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2月13日，美国能源部水电技术办公室（Water Power Technologies Office）发布《水电先进制造与材料战略》（Advanced Manufacturing and Materials for Hydropower Strategy），分析了美国水电行业发展面临的挑战，提出了3个总体目标和8个次级目标，确定了水电先进制造与材料研发的战略优先事项。

1 挑战

目前美国水电行业主要面临以下技术和物质挑战：①基础设施老化，设备部件的维护或更换越来越频繁和昂贵；②技术更新导致操作条件发生变化；③全球涡轮机转轮用钢铸件、大型机组发电机绕组、微芯片和数字组件等设备和部件的短缺、运输瓶颈等激发了供应链问题；④气候变化、公众生物多样性保护意识的觉醒等外部因素导致环境保护日益迫切。

2 目标

该报告提出了以下3个总体目标和8个次级目标：

（1）缩短维护时间、频率和成本，提高水电运行的可靠性。①结合创新型涂料和现场维修法，通过试点和工艺指导，缩短停机时间，降低安全风险；②提出新的试点测试方法，提高水电应用涂料和维修方法的性能和耐久性；③鼓励利益攸关方积极参与，支持可持续轴承解决方案的决策与部署。

（2）提高部件效率、灵活性和成本效益，扩大水电的创新设计空间。①为新的和现有的水电组件优先配置适应性传感器，以获取关键信息支持决策；②设立电力系统试点项目，降低微型水力发电的成本。

（3）推动水电技术应用。①提出创新型方法，量化新技术与传统替代品的价值；②通过升级或替换现有设施，确保其具备应用新水电技术的能力；③召集利益攸关方参与制定水电应用标准。

3 先进制造与材料研发的战略优先事项

面向3个目标，该报告确定了以下水电先进制造与材料研发的战略优先事项：

（1）提高水电运行可靠性。战略优先事项依次为涂料研发与应用、现场修复用先进机器人与焊接技术、自润滑轴承研发、功能梯度材料研发、减少表面摩擦的现代非常规加工技术、动力总成系统制造用新型金属合金研发、大型零件制造用增材制造工艺。

（2）扩大水电创新设计空间。战略优先事项依次为嵌入式传感器研发、动力总成组件用复合材料研发、压力管道的低成本材料及其制造工艺、非常规几何形状设计、混凝土3D打印技术、小型水电动力总成部件的金属增材制造工艺、土工织物与水库衬里等新材料研发、发电机新设计与新材料研发。

（3）推动水电技术应用。战略优先事项依次为成本性能评估与建模技术、质量保证和检测标准、增材性能的快速测试评估方法、用于材料表征和鉴定的先进成像技术、可再生材料研发与回收再利用方法。