韩国布局未来材料支撑国家战略技术突破

张丽娟，陈奕彤

（1.中国科学技术信息研究所；2.吉林省科学技术信息研究所）

自2019年7月日本对韩国实施出口管制后，韩国政策基调就从“追赶技术领先国家”转型为“在全球占据技术领先地位”。在材料领域，韩国政府大幅增加材料零部件设备研发预算，并完善相关法律和制度。2022年10月，韩国政府选定12大国家战略技术进行重点培育，分别为半导体和显示器、二次电池、下一代移动出行、新一代核能、先进生物技术、航空航天和海洋技术、氢能、网络安全、人工智能、下一代通信技术、先进机器人与制造、量子技术。为支撑这12大国家战略技术的发展，并以任务为导向研发未来材料，韩国科信部于2023年3月22日出台《未来材料研发战略》。

一、基于应用需求，开发100种未来材料

韩国政府组织12个国家战略技术领域的材料专家、产业界专家和需求企业相关人员组成研究会，以需求为基础选定了100种未来材料，并制定了到2035年实现领先的具体技术目标。

（一）半导体领域的未来材料

为突破半导体性能瓶颈，开发高度集成半导体器件、原子级表面反应控制复合材料、下一代碳化物单晶体材料、耐腐蚀性传感器材料等11种未来材料。到2035年的技术目标包括：超低电力（介电常数近零的材料、快速散热材料）；超高集成（1015级别的材料）；可持续性（环保工艺材料）。

（二）显示器领域的未来材料

为尽可能提高显示器的现实感，开发增强现实显示器材料、伸缩显示器材料、自发光材料、超高弯曲度光学材料等8种未来材料。到2035年的技术目标包括：超现实感（高分辨率、高亮度、立体影像光学材料）；自由成像（高透明板材料）；互联（一体型显示器材料）；环保（低能耗、再利用、无废材料）。

（三）二次电池领域的未来材料

为实现超高性能二次电池并解决供应链问题，开发氧化物正极材料、无负极电池材料、单晶体正极材料、高能源密度电极材料等8种未来材料。到2035年的技术目标包括：全球性能（行驶距离800千米的电极材料）；环保（低碳、再利用电极材料）；多样化（自由成像、极限环境电池新材料）。

（四）新一代核能领域的未来材料

为解决废弃核燃料问题，开发高温耐腐蚀金属材料、寿命较长的超耐热材料、储存废弃核燃料的金属材料、光伏转换复合材料、高性能核燃料新材料等8种未来材料。到2035年的技术目标包括：安全性（熔盐耐腐蚀耐热材料）；碳中和（超高温寿命长的结构材料）；无限燃料（用于核反应堆的极端环境材料）。

（五）下一代移动出行领域的未来材料

为确保高科技出行中的用户安全，开发可以吸收撞击力的可变韧性复合材料、超高散热磁性材料、高分子光学材料等10种未来材料。到2035年的技术目标包括：安全性（应对撞击的安全材料）；高科技出行（实现安全无人驾驶的智能材料）；碳中和（减少碳排放的结构材料）；良性循环（自主控制寿命的材料）。

（六）氢能领域的未来材料

为实现氢气的廉价、高效、大容量生产、储存、运输和利用，开发极低温高韧性金属材料、高温高分子膜燃料电池材料、高价金属替代材料、用于生产清洁氢的电热材料等9种未来材料。到2035年的技术目标包括：高效生产（廉价高效生产清洁氢）；大容量供应（大容量、高密度储存和远距离运输氢气）；超高效率（用于出行和发电的超高效燃料电池新材料）。

（七）先进生物技术领域的未来材料

为提高生活品质、建设健康社会，开发多器官功能协调材料、针对性治疗自主控制材料、模拟生命体的压电材料、靶向治疗自主控制材料等9种未来材料。到2035年的技术目标包括：替代人体机能（替代或再生人体机能的材料）；提高生活品质（康复或增强人体机能的材料）；健康社会（预防、预测、诊断、监测相关材料）。

（八）航空航天领域的未来材料

为研发下一代航空航天技术，开发超轻量高强度复合材料、增材制造轻量金属材料、超耐热陶瓷基复合材料、转化太阳能的超轻量材料等11种未来材料。到2035年的技术目标包括：高性能（超轻量、高强度、高韧性材料）；极端环境（应对宇宙环境的材料）；工艺创新（定制型材料）；环保（低噪音材料、能够多次进入大气层的飞行体材料）。

（九）下一代通信技术领域的未来材料

为实现超高速通信、推出下一代通信融合服务，开发高散热低介电损耗高分子混合材料、用于5G和6G超高速通信的金属材料、强诱电体光子学材料、低损耗金属材料等8种未来材料。到2035年的技术目标包括：超高速（超高速通信材料）；超低损耗（将信号损失最小化的通信新材料）。

（十）量子技术领域的未来材料

为研发量子技术、量子传感、量子通信原创技术，开发超导材料、超高纯度量子级别新材料、准粒子材料、多功能临界材料、量子光学零部件材料等8种未来材料。到2035年的技术目标包括：最小错误（可视化量子纠缠新材料）；高性能（用于高性能量子器件的新材料）；达到极限（超高灵敏度量子材料）。

（十一）人工智能和先进机器人领域的未来材料

为研发人工智能应用材料、实施类人机器人计划，开发多功能人工肌肉材料、高可信度器官监测传感器、无铱催化材料、切断危险要素的超轻量材料等10种未来材料。到2035年的技术目标包括：人工智能新材料设计（100%应用人工智能技术的新材料）；高性能（实现人工肌肉和感知的高性能材料）；高可信度（应对极端环境的超轻量高强度材料）。

二、推动成果应用型研发

（一）构建强有力的研发推进体系

包括：成立未来材料官民协商委员会，通过研发资助机构、研究机构、企业、政策专家等相关主体的合作与交流，建立研发推进体系；加强对未来材料研发的全周期支持；成立各战略技术领域专业委员会，负责相关研发项目和综合分析。

（二）打造材料价值链

包括：为有效解决供应链问题，以材料价值链为基础成立各领域专业委员会；鼓励大学、政府拨款研究机构、有需求的企业和供应企业参与，制定符合原创材料技术、零部件、建模、产品等发展实际的未来材料目标。

（三）持续发掘材料技术难题

包括：为支撑国家战略技术，推动专业委员会与各领域国家技术战略中心合作，发掘战略技术相关难题；每年针对发掘出的难题展开讨论，根据讨论结果适时更新未来材料目录和技术目标。

（四）设立材料中心

包括：为研发新材料和替代性材料，设立材料中心，负责采集、生成和使用数据，包括计算科学、测定分析、工艺、实验等领域的数据；在100种未来材料中选出将重点利用人工智能技术的课题给予支持；综合分析和评估全球需求和供应、国内企业占有率、获得材料的条件等，选出替代材料。

三、基于数字技术，构建良好的研究环境

（一）利用数字技术推动材料研究与创新

包括：优化用于采集、管理和使用材料研究数据的平台——K-MDS，利用大数据和人工智能技术，开发能源和环境、智能和信息技术、结构和安全等领域的新材料；于2023年内制定《材料研究数据利用战略》，推动材料研究领域的数据利用、管理与分析；开发材料量子模拟和算法，准确模拟高分子结构和化学反应，找到最佳组合，创造创新成果；建设智能材料研究室，利用智能机器人缩短研发时间和成本。

（二）培养材料领域的数字复合型高级研究人才

包括：培养复合型人才，即同时具备数字化技能与领域技能的人才，如制定新材料与数字领域复合型硕博士研究人才培养方案、面向硕博士生提供定制型数字化教育培训、通过“人才+数据+人工智能”的研究方法培养人才等；培养青年科研人员，如鼓励不满40岁的青年科研人员主导未来材料研发、积极使用青年科研人员的创新性研究创意并吸引其参与国家研发计划制定等。