不吹不黑 這些「卡脖子」核心技術中外差距究竟有多大?
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當前,我國經濟進入新舊動能轉換關鍵時期,人工智慧、大數據、基因工程等新技術的廣泛應用正催生大量新產業。
儘管近年來技術創新取得了一系列重大突破,但在一些關鍵技術方面存在「卡脖子」的情況。
公眾有必要了解更多的東西,尤其應該知道,「我的國」也有不「厲害」的地方,甚至還受制於人!我們把我國有「卡脖子」危險的技術產品和目前領先甚至壟斷的國家一條條列舉如下,同時加上點評,具體來分析每一項目前中國的差距到底大不大。
關鍵領域中外差距到底有多大
高端顯示屏OLED生產設備真空蒸鍍機(日本)
——中國平板顯示已經做到了全球第一,差距在上游核心生產設備
「液晶屏骨頭」微球(日本)
——中國製造技術先進,但國產原材料不純影響微球性能
製造液晶顯示器用到的ITO靶材(日本、韓國)
——質量不穩定、材料不過關,從實驗室到量產才能突破大尺寸領域
國產大飛機用的航空鋼材(美國)
——還是材料問題,超強度鋼純凈度不夠
燃料電池膜電極組件關鍵材料(日本)
——中國實驗室成果達到國際水平,但量產有一致性和成本控制困難
新能源車的「心臟」鋰離子電池(美國、日本、韓國)
——美國強於研發設計,日本強於材料生產,中韓是第二梯隊
水下機器人深海油管焊接用的高端焊接電源(北歐)
——中國是全球最大焊接電源製造基地,差距在深海水下焊接設備和全數字化控制技術
海底觀測網系統水下連接器(美國、德國)
——事關國家安全,中國在實驗樣機階段,技術研究起步
全斷面隧道掘進機主軸承(德國、瑞典)
——中國已掌握直徑3米的主軸承核心技術,走出實驗室仍然是材料、工藝因素制約
機械設備高端軸承鋼(美國、瑞典)
——中國制軸工藝已經達到先進水平,還是材料差距
航空設計軟體(法國、美國)
——中國與國外同時起步,國家需要出台政策鼓勵國產軟體的開發和使用
高質量消費級電容和電阻(日本)
——短板還是材料,日本的MLCC產品可以做到1000層,中國產品在300層左右
光刻機(荷蘭、日本)光刻機鏡頭(德國)
——ASML的鏡片是蔡司技術,德國祖傳的磨鏡手藝,拋光鏡片上百年技術積澱;除了鏡頭,光刻機還要頂級光源和極致的機械精度(3萬個機械件,200多個傳感器)
上游高端電子化學品例如LCD用光刻膠(日本)
——中國能生產,關鍵指標不夠先進拿不到訂單
冷凍電鏡用的透射式電鏡(美國、日本)
——用於基礎科研領域的實驗技術,中國起步很早,因市場太小連德國蔡司都放棄了
發現創新藥的潛在靶點的利器iCLIP(美國)
——同樣是科研實驗技術,2010年誕生的新技術
自研作業系統(美國)
——PC、智慧型手機的作業系統沒有國家能成功挑戰美國
工業機器人算法、軟體(日本、德國、瑞士)
——差距在底層核心算法
自動駕駛汽車必備的雷射雷達(美國)雷射雷達晶片例如發射器(德國)
——國產雷射雷達最高40線,國外可做到64甚至128線,高解析度晶片生產工藝不成熟
航空發動機適航標準(美歐)民用大涵道比發動機(美國、英國)
——要長期的工業實踐和驗證技術來支持
航空發動機的短艙(美國、法國)
——安放發動機的艙室、複雜的集成系統,中國處於空白階段
為高鐵鋼軌養護整形的仿形銑刀刀盤和刀片(德國、奧地利)
——需要一種超硬合金材料,中國尚在學徒階段
高端工具機製造核心技術例如數控系統(德國、日本)
——基礎材料科學、工藝、設計上的差距;除了控制器,國產工具機的絲槓、導軌、伺服電機、力矩電機、電主軸、編碼器等主要功能部件主要依賴於國外產品
柴油發動機「心臟」電控柴油高壓共軌系統(德國、美國和日本)
——中國可以做,就是差些
高端液壓裝備的核心元件高壓柱塞泵(美國、德國、日本)
——性能指標上的差距在於材料製造
重型燃氣輪機的核心技術(美國、日本、德國、義大利)
——材料差距例如葉片材料,原因是設備、工匠、工藝的差距;基礎研究的積累差距:設計技術、核心的熱端部件製造技術
高端的手機射頻器件,高端濾波器、振蕩器等射頻元件(美國)
——半導體材料差距大,中國研究做得早,量產化還是問題多:材料的一致性、電性能均勻性
工業仿生機器人觸覺傳感器(日本)
——生產工藝,材料純度不過關,產品的一致性比較差;國內企業大多做氣體、溫度等類型傳感器
高速的(≥25Gbps)光晶片和電晶片(美國)
——中興通訊被制裁的用於光通訊領域的光模塊,低速的(≤10Gbps)光晶片和電晶片實現了國產
高端CT機探測器(美國、荷蘭、德國)
——探測器製造工藝、材質都是機密,醫學成像產業已經被美國專利壁壘限制
「卡脖子」核心技術的共性
看了上述列舉和分析,相信大家都有一個初步的印象。
下面來做一個小結:
第一個共性是,除了極少數空白,大部分中國不是不能造,不能替換,只是自己造的不夠好,「可以與國外產品在第三國市場公平競爭」的量產要求達不到。
有些領域,總體中國已經做到了第一,但其中最高端或特殊的產品做不好。
這些高端「卡脖子」技術今天被擺出來分析,說明中國製造確實成長到了一個新的階段。
第二個共性是,除了幾個高端製造的皇冠,幾個最複雜精密的系統,大部分的差距主要體現在材料。
觀察者網有過一篇文章分析這個問題:《材料學論文遠超美日德,為何中國材料工業水平還不行》。
有一個規律是,到了頂尖材料製造領域,某個品類,說是國家,其實全世界也就那麼屈指可數的幾家企業掌握。
第三個共性是,頂尖製造業=頂級設計+系統集成+精密製造能力,能三者通吃,包攬產業鏈上下游的國家不存在。
中國在許多領域已經能吃下三者中的一到兩項。
比如,日本雖然在顯示屏的材料上占據主導,但在整個產業上卻不能戰勝中國和韓國。
卡脖子」核心技術給我們的啟示
另外,我們還可以得到幾點啟示。
1,一些暫時難以追上的領域,發動機、作業系統、集成電路設備等(給圖紙給代碼都掌握不了核心技術),需要政策更多的支持,要做好打持久戰的準備。
這些地方,也特別需要防止「自主智慧財產權」的忽悠。
2,高端製造的元器件加工、關鍵設備配套,往往掌握在極少數久負盛名的供應商手中,集中在日本、美國、德國、瑞士等地,他們是數十年甚至百年如一日的大國工匠。
中國不可能也沒必要通吃。
前面已經分析了,德國蔡司有祖傳的絕活,也不是什麼鏡頭都做,也要看市場。
當然,在關鍵領域中國應該追趕,補上材料製造的短板,也可以有更多布局(不排除收購等手段)。
科技是國之利器,國家賴之以強,企業賴之以贏,人民生活賴之以好。
聚力突破一批「卡脖子」技術,搶占新產業新技術新動能制高點,中華民族的全面振興之路必定會越走越有力,越走越精彩。
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