2021年度重点专项“揭榜挂帅”榜单增至5个
“氢能技术”重点专项2021年度“揭榜挂帅”榜单
为深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划， 切实加强创新链和产业链对接，“氢能技术”重点专项聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的重大攻关需求，凝练形成2021 年度“揭榜挂帅”榜单，现将榜单任务及有关要求予以发布。
一、申报说明
本批榜单围绕车用高功率密度、长寿命燃料电池电堆的高效率、高一致性批量化制造等重大应用场景，拟解决膜电极高精度、高效率量产工艺及工程化制造装备，双极板高精度成形、高稳定性涂层连续化制备工艺及装备，电堆组件的高速堆叠、高精准对位、差异化组件抓取、自动化装配工艺及装备，电堆快速活化技术及装备等关键实际问题，拟启动1 个项目，共拟安排国拨经费不超过5500 万元。除特殊说明外，每个榜单任务拟支持项目数为1 项。项目下设课题数不超过5 个，项目参与单位总数不超过10 家。项目设1 名负责人，每个课题设1 名负责人。企业牵头申报的项目，配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
榜单申报“不设门槛”，项目牵头申报和参与单位无注册时间 要求，项目（课题）负责人无年龄、学历和职称要求。申报团队数量不多于拟支持项目数量的榜单任务方向时，仍按程序进行项 目评审立项。明确榜单任务资助额度，简化预算编制，经费管理 探索实行“负面清单”。
二、攻关和考核要求
揭榜立项后，揭榜团队须签署“军令状”，对“里程碑”考核 要求、经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等进行具体约定，并 将榜单任务目标摆在突出位置，集中优势资源，全力开展限时攻 关。项目（课题）负责人在揭榜攻关期间，原则上不得调离或辞去工作职位。
项目实施过程中，将最终用户意见作为重要考量，通过实地勘察、仿真评测、应用环境检测等方式开展“里程碑”考核，并 视考核情况分阶段拨付经费，实施不力的将及时叫停。
项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式，在真 实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。 由于主观不努力等因素导致攻关失败的，将按照有关规定严肃追 责，并依规纳入诚信记录。
三、榜单任务
1. 高精度电堆组装及成套批量制造装备技术
需求目标：针对车用燃料电池电堆高功率密度、长寿命、高 效批量化制造需求，突破国产化关键零部件和电堆制造、装配、活化等关键技术，实现电堆及关键零部件的自动化生产。具体需求目标如下：
（1） 膜电极高精度、高效率量产工艺及工程化制造装备。所研制装备膜电极产能≥10 万平方米/年、批量制造合格率≥99%、批量制造过程催化剂损耗率≤5%、催化层厚度偏差≤±0.5μm。
（2） 双极板高精度成形、高稳定性涂层连续化制备工艺及装备。所研制装备双极板产能≥500 万片/年，批量制造合格率≥ 99%，双极板厚度一致性偏差≤±10μm。
（3） 电堆组件的高速堆叠、高精准对位、差异化组件抓取、自动化装配、快速活化工艺及装备。所研制装备电堆组件堆叠节拍≤2s/片、组件直接对齐偏差≤±0.08mm、产能≥10000 台电堆/ 年，电堆生产过程能力指数Cpk≥1.33，活化时间≤2h。
（4） 开展从膜电极、双极板到电堆的工艺体系研究，编制生产标准和工厂产线规范。工艺研发对应的电堆产品应满足额定功率≥120kW，支持-30℃低温启动，寿命≥10000h（峰值功率点电压下降 20%）；成套工艺装备输出电堆样本的功率偏差≤2%@额定电流，无故障时间≥5000h。
时间节点：研发时限为3 年，立项12 个月以内开展第一个“里程碑”节点考核：生产体系基本贯通。立项 24 个月以内开展第二个“里程碑”节点考核：采用研制装备的生产体系建立， 且制造电堆连续合格记录不少于300 台。
榜单金额：不超过5500 万元。其他要求：无。
“信息光子技术”重点专项2021年度“揭榜挂帅”榜单
为深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划， 切实加强创新链和产业链对接，“信息光子技术”重点专项聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的重大攻关需求，凝练形成2021 年度“揭榜挂帅”榜单，现将榜单任务及有关要求予以发布。
一、申报说明
本批榜单围绕裸眼光场3D 显示器、电视机和手机等重大应用场景，拟解决裸眼3D 显示核心光学器件、共性关键技术与架构等实际问题，拟启动2 个任务，共拟安排国拨经费不超过3000万元。除特殊说明外，每个榜单任务拟支持项目数为1 项。项目下设课题数不超过5 个，项目参与单位总数不超过10 家。项目设1 名负责人，每个课题设1 名负责人。企业牵头申报的项目，配套经费与国拨经费比例不低于2:1。
榜单申报“不设门槛”，项目牵头申报和参与单位无注册时间 要求，项目（课题）负责人无年龄、学历和职称要求。申报团队 数量不多于拟支持项目数量的榜单任务方向时，仍按程序进行项 目评审立项。明确榜单任务资助额度，简化预算编制，经费管理 探索实行“负面清单”。
二、攻关和考核要求
揭榜立项后，揭榜团队须签署“军令状”，对“里程碑”考核 要求、经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等进行具体约定，并 将榜单任务目标摆在突出位置，集中优势资源，全力开展限时攻 关。项目（课题）负责人在揭榜攻关期间，原则上不得调离或辞去工作职位。
项目实施过程中，将最终用户意见作为重要考量，通过实地勘察、仿真评测、应用环境检测等方式开展“里程碑”考核，并 视考核情况分阶段拨付经费，实施不力的将及时叫停。
项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式，在真 实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。 由于主观不努力等因素导致攻关失败的，将按照有关规定严肃追 责，并依规纳入诚信记录。
三、榜单任务
1. 裸眼3D 显示核心光学器件研究和开发（关键核心技术类）
需求目标：针对现有裸眼3D 显示屏的核心光学器件存在控光精度低、范围窄和效率低的问题，开展裸眼3D 显示核心光学器件研究和开发，为新一代裸眼光场3D 显示屏提供核心控光器件。具体需求目标如下：
（1） 研制裸眼3D 显示的微纳光学器件。研究3D 显示性能与微纳光学器件参数间的关系，研究大面积高精度微纳光学器件和材料的制备工艺、性能测试与优化方法等，研制微纳光栅阵列、微透镜阵列、光学超表面阵列等微纳光学器件，器件厚度≤0.5 mm，透过率≥80%。
（2） 研制裸眼3D 显示背光波导控光组件。研究基于面板光源微纳光学准直收束技术、可见光高效率指向性偏折技术，研制裸眼3D 显示背光波导控光组件，组件的幅面大于65 英寸，均匀度大于80%，扩散角度小于5°。
（3） 研制采用微纳光学器件的光场3D 显示原理样机。样机具有120 度以上的裸眼3D 观看视角， 单视点分辨率超过1024×768，观看范围内具有正确的运动视差和空间遮挡关系，长时间观看无视觉疲劳感。
（4） 实现典型示范应用，申请不少于20 项技术发明专利，国际行业标准提案不少于2 项，技术就绪度不低于6 级。
时间节点：研发时限为3 年，立项18 月后开展“里程碑” 考核。
榜单金额：不超过1500 万元。其他要求：无。
2. 3D 显示关键共性技术与架构（关键核心技术类）
需求目标：针对现有视差裸眼3D 显示存在观看眩晕和图像清晰度、视角和景深不佳等问题，突破裸眼光场3D 显示关键共性技术，为裸眼光场3D 显示器、电视机和手机提供裸眼光场3D 显示屏及其性能评价方法和检测系统。具体需求目标如下：
（1） 研究和优化集成成像3D 显示、超多视点3D 显示等的光场设计与架构。设计指标包括屏尺寸、分辨率、视角、视点分布、角度分辨率、图像深度、串扰、像素分配、像素光源整形等。
（2） 研制高清、无晕眩、无重影等体验的裸眼光场3D 显示屏。采用的2D 显示屏分辨率≥7680×4320，尺寸≥30 英寸，实现超过10000 视点，视角≥150°，深度≥0.4 m，帧率≥60 Hz，观看前后人眼融合范围变化统计值≤5 D（D 为屈光度）。
（3） 研究3D 显示屏性能评价方法和检测系统。研究超大规模场景的超多视点实时3D 显示编码算法；研究裸眼3D 显示指标与人眼主观体验的相互影响因素，建立基于视觉度量的裸眼3D 显示质量及认知功效评价模型；研发新型裸眼3D 显示屏性能检测系统。
（4） 实现典型示范应用，申请不少于20 项技术发明专利，国际行业标准提案不少于2 项，技术就绪度不低于6 级。
时间节点：研发时限为3 年，立项18 月后开展“里程碑” 考核。
榜单金额：不超过1500 万元。其他要求：无。
“储能与智能电网技术”重点专项2021年度“揭榜挂帅”榜单
为深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划， 切实加强创新链和产业链对接，“储能与智能电网技术”重点专项聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的重大攻关需求，凝练形成2021 年度“揭榜挂帅”榜单，现将榜单任务及有关要求予以发布。
一、申报说明
本批榜单围绕新型电力系统构建的重大需求，解决智能电网高端装备核心组部件自主研制等关键实际问题，拟启动1个项目，共拟安排国拨经费不超过3300 万元。除特殊说明外，每个榜单任务拟支持项目数为1 项。项目下设课题数不超过5个，项目参与单位总数不超过10 家。项目设1 名负责人，每个课题设1 名负责人。企业牵头申报的项目，配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
榜单申报“不设门槛”，项目牵头申报和参与单位无注册时间 要求，项目（课题）负责人无年龄、学历和职称要求。申报团队 数量不多于拟支持项目数量的榜单任务方向时，仍按程序进行项 目评审立项。明确榜单任务资助额度，简化预算编制，经费管理 探索实行“负面清单”。
二、攻关和考核要求
揭榜立项后，揭榜团队须签署“军令状”，对“里程碑”考核 要求、经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等进行具体约定，并 将榜单任务目标摆在突出位置，集中优势资源，全力开展限时攻 关。项目（课题）负责人在揭榜攻关期间，原则上不得调离或辞去工作职位。
项目实施过程中，将最终用户意见作为重要考量，通过实地勘察、仿真评测、应用环境检测等方式开展“里程碑”考核，并 视考核情况分阶段拨付经费，实施不力的将及时叫停。
项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式，在真 实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。 由于主观不努力等因素导致攻关失败的，将按照有关规定严肃追 责，并依规纳入诚信记录。
三、榜单任务
1. 换流变压器有载调压分接开关技术及装备
需求目标：针对换流变压器核心组件研制和应用的重大需求，研制换流变压器有载调压分接开关样机，并开展应用。具体需求目标如下：
（1） 有载调压分接开关额定参数。有载调压分接开关额定级容量6000 千伏安，额定级电压6 千伏，最大额定通流1.5 千安。
（2） 机械式有载调压分接开关特征参数。电气寿命不小于30 万次，机械寿命不小于150 万次；耐受短路电流能力（峰值/ 有效值/时间）不小于51 千安/20 千安/3 秒；满足6 千伏/2 千安和4 千伏/3 千安各开断100 次；谐波电流切换能力满足额定电流叠加谐波条件下切换 1 万次（波形相似度不低于 85%）；暂态过电压条件下（中心频率不小于5 千赫兹、峰值倍数不小于1.6）具备切换1 千次的能力。
（3） 电力电子式有载调压分接开关特征参数。在满足机械式有载调压分接开关特征参数的基础上，还需要满足：电力电子组件切换过程的启动信号动作误差不超过3 毫秒；全寿命周期内机械开关动作时序误差不超过5 毫秒；电力电子组件控制时序周期不超过100 微秒。
（4） 开展应用与评价体系研究，编制产品标准和应用规范。研制新产品2 项，申请发明专利10 件以上，编制相关标准或规范2 项以上，实现示范应用1 项以上。
时间节点：研发时限为3 年，立项1 年后开展“里程碑”考核。
榜单金额：不超过3300 万元。其他要求：无。
“新能源汽车”重点专项2021年度“揭榜挂帅”榜单
为深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划， 切实加强创新链和产业链对接，“新能源汽车”重点专项聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的重大攻关需求，凝练形成2021 年度“揭榜挂帅”榜单，现将榜单任务及有关要求予以发布。
一、申报说明
本批榜单围绕新能源汽车低温环境下的正常使用和全天候条件下的安全运行等重大应用场景，拟解决新能源汽车低温充电慢、续驶里程降幅大，高温安全性差等关键实际问题，拟启动1个项目，拟安排国拨经费不超过6000 万元。除特殊说明外，每个榜单任务拟支持项目数为1 项。项目下设课题数不超过5个，项目参与单位总数不超过10家。项目设1名负责人，每个课题设1名负责人。企业牵头申报的项目，配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
榜单申报“不设门槛”，项目牵头申报和参与单位无注册时间 要求，项目（课题）负责人无年龄、学历和职称要求。申报团队 数量不多于拟支持项目数量的榜单任务方向时，仍按程序进行项 目评审立项。明确榜单任务资助额度，简化预算编制，经费管理探索实行“负面清单”。
二、攻关和考核要求
揭榜立项后，揭榜团队须签署“军令状”，对“里程碑”考核 要求、经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等进行具体约定，并 将榜单任务目标摆在突出位置，集中优势资源，全力开展限时攻 关。项目（课题）负责人在揭榜攻关期间，原则上不得调离或辞去工作职位。
项目实施过程中，将最终用户意见作为重要考量，通过实地勘察、仿真评测、应用环境检测等方式开展“里程碑”考核，并 视考核情况分阶段拨付经费，实施不力的将及时叫停。
项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式，在真 实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。 由于主观不努力等因素导致攻关失败的，将按照有关规定严肃追 责，并依规纳入诚信记录。
三、榜单任务
1. 高安全、全气候动力电池系统技术
需求目标：针对新能源汽车低温环境下充电慢、续驶里程降幅大，高温环境下安全问题多发等难题，研发高环境适应性和高安全性动力电池及动力电池系统，提高新能源汽车全天候条件下的性能发挥和使用能力，并开展相关配套应用。具体需求目标如下：
（1） 动力电池系统无损极速加热技术。动力电池系统从-30~0℃升温时间≤5min，且能耗占比≤5%；动力电池系统内温度差异≤3℃（-30~0℃）；动力电池无损加热循环使用寿命≥300次（环境温度-30℃）。
（2） 高安全、全气候电池系统集成技术。电池系统成组效率≥80%；电池系统安全风险预测预警模型≥3 个，动力电池系统中异常电池识别率≥95%，电池内短路故障诊断准确率≥90%；电池系统发生热扩散90min 内不起火不爆炸（电池热失控信号发出后）；电池系统 200kN 挤压不起火不爆炸。
（3） 开展配套应用和考核验证。高安全、全气候动力电池系统装车≥1000 辆（乘用车）或商用车≥100 辆，建立安全风险评估体系和技术规范。
时间节点：研发时限为3 年，立项1 年后开展“里程碑”考核。
榜单金额：不超过6000 万元。
“数学和应用研究”重点专项2021年度“揭榜挂帅”榜单
为深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划， 切实加强创新链和产业链对接，“数学和应用研究”重点专项聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的重大攻关需求，凝练形成2021 年度“揭榜挂帅”榜单，现将榜单任务及有关要求予以发布。
一、申报说明
本批榜单围绕5.5G 通信系统设计、基站滤波器生产设计、卫星机电系统性能预测、集成电路设计等重大应用场景，力争在解 决制约技术发展的深层次数学问题方面取得突破，拟安排国拨经 费不超过4500 万元。除特殊说明外，每个榜单任务拟支持项目数为1 项。项目下设课题数不超过5 个，项目参与单位总数不超过10 家。项目设1 名负责人，每个课题设1 名负责人。企业牵头申报的项目，配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
榜单申报“不设门槛”，项目牵头申报和参与单位无注册时间 要求，项目（课题）负责人无年龄、学历和职称要求。申报团队 数量不多于拟支持项目数量的榜单任务方向，仍按程序进行项目评审立项。明确榜单任务资助额度，简化预算编制，经费管理探索实行“负面清单”。
二、攻关要求
揭榜立项后，揭榜团队须签署“军令状”，对“里程碑”考核 要求、经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等进行具体约定，并将榜单任务目标摆在突出位置，集中优势资源，全力开展限时攻关。项目（课题）负责人在揭榜攻关期间，原则上不得调离或辞去工作职位。
项目实施过程中，将最终用户意见作为重要考量，通过实地勘察、仿真评测、应用环境检测等方式开展“里程碑”考核，并 视考核情况分阶段拨付经费，实施不力的将及时叫停。
项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式，在真 实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。 由于主观不努力等因素导致攻关失败的，将按照有关规定严肃追 责，并依规纳入诚信记录。
三、榜单任务
1. 5.5G 大规模MIMO 通信系统的超分辨率参数估计和补全问题
需求目标：研究5.5G 大规模MIMO（Massive MIMO）系统的无线信道信息（CSI）估计与波束赋形算法优化设计相关的超分辨参数估计和补全问题，包括：1、在时分双工（TDD）系统中，利用信道结构特征大幅度降低测量误差，通过已知的部分带宽上的测量信道估计整个频带上的信道信息，以及端到端（E2E）场景中最优化设计单用户/多用户的下行权值；2、设计频分双工（FDD）系统的降维反馈矩阵、结合终端反馈的CSI，估计理想的全维度信道；3、设计数模混合（HBF）系统的降维矩阵、结合测量到的降维信道，估计全维度信道信息；4、针对近似稀疏、低信干噪比、有限样本、信道非平稳或系统存在各种非理想因素等 实际的通信场景，设计对前述算法的性能影响和相应的算法优化 方案。具体需求目标如下：基于下述场景，给出CSI误差的理论下确界，并设计低复杂度算法逼近该下确界（相差 1dB 以内）： 1、TDD 系统，3.5GHz频段，64 通道；2、FDD 系统，2.1GHz 频段，8 通道或32 通道；3、HBF 系统，3.5GHz 或4.9GHz 频段，64 通道或32 通道。针对CSI 的后续应用单用户（SU）、多用户（MU）最优下行权值设计，提出E2E 度量下（系统容量等），上述高精度 CSI 的获取方法，达到容量上界的90%以上。提出利用稀疏性信道特征在稀疏变换域上进行低复杂度矩阵计算的方法，使复杂度和存储相对传统典型运算降低10 倍以上。
时间节点：研发时限为4 年。
榜单金额：不超过1200 万元。
2. 通信基站滤波器高性能设计和智能高效生产的数学应用研究
需求目标：针对5G 通信基站核心射频通信器件-滤波器高性能拓扑设计要求和高精度自动化生产需求，研究非摩尔射频滤波器的自动化、规模化、高效化生产方法，实现5G 基站的规模建设。针对滤波器的智能高效生产中滤波器的自动化调试问题，通过研究基于矩阵相似变换求给定场景下特定解的方法，解析求解制约生产效率的寄生参数和对未知网络拓扑的模型拟合问题。针对滤波器的不同频段（sub1G，2.6G，3.5G 等）、不同形态（介质、腔体），各频段形态滤波器自动化调试覆盖率提升 50%，实现滤波器的智能化生产。研究高性能新型滤波器设计的基础理论，包括滤波器的新结构、低插损、高抑制，实现高性能5G 网络覆盖；通过研究矩阵的相似变换问题，解决多通带射频滤波器网络拓扑变换，双模多模并存的模型构建问题。具体需求目标如下：
基于矩阵相似变换的解析方法，完善多通带、高集成、轻量 化的复杂滤波器设计理论，满足未来高性能网络布局下滤波器最 优设计的需求，给出理论文档和软件。基于含有未知变量的矩阵 相似变换的数学方法，解析求解未知变量，用于滤波器模块多变 量干扰下的模型识别，保证静态场景下有效率不低于99%，动态调试场景下有效率不低于90%。基于欠定条件下的矩阵相似变换的数学模型，建立凸方法，识别可控稳定的数学模型，确保优化解在限制条件下唯一或工程实现最优，优化解提取误差小于1%。
时间节点：研发时限为3 年。
榜单金额：不超过900 万元。
3. 大型遥感卫星在轨机电性能退化的压缩感知及预测方法需求目标：基于压缩感知技术对大型遥感卫星进行在轨状态
监控并预测机电性能退化。研究多源异构监测信息的压缩感知与高效重构算法：基于卫星在轨监测的机电运行状态多源异构数据，开展压缩感知数学建模和优化求解算法研究，解决在轨硬件资源受限条件下的欠定状态反演问题。研究基于不完备数据的卫星机电性能退化预测方法：基于卫星在轨自感知信息及不完备数据， 开展机电性能退化的数学建模和人工智能预测方法研究，解决环境要素强不确定条件下的性能退化自适应智能预测难题。具体需求目标如下：
新型压缩感知和重构算法可应用于展开尺寸达百米或机械口径达30m 量级的遥感卫星在轨机电性能退化预测与诊断，对关键指标预测偏差不超过30%、对关键部件典型故障的诊断成功率不低于60%。与传统小波分析和傅里叶分析算法相比，新算法的仿真分析精度提升不低于10%、计算效率提升不低于10%。
时间节点：研发时限为3 年。
榜单金额：不超过900 万元。
4. 数字电路物理设计自动化中的数学创新方法与软件模块研发
需求目标：针对数字电路物理设计中的布局、布线和签核环 节的最优求解，研究针对版图规划和布局问题中的非光滑连续优 化模型和快速求解算法；针对全局布线的优化问题，研究拥挤度 函数的结构及其逼近模型构建方法，发展新型全局优化算法并研 究图论基础在高效智能布线算法中的应用；针对时序功率签核问 题，发展电流电压信号响应波形的高精度、超高速求解的数学理 论基础和算法。以上研究，电路的实例数量需大于等于2 百万，使用的工艺为28nm 或40nm。具体需求目标如下：
布局模块：与国外主流工具如Innovus 相比在布局后总线长减少3%以上，功耗减少1%，总负时序裕量（TNS）减少10%，运行时间缩短10%。布线模块：在可布通的前提下，与国外主流工具相比，总线长减少1~3%，通孔数量减少4%，运行时间缩短20%。签核模块：在工作电压0.8~1.2V 的前提下，与SPICE 分析结果的平均误差小于3%；运行时间与世界主流产品相当或更快。对标的国外主流工具版本限制在2018 年下半年版本。
时间节点：研发时限为3 年。
榜单金额：不超过1500 万元。
来源：科技部
编辑：种 瑞
审核：李建荣