7月，欧洲技术平台（ETP）、能源材料工业计划（EMIRI）和《材料2030宣言》联合发布《材料2030路线图》草案^[1]，其目标是通过一项针对所有价值链和创新市场的多维度倡议，为所有先进材料利益相关者的参与铺平道路，以实现透明、包容性和更高的创新能力。

意法半导体公司、牛津大学、弗劳恩霍夫协会等多家机构于2月向欧盟委员会提交《材料2030宣言》^[2]，提出“建立一个强大的欧洲材料生态系统，推动绿色和数字转型，创建可持续的包容性欧洲社会”的愿景。《材料2030路线图》是基于该愿景提出的，旨在保持欧洲竞争力，满足公民对更安全、更可持续的先进材料的需求。该路线图分析了9个创新市场中各种先进材料相关的优先领域：健康和医药、可持续建筑、新能源、可持续运输、家庭和个人护理、可持续包装、可持续农业、可持续织物、电子应用。创新市场指的是通过市场牵引来解决可持续社会需求和公民挑战，到2030年可能拥有的价值链和市场。

1、健康和医药市场材料的优先领域。包括3个领域：应用于健康和医疗领域的先进表面，具有改进的功能性和生物相容性、增强的传感和耐用性，如具有纳米结构和功能化的表面，具有改善细胞生长和组织锚固的表面纹理，具有抗菌、消炎、防污、防腐、抗凝或愈合性能的表面，具有药物递送功能和刺激响应的表面，能减少摩擦和磨损且不存在分层或碎屑释放的风险的表面，能防止老化、腐蚀或摩擦腐蚀失效的表面；医疗应用中可采用增材制造技术制备的先进材料，当前医疗增材制造中使用的典型材料主要是生物墨水、新型塑料（可生物降解和高温聚合物）、金属（如不锈钢），新兴的材料包括增强热塑性塑料、光聚合物、合金等，需要关注这些材料的生物惰性、生物相容性和生物降解性；应用于健康领域的功能材料，功能材料是未来医疗器械的必备材料，可以实现生物结构（关节、肌肉、神经）的功能性，可以为复杂的功能和结构集成提供解决方案，可用于生物医学领域的可穿戴设备、监测心率和心脏活动的柔性电子设备、监测温度和血氧饱和度等的新型传感器，需开发适用于X射线等新灭菌技术的材料以避免环氧乙烷的使用。

2、可持续建筑市场材料的优先领域。包括4个领域：提高能源效率的材料，如用于混合结构的轻质结构和设计，轻质复合泡沫或非结构泡沫混凝土，隔热的材料和基础设施，用于热能储存、区域供暖和制冷应用的先进材料，多功能轻质材料，新一代不可粘合/非反应性添加剂，冷却材料和被动冷却系统；提高可持续性和循环性的材料，如可持续建筑材料，安全和可持续的设计添加剂，沥青混凝土采用再生沥青路面、矿渣、铝土矿、木质素等，新的可回收材料和回收工艺，单一材料解决方案；具有改进产品性能和降低整体碳足迹的材料，包括可再生/本地来源的新材料和添加剂，过程模拟和自动化，建筑材料（如水泥、陶瓷、瓷砖）生产过程电气化，用于增材制造的新材料，低碳足迹和高性能混凝土，低碳足迹的替代和可持续粘合剂，木材、纤维素和木质素衍生材料，复合材料、陶瓷、金属结构等预制和模块化结构，提高材料的施工耐久性，光子颜料等可持续着色材料，使用机器学习和基于人工智能的技术优化材料配方和制造或加工条件；具有新功能的材料/智能材料，包括防腐绿色涂层、添加剂或封装抑制剂，增加舒适度的新材料，用于照明技术的先进材料，电致变色智能玻璃先进材料，可集成到玻璃窗上的透明电子材料，用于降噪的材料和超材料，耐火和隔热材料，智能纤维增强混凝土和复合材料，安全地板用防滑材料。

3、新能源市场材料的优先领域。包括3个领域：用于可再生能源和低温室气体排放能源生产技术的先进材料，如纳米复合材料和传热流体，在海上应用的延长寿命功能涂层，提高耐腐蚀性的新钢材，抗氢脆钢涂层，绿色钢铁；促进可再生能源整合的先进储能材料，如后锂电池技术（如钠、钾离子），用于超级电容器的生物基碳和非稀有金属化合物，用于锂离子电池阳极的硅和碳基材料，用于电催化（如制氢）的功能性金属泡沫，基于绿色化学的固态电解质等新电解质，提高电池二次利用和组件回收的工具，质子和阴离子交换膜燃料电池，液态有机氢载体；用于能源密集型工业流程可持续转型的先进材料，如用于二氧化碳捕获和将其转化为增值化学品的多孔材料，不含关键原料的电催化和催化剂材料，基于绿色化学品的多孔材料的清洁合成路线，用于将损失的热能转换成电能的热电元件和传热材料。

4、可持续运输市场材料的优先领域。包括3个领域：零排放车辆，包括电动汽车用高级电池（含固态电池），具有成本竞争力的电动汽车氢燃料电池系统，使用压缩和液态氢作为直接燃烧燃料的陆路、水路和航空推动力，智能电动马达；更高效的车辆、船舶和飞机的轻量化，如具有更好耐久性、更低能耗和更好生命周期性能（循环性和环境影响）的材料，开发材料制备、加工、连接技术以实现多种材料制备及其多功能性，通过实施过程替代模型和数字孪生技术改进生产过程，零缺陷部件的高精度无损检测技术，先进的材料模型和模拟工具；电力电子，如解决离子整流器和开发多组分氧化物的问题，碳化硅和氮化镓等新型宽带隙材料的开发，以及用于交通电气化、连接、智能移动和控制的智能设备的研发。

5、家庭和个人护理创新市场材料的优先领域。包括4个领域：基于自然和可持续平台开发的、可作为替代的活性和非活性成分的先进材料，未来可能会受到更多监管，通过新的化学解决方案开发先进材料时需要考虑安全和毒理学，评估材料毒性时可通过数字模拟方法来确定能减少动物试验的合适候选者；循环和重复使用的材料和设计，新材料性能的设计随着增材制造工艺过程的变化而变得广泛，将表征和建模工具数字化，并将其用于设计具有较低环境足迹、易于修复、重复使用或回收的新材料；可再生材料和生物技术生产方法，需要利用第二代（废物流）生物质和第三代（藻类）生物质或直接从大气中捕获碳的方式获得新的原料；多功能表面和涂层，如设计合适的表面纳米结构和涂层（从单层到复杂的干扰系统），在实验室条件下对失效机制进行测试和建模以预测耐久性的可能性。

6、可持续包装市场材料的优先领域。包括4个领域：新的可再生和可回收材料，以及用于特定应用的可生物降解和可堆肥材料；用于监控产品质量和延长保质期的智能解决方案，包括防护涂层、抗菌或抗真菌涂层、传感器、用于通信和跟踪产品的智能电子接口；包装配方（如催化剂、添加剂、增塑剂）中含有的致癌、致畸、生殖毒性的物质和高度关注物质的替代品；材料用量减少、再利用和再循环的设计，可以是材料和产品层面的物理设计或分子层面的化学设计。

7、可持续农业市场材料的优先领域。包括3个领域：开发用于测量农产品成熟度和碳耕作的高效传感器，如基于光学的传感测量技术（如红外或拉曼光谱），实现碳排放的测量、监测、报告和核查的碳耕作高效传感器；开发可持续和高效的基于生物技术或可生物降解的聚合物，以促进农业发展和土壤保护；开发用于水和空气净化的先进表面和过滤器，如涂有纳米颗粒或金属纳米簇/二氧化硅复合材料层的过滤器，过滤器和膜在热再生后的重复使用，节约用水的创新技术，滤水膜的性能改进等。

8、可持续织物市场材料的优先领域。包括3个领域：面向功能性和技术应用的生物基和可再生的先进纤维和纺织品，如复杂技术纺织品、多层或混合材料产品的快速组装、拆卸和再制造；可持续和资源高效的多功能纺织表面工程，如纤维和纺织品定向（多）功能化的创新工艺和技术，可持续和耐用的高性能纺织品化学，高效低资源利用工艺和技术，创新涂层和层压工艺和技术，高效的再功能化和去功能化；用于智能穿戴设备和大面积表面的智能电子纺织品及其高效集成、制造和回收，如纤维和表面先进技术的实施，电子元件的小型化，低成本智能无线传感器网络的集成。

9、电子应用市场材料的优先领域。包括3个领域：5G网络、可穿戴设备、传感器、半导体等电子市场中用于环保、散热、射频透明和小型化的先进多功能材料，如超低功率传感器和致动器材料，用于先进封装的智能传感器，用于绿色电子产品的可穿戴、灵活和可伸缩智能传感器；用于柔性电子产品、后硅电子产品、光纤应用等电子产品的先进涂层和基材，如用于纤维和柔性表面功能化的油墨，下一代光纤应用材料，可靠的光纤连接器，高性能光收发器模块；电子设备中可以避免使用关键原材料的技术，以及可以实现关键原材料的有效更换、回收、循环设计及使用的相关技术和工艺，如用于解决集成复杂性的纳米级无芯片应用的多功能材料电子学，作为硅替代品的基于一维和二维材料的新型半导体，与柔性电子产品兼容的新型低成本电子产品。         （张超星）