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中国智造之路 国人还有哪些亟待攻克的核心技术?

2018-06-29
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科技时代,中国从农业大国,转向制造大国,再到转向中国智造的转型之路,前者轻松后者却并没有那么简单。信息爆炸的社会让世界看起来好像没有城墙,一切都是透明化,实际上,许多核心技术领域并没有被公开,信息机密无法获取,这些领域存在着很高的壁垒,还等待着国人去解决。

科技日报最近推出了一系列“卡脖子”技术的报道,这些报道中提到了可能会给国人带来“卡脖子”危险的技术产品,并将目前领先甚至垄断的国家一条条列举了出来:

           


高端显示屏OLED生产设备真空蒸镀机

领先国家:日本

短评:中国平板显示已经做到了全球第一,差距在上游核心生产设备


“液晶屏骨头”微球

领先国家:日本

短评:中国制造技术先进,但国产原材料不纯影响微球性能


制造液晶显示器用到的ITO靶材

领先国家:日本、韩国

短评:国内质量不稳定、材料不过关,从实验室到量产才能突破大尺寸领域


国产大飞机用的航空钢材

领先国家:美国

短评:国内短板还是材料问题,超强度钢纯净度不够


燃料电池膜电极组件关键材料

领先国家:日本

短评:中国实验室成果达到国际水平,但量产有一致性和成本控制困难


新能源车的“心脏”锂离子电池

领先国家:美国、日本、韩国

短评:美国强于研发设计,日本强于材料生产,中韩是第二梯队


水下机器人深海油管焊接用的高端焊接电源

领先国家:北欧

短评:中国是全球最大焊接电源制造基地,差距在深海水下焊接设备和全数字化控制技术


海底观测网系统水下连接器

领先国家:美国、德国

短评:事关国家安全,中国在实验样机阶段,技术研究起步


全断面隧道掘进机主轴承

领先国家:德国、瑞典

短评:中国已掌握直径3米的主轴承核心技术,走出实验室仍然是材料、工艺因素制约


机械设备高端轴承钢

领先国家:美国、瑞典

短评:中国制轴工艺已经达到先进水平,差距还是在材料上面


航空设计软件

领先国家:法国、美国

短评:中国与国外同时起步,国家需要出台政策鼓励国产软件的开发和使用


高质量消费级电容和电阻

领先国家:日本

短评:国内短板还是材料,日本的MLCC产品可以做到1000层,中国产品只在300层左右


光刻机、光刻机镜头

领先国家:光刻机是荷兰、日本;镜头是德国

短评:ASML的镜片是蔡司技术,德国祖传的磨镜手艺,抛光镜片上百年技术积淀;除了镜头,光刻机还要顶级光源和极致的机械精度(3万个机械件,200多个传感器)


上游高端电子化学品例如LCD用光刻胶

领先国家:日本

短评:中国能生产,关键指标不够先进拿不到订单


冷冻电镜用的透射式电镜

领先国家:美国、日本

短评:用于基础科研领域的实验技术,中国起步很早,因市场太小连德国蔡司都放弃了


发现创新药的潜在靶点的利器iCLIP

领先国家:美国

短评:同样是科研实验技术,2010年美国诞生的新技术


自研操作系统

领先国家:美国

短评:PC、智能手机的操作系统没有国家能成功挑战美国


工业机器人算法、软件

领先国家:日本、德国、瑞士

短评:国内的差距在底层核心算法


自动驾驶汽车必备的激光雷达;激光雷达芯片例如发射器

领先国家:美国和德国

短评:国产激光雷达最高40线,国外可做到64甚至128线,国内高分辨率芯片生产工艺仍不够成熟


航空发动机适航标准;民用大涵道比发动机

领先国家:美欧、英国

短评:国内需要长期的工业实践和验证技术来支持


航空发动机的短舱

领先国家:美国、法国

短评:安放发动机的舱室、复杂的集成系统,中国处于空白阶段


为高铁钢轨养护整形的仿形铣刀刀盘和刀片

领先国家:德国、奥地利

短评:需要一种超硬合金材料,中国尚在学徒阶段


高端机床制造核心技术例如数控系统

领先国家:德国、日本

短评:基础材料科学、工艺、设计上的差距;除了控制器,国产机床的丝杠、导轨、伺服电机、力矩电机、电主轴、编码器等主要功能部件主要依赖于国外产品


柴油发动机“心脏”电控柴油高压共轨系统

领先国家:德国、美国和日本

短评:中国可以做,就是差些


高端液压装备的核心元件高压柱塞泵

领先国家:美国、德国、日本

短评:国内在性能指标上的差距还是由于材料制造



重型燃气轮机的核心技术

领先国家:美国、日本、德国、意大利

短评:材料差距例如叶片材料,原因是设备、工匠、工艺的差距;基础研究的积累差距:设计技术、核心的热端部件制造技术


高端的手机射频器件,高端滤波器、振荡器等射频元件

领先国家:美国

短评:半导体材料差距大,中国研究做得早,量产化还是问题多:材料的一致性、电性能均匀性


工业仿生机器人触觉传感器

领先国家:日本

短评:生产工艺,材料纯度不过关,产品的一致性比较差;国内企业大多做气体、温度等类型传感器


高速的(≥25Gbps)光芯片和电芯片

领先国家:美国

短评:中兴通讯被制裁的用于光通讯领域的光模块,低速的(≤10Gbps)光芯片和电芯片实现了国产


高端CT机探测器

领先国家:美国、荷兰、德国

短评:探测器制造工艺、材质都是机密,医学成像产业已经被美国专利壁垒限制

          

通过上面的举例和简要分析,不难看出,除了极少数空白领域,大部分产品中国不是不能制造不能替换,只是中国制造的还不够好,“可以与国外产品在第三国市场公平竞争”的量产要求还达不到,部分产品差异化很小。他山之石可以攻玉,借鉴、模仿,最后的目的都是为了赶上和超越。一些暂时难以追上的领域,比如发动机、操作系统、集成电路设备等,属于即使给图纸给代码都掌握不了核心技术的行业,需要国家更多政策的支持,要做好打持久战的准备。另外高端制造的元器件加工、关键设备配套,依赖科学技术的高精密领域,往往掌握在极少数久负盛名的供应商手中,集中在日本、美国、德国、瑞士等国家,他们是数十年甚至百年如一日的大国工匠,中国创造、中国智造和这些世界先进水平还存在很大的差距,亟待国人去攻克。



(根据科技日报公开资料整理)




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