《高性能膜材料科技發(fā)展十二五專項規(guī)劃》
各省、自治區(qū)、直轄市、計劃單列市科技廳(委、局)，新疆生產(chǎn)建設兵團科技局，各有關單位：
為進一步貫徹落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》、《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》和《國家“十二五”科學和技術發(fā)展規(guī)劃》，推動高性能膜材料技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我部組織編制了《高性能膜材料科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，F(xiàn)印發(fā)你們，請結合本地區(qū)、本行業(yè)實際情況認真貫徹落實。
高性能膜材料是新型高效分離技術的核心材料，已經(jīng)成為解決水資源、能源、環(huán)境等領域重大問題的共性技術之一，在促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)技術進步與增強國際競爭力等方面發(fā)揮著重要作用。高性能膜材料的應用覆蓋面在一定程度上反映一個國家過程工業(yè)、能源利用和環(huán)境保護的水平。
為促進我國高性能膜材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，推動膜技術在節(jié)能減排、保障民生等方面的應用，按照《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》、《國家"十二五"科學和技術發(fā)展規(guī)劃》和《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》的相關要求，制定本專項規(guī)劃。
一、形勢與需求
(一)全球膜材料技術和產(chǎn)業(yè)強勁發(fā)展。
高性能膜材料的發(fā)展得到了全球范圍的高度重視，多國政府將膜技術作為21世紀高新技術進行研究與開發(fā)，制定了相應的研究開發(fā)計劃，促進了膜材料技術和產(chǎn)業(yè)的強勁發(fā)展。目前全球高性能膜材料的發(fā)展呈現(xiàn)以下幾方面特點：膜材料產(chǎn)業(yè)向高性能、低成本及綠色化方向發(fā)展；膜材料市場快速發(fā)展，與上下游產(chǎn)業(yè)結合日趨緊密；膜技術對節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)結構升級的推動作用日趨明顯；膜技術對保障飲水安全，減少環(huán)境污染的作用顯著增強。
(二)我國膜技術發(fā)展活躍、市場增長較快。
2010年，我國膜產(chǎn)值超過300億元，占全球膜市場的10%左右。全國從事分離膜研究的科研院所、高等院校近100家，膜制品生產(chǎn)企業(yè)達300余家，工程公司超過1000家，已初步建立了較完整的高性能膜材料創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。在高性能水處理膜材料、特種分離膜材料、氣體分離膜材料、離子交換膜材料、生物醫(yī)用膜材料等方面，開發(fā)了一批具有自主知識產(chǎn)權的膜材料，部分產(chǎn)品實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，制備技術和應用技術得到了快速發(fā)展，促進了膜材料市場的增長。
(三)保障我國水安全的需求日益迫切。
水資源匱乏和水污染日益嚴重已成為制約我國社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，膜法水處理技術是解決資源型缺水和水質型缺水問題的重要技術。開發(fā)高性能反滲透膜材料，可以大幅降低膜法制水成本，解決沿海地區(qū)缺水問題；開發(fā)高性能水質凈化膜材料，可以提高自來水水質，保障人民身體健康；開發(fā)高強度、抗污染的膜生物反應器(MBR)專用膜材料，可以實現(xiàn)市政污水回用，解決城市缺水問題。膜技術已逐漸成為水處理的主流技術，成為保障我國水安全的重要內(nèi)容，對膜材料需求日益迫切。
(四)保障工業(yè)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)的需求日益迫切。
以耐溶劑、耐高溫的特種分離膜材料為基礎，發(fā)展高效分離技術是降低過程能耗、減少環(huán)境污染、提高資源利用率的重要手段。近年來，化工、冶金、電力、石油等行業(yè)的廢水處理回用和原油加工、石化產(chǎn)品生產(chǎn)等行業(yè)的有機溶劑回用處理，迫切需要開發(fā)耐溶劑的高性能分離膜材料。天然氣利用和輸送中的脫水、脫二氧化碳和脫硫化氫，以及實現(xiàn)煤的清潔利用，迫切需要開發(fā)高性能的氣體分離與凈化膜材料。發(fā)酵工業(yè)和過程工業(yè)中恒沸體系的分離及物料脫水，是過程工業(yè)節(jié)能降耗的關鍵技術，迫切需要開發(fā)高性能的滲透汽化膜和耐溶劑的納濾膜。
二、總體思路、基本原則及發(fā)展目標
(一)總體思路。
以膜材料的研究開發(fā)為核心、產(chǎn)業(yè)化為目標，堅持政府引導和市場推動相結合，深化產(chǎn)學研用合作，著力突破相關膜材料制備的關鍵技術，推動膜材料在水資源、節(jié)能減排、資源高效利用等相關行業(yè)的應用，促進膜行業(yè)的發(fā)展，提升我國膜領域的科技創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
(二)基本原則。
堅持統(tǒng)籌規(guī)劃，構建創(chuàng)新體系。在國家層面進行頂層設計，統(tǒng)籌各類科技計劃，形成膜領域創(chuàng)新資源的優(yōu)化布局。通過項目、人才、基地的聯(lián)動，充分整合地方和社會創(chuàng)新資源，構筑我國膜領域的知識創(chuàng)新體系、技術創(chuàng)新體系和中介服務體系。
堅持材料創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)層次。以膜材料的創(chuàng)新為核心，在若干重要應用領域形成具有自主知識產(chǎn)權和自主品牌的國產(chǎn)膜材料，提高市場占有率，改變"高端產(chǎn)業(yè)、低端環(huán)節(jié)"的困境，提升膜產(chǎn)業(yè)的附加值和市場競爭力。
堅持需求牽引，做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。以海水淡化、飲用水凈化、市政污水資源化的水處理膜和過程工業(yè)中的特種分離膜等為切入點，實施水處理膜材料和特種分離膜材料并重的發(fā)展戰(zhàn)略，加大技術研發(fā)和市場開拓力度，做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
堅持企業(yè)主體，打造龍頭企業(yè)。以若干有一定基礎的創(chuàng)新型企業(yè)為核心，通過國家和地方的聯(lián)動、高校院所和企業(yè)資源的組合、科技人才與金融資本的銜接，提升企業(yè)的技術創(chuàng)新能力和市場開拓能力，培育具有國際競爭力的上市公司和企業(yè)集團。
堅持以人為本，形成人才高地。把提升自主創(chuàng)新能力與組建高水平的創(chuàng)新團隊結合起來，促進人才在高校院所和企業(yè)之間的充分流動，鼓勵高校院所科技人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，鼓勵科技人才與企業(yè)家結合，著力打造若干人才集聚區(qū)，形成具有國際先進水平的研發(fā)中心，建成具有持續(xù)創(chuàng)新能力的國家級創(chuàng)新平臺。
(三)發(fā)展目標。"十二五"期間，實現(xiàn)我國膜領域科技發(fā)展"三個提升、一個完善"的總體目標。提升自主創(chuàng)新能力：基礎研究走在國際前列，培養(yǎng)若干有國際影響力的學術研究方向、創(chuàng)新團隊和知名學術帶頭人；原始創(chuàng)新能力有所提高，在固體氧化物燃料電池膜材料、金屬和金屬間化合物膜材料、智能膜材料等優(yōu)勢前沿領域形成專利池，占領產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點；關鍵技術實現(xiàn)重大突破，在國家重大需求的水處理膜材料、特種分離膜材料、離子交換膜材料領域，著力解決產(chǎn)業(yè)化關鍵技術難題，形成具備國際競爭力的技術基礎。提升產(chǎn)業(yè)競爭力：膜產(chǎn)業(yè)保持快速增長，預期到2015年達到千億元規(guī)模；產(chǎn)業(yè)附加值有顯著提升，陶瓷膜、MBR專用膜材料、高分子超濾微濾膜等重要膜品種的國內(nèi)市場占有率顯著提高；著力培育龍頭企業(yè)，力爭上市公司達到十家以上；布局若干膜產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，推動集群創(chuàng)新。提升在資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會建設中的貢獻度：具備大型海水淡化成套裝備和膜材料的設計、制造和運行調試能力，膜法海水淡化成本降到4-5元/立方米；具備大型飲用水成套裝備國產(chǎn)化能力，膜法自來水廠改造初步形成產(chǎn)業(yè)；具備大型MBR工程裝備國產(chǎn)化能力，建成若干市政污水全回用的示范城市；膜催化反應器技術獲得大面積推廣應用，離子交換膜氯堿集成工藝裝備國產(chǎn)化，滲透汽化和蒸汽滲透技術成為溶劑脫水的主流技術之一；膜技術在油田回注水、煉焦廢水、農(nóng)藥廢水、印染廢水處理等領域獲得全面推廣應用。完善創(chuàng)新體系建設：在建設好膜技術國家工程研究中心、國家液體分離膜工程技術研究中心的同時，新建國家特種分離膜工程技術研究中心，形成氣體分離膜、液體分離膜和特種分離膜的創(chuàng)新布局；依托國家級創(chuàng)新平臺和重點研發(fā)機構，整合地方資源，建設若干膜材料領域專業(yè)性孵化器、技術轉移中心和產(chǎn)業(yè)技術研究院，促進科技人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和人才、技術的轉移；政府引導、市場運作，設立若干膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，推進行業(yè)科技與金融的結合。
三、重點任務按照"三個提升、一個完善"的目標要求，本規(guī)劃的重點任務分解為基礎研究(任務一)、產(chǎn)業(yè)化關鍵技術研究(任務二、三、四)、集成應用示范(任務五)、創(chuàng)新平臺建設(任務六)等四部分。(一)膜材料設計與制備的基礎研究。
面向國家重大需求，加強膜領域的基礎理論和原創(chuàng)技術研究，提升膜領域發(fā)展的自主性和可持續(xù)性。圍繞膜分離性能與膜材料微結構的關系、膜材料的微結構形成機理與控制方法、應用過程中膜材料微結構的演變規(guī)律三個關鍵科學問題開展研究，進一步完善面向應用過程的膜材料設計與制備理論框架，在膜材料的基礎理論研究方面取得突破。通過研究智能膜材料、合金膜材料、新型結構膜材料等新材料，形成一系列原創(chuàng)性的膜材料和專有制備技術，構建我國膜材料設計與制備的技術平臺，為我國開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的高性能膜材料奠定基礎。
(二)高性能水處理膜材料。
在水資源領域，重點突破海水淡化用高性能反滲透膜、水質凈化用納濾膜和廢水處理用膜生物反應器專用膜材料的規(guī)模化制備技術，以解決制約我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的水資源短缺和飲用水安全問題。
1.高性能反滲透膜材料。滿足海水淡化、苦咸水淡化等技術對高性能反滲透膜材料的需求，重點開發(fā)高性能聚酰胺類反滲透膜原材料；研究開發(fā)抗污染、抗氧化、耐溶劑反滲透膜材料；研究開發(fā)反滲透膜元件卷制封裝技術，建設自主知識產(chǎn)權的反滲透膜規(guī)；a(chǎn)線；研究海水淡化膜材料大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化關鍵技術，開發(fā)大型海水淡化膜元件；鼓勵開發(fā)高脫硼海水淡化反滲透膜材料、正滲透膜材料、膜蒸餾技術等。
2.高通量納濾膜材料。圍繞水質深度凈化技術對膜材料的需求，重點開發(fā)高通量復合納濾膜材料及其規(guī)；苽浼夹g；研究開發(fā)萬噸/日的納濾膜過濾高硬度地下水/井水制備飲用水工藝，中空纖維復合納濾膜規(guī)；苽浼夹g，微污染水深度處理工業(yè)化應用技術；研究界面聚合法制備完整無缺陷復合納濾膜技術，開發(fā)膜面缺陷在線監(jiān)測系統(tǒng)；鼓勵開發(fā)脫硝和海水軟化納濾膜，耐腐蝕、耐溶劑納濾膜。
3.MBR專用膜材料。圍繞污水綜合治理、廢水資源化等水處理技術對膜材料的需求，重點開發(fā)增強型MBR專用膜材料等高強度、抗污染MBR膜材料；研究涂膜液配方與大型膜液調配系統(tǒng)；開發(fā)增強型聚偏氟乙烯(PVDF)等膜生產(chǎn)線；開發(fā)大型膜組器工業(yè)化生產(chǎn)技術；開發(fā)大型MBR裝置。
(三)面向過程工業(yè)的特種分離膜材料。
針對過程工業(yè)中高溫、溶劑和反應體系等苛刻環(huán)境下的分離問題，重點突破陶瓷納濾膜材料、氣體分離和凈化膜材料、滲透汽化和蒸汽滲透膜材料的規(guī)；苽潢P鍵技術，引領我國膜產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展，為我國節(jié)能減排具體目標的實現(xiàn)提供技術支撐。1.高性能陶瓷膜及膜反應器。圍繞過程工業(yè)的需求，重點開發(fā)高分離精度的陶瓷膜材料及膜反應器；研究陶瓷納濾膜的微結構調控及表面功能化技術，開發(fā)規(guī)模化陶瓷納濾膜制備技術及生產(chǎn)線；開發(fā)新型陶瓷納濾膜應用裝備。
2.氣體分離膜材料。圍繞能源清潔利用和環(huán)境減排對膜材料的需求，重點發(fā)展透氫與透氧的氣體分離膜材料，特別是用于高純氫氣制備的復合鈀膜材料和用于高純氧氣制備的混合導體透氧膜材料；開發(fā)用于天然氣凈化與綜合利用的氣體分離膜材料；開發(fā)用于分離捕集溫室氣體的膜材料，尤其是用于分離二氧化碳的固定載體膜材料；開發(fā)卷式分離膜及中空纖維復合膜規(guī)；B續(xù)生產(chǎn)技術；鼓勵發(fā)展富氮膜材料。
3.氣體凈化膜材料。圍繞產(chǎn)業(yè)結構調整升級的需求，開發(fā)高溫氣體凈化工程化裝備及關鍵膜材料；重點研究碳化硅支撐體成型技術和燒結技術，開發(fā)非對稱純質碳化硅膜材料及規(guī)；a(chǎn)技術；開發(fā)高孔隙率非對稱陶瓷膜材料制備技術；研究膜層在支撐體表面的均勻涂覆技術，開發(fā)抗熱震多孔金屬復合膜材料規(guī)；苽浼夹g；鼓勵開發(fā)耐高溫親水性聚四氟乙烯膜材料及其應用技術。
4.滲透汽化膜材料。圍繞溶劑分離的需求，重點開發(fā)疏水型膜材料；開發(fā)高穩(wěn)定性分子篩膜材料、有機無機復合膜材料規(guī)；苽浼夹g；開發(fā)中空纖維納米雜化多層膜材料及其規(guī)；苽浼夹g；開發(fā)高裝填面積膜組件；鼓勵開發(fā)用于有機物-有機物分離的膜材料和有機氣體回收的膜材料。
(四)離子交換膜材料。
針對氯堿行業(yè)的重大需求，重點突破全氟離子交換膜工程化技術，進一步提高膜性能；面向燃料電池、儲能電池和動力電池的應用需求，重點開發(fā)高性能、低成本離子交換膜材料和固體氧化物燃料電池膜材料；針對酸堿回收的需求，開發(fā)雙極膜和擴散滲析膜的規(guī)；苽浼夹g及成套裝備，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
1.全氟離子交換膜。圍繞氯堿行業(yè)、燃料電池、儲能電池和動力電池的重大需求，重點開發(fā)高性能離子交換膜制備技術及在氯堿行業(yè)的工業(yè)化應用技術，開發(fā)高性能、低成本電池用離子交換膜；鼓勵開發(fā)新型耐熱離子交換膜、抗過氧化氫氧化離子交換膜、氫氧根傳導離子交換膜材料。
2.固體氧化物燃料電池膜材料。圍繞高效率燃料電池技術及產(chǎn)業(yè)化需求，研究開發(fā)高電導率固體氧化物膜材料，開發(fā)制備超薄固體氧化物膜材料；鼓勵開發(fā)單室固體氧化物燃料電池和微型固體氧化物燃料電池。
3.雙極膜和擴散滲析膜。圍繞過程工業(yè)的廢酸堿資源化利用，重點研究新型擴散滲析膜材料規(guī)；苽浼夹g；開發(fā)高性能雙極膜材料規(guī)模化制備技術；開發(fā)廢酸和廢堿回收成套裝備與工程化技術，雙極膜應用的成套裝備與工程化技術。
(五)集成應用示范。
重點開發(fā)新型膜分離集成過程，注重過程強化及在水資源、能源、生態(tài)環(huán)境、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造、社會發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟等領域的應用，形成基于膜分離集成過程的水資源綜合治理和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造成套技術與裝備，發(fā)展新型共性技術，為膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術支撐。
1.基于膜分離集成過程的水資源綜合利用技術。重點建設沿海工業(yè)園區(qū)海水淡化及其綜合利用示范工程，形成包括反滲透預處理、反滲透海水淡化、濃鹽水后處理、園區(qū)廢水處理和中水回用的海水綜合利用集成系統(tǒng)；重點開發(fā)大型MBR市政污水處理工藝，建成十萬噸級市政污水處理及全回用示范工程。
2.膜法深度水處理技術。重點開發(fā)膜法自來水深度處理工藝，建成萬噸級納濾膜自來水生產(chǎn)示范工程；重點開展膜法污水處理工藝研究，實現(xiàn)焦化廢水、油田采出水、農(nóng)藥廢水、印染廢水等國民經(jīng)濟重點行業(yè)廢水無害化、資源化處理，建成萬噸級膜法污水處理工藝及成套裝備。
3.面向過程工業(yè)的膜集成技術。針對鋼鐵冶金、化工制藥、生物工程等相關領域，著重研究過程強化的膜分離工藝，開發(fā)形成膜集成技術；重點開發(fā)化工和石油化工行業(yè)重要反應與膜分離過程耦合工程化技術，建成膜反應器成套裝置應用示范工程；重點開發(fā)離子交換膜大規(guī)模制備技術并建成生產(chǎn)線，開發(fā)膜法鹽水精制和離子交換膜氯堿集成技術，建成氯堿生產(chǎn)示范工程。
(六)創(chuàng)新平臺建設。
新建特種分離膜、含氟功能膜、中空纖維膜材料與膜過程等國家級創(chuàng)新平臺，對現(xiàn)有國家級創(chuàng)新平臺予以持續(xù)支持。組建膜材料產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟，培育膜領域創(chuàng)新群體。布局建設若干國家級孵化器、產(chǎn)業(yè)技術研究院和技術轉移中心。鼓勵設立若干膜領域專業(yè)性的投資基金，支持科技人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。加強高層次人才培養(yǎng)與引進，通過人才、項目、基地建設的聯(lián)動，提升行業(yè)自主創(chuàng)新能力。
四、保障措施
(一)加大政策扶持力度。
充分發(fā)揮各級政府發(fā)展膜產(chǎn)業(yè)的積極性，整合各類資源，布局若干膜產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。加大國家投入，帶動社會投資，引導各類金融機構資金支持膜材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展；鼓勵行業(yè)和企業(yè)推廣應用膜技術，鼓勵地方政府對高性能膜材料及裝備采用政府采購模式，推動市場發(fā)展。
(二)提升行業(yè)自主創(chuàng)新能力。
加強組織協(xié)調，實現(xiàn)從基礎研究到產(chǎn)業(yè)化示范全鏈條的布局，扶持膜生產(chǎn)及應用的龍頭企業(yè)發(fā)展，強強結合，不斷提高創(chuàng)新能力，優(yōu)化提升產(chǎn)業(yè)鏈。組織實施一批膜系統(tǒng)集成、生產(chǎn)、應用示范工程，提升膜技術工程應用水平，加快企業(yè)科技成果產(chǎn)業(yè)化進程。通過與科研院所、高等院校組建產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟，構建長效的產(chǎn)學研合作機制和成果轉化新機制，推進集群創(chuàng)新，提高行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。
(三)深化國際交流合作。
積極開展國際合作和交流，組織承辦有影響力的國際膜會議，提升學術地位；鼓勵企業(yè)參與國際市場競爭，提升產(chǎn)品競爭力；鼓勵企業(yè)通過國際合作、并購、參股國外企業(yè)等方式掌握關鍵技術，通過引進消化吸收和再創(chuàng)新，提高對相關技術的掌握能力。(四)強化人才隊伍和平臺建設。
統(tǒng)籌人才、項目、基地建設。構筑膜材料和膜過程人才高地，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎理論和原創(chuàng)技術。通過設立高性能膜材料專項基金，推動科技人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，促進科技成果轉化。鼓勵各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)加強孵化作用，通過實驗開發(fā)、測試等公共服務平臺建設，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。
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