为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》《国家创新驱动发展战略纲要》等规划，国家重点研发计划启动实施“制造基础技术与关键部件”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现发布2021年度项目申报指南。

本重点专项总体目标是：以高速精密重载智能轴承、高端液压与密封件、高性能齿轮传动及系统、先进传感器、高端仪器仪表以及先进铸造、清洁热处理、表面工程、清洁切削等基础工艺为重点，着力开展基础前沿技术研究，突破一批行业共性关键技术，提升基础保障能力。加强基础数据库、工业性验证平台、核心技术标准研究，为提升关键部件和基础工艺的技术水平奠定坚实基础。

通过本专项的实施，进一步夯实制造技术基础，掌握关键基础件、基础制造工艺、先进传感器和高端仪器仪表的核心技术，提高基础制造技术和关键部件行业的自主创新能力；大幅度提高交通、航空航天、数控机床、盾构设备、农业机械、重型矿山设备、新能源装备等重点领域和重大成套装备自主配套能力，强有力地支撑制造业转型升级。

本重点专项按照产业链部署创新链的要求，从基础前沿技术、共性关键技术、示范应用三个层面，围绕关键基础件、基础制造工艺、先进传感器、高端仪器仪表和基础技术保障五个方向部署实施。

2021年指南按照共性关键技术类和示范应用类，拟启动18个项目，安排国拨经费总概算约1.8亿元（其中，方向1.1~1.9为青年科学家项目，国拨总经费不超过4500万元）。为充分调动社会资源投入制造基础技术与关键部件的技术创新，在配套经费方面，共性关键技术类项目（非青年科学家项目），配套经费与国拨经费比例不低于1:1；示范应用类项目，配套经费与国拨经费比例不低于2:1。鼓励产学研团队联合申报。

项目统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向申报。每个项目拟支持数为1~2项，实施周期不超过3年。申报项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标。共性关键技术类（非青年科学家项目）和示范应用类项目下设课题数不超过5个，项目参与单位总数不超过10家。项目设1名项目负责人，项目中每个课题设1名课题负责人。

青年科学家项目不再下设课题，项目参与单位总数不超过3家。项目设1 名项目负责人，青年科学家项目负责人年龄要求，男性应为1983 年1 月1 日以后出生，女性应为1981 年1 月1 日以后出生。原则上团队其他参与人员年龄要求同上。

指南中“拟支持数为1~2 项”是指：在同一研究方向下，当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时，可同时支持这2 个项目。2 个项目将采取分两个阶段支持的方式。第一阶段完成后将对2 个项目执行情况进行评估，根据评估结果确定后续支持方式。

1. 共性关键技术

1.6 基于二维材料的柔性应变传感器阵列（青年科学家项目）

研究内容：研究基于二维材料的柔性应变传感器敏感材料的性能调控方法和微观机理；研究与微纳加工、印刷工艺兼容的应变敏感材料、传感器结构、可靠性及封装技术，以及柔性应变传感器阵列的加工方法；在工业或人体表皮进行长期连续监测验证。

考核指标：传感器应变系数≥500，拉伸性≥50%，最低检测限≤0.08%，循环稳定性≥50000 次@5%应变，响应时间≤50ms；阵列性能离散性≤5%；研制应变传感可穿戴集成系统原型，申请发明专利≥3 项，制定技术规范或标准≥1项。

1.7 高灵敏磁电阻传感器（青年科学家项目）

研究内容：研究高灵敏磁电阻传感器敏感材料、原理和结构；研究低噪声磁性多层膜结构材料；研究磁电阻—微机电和磁电阻—超导一体化调制效应的影响机理；研究高灵敏磁传感器芯片制造工艺；研究传感器的噪声抑制、磁通汇聚、三维集成、封装等关键技术；研究传感器ASIC 芯片设计；研制原型器件，并在工业现场试验验证。

考核指标：磁传感器灵敏度优于200mV/V/Oe，量程≤±100μT，功耗≤100mW，本底噪声≤1pT/ Hz @1Hz；申请发明专利≥3 项。

1.8 高灵敏MEMS 三维电场传感器（青年科学家项目）

研究内容：研究高灵敏MEMS 三维电场传感器的敏感机理和结构；研究三分量电场耦合干扰抑制方法及高精度测量方法；研究传感器制备工艺、抗表面电荷积聚封装等关键技术；研究传感器弱信号检测方法，研制出传感器原型，并在工业现场试验验证。

考核指标：传感器测量范围0~100kV/m；单分量电场分辨力优于1V/m；轴间耦合度＜5%；准确度优于5%；传感器敏感结构尺寸≤12mm×12mm；申请发明专利≥3 项，制定技术规范或标准≥1 项。

1.11 工业测控高精度硅基压力传感器关键技术

研究内容：研究差压、表压和绝压高精度压力传感器芯片设计制造关键技术；研究硅基MEMS 加工应力控制方法与传感器高可靠封/组装技术；研究宽温区温度补偿校准方法，实现基于自主开发压力敏感芯片的系列化压力传感器在流程工业、装备工业等重点领域应用验证。

考核指标：差压传感器量程0.015MPa，非线性误差0.3%FS，迟滞0.05%FS，工作温度-40~85℃；表压传感器量程0.5MPa，非线性误差0.2%FS，迟滞0.05%FS，工作温度-40~85℃；绝压传感器量程3MPa，准确度0.02%FS，工作温度-40~85℃；高温压力传感器量程2MPa，准确度0.25%FS，工作温度-55~250℃，响应频率≥400kHz；压力变送器准确度0.05%FS；申请发明专利≥5 项。

1.12 工业机器人减速器状态监测传感器关键技术

研究内容：研究薄膜应变传感器在机器人减速器部件表面上的原位集成工艺、设计制造及可靠性技术；研究适应减速器内部环境的无线应变传感器设计制造及测量技术；研究MEMS 薄膜声发射传感器设计制造及可靠性技术；研制的传感器在谐波减速器和RV（旋转矢量）减速器应用验证。

考核指标：谐波减速器应变传感器灵敏度因子≥1.5，TCR（电阻温度系数）≤110ppm，线宽≤10μm@曲率半径62.5μm 基底；RV 减速器无线应变传感器测试范围0~1000με，误差≤±1%；声发射传感器工作频率范围40~400kHz，灵敏度优于60dB；申请发明专利≥3 项。

2. 示范应用

2.1 动力系统关键传感器开发及示范应用

研究内容：研究集成式多路电压传感器设计、高低压可靠隔离、高压切换开关及高精度模数转换技术；研究宽量程电流传感器芯片设计及可靠性技术；研究高精度电机位置传感器薄膜材料工艺、设计及制造技术，开发信号调理电路；开发传感器及模块应用技术，在电动汽车等领域示范应用。

考核指标：多路电压传感器最高检测电压≥1000V，电压检测精度优于0.5%，采样率≥1MHz，分辨率≥12 Bit；电流传感器直流量程±1000A，精度优于0.1%；电机位置传感器转速范围0~30000r/min，分辨率≥16 Bi（t 360 度角度范围），系统延时≤2μs；检测高压母线电流，功能安全等级ASIL B；传感器可靠性水平满足不同电动汽车用户单位要求。

2.2 动力电池组控制安全传感器开发及示范应用

研究内容：研究动力电池组单体电压与温度检测方法，高速高精度模数转换及多芯片扩展技术；研究电池热失控的压力、VOC（挥发性有机化合物）、气溶胶等传感器设计制造技术；开发传感器及模块应用技术，在电动汽车等领域示范应用。

考核指标：单体直流电压监测范围±5V，测量精度优于±2.5mV；热失控监测传感器压力测量范围50~250kPa，误差≤±1.5kPa，响应速度≥100ms；VOC 传感器检测气体成分包括：CO、CO2、C2H4、CH2O 有机挥发物，测量范围0~5000ppm，误差≤±15%；气溶胶传感器测量范围200~5000μg/m3，误差≤±15%；

整机安全：防止乘客仓起火ASIL D，防止人员触电ASIL D；传感器可靠性水平满足不同用户单位要求。

2.3 医疗影像装备关键传感器开发及示范应用

研究内容：研究SiPM（硅基光电倍增管）辐射传感器设计制造；研究磁栅位置传感器设计制造及抗辐照技术；研究强磁场背景下高分辨磁场传感器设计制造技术；研究传感器敏感元件与相关抗辐照调理电路设计；研制的传感器在CT（断层扫描仪）、PET（正电子发射断层成像）、RT（影像引导放疗）或MR（磁共振）等医疗影像装备示范应用。

考核指标：辐射传感器光子探测效率≥50%，增益≥2.5×106，单光子时间分辨率<100ps；磁栅位置传感器分辨力≤1μm，抗辐照能力≥100000cGy；磁场传感器分辨率≤10μT@1.5T，灵敏度优于30nT/Hz1/2；上述传感器至少在2 类医疗影像装备上示范应用；传感器可靠性水平满足不同用户单位要求。