5月20日，美国能源部（DOE）能源效率和可再生能源办公室（EERE）正式发布总额6700万美元的资助计划，旨在刺激技术创新，提高美国制造业的能源生产率，并使尖端产品的制造在美国成为可能^[1]。该项资助计划在4月24日发布了简要指南^[2]。

　　该资助计划的目标是：提高美国制造业的生产力和能源效率；减少制成品对能源和资源的影响；利用美国制造业的多种国内能源资源，同时加强环境管理；支持将创新技术和实践应用于美国的制造能力建设；加强和推进美国制造业工作。DOE预计将资助33个项目，并要求行业合作伙伴必须为新的研发项目提供至少20％的资金。此次资助聚焦3个主题9个分专题。

　　主题1：先进制造流程中的效率提高

　　（1）创新的钢铁制造工艺。技术焦点：促进钢铁新技术创新的发展。关注3个方向：炉创新，应用于高炉和电弧炉的工艺和相关材料；钢工艺副产品利用，开发能够减少炼钢过程中未被利用的副产品数量和提高副产品利用率的技术的应用；过程建模和模拟，利用先进的过程对复杂的铁和炼钢过程进行建模、仿真和可视化。

　　（2）提高干燥过程的效率。技术焦点：开发能耗至少降低20%、碳强度至少降低25%的新型干燥工艺。

　　（3）提高大型、高速率航空结构制造效率的机器学习。技术焦点：开发利用人工智能和机器学习以提高航空结构和部件效率及性能的方法和流程，以及在制造过程中使用的流程。

　　（4）先进风叶生产的集成增材制造工艺。技术焦点：利用增材制造工艺设计新颖的叶片，并能以面向产业的规模、成本和性能实现直接打印叶片结构，从而突破传统叶片生产方法的限制。关注3个方向：大型叶片的可缩放性、新型增材制造叶片设计、灵活的工艺和工具配置。

　　（5）降低用于高温应用的陶瓷基复合材料的生产成本。技术焦点：开发降低陶瓷基质复合材料（CMC）生产成本的生产工艺。关注纤维生产、预浸料制造、聚合物渗透和热处理等工艺。改进的潜在领域包括减少制造时间、减少孔隙率以及降低纤维、制造步骤、后处理和检查的总成本。其它感兴趣的领域包括形状的标准化以及新的接合技术。

　　主题2：化工生产效率的提高

　　（1）先进化工制造研发。技术焦点：更加稳健地操作化学过程及其控制系统，特别是使用替代原料或依赖于不同能源作为动力的过程。关注推进催化过程的新方法，优化转化率、选择性和稳定性，并使能源强度提高至少50%。3个关注方向为：可变原料流、建模/计算工具、替代转换技术。

　　（2）数据分析的动态催化剂科学。技术焦点：研发新的动态催化剂科学工具和方法，解决3类问题：改进动态现场原位光谱反应器的时间分辨率和建模，以准确描述内在动力学特征；利用数据科学的方法，从时间解析的瞬态数据中推导出新的动力学表征标准；识别工作机制和催化剂设计的进步，从而提高催化剂的稳定性和过程的经济性。

　　主题3：互联、灵活且高效的制造设施，产品和能源系统

　　（1）将碳捕获和利用纳入工业过程。技术焦点：研发制造工艺，包括扩大材料规模，用于有效从工业来源和稀释碳源捕获碳的新技术；解决与整合工业中的碳捕获技术相关的系统集成挑战；解决新兴碳捕获技术的扩大规模和“增加数量”的挑战，从而实现规模经济成本的降低；开发能在特定的工业加工过程中利用捕获的碳作为原料的新技术。

　　（2）与可再生能源市政电站相结合的区域能源系统中的灵活热电联产示范。技术焦点：研发、设计、测试、安装和示范在具有可再生（主要是地热、风或光电）发电能力的区域能源系统中使用或运行灵活热电联产系统的项目。灵活热电联产系统应具有自动无缝地响应可再生能源发电变化的能力，同时保持其基本负荷运行。所开发的灵活热电联产系统可由天然气、可再生燃料或二者组合提供燃料。         （刘文浩）