2021年度大连市科技创新基金项目申报指南【模板】

附件2
2021年度大连市科技创新基金项目申报指南
一、指南编制依据
《大连市科技创新基金管理办法》（大科规划发〔2019〕184号）
二、重点支持方向
（一）重点学科（研究方向）重大课题
1支持领域：清洁能源
1.1质子交换膜电解水制氢关键技术研发及示范应用
研究内容：围绕可再生能源电解水制氢对质子交换膜电解纯水装备的技术需求，开展适应可再生能源电力宽功率波动特性的质子交换膜电解水制氢用膜电极、耐腐蚀扩散层、耐压双极板等关键部件及技术研发，开发质子交换膜纯水电解槽，并在可再生能源制氢领域进行示范应用。

考核内容：
（1）总体目标
开发出适应宽功率波动、高电流密度运行的高效质子交换膜电解水制氢装置，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
质子交换膜电解槽工作电流密度≥1 A/cm2，有效面积≥1500 cm2，额定功率≥200 kW，功率可调范围0~150%，电解槽
产氢速率>60 Nm3/h，产氢纯度≥99.99%，产氢压力≥3.5 MPa，电解槽直流能耗≤4.1 kWh/Nm3H2，200h后电解槽直流电解效率衰减≤1.0%。

1.2氢能动力船舶关键技术
研究内容：研发高盐、高湿环境下高效、长寿命质子交换膜燃料电池催化剂、双极板等关键材料制备技术；船用燃料电池系统设计及制备技术；燃料电池船舶全电综合推进与智能控制技术；燃料电池船舶氢安全关键技术；燃料电池船舶海上测试关键技术。

考核内容：
（1）总体目标
开发出适用于海洋环境下的燃料电池动力船舶，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
燃料电池船舶动力系统实现零排放；
船舶总长不少于13m；船舶最高航速不小于15节；
燃料电池系统功率不低于100 kW，功率密度：3KW/L；
贮氢瓶组质量贮氢密度：>2.5wt%；
燃料电池船舶续航不小于150海哩。

1.3无人机用空冷高能量密度氢燃料电池关键技术
研究内容：针对氢燃料电池系统在无人机、便携电源等应用中轻质化和高环境适应性，研究精密薄层金属双极板的技术需求，结构设计及制备方法，开发高环境适应性膜电极和高效
电堆水热管理等关键技术，研制出可在低温、低气压启动并运行的高能量密度氢燃料电池系统，并开展应用示范。

考核内容：
（1）总体目标
研制出高能量密度氢燃料电池电源系统，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）性能指标
氢燃料电池系统能量密度：不小于每公斤700瓦时（含氢气瓶）；
氢燃料电池电堆比功率：不小于每公斤600瓦；
氢燃料电池额定功率：不小于2千瓦；
燃料电池自启动时间：不大于1分钟（常温）；
环境温度范围：-20摄氏度至+40摄氏度；
环境相对湿度范围：10%(RH)至90%(RH)。

2.支持领域：新一代信息技术
2.1基于数字孪生的化工反应器智能平台开发
研究内容：针对石油和化工装备开发，围绕典型的催化和分离工艺过程，突破化工反应器多物理、多尺度耦合模拟难题，发展反应器特征数据挖掘、大数据分析和管理技术，构建数据驱动的多尺度模型，开发基于人工智能算法的数值仿真技术，建立具有自主知识产权的工业级反应器智能化平台，用于反应器设计、制造、放大和运维。

考核内容：
（1）总体目标
突破工业级化工反应器数字化技术，建立具有自主知识产权的反应器数字孪生体，推动化学工业的数字化和智能化，并在其他流程工业进行推广。

在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
建立工业级数字孪生反应器智能平台；对比同规格工业反应器，数字孪生反应器能实现与物理反应器同时间尺度典型工况的实时映射，重要参数（如转化率、选择性、产物分布等）还原度不低于70% 。

2.2水下机器人多模式感知系统及在近海捕捞的应用
研究内容：本项目研究具有高精度水下环境感知和海底小目标探测及捕捞能力的水下多模式智能系统，开展水下高动态大范围实时高清全景成像、水下高光谱小目标识别、远程水下自主捕捞作业、水下高速高可靠无线通信等方面的技术研究。

研制集成捕捞母船、水下机器人的多模式协同水下环境感知及捕捞系统，推动其在大连海洋牧场建设及渔业智能化方面的应用。

考核内容：
（1）总体目标
研发出能适用于200m水深、养殖区捕捞作业动态浑浊环境的水下全景实时观测和海产品捕捞系统。

该系统可应用于近海水下观测和捕捞，解决海洋牧场智能
化水平低、作业劳动强度大、生产效率低的问题；在大连海产品养殖企业推广应用，提升海洋牧场的信息化、智能化水平，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
水下场景图像配准精度：0.5m；
水下目标感知范围：0.5m-10m；
水下定位精度：0.5m；
水下采集视频图像质量UIQM：1.65；
水下捕捞连续作业时间：7小时；
3.支持领域：生命健康
3.1治疗重大疾病的海洋生物活性成分筛选及其产品开发
研究内容：筛选用于治疗重大疾病的海洋生物活性成分，建立药用活性成分的高通量筛选技术，建立针对不同疾病靶点的海洋生物药用活性分子数据库，通过药理药效研究获得有应用潜力的药用活性成分，建立制备方法，开发出有药用价值的海洋生物活性产品。

考核内容：
（1）总体目标
总体目标针对重大疾病开发出有药用价值的海洋生物活性产品，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
建立不少于2个针对不同疾病靶点的海洋生物药用活性分
子数据库；
获得有药用价值的海洋生物活性分子不少于10个；
开发出有药用价值的海洋生物活性产品1-2种/类。

4.支持领域：智能制造
4.1高端装备承载部件高精度静力试验技术与系统研发
研究内容：面向高端工业装备承载舱段静力试验准备周期长、试验成本与风险高、试验过程控制难度大等问题，开展大型试验装配系统高精度智能组网技术攻关，提高试验系统的搭建效率与测试精度；发展面向试验加载全过程预测的虚拟试验技术，通过预测与试验数据的融合对正，提高力学响应预测精度；研发基于传感器测点空间坐标管理的结构分布式试验实时监控技术，保证试验安全可控。

进而开发出一整套高效率、高精度、实时可视化、安全可控的高端装备承载舱段结构静力试验技术及系统，实现规模化应用。

考核内容：
（1）总体目标
开发出一整套高效率、高精度、实时可视化、安全可控的高端装备承载结构静力试验技术及系统，实现在舰船、海洋工程、航空航天、轨道交通等高端装备领域应用，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
大型舱段静力试验相对传统电测技术，前期准备时间压缩至30%以下；
试验系统装配位置误差＜0.2%，角度误差＜0.2°；
对于典型轴弯剪工况，虚拟试验技术预测结果与试验结果相比，变形平均误差＜5%、应力平均误差＜8%、总体屈曲载荷平均误差＜10%；
静力大小与方向、应力应变云图、危险点响应时程曲线等输出信息实现可视化；
试验系统监测-判别-发送指令过程时间＜0.05s。

4.2激光增/减材复合制造和修复技术及装备研发
研究内容：针对装备制造业对关键零部件快速制造与修复的迫切需求，基于激光增材制造与修复技术，系统开展适用于增材制造的专用合金成分设计、激光增材制造与修复工艺、性能评价的研究，建立适合激光增材制造的专用合金材料、工艺、性能考核方法等相关标准，突破全自动、高效、精准激光增材制造与修复关键零部件的瓶颈；根据增材制造与修复的特殊工艺要求，研制基于立式加工中心的增/减材复合制造机床。

考核内容：
（1）总体目标
开发出适用于关键零部件的增/减材复合制造修复技术的专用机床，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
构建出适用于激光增材制造和修复的交通装备零部件材料的合金成分设计方法，研制增/减材原理样机1套；
获得激光增材制造与修复专用合金材料熔覆的工艺参数、
微观组织与耐磨性和疲劳性能的关系，建立相关标准1~2项；
支持钛合金、合金钢等金属复杂零部件的高效率成形；制造效率达到≥120 cm3/h（以钛合金为参考）；成形尺寸范围≥500 mm×500 mm ×500 mm；成形几何精度≤±100μm，表面粗糙度≤Ra 12（以成形标准试块为参考）；装备的无故障运行时间≥1000 h。

5支持领域：海洋工程
5.1大尺寸AlON透明陶瓷制备技术研究
研究内容：面向海洋工程领域矿物资源探测及开发装备对高强度、高耐磨性透明窗口的迫切需求，开展AlON透明陶瓷粉体粒度级配设计、大尺寸AlON透明陶瓷构件坯体成型、快速高致密化无压烧结动力学以及窗口构件制备等关键技术研究，开发出满足海底作业需求的高透光、高力学性能大尺寸AlON陶瓷窗口构件，并实现示范应用。

考核内容
（1）总体目标
开发出海底作业用高强度、高耐磨大尺寸AlON透明陶瓷窗口构件，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
构件尺寸≥Φ120 mm；
光学透过率≥70%；
抗弯强度≥260 MPa；
硬度Hv≥14 GPa。

5.3海洋牧场生态立体开发关键技术研究与示范
研究内容：针对现代化海洋牧场建设需求，开展选址多因素分类识别的海洋牧场人工栖息地优选，研究海洋牧场立体生境营造机理，解析产卵场、栖息场、鱼类洄游通道的生境构建方法；研究稳定结构的生物群落修复及效果评价技术；开发高效生态采捕网具及敌害生物防治技术；构建生态承载力综合评估体系及产业生态开发模型，开发智能监测管理系统；解析海上设施的资源化养护功能，促进海洋牧场的高质量发展。

考核内容：
（1）总体目标
形成海洋牧场生态立体开发技术体系，在大连完成成果转化应用，并与大连企业签订不低于300万元技术合同，实现经济效益千万元以上。

（2）技术指标
优化各类新材料、新结构等鱼礁5种，建立功能群构建与优化技术2种、承载力评估模型1个，开发生态采捕网具2-3套，形成效果评价关键技术体系1个、智能监测管理系统1套。

建立示范区1个，面积5000亩以上，生物资源量提升20%以上，经济效益提升20%以上。

（二）应用基础研究
1.新一代人工智能及信息技术
突出新一代信息技术对数字经济的支撑作用，推进以5G、人工智能、集成电路、工业互联网、物联网等为重点领域的新技术研发，加快以共享经济等为代表的应用示范，推动数字经
济与传统产业融合发展。

1.1港口机械设备的智能健康管理与协同调度方法研究
研发内容：面向自动化码头机械设备面临的健康管理、协同优化调度等共性问题，开展港口机械设备的智能健康管理与协同调度研究，融合人工智能、大数据和机器学习，建立港口机械设备健康状态的智能识别与预测方法，构建港口机械设备的智能优化调度与决策方法，实现集装箱装卸与水平搬运多环节的设备协同调度、多AGV的实时路线优化与纠偏、多AGV的路线冲突锁定与解锁，为港口机械设备协同调度问题的建模与求解提供有效工具。

实现指标：形成一套港口机械设备的智能健康管理与协同调度方法；在大连港等典型港口实现应用示范，形成具有示范效应的应用成果；申请国内发明专利不少于3项，发表论文不少于3篇。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

1.2非结构海洋环境下水面无人艇集群协同控制技术
研发内容：针对大范围、自主化的无人艇集群协同作业需求，考虑风浪流干扰与通讯拓扑结构变化，面向无人集群开放式体系架构设计及动态自组织重构策略、非结构海洋环境下无人艇有限时间抗干扰技术、分布式无人艇集群路径跟踪与自主避障技术，探索非结构海洋环境下无人艇集群协同路径跟踪控制机理和方法，提出非结构海洋环境下无人艇集群协同路径跟踪策略。

实现目标：完成仿真和实体样机实验验证；申请发明专利
不少于1项，在国内外学术期刊和国际会议发表学术论文不少于5篇。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

1.3面向人工智能的全固态激光雷达集成电路研制
研究内容：针对人工智能及国防领域中对激光雷达高精度、高分辨率、快速响应及宽探测范围的要求，采用大面阵APD探测器，通过信号接收集成电路芯片与基于深度学习算法的激光雷达三维图像处理专用集成电路，共同构成激光雷达接收回路，研制基于集成电路芯片的全固态面阵型单光子激光雷达。

实现指标：研制芯片具有单光子探测能力，支持MEMS、OPA、FLASH不同模式下，具有100ps的测量精度，提供不低于1000fps 帧频的探测速度，并可针对不同应用情况进行分辨率调整；具备全并行计算能力，可实现超过1000fps下实时的三维图像识别与目标跟踪处理；芯片尺寸不大于5×5mm2，功率小于100mW；申请发明专利不少于1项，发表论文不少于2篇。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

1.4基于深度学习的无人驾驶技术
研发内容：研发以深度学习方法为基础的障碍物、车道线、行人等多目标实时检测、追踪算法，实现不同环境及任务要求下的目标检测，提高机器人对运行环境的感知能力。

针对特种机器人的机载传感器和不同工作环境，研发可以适应恶劣工况的地图构建与定位算法，实现高精度环境地图的自主构建，以及机器人的全自动随机定位。

针对非完整运动约束机器人研发高效的路径规划算法，研发能够适应各种特种运动结构机器人
的在线路径规划及轨迹生成算法。

实现指标：实现高效轻量化的边缘计算网络，开发出适用于不同芯片与硬件平台的自动泊车、代客泊车、自动驾驶辅助系统，应用于国产汽车，车位识别率高于98%，在50米范围内三维实景图像拼接平滑准确，避障与运动控制过程平滑准确；申请发明专利不少于1项，软件著作权不少于2项。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

1.5机械装备智能化故障预警与诊断
研发内容：面向石油化工、装备制造、电子信息等产业集群对机械装备智能化故障预警与诊断技术的迫切需求，开展生产现场强干扰条件下的信号获取与分离算法、基于无线传感器的多元异构信息故障诊断方法、基于特定故障的诊断机理模型、多元无线传感器节点摆放策略、大数据下的机械设备故障的深度迁移诊断方法等理论与技术研究，解决大连市机械装备事故率偏高、维修成本偏高、智能化故障预警水平低等问题，形成自主知识产权的智能算法及产品，形成可供多行业应用的、实时在线的大数据应用平台。

实现指标：形成一套机械装备智能化故障预警与诊断方法，搭建适合多行业的机械故障预警与诊断大数据平台模型，可对多个大中型企业的全部运转机械设备同时监测，可监测点位过10000点；对于异常信号，可在边缘端进行分析、处理和报警，可在云端实时进行数据的存储、分析，并产生预警或报警信息；发表学术论文不少于5篇，申请国内发明专利和PCT专利不少于5件。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转
化应用。

1.6面向深度伪造视频的智能检测与分析技术研究
研发内容：针对以DeepFake为代表的深度伪造视觉媒体的智能检测和分析问题，围绕通用伪造视频/图像检测和特定人物伪造视频/图像分析的公共安全需求，开展面向人像的深度伪造机理和缺陷、特定人物数据/生理的特征一致性研究，解决低质量视频和异构数据的智能分析和精确检测问题，形成以人工智能防御对抗人工智能伪造的特色基础理论成果。

实现指标：形成具有较高检测分析性能和一定泛化能力的实用原型系统；在典型的标准数据库上，对其生成伪造视频的检测准确率不低于85%；针对特定人物的篡改伪造视频，在自建和收集的数据库上，检测和鉴别准确率不低于80%；申请国家发明专利不少于2项，发表高水平论文不少于4篇。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

1.7轻量级区块链芯片研制关键技术和产业化
研发内容：针对在单个控制域中大规模物联网设备身份验证困难、计算复杂度高、资源消耗大的问题，研究在单域物联网中针对大规模区块链终端设备的高效身份验证协议。

针对域间需要在实现隐私隔离的同时进行安全的交互，研究跨域物联网中大规模区块链终端设备隐私保护的身份验证协议。

在此基础上，研究面向窄带物联网的区块链节点芯片化技术，提供轻量级的对称加密，非对称加密，密钥交换以及哈希函数等服务，实现源头可信的区块链节点芯片模组和可信框架。

实现指标: 设计实现面向5G NB-IoT 的区块链芯片模组，
待机功耗< 300mA，工作功耗< 500mA，支持单个网络规模传感器数目> 1000个，定位器单次查询时间< 0.3ms，定位器单次更新时间< 0.01ms；申请国家发明专利不少于5项，申请软件著作权不少于5项。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

2.清洁能源
大力发展清洁低碳、安全高效的现代能源技术，以氢能关键零部件及整车集成技术、整车应用过程的安全防护技术为重点支持方向，突出加强氢能和燃料电池关键技术研发，有序推进核能、储能等领域技术创新。

2.1液态阳光燃料甲醇重整制氢技术研究
研发内容：针对燃料电池加氢站分布以及高压氢运输安全的瓶颈问题，开展液态阳光燃料甲醇重整制氢技术研究，结合氢气纯化、燃料电池发电的系统研究，开发制备超薄高性能不锈钢钯复合膜、钯银合金膜，提高合成气分离性能和稳定性，满足燃料电池快速升降温要求，开发甲醇重整联合钯膜分离的一体化制氢新工艺，形成具有自主知识产权的甲醇重整制氢、钯膜纯化及燃料电池发电系统样机。

实现指标：完成甲醇制氢、纯化及燃料电池系统设计和组装，并实现自动化操作；开发功率为5-10 kW的甲醇重整制氢燃料电池发电系统样机，实现移动发电、基站电源、重卡、船舶领域的应用。

申报发明专利不少于3项，发表研究论文不少于5篇。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

2.2低能耗电解水制氢装置与高活性电极材料研发
研究内容：针对目前电解水制氢过程存在规模放大、降低能耗的需求，研发千瓦级低能耗电解水制氢装置与高活性电极材料，开展安全可放大电解槽设计制造、高效气固、气液分离界面结构设计、系统能耗综合优化、低过电势整体式电极材料制备等关键技术攻关，开发出低能耗可放大电解水制氢装置的原型机，高活性的电极催化材料产品，为氢能产业链包括新能源车与绿色化工相关应用提供支撑。

实现指标：搭建功率级别达到千瓦级电解装置，配套设施功率比例控制在20%以下，实现低能耗（能量效率大于75%）地制氢，新型阴阳极催化剂在常温常压总过电势小于300 mV；制得氢气纯度≥99.8%；落地一套千瓦级的电解水制氢设备，申请发明专利不少于3项。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

2.3高密度固体储氢材料的研发
研发内容：针对轻质金属固体储氢材料热力学性能差等难题，采用稳定产物或去稳定化原始物，改善固体储氢材料的热力学焓值，开发热力学性能优良且满足可逆储氢需求的高密度固体储氢材料。

针对固体储氢材料固-固相，气-固-固相之间传质动力学阻碍较大的难点，开展双向稳定催化剂的研发，调变固体储氢材料动力学性能，开发具有优异吸脱氢性能的高密度固体储氢材料。

实现目标：开发适合多场景的新型高密度固体储氢材料2~4种，固体储氢材料质量储氢密度不小于6.0%，吸氢温度不
高于100°C，脱氢温度不高于200°C，满足固定式场合储氢需求，提高体积储氢密度30%以上；形成1项自主知识产权的专利，发表2-4篇高水平研究论文。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

2.4相变蓄热材料强化太阳能海水淡化效率关键技术研究
研发内容：针对太阳能海水淡化技术效率低的问题，设计无源式相变蓄热太阳能蒸馏装置，利用两种不同相变温度的相变蓄热材料，材料1白天吸收太阳能、日落释放，材料2白天吸收水蒸汽冷凝的热量、夜晚释放，并利用反光材料提高太阳能吸收率，综合考虑蒸发和冷凝过程的能量利用，有效提高海水淡化效率。

实现目标：无源式太阳能海水淡化效率提高至少25%；装置小型化设计，从工业用途扩大至荒岛求生及海上求生；申请发明专利不少于3项。

与本地企业签订技术合同不少于50万元，在连实现成果转化应用。

2.5燃料电池模压金属石墨复合双极板
研发内容：针对大连海滨城市高盐含量空气环境下，燃料电池双极板寿命低及成本高的问题，研究开发金属石墨复合双极板。

研究膨胀石墨纸与薄不锈钢板导电粘结模压参数优化；以及膨胀石墨纸微孔真空浸渍树脂技术。

以解决石墨的透气和杂质渗出。

实现双极板的导电性达到传统石墨的水平；同时具备高度耐腐蚀和良好机械强度，厚度与金属双极板相近。

实现目标：开发出一条制备复合双极板生产工艺，形成小批量生产能力，申请发明专利2项，批量制备工艺在新源动力股。