【项目申报】快响小组：电能源相关课题指南

有关单位：

      根据工作安排，现将发布有关事项通知如下：

一. 指南信息

指南一：柔性可赋形电源系统技术

课题1 柔性可赋形电源系统集成技术

课题2 无人飞行器无线补电技术

课题3 可赋形高效砷化镓太阳电池制备技术

课题4 分布式高比能固态电池技术

课题5 复合能源分布式控制技术

指南二：宽温域高比特性电源技术

课题1 柔性可穿戴能源系统集成技术

课题2 携行微小型电源技术

课题3 可编织纤维储能技术

课题4 轻质柔性光储一体薄膜电源技术

课题5 宽温域保形高比能电池技术

指标参数详见附件。每项指南中的每个课题可单独申报。

二. 申报范围

面向全国

三. 申报材料

（一）填报课题建议书

以课题建议书的形式申报，具体格式不限，篇幅不作要求，以表述清晰准确为要，但应包括以下内容：研究目标、牵引指标、主要研究内容、阶段划分，主要承担单位及课题负责人、组织实施、考核方式建议，经费需求测算报告等，并明确是否获得其他计划支持。（后附课题建议书-参考格式和经费需求测算报告-参考格式，仅供参考）。

课题建议书和经费需求测算报告，需课题负责人签字并加盖单位公章。

（二）需提供的相关附件证明材料

1. 申请单位组织机构代码证、税务登记证、工商营业执照（或具有组织机构代码、纳税人识别号、社会保险登记编码的“一证四号”营业执照）；

2. 课题负责人身份证扫描件及工作简历（加盖单位公章）；

3. 企业上一年度财务审计报告。

（三）其他要求

1. 课题建议书需提交课题负责人签字及加盖单位盖章的纸质版2份、电子版1份；

2. 上述需提供的相关附件证明材料纸质版1份、电子版1份；

3. 盖章文件提供扫描版pdf格式文件；

4. 课题建议书需详细说明指标满足情况及技术方案以及详细成本测算说明；

5. 提交的申报材料原则不能涉及国家秘密，并附申报单位出具的非涉密证明（加盖公章）；如申报材料涉及国家秘密的，申报单位和课题负责人需符合相应的保密要求，并提供单位保密资质证书复印件和涉密人员证明（加盖单位公章）；

6. 申报方式为网上申报（仅限非密课题）和现场提交（仅限涉密课题）2种形式。

——网上申报：申请人将申请材料以压缩文件形式发送到指定电子邮箱：[e-mail]；

——现场提交：天津

四. 申请受理

联系人：任丽彬        联系电话：[phone]

五. 办理程序

（一）申请人网上申报或现场提交材料；

（二）初步遴选方案；

（三）相关专家评估；

（四）签订正式合同。

六. 申报时限

项目建议书受理截止时间为2022年10月8日。

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附件：

指南一

名称	柔性可赋形电源系统技术
课题 概述	课题1：柔性可赋形电源系统集成技术 瞄准无人飞行器对高效轻量化能源系统需求，基于柔性薄膜太阳电池复合固态锂电池的模块化单元开展无人飞行器分布式能源系统架构设计，突破无人飞行器表面赋形柔性多结高效太阳电池阵与结构化高比能固态电池集成、分布式复合能源管理、无人化智能化能源控制等关键技术，完成无人飞行器能源系统集成设计及应用验证，满足超长航时无人飞行器高鲁棒性、全天候能源供给需求。 课题2：飞行平台无线补电技术 针对无人飞行器供能系统突发故障下的应急能源补给需求，发展具有载荷轻、功率密度高、柔性可共形的激光无线补电技术，重点突破机载可赋形轻量化激光应急补能接收阵列设计、可共形低热阻封装设计与集成、轻量化被动式高效热管理等关键技术，研制机载可共形激光能量接收阵列样机，完成无人机应急激光补能技术验证，为无人机突发状况应急能源补给提供技术支撑。 课题3：可赋形高效柔性砷化镓太阳电池制备技术 瞄准轻量化、高效率光伏能源获取，重点突破多结子电池电性能匹配优化设计、应力可控外延层和低应力结构设计、低位错晶格失配外延生长技术、轻质复合柔性衬底结构设计、低光强响应特性结构设计等关键技术，实现太阳电池高效、轻质、柔性和兼顾低光强的目标，形成全日照时段高效光伏发电能力。 课题4：分布式高比能固态电池技术 瞄准高安全、高比能储能电池技术，重点突破高性能固态电解质材料设计与制备、高性能储锂正极材料开发、高稳定性骨架锂复合负极开发、界面高效输运调控、分布式固态电池结构化设计等关键技术，实现分布式高比能固态储能电池组的开发，满足能源系统对高效能量存储、高安全性的应用需求。 课题5：复合能源分布式控制技术 瞄准复合能源高效自主协同控制技术，重点突破数字定义无人机分布式光储能源模块、分布式能源自主协同控制、能源系统状态感知与能量智能分配一体化等关键技术，满足可赋形分布式光储一体能源模块管理要求，实现分布式能源系统快速重构、电力供给的即时恢复和能源系统能量自主调控，提升极端环境下能源系统的鲁棒性和系统能量利用效能。
主要 指标	课题1：柔性可赋形电源系统集成技术 关键技术： (1)赋形柔性多结高效太阳电池与结构化高比能固态电池共形集成技术； (2)无人平台多节点复合能源分布式协同控制技术； (3)无人平台能源高效智能输-配-用管理技术； (4)柔性可赋形电源系统集成及其应用验证。 技术指标： 柔性可赋形电源系统完成无人高空平台自持时间≥180天应用验证。 课题2：飞行平台无线补电技术 关键技术： (1)柔性高效率激光电池单元设计与制备技术； (2)无人平台表面可赋形轻量化激光能量接收阵列设计； (3)无人平台表面可共形激光接收阵列封装集成与热管理技术； (4)激光能量接收阵列搭载与无线补电技术验证研究。 技术指标： (1)全链路传输效率≥20%； (2)机载可共形激光能量接收阵列样机激光-电能转换效率≥50%； (3)面密度≤1kg/㎡，面积比功率≥2kW/㎡； (4)完成千瓦级以上的激光无线补电技术验证。 课题3：可赋形高效柔性砷化镓太阳电池制备技术 关键技术： (1)宽光强辐照范围高效多结砷化镓电池结构设计； (2)高性能应力可控外延层制备技术； (3)可赋形高效砷化镓电池复合柔性衬底技术； (4)轻量化可赋形砷化镓电池组件设计与制备。 技术指标： (1)柔性砷化镓太阳电池单体在AM0，1353W/㎡和200W/㎡光照强度条件下转换效率≥35%，填充因子≥85%； (2)组件面密度≤600g/㎡; (3)太阳电池组件质量比功率≥1000W/kg； (4)环境适应性应满足85%湿度和85℃温度条件下，200小时后效率保持率≥95%。 课题4：分布式高比能固态电池技术 关键技术： (1)高性能储锂正极材料合成； (2)高性能固态电解质材料与低阻抗电极-电解质界面设计； (3)低膨胀高稳定性骨架锂复合负极制备； (4)高性能固态电池结构化设计与分布式高比能固态储能电池组研发。 技术指标： (1)固态储能电池组比能量≥600Wh/kg； (2)循环寿命≥200次； (3)与标准大气压相比，1.2kPa环境下容量保持率≥95%； (4)环境温度-90℃-70℃； (5)充放电倍率≥0.2C，0.5C放电持续时间≥5min。 课题5：复合能源分布式控制技术 关键技术： (1)分布式光储模块能源数字化定义研究； (2)复合多能源自适应传-储-用管理控制技术； (3)分布式能源自主协同与可重构拓扑组网技术； (4)基于能源系统状态感知的动力和载荷能源自主分配技术。 技术指标： (1)自主协同控制分布式能源系统节点数量≥25个； (2)控制器功率密度≥2000W/kg，转换效率≥97%； (3)系统故障条件下重构恢复供电时间≤0.5s； (4)能源分布式协同供能能效≥90%。
其他 要求	研制周期：不超过36个月

指南二

名称	宽温域高比特性电源技术
课题 概述	课题1：柔性可穿戴能源系统集成技术 基于固态燃料电池、高比能一次电池、纤维化电源、柔性一体化薄膜电源、宽温域超高比能电池和携行微小型电源等模块化电源技术，开展耐极端条件、高隐蔽、高便携性的电源系统的集成设计，重点突破可穿戴织物能源衣/头盔、可集成一体化薄膜电源结构设计与制备、轻质结构化高比能电源集成、电源系统自适应管理、多任务场景下电源系统最优配置矩阵等关键技术，开展环境适应性、安全性评估测试及应用验证研究，完成高比能、高安全、可穿戴及携行电源系统集成研究。 课题2：携行微小型电源技术 开展携行微小型电源技术研究，在受限空间条件下，重点突破高比特性储能技术、异构集成及兼容性、能量信息一体化等关键技术，研制出微小型电源样机并进行应用试验验证。 课题3：可编织纤维储能技术 开展可编织纤维储能技术研究，重点突破高效双功能催化纤维电极的设计与性能调控、可充电纤维电池的结构设计与界面传输性能研究、可充电织物电池的构筑，研制满足穿着舒适性要求的织物纤维可充电电池样品。 课题4：轻质柔性光储一体薄膜电源技术 开展轻质柔性薄膜电源技术研究，重点突破柔性光储一体化电池结构设计、高效光储一体化电池材料制备、薄膜电源系统集成及兼容性设计等关键技术解决弯折、穿刺、湿热等环境适应性问题。 课题5：宽温域保形高比能电池技术 开展宽温域、高比能、保形便携电池技术研究，重点突破宽温域适配高性能电解质体系开发、宽温域充放电高比能电池器件制备、弯曲可保形高比能电池结构设计等关键技术，研制弯曲可保形高比能电池。
主要 指标	课题1：柔性可穿戴能源系统集成技术 关键技术： (1)耐极端条件、高隐蔽、高便携性的电源系统的集成设计； (2)织物能源衣/头盔可集成一体化薄膜电源结构设计与制备； (3)轻质结构化高比能电源集成； (4)电源智能管理技术； (5)多任务场景下电源系统最优配置矩阵； (6)电源系统环境适应性、安全性评估； (7)电源系统应用技术研究。 技术指标： (1)柔性可穿戴电源系统额定输出功率≥60W； (2)柔性可穿戴电源系统重量≤1.8kg； (3)携行电源系统额定输出功率≥200W； (4)携行电源系统重量≤4kg； (5)系统总能量≥6kWh@14天； (6)工作温度：-40℃-55℃。 课题2：携行微小型电源技术 关键技术： (1)高比特性储能材料及器件研究； (2)异构集成及兼容性研究； (3)能量信息一体化技术研究； (4)微小型电源研制及应用技术研究。 技术指标： (1)体积≤1cm³； (2)能量密度≥500Wh/L; (3)10C脉冲放电时间≥5s； (4)响应时间≤5ms； (5)工作温度：-40℃-60℃。 小型电源主要指标： (1)体积≤5cm³; (2)能量密度≥700Wh/L; (3)10C脉冲放电时间≥10s，响应时间≤3ms； (4)工作温度：-40℃-60℃。 课题3：可编织纤维储能技术 关键技术： (1)高效双功能催化纤维电极的设计； (2)纤维电极性能调控技术； (3)可充电纤维电池的结构设计与界面传输性能研究； (4)可充电织物电池研制技术。 技术指标： (1)纤维储能电池面积≥400c㎡； (2)纤维储能电池能量密度≥350Wh/kg，循环次数≥400次； (3)纤维直径≤1mm； (4)可实现0°-180°弯曲，2000次弯曲后容量不低于额定值的80%； (5)纤维储能电池编织透气率≥80mm/s; (6)电池穿刺后（贯穿孔直径≥6mm）容量保持率≥80%。 课题4：轻质柔性光储一体薄膜电源技术 关键技术: (1)柔性光储一体化电池结构设计； (2)高效光储一体化电池材料研究； (3)薄膜电源系统集成兼容性研究； (4)薄膜电源系统集成及封装工艺技术； (5)柔性光储一体化电池耐候性技术。 技术指标： (1)柔性一体化薄膜电源面密度≤2kg/㎡； (2)单日发电量≥300Wh，储能面积比容量300Wh/㎡； (3)循环≥200次； (4)在低温（-40℃）、高温（55℃）环境下，放电容量不低于额定容量的70%； (5)可实现0°-90°弯曲，折叠次数≥1000次后发电功率不少于额定功率90%，放电容量不小于额定容量的75%； (6)电池枪击、穿刺可正常工作。 课题5：宽温域保形高比能电池技术 关键技术： (1)弯曲可保形高比能电池结构设计； (2)宽温域适配高性能电解质研究； (3)宽温域充放电高比能电池器件研制； (4)宽温域高比能电池环境适应性验证及性能优化。 技术指标： (1)宽温域高比能电池能量密度≥400Wh/kg，循环次数≥500次； (2)-40℃下0.1C充放电容量保持率≥70%； (3)85℃充放电容量保持率≥90%； (4)-55℃放电容量保持率≥70%； (5)电池弯曲半径≤10cm。
其他 要求	研制周期：不超过36个月