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1、山西省科技重大专项项目指南本批项目指南涉及能源革命、新材料、 高端装备制造和生物产业（药食同源道地中药材功能食品）等4 个产业， 共计 36 项。其中能源革命产业18 项，新材料产业6 项、高端装备制造产业11 项、生物产业1 项。其中具有“备注”的项目，项目申报名称应根据实际内容确定。一、能源革命产业（18 项）（一）煤层气领域（3 项）项目 1：煤层气低产井成因机制及增产改造关键技术研究目标：揭示山西省不同矿区已投产的煤层气井低产原因及其影响因素， 因地制宜研发出煤层气低产井的有效改造增产技术，实现山西省煤层气低产井产量大幅度提升。研究内容：分析煤层气开发地质和工程因素对煤层气井产量的影响
2、， 揭示低产井的形成机制； 开展煤储层动态规律及控制机理研究；探索提高煤层解吸速度、扩散速度新型储层改造技术、高效造缝压裂技术及防煤粉的排采控制工艺等增产提效关键技术。考核指标： 形成低产井增产改造技术，在低产井区域重点改 1 造一个井组（ 5 口井），改造后煤层气井单井日产量平均提升300m3以上。 0-300 m3 的低产井改造后日产量500 m3 以上， 300-500m3的低产井改造后日产量 800 m3 以上。项目 2：构造煤区煤层井下增透及瓦斯高效抽采技术研究目标： 揭示构造煤解吸、产出规律，形成构造煤区煤层钻孔成孔封孔及增透、高效抽采技术体系，最终实现构造煤区煤层井下增透及瓦斯高
3、效抽采利用。研究内容： 开展构造煤区煤储层特征及解吸和产出规律研究；研发构造煤区煤层钻孔成孔及封孔、煤矿瓦斯增透和井下瓦斯智能化抽采关键技术。考核指标： 形成构造煤区煤层井下增透及瓦斯高效抽采技术，构造煤矿区抽采期内煤层钻孔平均瓦斯抽采浓度大于30%，井下钻孔日抽采量比井下增透前平均提升2 倍以上。项目 3：煤层气高效合成金刚石等高值利用产业化示范研究目标： 根据国家重大战略需求和山西煤炭产业转型要求，结合我省资源特色， 探索煤层气高附加值产业化利用新路径，建立煤层气高效合成金刚石等高值化产品生产线。以金刚石为例，建成年产百万克拉的煤层气合成金刚石生产示范区， 形成满足机械、电子、航空航天、
4、国防军工及核工业等领域应用要求的系列金刚石产品， 基本实现金刚石原材料及产品的自给自足， 提升我国金刚石行业的国际竞争力。 2 研究内容：研发煤层气高效合成金刚石产业化生产专用核心设备；攻克大面积（直径150 mm ）多晶金刚石膜的关键生产技术；攻克克拉级单晶金刚石的关键生产技术；研发出煤层气等离子体辅助催化制氢技术，设计制造模块化装置；开发煤层气合成金刚石尾气负压回收系统；开发并形成金刚石系列深加工产品。考核指标： 建立包括煤层气发电、煤层气提纯、 煤层气制氢、金刚石生产、 反应尾气回收利用等系统组成的完整的煤层气合成金刚石生产线，提供相对完善的大面积多晶（直径150 mm ）金刚石及克拉级
5、单晶金刚石生产技术方案；年产低、中、高品级金刚石 100 万克拉左右，年消耗煤层气1000 万立方米以上，煤层气利用率 90%，减少 CO2 排放量 80%；形成系列金刚石深加工产品，基本满足我国相关应用需求。（二）新能源领域（9 项）项目 1：低成本高效率氢燃料电池关键技术及工程示范项目目标： 依托我省我丰富的氢能资源，开展低成本、高能效氢燃料质子交换膜燃料电池（PEMFC ）动力系统关键技术研发，通过与国内外重点企业合作，实现氢燃料电池系统产业化应用示范目标。解决质子交换膜燃料电池性能、寿命、成本等关键问题，并实现质子交换膜燃料电池电动汽车的示范运行和推广应用。相关技术达到国内一流水平，引
6、领山西省氢能产业链的发展，并建设山西省氢燃料电池联合研究中心。 3 研究内容： 高稳定、低成本的低贵金属/非贵金属催化剂的制备；高性能质子交换膜材料规模化制备技术及膜电极长寿命周期设计技术；高性能、低成本的电极材料研发及规模化制备技术；高一致性质子交换膜燃料电池电堆系统的水、气、热管理技术；质子交换膜燃料电池电堆系统集成技术及控制技术；质子交换膜燃料电池的状态监测、故障诊断、智能管理与主动保护技术；高效储氢材料开发； 低成本、 高能效质子交换膜燃料电池系统工程化放大研究。考核指标：氢燃料质子交换膜燃料电池电源系统额定输出功率 5080kW ；电堆体积比功率3000W/L以上；铂用量小于0.5g
7、/kW ；使用寿命5000h 以上；开发出接近质子交换膜燃料电池操作温度的储氢材料或技术；完成氢燃料电动汽车的小批量装车示范推广（不少于10 台）。项目 2：高比能锂硫电池关键技术及示范项目目标： 开发高性能、长寿命、环境友好、价格低廉型锂硫电池产品，建成年产6 万 Ah/ 年高能量密度动力型锂硫电池的示范线， 并形成可用于放大工艺软件包。 在山西省形成动力型锂硫电池的技术创新链和产品产业链，带动新能源电池产业长远、健康发展。研究内容： 开发高比容量、 环境友好、 循环性优良的硫电极材料及适配电解液体系；针对锂“枝晶”问题，通过合金化结构；有机电解液和固液界面设计； 固态电解质和金属锂负极结构
8、设计 4 等方面研究开发兼具高循环库伦效率和良好循环稳定性的锂负极；高负载硫电极以及锂 /硫电池的多空孔结构的碳纤维框架设计与制备；锂 /硫电池安全性改善技术的研究；硫的回收再利用（硫极易升华， 简单的加热就可以将正极中硫进行回收，未来废旧锂硫电池的回收再利用相对简单，成本低）；开发高安全、长寿命、高比能的锂/硫动力电池系统，并进行成组应用示范。考核指标： 单体电池比能量 400 Wh/Kg ，循环寿命 100%放电深度 (DOD) 时大于 400 次，倍率特性5C 时放电能量达到0.2 C时的 60%，进行可靠性、热安全与功能安全等评估车载工况(汽车运行工况是指汽车运输行驶过程中的工作状况，
9、按照我国的测试标准 GB/T18368 2005电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法和QC/T743 2006电动汽车用锂离子蓄电池)示范验证。项目 3：退役动力电池梯次利用和再生利用生产技术项目目标：通过本项目研究获得退役动力电池梯次利用关键技术和再生利用的关键技术，实现动力电池的梯次利用产业化，实现废旧动力电池的再生产业化运行，满足华北及京津冀地区的动力电池回收利用需求，在山西乃至华北地区的新能源汽车产业形成闭环。建设退役动力电池梯次利用和再生利用的产业化示范基地。建设山西省退役动力电池回收利用工程中心。研究内容： 退役动力电池的安全拆解工艺； 退役动力电池模组的寿命评估和预测； 退役动力
10、电池模组的组配工艺优化； 梯次 5 利用产品的检测体系建立和产品认证研究； 电池单体的安全分解工艺和设备研究； 电解液无分解回收再利用研究； 电池组件的全分离和回收体系建立； 各类活性物质的再生利用工艺； 再生工艺三废环保工艺体系的建立。考核指标： 建立退役动力电池拆解安全防范体系标准（草案）；建立退役动力电池模组的寿命评估和预测规程 （草案）；建设退役动力电池模组重组工艺示范线 (500 kg/天，活性物质、电解液及辅件回收率满足或超过国家规定要求 95%) ，实现电池全回收，安全环保工艺满足国家标准要求。项目 4：纯电动乘用车用高比能量电芯及电池系统研发与产业化项目目标：开展纯电动乘用车用
11、高能量密度动力锂电池技术研发并实现产业化， 大幅度提高山西省在新能源产业方面的产业规模。实现单个企业2 GWh 以上的产量，配套2-4 家乘用车车企，满足 5 万台整车使用。 通过核心企业带动作用，形成上游原材料产业聚集区， 推动下游整车企业技术升级，推动山西新能源汽车产业走在全国的前列。研究内容：高能量密度动力电池关键材料体系与电极多维度系统化构建； 高能量密度锂离子电池电极系统设计； 高能量密度动力电池一致性、 单体及模块产业化技术研究； 高能量密度动力电池 PACK 一体化设计开发技术；建成电池系统规模化生产线，开发出具有自主知识产权的电池系统产品。 6 考核指标： 动力电池单体能量密度
12、300 Wh/kg ；开发出具有自主知识产权的电池模块和系统产品，电池寿命初期循环1600次后电池容量不低于常温放电容量的80% ，安全性及各项性能指标达到行业动力电池指标要求；可靠性满足整车集成要求，安全性、电磁兼容性满足国家标准或规范。项目 5：中低压交直流配电网关键技术研究目标：解决分布式电源直流并网及大数据中心等典型直流负荷高效配电问题，突破中低压交直流配用电系统关键技术瓶颈，攻克多电压等级交直流配用电系统安全稳定运行难题，填补山西在中低压交直流配电网领域的空白，带动大数据中心、直流配电关键运行设备及保护系统等相关产业的快速发展。研究内容 ：研究适应不同应用场景的交直流配用电系统电压等
13、级序列及典型供用电模式；研发满足中低压交直流配用电系统要求的直流断路器、数据测试计量和传输、交直流变换装置等关键设备；研究多换流器并网及多电压等级交直流配用电系统的优化运行控制策略及控制系统；研究多电压等级交直流配用电系统保护方法与关键技术；开展技术集成化示范应用。考核指标： 交直流变换装置额定电压不小于10kV ，容量不小于 100kW ；直流断路器额定电压不小于10kV ，开断电流不小于 1kA ；示范工程应至少包含中压（ 10kV 或以上）和低压两个直流电压等级，电压允许偏差控制在10%，直流容量不小于100kW ；交直流配电网供电可靠性大于99%；降低配电网损耗 7 5%以上。项目 6：大型海上风力发电机组及关键零部件研究目标：研究开发国际领先的
