在太阳能热发电领域，中国科学院重点围绕塔式太阳能热发电系统装备开发和规模化示范、槽式太阳能发电系统真空管工程开发与产业化示范、百兆瓦级槽式太阳能与火电站互补发电技术研究与示范、低成本中低温太阳能燃料转化及分布式联供系统，突破塔式热发电的各环节关键、槽式热发电高温真空管、低成本高精度聚光器成型与集成、大容量-长周期储热、太阳能与火电互补系统集成设计、低成本太阳能燃料转化及分布式联供等关键核心技术。

　　在风电领域，中国科学院重点围绕近海风电和大型电场示范、5MW以上风电机组部件、适合中国风资源特点的风电机组关键部件大型以及超大型风电叶片、结构优化设计平台建设、试验测试公共平台建设、风力发电机组新技术研究和装置研发、风能海水淡化、风电储能系统等方面，突破大型以及超大型风电叶片的研究设计制造及检测、大型新型风力发电机优化设计、大型风电机组控制变流、海上风能利用技术的研究、结合当地风场特点的风电系统优化设计研究、适合于中国风资源特点的风电机组关键部件研发、大型蒸发冷却风力发电机等关键核心技术。

　　大力发展智能电网，中国科学院重点围绕电网适应性与大型风电场接入稳定性控制、电力电子智能变压器、大型风电场柔性直流输电接入、智能电网综合集成项目示范等方面，突破大型风电场电网接入、风电储能系统、电力电子变压器、故障电流控制、分布式智能电网的结构体系与运行控制等关键核心技术。

　　在生物能源产业，中国科学院重点围绕生物质直燃发电、木质纤维素生物液体燃料、集中式生物燃气、微藻生物燃料、生物质热化学转化能源产品等方面，突破生物质循环流化床燃烧、木质纤维素高效低成本预处理和催化转化分离提取、高效厌氧发酵以及系统集成、优质藻种选育和低成本规模培养以及高效采收加工、生物质高效预处理定向气化和高效催化合成等关键核心技术。

　　6.新材料产业

　　发展稀土材料技术，中国科学院重点围绕稀土清洁分离、稀土发光材料、稀土永磁、稀土合金、稀土催化等方面，突破新型萃取剂的研发及工业示范、高品质稀土荧光粉制备、高品质低成本激光晶体制备、激光晶体加工、永磁材料的配方设计与结构控制、热压稀土永磁材料的制备技术及装备、高强高韧耐热和耐腐蚀稀土镁合金材料制备、大尺寸高强耐热镁合金半连续铸棒工艺新技术先进的油气储运、大尺寸稀土镁合金构件无缝挤压成型、新型稀土Ce-P/TiO2催化剂等关键材料的制备、尾气净化器件的设计及催化剂负载、电厂脱硝脱硫一体化技术及产业示范等关键核心技术。

　　在功能材料方面，中国科学院重点围绕功能材料的制备、功能材料的结构设计与应用、功能材料的低成本化、生产与应用专用设备、功能材料制品的应用示范等方面，突破空阴极弧技术制备薄膜、高能束流熔敷技术制备高性能复合材料涂层、医用高分子微孔滤膜、高效节能陶瓷金卤灯、光伏电池的频率转换透明玻璃陶瓷、薄膜光伏电池的透明导电氧化物材料、LED半导体照明、第三代半导体材料、白光OLED照明等关键核心技术。

　　发展复合材料，中国科学院重点围绕碳纤维制备、碳纤维高性能低成本化、热塑性纤维复合材料、超高分子量聚乙烯纤维、专用生产装备等方面，突破碳纤维聚合技术、原丝制备技术和氧化碳化技术、批量稳定化制备关键技术和装备、热塑性树脂的选择与复合工艺的调控、热塑性树脂纤维纺丝及其与碳纤维的混杂织物设计和研制、热塑性预浸带工艺的优化及相关设备的设计研制、热塑性复合材料制件模压成型技术的研究、废旧碳纤维增强复合材料的回收工艺、高性能UHMWPE纤维冻胶纺丝、纤维混编设计与加工工艺研究等关键核心技术。

　　共性基础材料是新材料的基础和支撑，重点突破纳米、超导、智能等共性基础材料与器件的制备和材料设备的研制的关键核心技术，形成稳定、低成本和批量化成套制备工艺，提高材料服役效率和寿命，实现材料多功能集成化和智能化，提供满足社会经济发展和国家安全需求的基础材料。中国科学院重点围绕基础材料的制备、材料多功能集成化和智能化、材料的低成本和批量化制备、材料的实际应用与验证、材料制备的设备等方面，突破基于纳米材料的绿色打印、替代贵金属的纳米催化材料、碳纳米管功能薄膜及其复合材料、纳米分离膜材料、高效纳米光催化材料及污水深度处理、石墨烯的高效制备及其在储能的应用、纳米稀土荧光生物标记材料、新型人工骨复合材料、新型多功能医学造影剂、人工关节植入体关键材料、水体重金属污染的快速检测方法、高温超导微波器件及子系统、铁电压电单晶与器件、电(磁)流变液智能材料、智能“电子鼻”、多极子阵列声波测井用高温压电材料及换能器、新型磁敏材料与器件、热电材料与器件等关键核心技术。

　　在能源装备用关键结构材料领域，中国科学院重点围绕核电蒸汽发生器用Inconel690传热管、700℃超超临界蒸汽参数机组用耐热GH2984管材研制、先进工业燃气轮机热端涡轮叶片制造、能源用大型铸锻件冶金质量和性能优化与模拟等方面，突破耐热合金超纯净真空感应冶炼、管坯的热挤压、管材的制轧及热处理、管材无损探伤、无余量精密铸造、复杂精细结构陶芯制备、粉末制备及热障涂层工艺、钢锭宏观偏析模拟及控制手段、锻造和热处理过程的形变和相变组织演化模拟、具有复杂外形筒体类锻件的近终形锻造技术和变形均匀性控制、核电压力容器锻件和蒸发器管材的热加工制造工艺、极端苛刻条件下金属结构材料长寿命考核等关键核心技术。

　　7.新能源汽车产业

　　中国科学院重点围绕动力电池及其管理、驱动电机及传动、汽车电子控制、燃料电池、汽车节能、电动汽车的整车示范推广等方面，突破动力电池关键材料和电池管理、永磁电驱、轮毂电机、车用芯片与车用网络协议、提高车用燃料电池寿命、降低车用燃料电池成本、轻量化材料、电动汽车增程、新型混合动力等关键核心技术。