隨著能源危機、環保問題的日益嚴峻，航空航天、軌道交通材料輕量化已成為全球關注的焦點。同時，高效制備高性能輕量化合金材料也成為國際材料領域的前沿科學熱點，也是我國先進制造產業領域的重大戰略需求。我國近年來雖然在髙性能輕量化合金材料的制備技術開發上取得了舉世矚目的進展，但在原創性技術方面，仍顯著落后于發達國家，許多領域仍受限于發達國家的技術封鎖。尤其是，我國在高性能輕量化合金材料制備方面，缺乏熱力學、動力學理論和方法的突破與創新。

     針對我國輕合金產品結構低端、自主創新基礎薄弱、部分高端應用領域自主保障能力嚴重不足的現狀，聚焦先進民用飛機、海洋石油工程、乘用車等高端裝備的應用需求，攻克高性能輕合金材料設計、冶金質量及組織調控、殘余應力表征及控制以及產品一致性、穩定性和可靠性控制等關鍵技術，重點需要開展以下研究內容：

2、鈦及鈦合金材料

 鈦合金指的是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬，強度高、耐蝕性好、耐熱性高。鈦合金廣泛應用于制作飛機發動機壓氣機部件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等。鈦合金也應用在火箭、導彈和高速飛機的結構件。鈦及鈦合金以其優良的性能，也使其成為應用在海陸空的三棲金屬。

我國新型鈦合金的開發與發展

3、鎂合金

鎂基材料被譽為世紀最富于開發和應用潛力的“綠色材料”被廣泛應用于航空航天、軍事、交通及3C產品等領域中。交通工具輕量化成為當今發展趨勢，鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料。非常適用于交通運輸領域，是生產重量輕、油耗低、環保的新一代交通工具的最佳材料。

    隨著節能減排的壓力增加、國防安全級別的提升和生活品質要求的提高，這些因素將為鎂產業未來的發展提供快速增加的市場需求。

4、鋁及鋁合金

  “十三五”以來，我國鋁材生產能力和技術水平取得了巨大進步，2019 年鋁材產量達到 5.252×107 t，居世界首位。我國自主研發了 LC4、 LC9、LY12、2A12、2A16、7A04、7B04、7A50、 7B50 等系列鋁合金，建立了第一代、第二代、第三代鋁合金材料加工技術體系。近年來，我國自行研制的新型高強韌鑄造鋁合金、第三代鋁鋰合金、高性能鋁合金型材的性能均達到國際先進水平。在《變形鋁及鋁合金化學成分》（GB/T 3190—2020）中，近 10 年我國共增加了 29 個國產鋁合金牌號。其中北京工業大學在國際上率先掌握了含鉺彌散強化鋁合金的制備和加工技術，研發的含鉺 5E83 鋁合金冷軋板、5E06 鋁合金熱軋板、熱擠壓壁板等 5 個合金牌號列入國家標準，在國防及汽車等領域獲得重要應用，部分品種替代了進口產品。

    在汽車領域，我國的鋁合金汽車板已初具規模化生產能力，但成熟產品僅限 6016 與 5182 牌號，其他牌號仍未具備批量供貨能力。近年來，中國鋁業集團有限公司在汽車輕量化領域取得了一定的成果，開發了汽車用 6016、6014、5182、5754 合金，并在吉利汽車、海馬汽車制造中實現小批量應用。

    在船舶領域，我國近些年來開發的可以商業化應用的船用鋁合金板材/型材為5083、6061、6082 鋁合金，隨著國家深藍戰略的實施，中國已開始建造自己的郵輪、“海上牧場”、鉆井平臺、發電站、直升機平臺，招商局集團有限公司的第一艘極地號郵輪已交付使用。船體其他部位以及符合我國海洋與河流環境的鋁合金材料開發仍存在大量空白，尚需多領域、多學科交叉合作。