奖励制度，提升科技奖励标准和质量，根据行业发展实际，进一步梳理建材行业科学技术奖、建材行业技术革新奖管理办法和细则，加快行业科技人才梯队建设和培养力度，树立科技创新人才模范和榜样，积极开展标准创新、科技人才、知识产权等方面的奖励，充分发挥科技奖励、荣誉的激励作用，激发科技人员更大的创新热情。
作者：中国建筑材料联合会来源：《中国建材》2020年第2期
责任编辑：李巧娜

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