除了高端芯片之外,目前我国还有哪些产品造不出需要进口?

中国制造业目前已取得了举世瞩目的成就,从落后挨打,到现在巨龙腾飞,中国制造人付出了巨大心血和努力。然而不可否认的是,中国目前许多产品仍然高度依赖进口,中国制造在这些领域的研发和生产依然存在难以攻破的技术难关。这其中有关乎中国工业命脉的核心产品,也有和我们生活息息相关的工业零部件,今天小编就来为大家盘点中国严重依赖进口的20项产品:1、高端数控机床机床是现代制造的基础,没有机床的支撑,现代制造将寸步难行。随着时代和科技的发展,制造业对精密加工的要求越来越高,更高精度的产品不得不依赖高端数控机床。目前国内的高性能机床基本上都是从德国、美国、日本这些国家进口,高端数控机床自给率不足10%,虽然我国不断加大对高端机床的研发投入,但国产机床精度和使用寿命远远达不到世界同类水平。2、芯片小到平时使用的智能手机,大到登月用的超级计算机,芯片可以说是无处不在。2018年中国芯片市场超过4000亿美元,然而令人遗憾的是中国核心集成电路国产芯片占有率多项为0,贸易逆差高达1657亿美元,芯片之痛是中国制造难以抹去的阴影。尽管我国正在加大攻关芯片技术的力度,但中国企业在全球芯片产业格局中仍处于中低端领域,目前中国能自主制造类比、分离等低端芯片,但逻辑、存储等高端芯片目前都无法自给。3、光刻机光刻机被誉为芯片之母,国产芯片的匮乏一定程度上源于光刻机的无力。目前制造高端芯片的光刻机,全球只用荷兰ASML和日本尼康和佳能拥有,其中荷兰的ASML占据全球份额的87.4%,由于受到美国的影响,这些精端装备是是禁止向中国出口的,这些核心装备是用钱买不来的,只能靠中国人自己的智慧和双手。如今半导体工业正在挑战的制程工艺为5nm和7nm,这个尺寸不到头发丝直径的万分之一。在这个精度条件下加工,任何传统的加工方式都毫无用武之地,“工欲善其事,必先利其器”,要想半导体产业突破技术封锁,要想开发先进的半导体制程,就必须要有先进的光刻机。4、操作系统尽管国产智能手机已取得世界领先地位,但在智能手机的操作系统上中国仍一片空白。目前谷歌的Android操作系统市场占比高达81.5%,苹果IOS占比18.4%,美帝几乎垄断了整个智能手机的操作系统市场。中国要想真正实现智能手机的自主生产,操作系统的空白是永远绕不开的问题。而建设操作系统最重要的软件生态系统,需要芯片厂商、系统厂商、软件厂商的数年如一日地共同协作。5、医疗器械医疗器械是指直接或间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、
材料及其他类似或者相关的物品, 包括所需要的软件,
主要用于医疗诊断、监护和治疗。没有医疗器械,中国上亿医患病人难以得到及时救治。尽管我国医疗行业日益完善,但很多医疗器械多进口于德国、日本、瑞士,这种高端精密仪器,一台设备的成本通常高达百万甚至千万。目前我国医疗器械和发达国家的差距主要体现在高端产品上。国产医疗器械同质化严重,例如我国仅生产输液器、注射器的企业就有200多家,缺乏差异化和创新意识。6、航空发动机中国的火箭能去月球,四代战机能自主研发,但航空发动机依然高度依赖进口。目前世界航发领域,美国英国的航空发动机的霸主地位难以撼动,美国普惠(PW:普拉特·惠特尼)、通用(GE:通用电气)和英国的罗罗(RR:罗尔斯·罗伊斯,又名劳斯莱斯)牢牢占据航发三甲的位置,国产发动机市场占有率不足1%。航空发动机的缺失不仅关乎我国民航事业的发展,更已成为制约我国空军战力的一个去重要因素。以我国的J-20战机为例,歼-20在早期发动机远远落后于F-22装备的F119,无法进行超音速巡航,而超音速巡航是四代机的一个重要标准,所以只能在气动布局上做文章。可以说没有国产航空发动机的突破,就没有我国空军的未来。7、汽车发动机目前国产发动机依然喜欢买别人技术、捡别人淘汰的技术,导致国产汽车品牌质量跟不上同期的合资企业和进口汽车,国产发动机无论在制程、可靠度与国外都有较大差距。在自主品牌快速发展的今天,国产车在外观设计和车身做工上进步非常大,某些优秀产品在这些方面甚至可以赶超合资,但再好的外观设计和做工依然弥补不了发动机的短,一台优秀的发动机将是国产汽车赢得消费者信赖的重要基础。8、船舶柴油发动机中国造船技术位居世界前列,但在船舶柴油发动机却高度依赖进口,国内在船舶动力装置中,有95%以上为柴油机动力装置,而世界上的船舶柴油机基本被MAN
B&W柴油机公司和瓦锡兰公司垄断。不仅船舶发动机市场被国外牢牢占据,专利封锁也难以突围。曾有报导称国内中西部地区有一家国有企业制造了300多台船舶用中速机,赢利上亿元,可是当该企业在缴纳知识产权费后,盈余所剩无几。国产发动机要想厚积薄发,突破专利封锁成为重中之重。9、高端传感器无论是智能手机、智能硬件还是智能家居,高端传感器可谓无处不在,高端传感器已成为数字化时代的基础配件。目前我国最缺乏的是高端的、灵敏的传感器。就总体水平而言,国产的传感器产品仍以中低端为主,技术水平相对落后。中国市场上的中高端传感器进口占比达80%,数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。10、转辙机转辙机是道岔控制系统的执行机构,它可以很好地保证行车安全,提高运输效率,改善行车人员的劳动强度。目前我国自主生产的ZD6转辙机精度远远不及西门子S700K,达不到使用要求,只能依赖进口。11、高端轴承在我们的生活中轴承几乎无处不在,小到路边的共享单车、家里的家用电器,大到上天的宇宙飞船,下水的航空母舰,没有轴承这一切都无法存在。然而应用于精密机床的主轴承,我国在技术上仍处于一片空白。滚动轴承的精度一般分为P0、P6、P5、P4和P2五个等级,用于精密机床主轴上的轴承精度应为P5及以上级,而对于数控机床、加工中心等高速、哈尔滨轴承高精密机床的主轴支承,则需选用P4及以上级超精密轴承。P4及以上级超精密轴承对技术性能和可靠性要求很高,国内需求的一半以上都依赖进口。12、大型机大型机也被称为大型主机,依靠其强大的数据存储能力和安全性某些重要行业具备了“不可替代性”。大型机担着企业、机构最核心的应用,例如银行的资金交易,用户数据等等。如果四大行这样的大银行大型机出了大故障,银行转账和ATM机都将瘫痪,我们日常使用的移动支付将无法正常运作。如此重要的企业设备中国却严重依赖进口,其主要原因在国产大型机安全性和可靠性远远落后于IBM。13、透射电子显微镜透射电子显微镜是利用高能电子束,充当照明光源而进行放大成像的大型显微分析设备。相比于光学显微镜,透射电子显微镜可以看到看清小于0.2um的细微结构,是我国科研领域重要器械。目前我国还无法生产高精度的透射电子显微镜,高校和科研机构使用的电镜大多进口自美国、日本和荷兰。14、数控刀具数控刀具是工业生产的牙齿,没有刀具原材料的加工就是无稽之谈。目前国产数控刀具在工艺和图层工艺上和进口的还是有很大的差距,精度和耐用性都不如进口刀具,再加上高端机床技术的缺失,我国数控刀具只能依赖进口。15、高精度机械手机械手是工业机器人的最重要的部件之一,随着中国制造业逐步走向数字化、智能化对工业机器人的精度要求也越来越高。目前世界上最先进的KUKA工业机器人,凭借其灵活的机械手已经能和乒乓球世界冠军进行比赛,而我国依然无法生产高精度的机械手,导致我国工业机器人自主生产严重落后。16、基因检测仪前段时间网上爆出的基因编辑婴儿事件引起了广泛关注,许多人以为我国已掌握基因编辑技术,然而令人遗憾的是中国连一台基因检测仪都造不出来。基因测序仪诞生于1986年,目前已经走过了30多年,其中超过99%的设备都是美国研发、设计和生产的,如果没有美国的先进机器作为技术支撑,中国的基因工程将举步维艰。17、真空蒸镀机随着搭载京东方OLED
屏幕的华为mate20的上市,国产OLED
屏幕在国际市场上将扮演着越来越重要的角色。然而作为OLED面板制程的“心脏“:真空蒸镀机,其核心技术仍然牢牢掌握在日本Canon
Tokki手里。Canon
Tokki的年产量通常只有几台到十几台之间,还没出厂就被抢购一空,可谓有钱也买不到。它能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内,没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业,在这个领域我们没有发言权。18、
感光干膜感光干膜是一种特殊的制造印制电路板(PCB)的专用品,通常由聚乙烯膜、光致抗蚀剂膜和聚酯薄膜三部分组成。感光干膜主要作用是隔绝氧气、分层和避免机械划伤,没有它电路板的寿命将大幅下降。2017年我国光致抗蚀干膜产量约0.7亿平方米,仅占国内消费量的1/3,绝大部分依赖进口。19、抗癌药《我不是药神》第一次引起人们对于进口药价的思考,进口药之所以售价如此之高一方面是国外制药企业高昂的研发投入,另一方面也源于国产创新药缺失。2017年我国肿瘤药规模超过1400亿,但其中95%依赖进口。一种新药对于癌症患者来说是救命稻草,但对于制药企业来说是6-10年上百亿元的研发投入。让中国癌症患者早日吃上廉价的国产药,中国制造企业仍有很长的路要走。20、数码相机中国的火箭都上太空了,却造不出一台小小的数码相机,难道数码相机制造工艺要求比火箭还高吗?其实还真是,单反数码相机技术门槛很高,需要最前沿的光学、电子、机械技术相结合。像如今单反相机的快门速度可以达到1/4000秒,部分高端机型甚至达到1/8000秒如此高速的快门对加工精度和可靠度有着极其严苛的要求,中国机械加工条件目前还难以达到这样的水平。

当前我国有很多高精尖的产品仍然严重依赖进口,比如下面这些产品:

目前国产医学影像设备的大部分元器件依赖进口,至少要花10年、20年才能达到别人的现有水平。在传统医学成像上,中国最早的专利比美国平均晚20年。在专利数量上,美国是我国的10倍。这意味着整个产业已经完全掌握在国外企业的手里了,所有的知识产权,所有的原创成果,所有的科研积累都在国外,中国只占很少的一部分。

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《自家的掘进机却不得不用别人的主轴承》

这就是一种工匠精神,这种工匠精神在日本非常普遍,
很多企业都是在某个领域精耕细作,不片面追求规模,但却极力追求把产品做到极致,而这种工匠精神正是目前很多中国企业所缺乏的。

24 掘进机主轴承

螺栓看起来是很普通的一个零件,貌似没有什么高端的技术含量,但是目前我国包括高铁、飞机等设备上所使用的永固螺栓几乎100%进口,进口来源国主要是日本和德国。

电控柴油高压共轨系统相当于柴油发动机的“心脏”和“大脑”,其品质的好坏,严重影响发动机的使用。柴油机产业是推动一个国家经济增长、社会运行的重要装备基础。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家,而在国内的电控柴油机高压共轨系统市场,德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。和国外先进公司的产品相比,国产高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距,成本上的优势也不明显。

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现在,我们话语体系中“与世界接轨”似乎已成为某种与“自信”相悖的标签。以高铁为例,就是全面和世界接轨的最成功案例,中国高铁从技术到标准、从制造到运营都和现有的世界工业体系接轨。但是中国还有很多技术被外国所垄断,因为自主研发不够而被国外技术卡壳,这35项卡住我国脖子的技术,只是冰山一角!

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18 高端轴承钢

发动机是大型设备核心部件,比如飞机、汽车、轮船等等,目前我国也有不少企业能生产一些发动机,比如潍柴,玉柴等等,但是一些高端发动机仍然无法自给自足,比如航空发动机依然高度依赖进口,目前世界航空发动机基本被美国普惠(PW:普拉特·惠特尼)、通用和英国的罗罗(RR:罗尔斯·罗伊斯,又名劳斯莱斯)牢牢占据航发三甲的位置,国产发动机市场占有率不足1%。

1 光刻机

最近一段时间,随着中美贸易争端的不断升级,我国芯片的问题再一次被推到了风口浪尖上。大家都知道芯片对于现代工业的重要程度,目前很多高端设备都需要用到芯片,芯片就像一个设备的大脑,离开了大脑那这个设备就算其他部位再高级也没法运转。

随着我国近年来高铁的迅猛建设,钢轨养护问题也愈加让业内专家忧心。若养护不到位,不仅折损生命周期,还存在高风险隐患。我国自主创新研发的双动力电驱铣磨维护机器人装备——被称为钢轨‘急救车’的铣磨车可为钢轨“保驾护航”。但铣磨车最核心部件铣刀仍需从国外进口。铣刀的材料是一种超硬合金材料。对其中金属成分我们已然了解,但就是不知人家是怎么配比、合成的,如同琢磨某种中药的祖传秘方、各种药材比例是多少,都不甚明了。

但是目前我国很多工业产品都是大而不强,在这些销往全球各地的产品当中,很多核心零部件都是从国外进口,然后通过组装之后再销往这些国家。

目前使用范围最广的是美国的300M钢,该材料采用真空热处理技术,避免了渗氢,零件表面光亮,无氧化脱碳、增碳和晶界氧化等缺陷,提高了表面质量。而国内用于制作起落架的国产超强度钢材有时会出现点状缺陷、硫化物夹杂、粗晶、内部裂纹、热处理渗氢等问题,这些问题都与冶炼过程中纯净度不够有关系。所以我国在高纯度熔炼技术方面与美国还有较大差距,存在很大提升空间。

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超精密抛光工艺在现代制造业中有多重要,其应用的领域能够直接说明问题:集成电路制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、精密模具、航空航天。“它是技术灵魂”。美日牢牢把握了全球市场的主动权,其材料构成和制作工艺一直是个谜。换言之,购买和使用他们的产品,并不代表可以仿制甚至复制他们的产品。

如果某一项技术在前人的基础上进行研究和改善,那可以在短时间内实现新的突破,但是如果从零开始,那难道是非常大的。而西方国家在高精尖技术上之所以能走在全球前列,因为很多国家都是实现技术共享,比如日本得到美国的支持,荷兰的光刻机也得到美国的支持。而一直以来以美国为首的西方国家一直对我国进行技术封锁,限制向我国出口一些关键部位的产品。正因为如此,我国很多技术都需要从0开始,这个难度是非常大,进程也很慢。

5 触觉传感器

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《水下连接缺国产利器,海底观测网傍人篱壁》

第四、科研环境的问题

中国的核心工业软件领域,基本还是“无人区”。工业软件缺位,为智能制造带来了麻烦。工业系统复杂到一定程度,就需要以计算机辅助的工业软件来替代人脑计算。譬如,芯片设计生产“必备神器”EDA工业软件,国产EDA与美国主流EDA工具相较,设计原理上并无差异,但软件性能却存在不小差距,主要表现在对先进技术和工艺支持不足,和国外先进EDA工具之间存在“代差”。国外EDA三大巨头公司Cadence、Synopsys及Mentor,占据了全球该行业每年总收入的70%。发展自主工业操作系统+自主工业软件体系,刻不容缓。

除了科研院所之外,目前在很多企业的科研部门也有类似的问题,有些企业领导没有直接参与科研,但是有科研成果出来之后却成了领导的功劳,结果奖金、评选、职位什么的都给了哪些有发言权的领导,而那些真正做出科研的人得不到奖励和发展,这样直接挫伤了很多人的积极性。如果这种科研环境得不到有效的改善,
那想要突破一些高精尖技术是很难的。

《适航标准:国产航发又一道难迈的坎儿》

目前全球的高端手机屏幕几乎被韩国的三星+LG以及日本JDI+夏普霸占,虽然我国的京东方、中国电子等企业也能生产一些屏幕,而且掌握了一些核心技术,但仍然不能满足我国对高端屏幕的需求。

《“命门火衰”,重型燃气轮机的叶片之殇》

2、精密仪器

《数据库管理系统:中国还在寻找“正确打开方式”》

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12 高端电容电阻

第二、国外技术封锁

4 航空发动机短舱

通过观察西方发达国家我们可以发现绝大部分高精尖技术都是掌握在企业的手里,企业是也这些国家科研的主力,很多企业每年都舍得花很大的钱去搞研发,研发费用甚至可以达到企业应收的10%以上,这种研发强度是非常大的。

普京娱乐 ,液压系统是装备制造业的关键部件之一,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,都离不开液压系统。高压柱塞泵是高端液压装备的核心元件,被称作液压系统的“心脏”。中国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二,但产业大而不强,尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵,90%以上依赖进口。
国内生产的液压柱塞泵与外国品牌相比,在技术先进性、工作可靠性、使用寿命、变量机构控制功能和动静态性能指标上都有较大差距,基本相当于国外上世纪90年代初水平。

9、高铁关键部位

《通往超精密抛光工艺之巅,路阻且长》

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《环氧树脂韧性不足,国产碳纤维缺股劲儿》

4、高端发动机

许多行业都会陷入窘境。仅微电子领域,中国每年就要进口价值几百亿元人民币的微球。2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模约千亿美元,位居全球第一。但这面板中的关键材料——间隔物微球,以及导电金球,全世界只有日本一两家公司可以提供。这些材料也像芯片一样,给人卡住了脖子。

3、先进医疗设备

目前全世界最流行的两种数据库管理系统是Oracle和MySQL,都是甲骨文公司旗下的产品。竞争者还有IBM公司以及微软公司的产品等。甲骨文、IBM、微软和Teradata几家美国公司,占了大部分市场份额。数据库管理系统国货也有市场份额,但只是个零头,其稳定性、性能都无法让市场信服,银行、电信、电力等要求极端稳妥的企业,不会考虑国货。

除了芯片之外,目前我国还有很多高精尖的产品也是严重依赖进口的。

29 锂电池隔膜

1、数控机床

触觉传感器是工业机器人核心部件。精确、稳定的严苛要求,拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐,目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中,几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件,售价10万元,而国内产品多为一点式,一般100元一个。

第三、材料问题

在尺寸的问题上,国内ITO靶材企业一直鲜有突破,而后端的平板显示制造企业也要仰人鼻息。烧结大尺寸ITO靶材,需要有大型的烧结炉。国外可以做宽1200毫米、长近3000毫米的单块靶材,国内只能制造不超过800毫米宽的。产出效率方面,日式装备月产量可达30吨至50吨,我们年产量只有30吨——而进口一台设备价格要花一千万元,这对国内小企业来说无异于天价。

数控机床是现代制造的基础,没有机床的支撑,现代制造可谓是寸步难行,目前我国自己也能生产一些机床,但是涉及到一些高精尖的数控机床就依赖进口了,目前国内的高性能机床基本上都是从德国、美国、日本这些国家进口,高端数控机床自给率不足10%。

《国产焊接电源“哑火”,机器人水下作业有心无力》

精密仪器直接影响着科学研究以及基础科学的发展,同时也是很多尖端设备制造不可或缺的部分,但是目前我国使用的高端科研仪器都严重依赖进口,比如检验仪器,光学仪器等很多设备都需要进口。

31 超精密抛光工艺

6、光刻机

6 真空蒸镀机

目前我国有很多企业做得很大,追求大已经成为了很多企业发展的重要目标之一,企业上市、成为世界500强是很多企业经营者的重要目标,而为了达成这样的目标,很多企业都是片面的去追求扩大产能而忽视了一种精工细作的工匠精神。

《一层隔膜两重天:国产锂电池尚需拨云见日》

轴承是动力装置不可或缺的部位,轴承在我们的生活中轴承几乎无处不在,小到路边的共享单车、再到电冰箱、洗衣机、电脑散热风扇、抽油烟机、手机里的振动马达,路上行驶的汽车,大到航空母舰都离不开轴承,这里面很多轴承其实我国也能生产,但是对于应用于精密设备的主轴承,我国在技术上仍然难以自给自足,目前我国P4及以上级超精密轴承一半以上都依赖进口。为什么我国造不出一些高精尖设备?

冷冻电镜可以拍摄微观结构高清3d“彩照”,是生命科学研究的利器,透射式电镜的生产能力是冷冻电镜制造能力的基础之一。目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家,分别是日本电子、日立、FEI,国内没有一家企业生产透射式电镜。匹配冷冻电镜使用的工具都需要原装,零件坏了找不到人修理,只能等待零件邮寄到货后进行更换。对于中国的冷冻电镜使用者们来说,这样的体验可能还要持续不短的时间。

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7 手机射频器件

但是目前我国高端芯片却严重依赖进口,比如2018年我国进口的芯片金额为20584.1亿人民币,约为全国进口商品总额的14.62%,而同期进口的石油总金额是15881.7亿人民币,约为全国进口商品总额的11.28%,可以看出芯片是我国进口最大的产品。

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高铁一直是我国的一个骄傲,从进口到模仿到自主研发,短短几年时间我国的高铁就走到世界的前列,让其他国家羡慕不已,但是目前高铁上有些核心零部件仍然依赖进口,这些零部件包括螺栓、齿轮传动系统、转向架等构件、轴承等等。

《高端轴承钢,难以补齐的中国制造业短板》

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这是因为现代科技、工业的发展,既离不开不同国家不同公司技术、产品上的相互合作,也离不开发达国家所构建的这一套知识体系。如果我们把自主创新理解成完全要自己干,要构建起来自己的一套体系,这显然是违背人类社会发展规律的。

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35 扫描电镜

7、高端螺栓

中国已经连续5年成为世界第一大机器人应用市场,但高端机器人仍然依赖于进口。由于没有掌握核心算法,国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如工业机器人“四大家族”发那科、ABB、安川、库卡的产品。核心算法差距过大,导致国产机器人稳定性不佳,故障率居高不下。算法的差距不只体现在核心控制器上,更拖慢了伺服系统响应的速度。

我国是世界第二大经济体,世界第一大制造业国家,世界第一贸易国,全球很多产品都由中国生产,而且中国也有很多企业,很多科研机构,但是为何我国却造不出一些高精尖的设备的?这里主要有几个原因:

10 激光雷达

高精尖设备以及仪器对材料的要求都很高,这些材料需要具备耐磨、耐高温等性质,虽然最近几年我国在特殊材料制作上取得了很大的进步,但是目前涉及一些高端设备制作所需要的材料仍然依赖进口。比如特种钢材、合金钢等材料基本都是从日本韩国等国家进口,而这些国家制造特种钢的原材料有可能就是从中国进口的,通过加工成特种钢之后再返销给中国。

《核心工业软件:智能制造的中国“无人区”》

目前我国是世界第一大制造业国家,工业生产总值位于全球第一,我国制造的商品销往全球各地,中国的制造业规模在2010年首次超过美国成为全球最大的制造业国家之后就一直长期霸权全球第一的位置,比如2018年我国工业增加值已经超过30万亿人民币(大约是4.3万亿美元),占世界造业的比重接近30%。

ITO靶材不仅用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管,还用于太阳能电池和抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜等,在全球拥有广泛的市场。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30纳米至200纳米。

相反,
日本、德国这些国家有很多企业规模并不大,但是他们却掌握着很多核心的技术,这些技术就连很多世界500强都离不开他们。我们举一个最简单的例子,我们前面所说的我国高铁的螺栓是从日本进口的,而生产这些螺栓的企业并不是什么知名企业,而是一家小公司,这家公司叫做哈德洛克,全公司只有45名员工,但是这个公司所生产的螺栓却是世界最顶级的,连美国、德国这些国家都进口他们的产品。

电容和电阻是电子工业的黄金配角。中国是最大的基础电子元件市场,一年消耗的电阻和电容,数以万亿计。但最好的消费级电容和电阻,来自日本。电容市场一年200多亿美元,电阻也有百亿美元量级。所谓高端的电容电阻,最重要的是同一个批次应该尽量一致。日本这方面做得最好,国内企业差距大。国内企业的产品多属于中低端,在工艺、材料、质量管控上,相对薄弱。

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《居者无其屋,国产航空发动机的短舱之困》

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用于火箭发动机的钢材需具备多种特性,其中高强度是必须满足的重要指标。然而,不锈钢的强度和防锈性能,却是鱼和熊掌般难以兼得的矛盾体。火箭发动机材料如果如果严重生锈,将带来很大影响。完全依靠材料自身实现高强度和防锈性能兼备,这是世界性难题。现在,我国航天材料大多用的是国外上世纪六七十年代用的材料,发达国家在生产过程中会严格控制杂质含量,如果纯度不达标,便重新回炉,但国内厂家往往缺乏这种严谨的态度。

5、汽车核心部位

主轴承,有全断面隧道掘进机的“心脏”之称,承担着掘进机运转过程的主要载荷,是刀盘驱动系统的关键部件,工作所处状况十分恶劣。与直径仅有几百毫米的传统滚动轴承相比,掘进机主轴承直径一般为几米,是结构最复杂的一种轴承,制造需要上百道工序。就掘进机整机制造能力而言,国产掘进机已接近世界最先进水平,但最关键的主轴承全部依赖进口。德国的罗特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占据市场。

我们都知道我国是世界上最大的汽车生产国和消费国,但是汽车上所需要的很多核心部位都严重依赖进口,比如汽车自动档变速器、无级变速器,专用链条和钢带等这些设备90%依赖进口。

27 燃料电池关键材料

任何技术的发展都需要一定的历史积累,特别是这些高精尖社保更需要历史的积累,目前我国真正的工业化时间只有40年左右,而欧美日等西方国家的工业化进程已经有上百年,他们的技术积累远远超过了我国的积累,所以我国在短期之内想要赶上这些发达国家还是有一定难度的。

2 芯片

10、高端轴承

2018年,射频芯片市场150亿美元;高端市场基本被Skyworks、Qorvo和
博通3家垄断,高通也占一席之地。射频器件的另一个关键元件——滤波器,国内外差距更大。手机使用的高端滤波器,几十亿美元的市场,完全归属Qorvo等国外射频器件巨头。中国是世界最大的手机生产国,但造不了高端的手机射频器件。这需要材料、工艺和设计经验的踏实积累。

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《航空软件困窘,国产飞机设计戴上“紧箍咒”》

第六、很多企业缺乏工匠精神

扫描电子显微镜,一种高端的电子光学仪器,它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域和工业部门,被称为“微观相机”目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口,每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中,主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜只占约5%—10%。

但是目前我国很多企业对于科研投入都不是很重视,绝大部分企业首先要考虑的是销量和利润,追求的是短期之内的利润,所以他们舍不得花钱去搞研发,他们更愿意花些钱去购买国外的零部件,很少有企业愿意花大钱去搞费时费力的研发。

22 高压共轨系统

光刻机是制造芯片的重要设备,目前我国有些企业也能生产一些光刻机,但是基本都是90nm以下的中低端光刻机,40nm工艺以上的光刻机仍然依赖进口,特别是7nm的光刻机就算有钱还不一定能成功买到国外的东西。

碳纤维质量能比金属铝轻,但强度却高于钢铁,还具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性,其中一个关键的复合辅材就是环氧树脂。但目前国内生产的高端碳纤维,所使用的环氧树脂全部都是进口的。目前,我国已能生产T800等较高端的碳纤维,但日本东丽掌握这一技术的时间是上世纪90年代。相比于碳纤维,我国高端环氧树脂产业落后于国际的情况更为严重。

第一、历史积累问题

iCLIP是一种新兴的实验技术,是研发创新药的最关键的技术之一。它的发明,让人们抛弃精密的观测仪器,也能确定RNA和蛋白质在哪个位置“交汇”,甚至可以读出位点“密码”。iCLIP技术难,犹如万千人海中找一个人,要从几十亿个碱基对找到一个或几个确定的结合点,精确度可想而知。国外研究团队已在此领域展开“技术竞赛”,研究论文以几个月为周期轮番上演。国内实验室却极少有成熟经验。

第五、很多企业舍不得花钱搞研发

飞机上安放发动机的舱室,俗称“房子”,是航空推进系统最重要的核心部件之一,其成本约占全部发动机的1/4左右。短舱需要将发动机包覆,减少飞行阻力;其进气道还要具有防、除冰的能力;飞行中,要保护发动机不受干扰正常工作;在地面,需要做到方便发动机的维护和维修,一旦短舱有损,飞行中可能会引起发动机严重事故。短舱越大技术难度越高。我国在这一重要领域尚属空白。查阅所有公开资料,我国尚无自主研制短舱的专门机构,相关院校似乎也没有设置相关的学科。

8、高端手机屏幕

11 适航标准

目前我国很多地方的医院规模都很大,而且设备也很先进,但是高端医疗设备都严重依赖进口,比如80%的CT、中高档监视仪,85%的检验仪器,90%的超声波仪器、磁共振设备、心电图机都是外国品牌。

26 水下连接器

目前我国的科研人员很多,科研机构也很多,但是很多机构和科研人员都是出工不出力,甚至有些人利用自己的权位窃取他人科研成果。这导致有些没有能力的人长期在一些关键岗位上霸占,而那些真正有实力的人却得不到发挥的空间,这点可以从一些海归科学家返回中国工作但又重返美国看出一些问题。

《中国半导体产业因光刻胶失色》

17 铣刀

光刻胶主要成分有高分子树脂、色浆、单体、感光引发剂、溶剂以及添加剂,开发所涉及的技术难题众多,需从低聚物结构设计和筛选、合成工艺的确定和优化、活性单体的筛选和控制、色浆细度控制和稳定、产品配方设计和优化、产品生产工艺优化和稳定、最终使用条件匹配和宽容度调整等方面进行调整。因此,要自主研发生产,技术难度非常之高。

《射频器件:仰给于人的手机尴尬》

28 高端焊接电源

一款航空发动机要想获取一张放飞证,必须经过一套非常严格的“适航”标准体系验证,涵盖设计、制造、验证和管理。但目前在国际上,以FAA和欧洲航空安全局的适航审定影响力最大,认可度最高。尽管在规章要求层面,中国与FAA基本一致,但由于国产航空发动机型号匮乏,缺乏实际工程实践经验,使我国适航规章缺少相应的技术支撑。实际型号的适航验证工作,成为被卡在别国空域之外的关隘。

33 高强度不锈钢

《激光雷达昏聩,让自动驾驶很纠结》

34 数据库管理系统

《这些“细节”让中国难望顶级光刻机项背》

《航空钢材不过硬,国产大飞机起落失据》

《拙钝的探测器模糊了医学影像》

制造芯片的光刻机,其精度决定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展览上,中国生产的最好的光刻机,加工精度是90纳米。这相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外已经做到了十几纳米。

机器人每完成一个动作,需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同作战。对于单台伺服系统,国产机器人动态与静态精度都很高,但高端机器人一般同时有6台以上伺服系统,用传统的控制方法难以取得好的控制效果。

激光雷达是个传感器,自带光源,主动发出激光,感知周围环境,像蝙蝠通过超声波定位一样。它是自动驾驶汽车的必备组件,决定着自动驾驶行业的进化水平。但在该领域,国货几乎没有话语权。目前能上路的自动驾驶汽车中,凡涉及激光雷达者,使用的几乎都是美国Velodyne的产品,其激光雷达产品是行业标配,占八成以上市场份额。

21 光刻胶

8 iCLIP技术

作为新能源车的“心脏”,国产锂离子电池目前“跳”得还不够稳。电池四大核心材料中,正负极材料、电解液都已实现了国产化,唯独隔膜仍是短板。高端隔膜技术具有相当高的门槛,不仅要投入巨额的资金,还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线。高端隔膜目前依然大量依赖进口。

15 核心算法

《真空蒸镀机匮缺:高端显示屏上的阴影》

除了船舶、遥感卫星,海底观测网已成为第三种海洋观测平台——通过它,人类可以深入到水下观测和认识海洋。如果将各类缆系观测平台比作胳膊、腿,水下连接器就好比关节,对海底观测网系统的建设、运行和维护有着不可替代的作用。目前我国水下连接器市场基本被外国垄断。一旦该连接器成为禁运品,整个海底观测网的建设和运行将被迫中断。

3 操作系统

结论与启示

《微球:民族工业不能承受之轻》

燃气轮机广泛应用于舰船、火车和大型电站。我国具备轻型燃机自主化能力;但重燃仍基本依赖引进。国际上大的重燃厂家,主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。与中国合作都附带苛刻条件:设计技术不转让,核心的热端部件制造技术也不转让,仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。没有自主化能力,意味着我国能源安全的重要一环,仍然受制于人,存在被“卡脖子”的风险。

据媒体报道,设计歼-10飞机时,主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后,起落架的收放出现问题,有5毫米的误差,只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差,影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑,任何一点细微的误差,都可能成为制造业的梦魇。

14 ITO靶材

《没有这些诀窍,我们够不着高端电容电阻》

高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。前几年,他们分别在山东烟台、济南建立基地,采购中国的低端材质,运用他们的核心技术做成高端轴承,以十倍的价格卖给中国市场。炼钢过程中加入稀土,就能使原本优质的钢变得更加“坚强”。但怎么加,这是世界轴承巨头们的核心秘密。

《为高铁钢轨“整容”,国产铣刀难堪重任》

低速的光芯片和电芯片已实现国产,但高速的仍全部依赖进口。国外最先进芯片量产精度为10纳米,我国只有28纳米,差距两代。据报道,在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中,我国国产芯片占有率为0。

16 航空钢材

13 核心工业软件

9 重型燃气轮机

《“靶点”难寻,国产创新药很迷惘》

《高压柱塞泵,鲠在中国装备制造业咽喉的一根刺》

任正非最近接受采访时说,他不太认同“自主创新”的说法,为什么呢?

微球,直径是头发粗细的三十分之一。手机屏幕里,每平方毫米要用一百个微球,撑起了两块玻璃面板,相当于骨架,在两块玻璃面板的缝隙里,再灌进液晶。少了它,你正盯着的液晶屏幕将无法生产。
没有微球,芯片生产、食品安全检测、疾病诊断、生物制药、环境监测……

我国虽然已成为世界半导体生产大国,但面板产业整体产业链仍较为落后。目前,LCD用光刻胶几乎全部依赖进口,核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业所垄断。就拿在国际上具有一定竞争实力的京东方来说,目前已建立17个面板显示生产基地,其中有16个已经投产。但京东方用于高端面板的光刻胶,仍然由国外企业提供。

国外的燃料电池车已实现量产,但我国车用燃料电池还处在技术验证阶段。我国车用燃料电池的现状是——几乎无部件生产商,无车用电堆生产公司,只有极少量商业运行燃料电池车。多项关键材料,决定着燃料电池的寿命和性能。这些材料我国并非完全没有,有些实验室成果甚至已达到国际水平。但是,没有批量生产线,燃料电池产业链依然梗阻。关键材料长期依赖国外,一旦遭遇禁售,我国的燃料电池产业便没有了基础支撑。

《少了三种关键材料,燃料电池商业化难成文章》

20 航空设计软件

现在美国以及部分西方国家感受到竞争压力,设置障碍不想让我们接轨,如果我们也不是最大可能的争取和世界经济体系接轨,认为可以建立自己完全不同的工业化发展体系,可以绕开西方几百年来摸索出来的这套发展规律,那么中国工业化的道路就有再次停滞甚至倒退的风险。

《算法不精,国产工业机器人有点“笨”》

《烧不出大号靶材,平板显示制造仰人鼻息》

《高压共轨不中用,国产柴油机很受伤》

一块手机的主板上,1/3的空间是射频电路。手机发展趋势是更轻薄,功耗更小,频段更多,带宽更大,这就向射频芯片提出了挑战。射频芯片将数字信号转化成电磁波,4G手机要支持十几个频段,信息带宽几十兆。

我国是海洋大国,拥有300多万平方公里海域,正在大力发展高端海洋资源开发和海洋维权装备。海里的设备一旦出现开裂等故障,需要用有工业制造“缝纫机”之称的焊接装备修补。深海焊接的实现靠水下机器人。虽然我国是全球最大焊接电源制造基地,年产能已超1000万台套,但高端焊接电源基本上仍被国外垄断。我国水下机器人焊接技术一直难以提升,原因是高端焊接电源技术受制于人。国外焊接电源全数字化控制技术已相对成熟,
国内的仍以模拟控制技术为主。

《中兴的“芯”病,中国的心病》

32 环氧树脂

如果我们总是强调自主创新而极少提及和世界接轨,一方面会混淆中国经济发展的内在逻辑,一方面也会阻碍我们今后的发展。

23 透射式电镜

光刻机里有两个同步运动的工件台,一个载底片,一个载胶片。两者需始终同步,误差在2纳米以下。两个工作台由静到动,加速度跟导弹发射差不多。在工作时,相当于两架大飞机从起飞到降落,始终齐头并进一架飞机上伸出一把刀,在另一架飞机的米粒上刻字,不能刻坏了。

《丧失先机,没有自研操作系统的大国之痛》

30 医学影像设备元器件

每年我国ITO靶材消耗量超过1千吨,一半左右靠进口,用于生产高端产品。

《去不掉的火箭发动机“锈疾”》

《我们的蛋白质3D高清照片仰赖舶来的透射式电镜》

OLED面板制程的“心脏”。日本Canon
Tokki独占高端市场,掌握着该产业的咽喉。业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到,说的就是它。
Canon
Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内,没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业,在这个领域我们没什么发言权。

普通人看到中国IT业繁荣,认为技术差距不大,实则不然。3家美国公司垄断手机和个人电脑的操作系统。数据显示,2017年安卓系统市场占有率达85.9%,苹果IOS为14%。其他系统仅有0.1%。这0.1%,基本也是美国的微软的Windows和黑莓。没有谷歌铺路,智能手机不会如此普及,而中国手机厂商免费利用安卓的代价,就是随时可能被“断粮”。

无论起飞还是降落,起落架都是支撑飞机的唯一部件,尤其是在飞机降落阶段,其承载的载荷不仅仅来自机身重量,还有飞机垂直方向的巨大冲力。因此,起落架的材料强度必须十分优异,只能依靠特种钢材才行。

《传感器疏察,被愚钝的机器人“国产触觉”》

自上世纪80年代后,世界航空业就迈入数字化设计的新阶段,现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖程度。设计一架飞机至少需要十几种专业软件,全是欧美国家产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件,而且头戴钢圈,一旦被念“紧箍咒”,整个航空产业将陷入瘫痪。

《扫描电镜“弱视”,工业制造难以明察秋毫》

作为机械设备中不可或缺的核心零部件,轴承支撑机械旋转体,降低其摩擦系数,并保证其回转精度。无论飞机、汽车、高铁,还是高精密机床、仪器仪表,都需要轴承。这就对其精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求。而我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平,但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。

19 高压柱塞泵

25 微球

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