03.02 2019年中國科技領域的「卡脖子」關鍵技術都有哪些發展?

抽屜醬


1光刻機

製造芯片的光刻機,其精度決定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展覽上,中國生產的最好的光刻機,加工精度是90納米。這相當於2004年上市的奔騰四CPU的水準。而國外已經做到了十幾納米。

光刻機裡有兩個同步運動的工件臺,一個載底片,一個載膠片。兩者需始終同步,誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動,加速度跟導彈發射差不多。在工作時,相當於兩架大飛機從起飛到降落,始終齊頭並進一架飛機上伸出一把刀,在另一架飛機的米粒上刻字,不能刻壞了。

2

芯片

低速的光芯片和電芯片已實現國產,但高速的仍全部依賴進口。國外最先進芯片量產精度為10納米,我國只有28納米,差距兩代。據報道,在計算機系統、通用電子系統、通信設備、內存設備和顯示及視頻系統中的多個領域中,我國國產芯片佔有率為0。

3

操作系統

普通人看到中國IT業繁榮,認為技術差距不大,實則不然。3家美國公司壟斷手機和個人電腦的操作系統。數據顯示,2017年安卓系統市場佔有率達85.9%,蘋果IOS為14%。其他系統僅有0.1%。這0.1%,基本也是美國的微軟的Windows和黑莓。沒有谷歌鋪路,智能手機不會如此普及,而中國手機廠商免費利用安卓的代價,就是隨時可能被“斷糧”。

4

航空發動機短艙

飛機上安放發動機的艙室,俗稱“房子”,是航空推進系統最重要的核心部件之一,其成本約佔全部發動機的1/4左右。短艙需要將發動機包覆,減少飛行阻力;其進氣道還要具有防、除冰的能力;飛行中,要保護髮動機不受干擾正常工作;在地面,需要做到方便發動機的維護和維修,一旦短艙有損,飛行中可能會引起發動機嚴重事故。短艙越大技術難度越高。我國在這一重要領域尚屬空白。查閱所有公開資料,我國尚無自主研製短艙的專門機構,相關院校似乎也沒有設置相關的學科。

5

觸覺傳感器

觸覺傳感器是工業機器人核心部件。精確、穩定的嚴苛要求,攔住了我國大部分企業向觸覺傳感器邁進的步伐,目前國內傳感器企業大多從事氣體、溫度等類型傳感器的生產。在一個有著100多家企業的行業中,幾乎沒有傳感器製造商進行觸覺傳感器的生產。日本陣列式傳感器能在10釐米×10釐米大小的基質中分佈100個敏感元件,售價10萬元,而國內產品多為一點式,一般100元一個。

6

真空蒸鍍機

OLED面板製程的“心臟”。日本Canon Tokki獨佔高端市場,掌握著該產業的咽喉。業界對它的年產量預測通常在幾臺到十幾臺之間。有錢也買不到,說的就是它。 Canon Tokki能把有機發光材料蒸鍍到基板上的誤差控制在5微米內(1微米相當於頭髮直徑的1%),沒有其他公司的蒸鍍機能達到這個精準度。目前我國還沒有生產蒸鍍機的企業,在這個領域我們沒什麼發言權。

7

手機射頻器件

一塊手機的主板上,1/3的空間是射頻電路。手機發展趨勢是更輕薄,功耗更小,頻段更多,帶寬更大,這就向射頻芯片提出了挑戰。射頻芯片將數字信號轉化成電磁波,4G手機要支持十幾個頻段,信息帶寬幾十兆。

2018年,射頻芯片市場150億美元;高端市場基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家壟斷,高通也佔一席之地。射頻器件的另一個關鍵元件——濾波器,國內外差距更大。手機使用的高端濾波器,幾十億美元的市場,完全歸屬Qorvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界最大的手機生產國,但造不了高端的手機射頻器件。這需要材料、工藝和設計經驗的踏實積累。

8

iCLIP技術

iCLIP是一種新興的實驗技術,是研發創新藥的最關鍵的技術之一。它的發明,讓人們拋棄精密的觀測儀器,也能確定RNA(核糖核酸)和蛋白質在哪個位置“交匯”,甚至可以讀出位點“密碼”。iCLIP技術難,猶如萬千人海中找一個人,要從幾十億個鹼基對找到一個或幾個確定的結合點,精確度可想而知。國外研究團隊已在此領域展開“技術競賽”,研究論文以幾個月為週期輪番上演。國內實驗室卻極少有成熟經驗。

9

重型燃氣輪機

燃氣輪機廣泛應用於艦船、火車和大型電站。我國具備輕型燃機自主化能力;但重燃仍基本依賴引進。國際上大的重燃廠家,主要是美國GE、日本三菱、德國西門子、意大利安薩爾多4家。與中國合作都附帶苛刻條件:設計技術不轉讓,核心的熱端部件製造技術也不轉讓,僅以許可證方式許可本土製造非核心部件。沒有自主化能力,意味著我國能源安全的重要一環,仍然受制於人,存在被“卡脖子”的風險。

10

激光雷達

激光雷達是個傳感器,自帶光源,主動發出激光,感知周圍環境,像蝙蝠通過超聲波定位一樣。它是自動駕駛汽車的必備組件,決定著自動駕駛行業的進化水平。但在該領域,國貨幾乎沒有話語權。目前能上路的自動駕駛汽車中,凡涉及激光雷達者,使用的幾乎都是美國Velodyne的產品,其激光雷達產品是行業標配,佔八成以上市場份額。

11

適航標準

一款航空發動機要想獲取一張放飛證,必須經過一套非常嚴格的“適航”標準體系驗證,涵蓋設計、製造、驗證和管理。但目前在國際上,以FAA和歐洲航空安全局(EASA)的適航審定影響力最大,認可度最高。儘管在規章要求層面,中國與FAA基本一致,但由於國產航空發動機型號匱乏,缺乏實際工程實踐經驗,使我國適航規章缺少相應的技術支撐。實際型號的適航驗證工作,成為被卡在別國空域之外的關隘。

12

高端電容電阻

電容和電阻是電子工業的黃金配角。中國是最大的基礎電子元件市場,一年消耗的電阻和電容,數以萬億計。但最好的消費級電容和電阻,來自日本。電容市場一年200多億美元,電阻也有百億美元量級。所謂高端的電容電阻,最重要的是同一個批次應該儘量一致。日本這方面做得最好,國內企業差距大。國內企業的產品多屬於中低端,在工藝、材料、質量管控上,相對薄弱。

13

核心工業軟件

中國的核心工業軟件領域,基本還是“無人區”。工業軟件缺位,為智能製造帶來了麻煩。工業系統複雜到一定程度,就需要以計算機輔助的工業軟件來替代人腦計算。譬如,芯片設計生產“必備神器”EDA工業軟件,國產EDA與美國主流EDA工具相較,設計原理上並無差異,但軟件性能卻存在不小差距,主要表現在對先進技術和工藝支持不足,和國外先進EDA工具之間存在“代差”。國外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor,佔據了全球該行業每年總收入的70%。發展自主工業操作系統+自主工業軟件體系,刻不容緩。

14

ITO靶材

ITO靶材不僅用於製作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸摸屏、電子紙、有機發光二極管,還用於太陽能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導鍍膜等,在全球擁有廣泛的市場。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30納米至200納米。

在尺寸的問題上,國內ITO靶材企業一直鮮有突破,而後端的平板顯示製造企業也要仰人鼻息。燒結大尺寸ITO靶材,需要有大型的燒結爐。國外可以做寬1200毫米、長近3000毫米的單塊靶材,國內只能製造不超過800毫米寬的。產出效率方面,日式裝備月產量可達30噸至50噸,我們年產量只有30噸——而進口一臺設備價格要花一千萬元,這對國內小企業來說無異於天價。

每年我國ITO靶材消耗量超過1千噸,一半左右靠進口,用於生產高端產品。

15

核心算法

中國已經連續5年成為世界第一大機器人應用市場,但高端機器人仍然依賴於進口。由於沒有掌握核心算法,國產工業機器人穩定性、故障率、易用性等關鍵指標遠不如工業機器人“四大家族”發那科(日本)、ABB(瑞士)、安川(日本)、庫卡(德國)的產品。核心算法差距過大,導致國產機器人穩定性不佳,故障率居高不下。算法的差距不只體現在核心控制器上,更拖慢了伺服系統響應的速度。

機器人每完成一個動作,需要核心控制器、伺服驅動器和伺服電機協同作戰。對於單臺伺服系統,國產機器人動態與靜態精度都很高,但高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統,用傳統的控制方法難以取得好的控制效果。

16

航空鋼材

無論起飛還是降落,起落架都是支撐飛機的唯一部件,尤其是在飛機降落階段,其承載的載荷不僅僅來自機身重量,還有飛機垂直方向的巨大沖力。因此,起落架的材料強度必須十分優異,只能依靠特種鋼材才行。

目前使用範圍最廣的是美國的300M鋼,該材料採用真空熱處理技術,避免了滲氫,零件表面光亮,無氧化脫碳、增碳和晶界氧化等缺陷,提高了表面質量。而國內用於製作起落架的國產超強度鋼材有時會出現點狀缺陷、硫化物夾雜、粗晶、內部裂紋、熱處理滲氫等問題,這些問題都與冶煉過程中純淨度不夠有關係。所以我國在高純度熔鍊技術方面與美國還有較大差距,存在很大提升空間。

17

銑刀

隨著我國近年來高鐵的迅猛建設,鋼軌養護問題也愈加讓業內專家憂心。若養護不到位,不僅折損生命週期,還存在高風險隱患。我國自主創新研發的雙動力電驅銑磨維護機器人裝備——被稱為鋼軌‘急救車’的銑磨車可為鋼軌“保駕護航”。但銑磨車最核心部件銑刀仍需從國外進口。銑刀的材料是一種超硬合金材料。對其中金屬成分我們已然瞭解,但就是不知人家是怎麼配比、合成的,如同琢磨某種中藥的祖傳秘方、各種藥材比例是多少,都不甚明瞭。

18

高端軸承鋼

作為機械設備中不可或缺的核心零部件,軸承支撐機械旋轉體,降低其摩擦係數,並保證其迴轉精度。無論飛機、汽車、高鐵,還是高精密機床、儀器儀表,都需要軸承。這就對其精度、性能、壽命和可靠性提出了高要求。而我國的制軸工藝已經接近世界頂尖水平,但材質——也就是高端軸承用鋼幾乎全部依賴進口。

高端軸承用鋼的研發、製造與銷售基本上被世界軸承巨頭美國鐵姆肯、瑞典SKF所壟斷。前幾年,他們分別在山東煙臺、濟南建立基地,採購中國的低端材質,運用他們的核心技術做成高端軸承,以十倍的價格賣給中國市場。鍊鋼過程中加入稀土,就能使原本優質的鋼變得更加“堅強”。但怎麼加,這是世界軸承巨頭們的核心秘密。

19

高壓柱塞泵

液壓系統是裝備製造業的關鍵部件之一,一切工程領域,凡是有機械設備的場合,都離不開液壓系統。高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件,被稱作液壓系統的“心臟”。中國液壓工業的規模在2017年已經成為世界第二,但產業大而不強,尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵,90%以上依賴進口。 國內生產的液壓柱塞泵與外國品牌相比,在技術先進性、工作可靠性、使用壽命、變量機構控制功能和動靜態性能指標上都有較大差距,基本相當於國外上世紀90年代初水平。

20

航空設計軟件

自上世紀80年代後,世界航空業就邁入數字化設計的新階段,現在已經達到離開軟件就無法設計的高度依賴程度。設計一架飛機至少需要十幾種專業軟件,全是歐美國家產品。國內設計單位不僅要投入巨資購買軟件,而且頭戴鋼圈,一旦被念“緊箍咒”,整個航空產業將陷入癱瘓。

據媒體報道,設計殲-10飛機時,主起落架主承力結構的整個金屬部件是委託國外製造。但造完之後,起落架的收放出現問題,有5毫米的誤差,只好重新訂貨製造。僅僅是這一點點的誤差,影響了殲-10首飛推遲了八九個月。沒有全數字化的軟件支撐,任何一點細微的誤差,都可能成為製造業的夢魘。

21

光刻膠

我國雖然已成為世界半導體生產大國,但面板產業整體產業鏈仍較為落後。目前,LCD用光刻膠幾乎全部依賴進口,核心技術至今被TOK、JSR、住友化學、信越化學等日本企業所壟斷。就拿在國際上具有一定競爭實力的京東方來說,目前已建立17個面板顯示生產基地,其中有16個已經投產。但京東方用於高端面板的光刻膠,仍然由國外企業提供。

光刻膠主要成分有高分子樹脂、色漿、單體、感光引發劑、溶劑以及添加劑,開發所涉及的技術難題眾多,需從低聚物結構設計和篩選、合成工藝的確定和優化、活性單體的篩選和控制、色漿細度控制和穩定、產品配方設計和優化、產品生產工藝優化和穩定、最終使用條件匹配和寬容度調整等方面進行調整。因此,要自主研發生產,技術難度非常之高。

22

高壓共軌系統

電控柴油高壓共軌系統相當於柴油發動機的“心臟”和“大腦”,其品質的好壞,嚴重影響發動機的使用。柴油機產業是推動一個國家經濟增長、社會運行的重要裝備基礎。中國是全球柴油發動機的主要市場和生產國家,而在國內的電控柴油機高壓共軌系統市場,德國、美國和日本等企業佔據了絕大份額。和國外先進公司的產品相比,國產高壓共軌系統在性能、功能、質量及一致性上還存在一定的差距,成本上的優勢也不明顯。

23

透射式電鏡

冷凍電鏡可以拍攝微觀結構高清3d“彩照”,是生命科學研究的利器,透射式電鏡的生產能力是冷凍電鏡製造能力的基礎之一。目前世界上生產透射電鏡的廠商只有3家,分別是日本電子、日立、FEI,國內沒有一家企業生產透射式電鏡。匹配冷凍電鏡使用的工具都需要原裝,零件壞了找不到人修理,只能等待零件郵寄到貨後進行更換。對於中國的冷凍電鏡使用者們來說,這樣的體驗可能還要持續不短的時間。

24

掘進機主軸承

主軸承,有全斷面隧道掘進機的“心臟”之稱,承擔著掘進機運轉過程的主要載荷,是刀盤驅動系統的關鍵部件,工作所處狀況十分惡劣。與直徑僅有幾百毫米的傳統滾動軸承相比,掘進機主軸承直徑一般為幾米,是結構最複雜的一種軸承,製造需要上百道工序。就掘進機整機制造能力而言,國產掘進機已接近世界最先進水平,但最關鍵的主軸承全部依賴進口。德國的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF佔據市場。

25

微球

微球,直徑是頭髮粗細的三十分之一。手機屏幕裡,每平方毫米要用一百個微球,撐起了兩塊玻璃面板,相當於骨架,在兩塊玻璃面板的縫隙裡,再灌進液晶。少了它,你正盯著的液晶屏幕將無法生產。 沒有微球,芯片生產、食品安全檢測、疾病診斷、生物製藥、環境監測……

許多行業都會陷入窘境。僅微電子領域,中國每年就要進口價值幾百億元人民幣的微球。2017年中國大陸的液晶面板出貨量達到全球的33%,產業規模約千億美元,位居全球第一。但這面板中的關鍵材料——間隔物微球,以及導電金球,全世界只有日本一兩家公司可以提供。這些材料也像芯片一樣,給人卡住了脖子。

26

水下連接器

除了船舶、遙感衛星,海底觀測網已成為第三種海洋觀測平臺——通過它,人類可以深入到水下觀測和認識海洋。如果將各類纜系觀測平臺比作胳膊、腿,水下連接器就好比關節,對海底觀測網系統的建設、運行和維護有著不可替代的作用。目前我國水下連接器市場基本被外國壟斷。一旦該連接器成為禁運品,整個海底觀測網的建設和運行將被迫中斷。

27

燃料電池關鍵材料

國外的燃料電池車已實現量產,但我國車用燃料電池還處在技術驗證階段。我國車用燃料電池的現狀是——幾乎無部件生產商,無車用電堆生產公司,只有極少量商業運行燃料電池車。多項關鍵材料,決定著燃料電池的壽命和性能。這些材料我國並非完全沒有,有些實驗室成果甚至已達到國際水平。但是,沒有批量生產線,燃料電池產業鏈依然梗阻。關鍵材料長期依賴國外,一旦遭遇禁售,我國的燃料電池產業便沒有了基礎支撐。

28

高端焊接電源

我國是海洋大國,擁有300多萬平方公里海域,正在大力發展高端海洋資源開發和海洋維權裝備。海里的設備一旦出現開裂等故障,需要用有工業製造“縫紉機”之稱的焊接裝備修補。深海焊接的實現靠水下機器人。雖然我國是全球最大焊接電源製造基地,年產能已超1000萬臺套,但高端焊接電源基本上仍被國外壟斷。我國水下機器人焊接技術一直難以提升,原因是高端焊接電源技術受制於人。國外焊接電源全數字化控制技術已相對成熟, 國內的仍以模擬控制技術為主。

29

鋰電池隔膜

作為新能源車的“心臟”,國產鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)目前“跳”得還不夠穩。電池四大核心材料中,正負極材料、電解液都已實現了國產化,唯獨隔膜仍是短板。高端隔膜技術具有相當高的門檻,不僅要投入鉅額的資金,還需要有強大的研發和生產團隊、純熟的工藝技術和高水平的生產線。高端隔膜目前依然大量依賴進口。

30

醫學影像設備元器件

目前國產醫學影像設備的大部分元器件依賴進口,至少要花10年、20年才能達到別人的現有水平。在傳統醫學成像(CT、磁共振等)上,中國最早的專利比美國平均晚20年。在專利數量上,美國是我國的10倍。這意味著整個產業已經完全掌握在國外企業的手裡了,所有的知識產權,所有的原創成果,所有的科研積累都在國外,中國只佔很少的一部分。

31

超精密拋光工藝

超精密拋光工藝在現代製造業中有多重要,其應用的領域能夠直接說明問題:集成電路製造、醫療器械、汽車配件、數碼配件、精密模具、航空航天。“它是技術靈魂”。美日牢牢把握了全球市場的主動權,其材料構成和製作工藝一直是個謎。換言之,購買和使用他們的產品,並不代表可以仿製甚至複製他們的產品。

32

環氧樹脂

碳纖維質量能比金屬鋁輕,但強度卻高於鋼鐵,還具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變等特性,其中一個關鍵的複合輔材就是環氧樹脂。但目前國內生產的高端碳纖維,所使用的環氧樹脂全部都是進口的。目前,我國已能生產T800等較高端的碳纖維,但日本東麗掌握這一技術的時間是上世紀90年代。相比於碳纖維,我國高端環氧樹脂產業落後於國際的情況更為嚴重。

33

高強度不鏽鋼

用於火箭發動機的鋼材需具備多種特性,其中高強度是必須滿足的重要指標。然而,不鏽鋼的強度和防鏽性能,卻是魚和熊掌般難以兼得的矛盾體。火箭發動機材料如果如果嚴重生鏽,將帶來很大影響。完全依靠材料自身實現高強度和防鏽性能兼備,這是世界性難題。現在,我國航天材料大多用的是國外上世紀六七十年代用的材料,發達國家在生產過程中會嚴格控制雜質含量,如果純度不達標,便重新回爐,但國內廠家往往缺乏這種嚴謹的態度。

34

數據庫管理系統

目前全世界最流行的兩種數據庫管理系統是Oracle和MySQL,都是甲骨文公司旗下的產品。競爭者還有IBM公司以及微軟公司的產品等。甲骨文、IBM、微軟和Teradata幾家美國公司,佔了大部分市場份額。數據庫管理系統國貨也有市場份額,但只是個零頭,其穩定性、性能都無法讓市場信服,銀行、電信、電力等要求極端穩妥的企業,不會考慮國貨。

35

掃描電鏡

掃描電子顯微鏡,一種高端的電子光學儀器,它被廣泛地應用於材料、生物、醫學、冶金、化學和半導體等各個研究領域和工業部門,被稱為“微觀相機”目前我國科研與工業部門所用的掃描電鏡嚴重依賴進口,每年我國花費超過1億美元採購的幾百臺掃描電鏡中,主要產自美、日、德和捷克等國。國產掃描電鏡只佔約5%—10%。

結論與啟示

任正非最近接受採訪時說,他不太認同“自主創新”的說法,為什麼呢?

這是因為現代科技、工業的發展,既離不開不同國家不同公司技術、產品上的相互合作,也離不開發達國家所構建的這一套知識體系。如果我們把自主創新理解成完全要自己幹,要構建起來自己的一套體系,這顯然是違揹人類社會發展規律的。

現在,我們話語體系中“與世界接軌”似乎已成為某種與“自信”相悖的標籤。以高鐵為例,就是全面和世界接軌的最成功案例,中國高鐵從技術到標準、從製造到運營都和現有的世界工業體系接軌。

如果我們總是強調自主創新而極少提及和世界接軌,一方面會混淆中國經濟發展的內在邏輯,一方面也會阻礙我們今後的發展。

現在美國以及部分西方國家感受到競爭壓力,設置障礙不想讓我們接軌,如果我們也不是最大可能的爭取和世界經濟體系接軌,認為可以建立自己完全不同的工業化發展體系,可以繞開西方几百年來摸索出來的這套發展規律,那麼中國工業化的道路就有再次停滯甚至倒退的風險。


閒人磊哥


2019年國內以下幾項關鍵技術取得了突破性進展:

1、華為引領的5G通信技術取得了重大進展,目前我國已率先進行了5G商用;

2、芯片製造技術:中芯國際已能進行14nm工藝的量產,對於中低端芯片的製造技術實現了突破;

3、飛機發動機技術:中國收購烏克蘭馬達西奇航空發動機公司,馬達西奇具有“蘇聯航空工業心臟”的美譽,這對於我國航空發動機技術的突破具有重大的意義;

4:操作系統:華為在Linux技術框架下,打造了能夠使用與PC端,移動端以及電視屏等的操作系統,對打破Google安卓和apple的iOS操作系統的壟斷地位具有現實意義;

5:OLED顯示技術:京東方實現了OLED高端面板地量產,打破了三星在高端顯示領域的壟斷,併成功搭載在了華為高端旗艦機mate30系列上。

以上是我國在關鍵技術領域實現了突破,但在光刻機,光刻膠、閃存等領域仍需要持續投入大量資源,實現技術突破。


創新的創新


醫藥領域,兩突破一新藥

說來寒磣,天天有人喊著國產芯片,國產系統,很多國人尚不知我國醫藥研發方面形勢嚴峻。拿來主義已經行不通,未來跨國醫藥企業專利壁壘將真正的裝上牙齒。天價藥你要還是不要。相比於芯片,這個更加迫切。

今年的好事都在年底:

百濟神州BTK抑制劑澤布替尼通過FDA的突破性療法認證。研發實力也被安進認可,安進買入百濟神州2成股份。

金斯瑞和強生旗下楊森合作的的CAR-T細胞療法也被FDA認定為突破性療法,這個CAR-T細胞療法被諾華Kymriah摘得頭籌,但是諾華後續投入放緩,因為有副作用。

九期一在正義中上市,由於缺乏臨床數據,現階段依然可以算作是一項技術突破。當然效果,需要專業人士進一步臨床反饋。

製造業,京東方的柔性AMOLED顯示屏幕量產

有很多的虛,但是京東方倒是實的。雖然這家公司燒了很多很多年的錢。京東方在之前很多年都在虧損,而如今逐步步入正常盈利循環。這家公司還是做了些東西。

摺疊屏依賴於柔性屏生產,如果沒有京東方的一馬當先,摺疊屏的天下應該是韓國三星主導。當然,這是不是塊肥沃的土地,還要市場去驗證。

新能源汽車,寧德時代進入NCM811時代

NCM811二代,能量密度和現如今特斯拉松下的NCA電池基本等效。NCM811,也意味著短期內我們已經達到了規劃中的鋰電池能量密度的一個技術節點。接下來會停滯。NCM的路線專利壁壘較少,早年都是3M授權,如今日本困守NCA電池技術,途有難度沒有市場,市場只有特斯拉和日本國內。而中國和韓國在NCM技術路線上大踏步前進。介於中國鋰電池行業的規模,最終勝出的應該是我國。

航天,長征五號遙三運載火箭發射成功

這算年底科技亮點,亮點在於長征五號使用的是世界主流火箭使用的推進劑——液氫液氧與液氧煤油。一旦動力改變,那麼所有的設計幾乎是同步變化,未來航天發展的思路也要調整。

當然,個人認為和獵鷹重型依然有差距。關鍵差距不是運載能力,個人認為還是回收。火箭回收會降低發射成本,這也會增加發射任務的可持續性。特別是現如今,國際航空業存在價格競爭。當然,如果獵鷹重型和長征五都不回收,獵鷹重型還是多出15%的運力。馬斯克的確厲害。不過,在火箭燃料動力方面,我國有突破。這有可能促使我們突破火箭發動機的耐用性,最終實現回收和複用技術的突破。不積跬步無以至千里。

最後談一談,貌似有進步,卻依然卡脖子的行業

1,依然卡脖子,無人駕駛。受制於地圖精度限制,無人駕駛依然無法在廣域上獲得應用,我國無人駕駛上路比美國更有阻力。雖然有很多聲稱實現L4-L5的無人駕駛,勸各位,還是別用。恨不成熟。

2、依然卡脖子,芯片。華為海思進入芯片設計,但是這並不改變我國重頭在芯片封裝的這一現狀。無論是芯片材料、製造、設計。其實這一年都沒有太大改變。更不用說極紫光光刻機,和EDA工具軟件了。在芯片領域,永遠是全球化產業鏈當中擔任一環的角色。不要想著可以包攬全流程,不要想著全部自主。這並不現實。

3、依然卡脖子,抗癌藥。醫保正在一步步談判。國內能夠仿製的,談下來價格比較低,或者就直接用國內仿製藥了。但是談不下來的,依然需要國內病人高價購買,這筆負擔要命。我國創新藥領域依然不強,恆瑞醫藥和正大天晴等,都不是創新藥企業。

4、依然卡脖子,系統。華為說鴻蒙有突破,雖然遲遲不落地,但是似乎全國範圍內能夠期待的也就只有鴻蒙。至於阿里等發佈的OS,或者簡易系統,缺乏生態嘗試,我們不做太多想象。

本年,科技急躁,貿易摩擦,群情激奮。但是好在年底一切都緩和了。從來沒有一個國家關上門閉門造車出科技,有科技概念,都是開放以後,全球化下,站在巨人的肩膀,才會有自己的科技產業。來年希望專利保護上面再接再厲。一團和氣成就不了科學發展。


財經紙老虎


1、光刻機

《這些“細節”讓中國難望頂級光刻機項背》(科技日報4月19日)



製造芯片的光刻機,其精度決定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展覽上,中國生產的最好的光刻機,加工精度是90納米。這相當於2004年上市的奔騰四CPU的水準。而國外已經做到了十幾納米。

光刻機裡有兩個同步運動的工件臺,一個載底片,一個載膠片。兩者需始終同步,誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動,加速度跟導彈發射差不多。在工作時,相當於兩架大飛機從起飛到降落,始終齊頭並進一架飛機上伸出一把刀,在另一架飛機的米粒上刻字,不能刻壞了。

2、芯片

《中興的“芯”病,中國的心病》(科技日報4月20日)


資料圖。(圖文無關) 中新社記者 泱波 攝

低速的光芯片和電芯片已實現國產,但高速的仍全部依賴進口。國外最先進芯片量產精度為10納米,我國只有28納米,差距兩代。據報道,在計算機系統、通用電子系統、通信設備、內存設備和顯示及視頻系統中的多個領域中,我國國產芯片佔有率為0。

3、操作系統

《喪失先機,沒有自研操作系統的大國之痛》(科技日報4月23日)



普通人看到中國IT業繁榮,認為技術差距不大,實則不然。3家美國公司壟斷手機和個人電腦的操作系統。數據顯示,2017年安卓系統市場佔有率達85.9%,蘋果IOS為14%。其他系統僅有0.1%。這0.1%,基本也是美國的微軟的Windows和黑莓。沒有谷歌鋪路,智能手機不會如此普及,而中國手機廠商免費利用安卓的代價,就是隨時可能被“斷糧”。

4、航空發動機短艙

《居者無其屋,國產航空發動機的短艙之困》(科技日報4月24日)



飛機上安放發動機的艙室,俗稱“房子”,是航空推進系統最重要的核心部件之一,其成本約佔全部發動機的1/4左右。短艙需要將發動機包覆,減少飛行阻力;其進氣道還要具有防、除冰的能力;飛行中,要保護髮動機不受干擾正常工作;在地面,需要做到方便發動機的維護和維修,一旦短艙有損,飛行中可能會引起發動機嚴重事故。短艙越大技術難度越高。我國在這一重要領域尚屬空白。查閱所有公開資料,我國尚無自主研製短艙的專門機構,相關院校似乎也沒有設置相關的學科。

5、觸覺傳感器

《傳感器疏察,被愚鈍的機器人“國產觸覺”》(科技日報4月25日)



觸覺傳感器是工業機器人核心部件。精確、穩定的嚴苛要求,攔住了我國大部分企業向觸覺傳感器邁進的步伐,目前國內傳感器企業大多從事氣體、溫度等類型傳感器的生產。在一個有著100多家企業的行業中,幾乎沒有傳感器製造商進行觸覺傳感器的生產。日本陣列式傳感器能在10釐米×10釐米大小的基質中分佈100個敏感元件,售價10萬元,而國內產品多為一點式,一般100元一個。

6、真空蒸鍍機

《真空蒸鍍機匱缺:高端顯示屏上的陰影》(科技日報4月26日)



OLED面板製程的“心臟”。日本Canon Tokki獨佔高端市場,掌握著該產業的咽喉。業界對它的年產量預測通常在幾臺到十幾臺之間。有錢也買不到,說的就是它。Canon Tokki能把有機發光材料蒸鍍到基板上的誤差控制在5微米內(1微米相當於頭髮直徑的1%),沒有其他公司的蒸鍍機能達到這個精準度。目前我國還沒有生產蒸鍍機的企業,在這個領域我們沒什麼發言權。

7、手機射頻器件

《射頻器件:仰給於人的手機尷尬》(科技日報5月7日)


一塊手機的主板上,1/3的空間是射頻電路。手機發展趨勢是更輕薄,功耗更小,頻段更多,帶寬更大,這就向射頻芯片提出了挑戰。射頻芯片將數字信號轉化成電磁波,4G手機要支持十幾個頻段,信息帶寬幾十兆。2018年,射頻芯片市場150億美元;高端市場基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家壟斷,高通也佔一席之地。射頻器件的另一個關鍵元件——濾波器,國內外差距更大。手機使用的高端濾波器,幾十億美元的市場,完全歸屬Qorvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界最大的手機生產國,但造不了高端的手機射頻器件。這需要材料、工藝和設計經驗的踏實積累。

8、iCLIP技術

《“靶點”難尋,國產創新藥很迷惘》(科技日報5月8日)


iCLIP是一種新興的實驗技術,是研發創新藥的最關鍵的技術之一。它的發明,讓人們拋棄精密的觀測儀器,也能確定RNA(核糖核酸)和蛋白質在哪個位置“交匯”,甚至可以讀出位點“密碼”。iCLIP技術難,猶如萬千人海中找一個人,要從幾十億個鹼基對找到一個或幾個確定的結合點,精確度可想而知。國外研究團隊已在此領域展開“技術競賽”,研究論文以幾個月為週期輪番上演。國內實驗室卻極少有成熟經驗。

9、重型燃氣輪機

《“命門火衰”,重型燃氣輪機的葉片之殤》(科技日報5月9日)



燃氣輪機廣泛應用於艦船、火車和大型電站。我國具備輕型燃機自主化能力;但重燃仍基本依賴引進。國際上大的重燃廠家,主要是美國GE、日本三菱、德國西門子、意大利安薩爾多4家。與中國合作都附帶苛刻條件:設計技術不轉讓,核心的熱端部件製造技術也不轉讓,僅以許可證方式許可本土製造非核心部件。沒有自主化能力,意味著我國能源安全的重要一環,仍然受制於人,存在被“卡脖子”的風險。

10、激光雷達

《激光雷達昏聵,讓自動駕駛很糾結》(科技日報5月10日)


激光雷達是個傳感器,自帶光源,主動發出激光,感知周圍環境,像蝙蝠通過超聲波定位一樣。它是自動駕駛汽車的必備組件,決定著自動駕駛行業的進化水平。但在該領域,國貨幾乎沒有話語權。目前能上路的自動駕駛汽車中,凡涉及激光雷達者,使用的幾乎都是美國Velodyne的產品,其激光雷達產品是行業標配,佔八成以上市場份額。

11、適航標準

《適航標準:國產航發又一道難邁的坎兒》(科技日報5月11日)


一款航空發動機要想獲取一張放飛證,必須經過一套非常嚴格的“適航”標準體系驗證,涵蓋設計、製造、驗證和管理。但目前在國際上,以FAA和歐洲航空安全局(EASA)的適航審定影響力最大,認可度最高。儘管在規章要求層面,中國與FAA基本一致,但由於國產航空發動機型號匱乏,缺乏實際工程實踐經驗,使我國適航規章缺少相應的技術支撐。實際型號的適航驗證工作,成為被卡在別國空域之外的關隘。

12、高端電容電阻

《沒有這些訣竅,我們夠不著高端電容電阻》(科技日報5月14日)


電容和電阻是電子工業的黃金配角。中國是最大的基礎電子元件市場,一年消耗的電阻和電容,數以萬億計。但最好的消費級電容和電阻,來自日本。電容市場一年200多億美元,電阻也有百億美元量級。所謂高端的電容電阻,最重要的是同一個批次應該儘量一致。日本這方面做得最好,國內企業差距大。國內企業的產品多屬於中低端,在工藝、材料、質量管控上,相對薄弱。

13、核心工業軟件

《核心工業軟件:智能製造的中國“無人區”》(科技日報5月17日)



中國的核心工業軟件領域,基本還是“無人區”。工業軟件缺位,為智能製造帶來了麻煩。工業系統複雜到一定程度,就需要以計算機輔助的工業軟件來替代人腦計算。譬如,芯片設計生產“必備神器”EDA工業軟件,國產EDA與美國主流EDA工具相較,設計原理上並無差異,但軟件性能卻存在不小差距,主要表現在對先進技術和工藝支持不足,和國外先進EDA工具之間存在“代差”。國外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor,佔據了全球該行業每年總收入的70%。發展自主工業操作系統+自主工業軟件體系,刻不容緩。

14、 ITO靶材

《燒不出大號靶材,平板顯示製造仰人鼻息》(科技日報5月18日)



ITO靶材不僅用於製作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸摸屏、電子紙、有機發光二極管,還用於太陽能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導鍍膜等,在全球擁有廣泛的市場。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30納米至200納米。在尺寸的問題上,國內ITO靶材企業一直鮮有突破,而後端的平板顯示製造企業也要仰人鼻息。燒結大尺寸ITO靶材,需要有大型的燒結爐。國外可以做寬1200毫米、長近3000毫米的單塊靶材,國內只能製造不超過800毫米寬的。產出效率方面,日式裝備月產量可達30噸至50噸,我們年產量只有30噸——而進口一臺設備價格要花一千萬元,這對國內小企業來說無異於天價。

每年我國ITO靶材消耗量超過1千噸,一半左右靠進口,用於生產高端產品。

15、核心算法

《算法不精,國產工業機器人有點“笨”》(科技日報5月22日)


中國已經連續5年成為世界第一大機器人應用市場,但高端機器人仍然依賴於進口。由於沒有掌握核心算法,國產工業機器人穩定性、故障率、易用性等關鍵指標遠不如工業機器人“四大家族”發那科(日本)、ABB(瑞士)、安川(日本)、庫卡(德國)的產品。核心算法差距過大,導致國產機器人穩定性不佳,故障率居高不下。算法的差距不只體現在核心控制器上,更拖慢了伺服系統響應的速度。

機器人每完成一個動作,需要核心控制器、伺服驅動器和伺服電機協同作戰。對於單臺伺服系統,國產機器人動態與靜態精度都很高,但高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統,用傳統的控制方法難以取得好的控制效果。

16、 航空鋼材

《航空鋼材不過硬,國產大飛機起落失據》(科技日報5月23日)

無論起飛還是降落,起落架都是支撐飛機的唯一部件,尤其是在飛機降落階段,其承載的載荷不僅僅來自機身重量,還有飛機垂直方向的巨大沖力。因此,起落架的材料強度必須十分優異,只能依靠特種鋼材才行。目前使用範圍最廣的是美國的300M鋼,該材料採用真空熱處理技術,避免了滲氫,零件表面光亮,無氧化脫碳、增碳和晶界氧化等缺陷,提高了表面質量。而國內用於製作起落架的國產超強度鋼材有時會出現點狀缺陷、硫化物夾雜、粗晶、內部裂紋、熱處理滲氫等問題,這些問題都與冶煉過程中純淨度不夠有關係。所以我國在高純度熔鍊技術方面與美國還有較大差距,存在很大提升空間。

17、 銑刀

《為高鐵鋼軌“整容”,國產銑刀難堪重任》(科技日報5月24日)



隨著我國近年來高鐵的迅猛建設,鋼軌養護問題也愈加讓業內專家憂心。若養護不到位,不僅折損生命週期,還存在高風險隱患。我國自主創新研發的雙動力電驅銑磨維護機器人裝備——被稱為鋼軌‘急救車’的銑磨車可為鋼軌“保駕護航”。但銑磨車最核心部件銑刀仍需從國外進口。銑刀的材料是一種超硬合金材料。對其中金屬成分我們已然瞭解,但就是不知人家是怎麼配比、合成的,如同琢磨某種中藥的祖傳秘方、各種藥材比例是多少,都不甚明瞭。

18、高端軸承鋼

《高端軸承鋼,難以補齊的中國製造業短板》(科技日報5月25日)

作為機械設備中不可或缺的核心零部件,軸承支撐機械旋轉體,降低其摩擦係數,並保證其迴轉精度。無論飛機、汽車、高鐵,還是高精密機床、儀器儀表,都需要軸承。這就對其精度、性能、壽命和可靠性提出了高要求。而我國的制軸工藝已經接近世界頂尖水平,但材質——也就是高端軸承用鋼幾乎全部依賴進口。

高端軸承用鋼的研發、製造與銷售基本上被世界軸承巨頭美國鐵姆肯、瑞典SKF所壟斷。前幾年,他們分別在山東煙臺、濟南建立基地,採購中國的低端材質,運用他們的核心技術做成高端軸承,以十倍的價格賣給中國市場。鍊鋼過程中加入稀土,就能使原本優質的鋼變得更加“堅強”。但怎麼加,這是世界軸承巨頭們的核心秘密。

19 、高壓柱塞泵

《高壓柱塞泵,鯁在中國裝備製造業咽喉的一根刺》(科技日報5月28日)


液壓系統是裝備製造業的關鍵部件之一,一切工程領域,凡是有機械設備的場合,都離不開液壓系統。高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件,被稱作液壓系統的“心臟”。中國液壓工業的規模在2017年已經成為世界第二,但產業大而不強,尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵,90%以上依賴進口。國內生產的液壓柱塞泵與外國品牌相比,在技術先進性、工作可靠性、使用壽命、變量機構控制功能和動靜態性能指標上都有較大差距,基本相當於國外上世紀90年代初水平。

20 、航空設計軟件

《航空軟件困窘,國產飛機設計戴上“緊箍咒”》(科技日報5月30日)

自上世紀80年代後,世界航空業就邁入數字化設計的新階段,現在已經達到離開軟件就無法設計的高度依賴程度。設計一架飛機至少需要十幾種專業軟件,全是歐美國家產品。國內設計單位不僅要投入巨資購買軟件,而且頭戴鋼圈,一旦被念“緊箍咒”,整個航空產業將陷入癱瘓。據媒體報道,設計殲-10飛機時,主起落架主承力結構的整個金屬部件是委託國外製造。但造完之後,起落架的收放出現問題,有5毫米的誤差,只好重新訂貨製造。僅僅是這一點點的誤差,影響了殲-10首飛推遲了八九個月。沒有全數字化的軟件支撐,任何一點細微的誤差,都可能成為製造業的夢魘。

21 、光刻膠

《中國半導體產業因光刻膠失色》(科技日報5月31日)

我國雖然已成為世界半導體生產大國,但面板產業整體產業鏈仍較為落後。目前,LCD用光刻膠幾乎全部依賴進口,核心技術至今被TOK、JSR、住友化學、信越化學等日本企業所壟斷。就拿在國際上具有一定競爭實力的京東方來說,目前已建立17個面板顯示生產基地,其中有16個已經投產。但京東方用於高端面板的光刻膠,仍然由國外企業提供。光刻膠主要成分有高分子樹脂、色漿、單體、感光引發劑、溶劑以及添加劑,開發所涉及的技術難題眾多,需從低聚物結構設計和篩選、合成工藝的確定和優化、活性單體的篩選和控制、色漿細度控制和穩定、產品配方設計和優化、產品生產工藝優化和穩定、最終使用條件匹配和寬容度調整等方面進行調整。因此,要自主研發生產,技術難度非常之高。

22 、高壓共軌系統

《高壓共軌不中用,國產柴油機很受傷》(科技日報6月4日)



電控柴油高壓共軌系統相當於柴油發動機的“心臟”和“大腦”,其品質的好壞,嚴重影響發動機的使用。柴油機產業是推動一個國家經濟增長、社會運行的重要裝備基礎。中國是全球柴油發動機的主要市場和生產國家,而在國內的電控柴油機高壓共軌系統市場,德國、美國和日本等企業佔據了絕大份額。和國外先進公司的產品相比,國產高壓共軌系統在性能、功能、質量及一致性上還存在一定的差距,成本上的優勢也不明顯。

23、 透射式電鏡

《我們的蛋白質3D高清照片仰賴舶來的透射式電鏡》(科技日報6月6日)

冷凍電鏡可以拍攝微觀結構高清3d“彩照”,是生命科學研究的利器,透射式電鏡的生產能力是冷凍電鏡製造能力的基礎之一。目前世界上生產透射電鏡的廠商只有3家,分別是日本電子、日立、FEI,國內沒有一家企業生產透射式電鏡。匹配冷凍電鏡使用的工具都需要原裝,零件壞了找不到人修理,只能等待零件郵寄到貨後進行更換。對於中國的冷凍電鏡使用者們來說,這樣的體驗可能還要持續不短的時間。

24 、掘進機主軸承

《自家的掘進機卻不得不用別人的主軸承》(科技日報6月7日)



主軸承,有全斷面隧道掘進機的“心臟”之稱,承擔著掘進機運轉過程的主要載荷,是刀盤驅動系統的關鍵部件,工作所處狀況十分惡劣。與直徑僅有幾百毫米的傳統滾動軸承相比,掘進機主軸承直徑一般為幾米,是結構最複雜的一種軸承,製造需要上百道工序。就掘進機整機制造能力而言,國產掘進機已接近世界最先進水平,但最關鍵的主軸承全部依賴進口。德國的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF佔據市場。

25、 微球

《微球:民族工業不能承受之輕》(科技日報6月12日)

微球,直徑是頭髮粗細的三十分之一。手機屏幕裡,每平方毫米要用一百個微球,撐起了兩塊玻璃面板,相當於骨架,在兩塊玻璃面板的縫隙裡,再灌進液晶。少了它,你正盯著的液晶屏幕將無法生產。沒有微球,芯片生產、食品安全檢測、疾病診斷、生物製藥、環境監測……許多行業都會陷入窘境。僅微電子領域,中國每年就要進口價值幾百億元人民幣的微球。2017年中國大陸的液晶面板出貨量達到全球的33%,產業規模約千億美元,位居全球第一。但這面板中的關鍵材料——間隔物微球,以及導電金球,全世界只有日本一兩家公司可以提供。這些材料也像芯片一樣,給人卡住了脖子。

26 、水下連接器

《水下連接缺國產利器,海底觀測網傍人籬壁》(科技日報6月13日)



除了船舶、遙感衛星,海底觀測網已成為第三種海洋觀測平臺——通過它,人類可以深入到水下觀測和認識海洋。如果將各類纜系觀測平臺比作胳膊、腿,水下連接器就好比關節,對海底觀測網系統的建設、運行和維護有著不可替代的作用。目前我國水下連接器市場基本被外國壟斷。一旦該連接器成為禁運品,整個海底觀測網的建設和運行將被迫中斷。

27 、燃料電池關鍵材料

《少了三種關鍵材料,燃料電池商業化難成文章》(科技日報6月14日)

國外的燃料電池車已實現量產,但我國車用燃料電池還處在技術驗證階段。我國車用燃料電池的現狀是——幾乎無部件生產商,無車用電堆生產公司,只有極少量商業運行燃料電池車。多項關鍵材料,決定著燃料電池的壽命和性能。這些材料我國並非完全沒有,有些實驗室成果甚至已達到國際水平。但是,沒有批量生產線,燃料電池產業鏈依然梗阻。關鍵材料長期依賴國外,一旦遭遇禁售,我國的燃料電池產業便沒有了基礎支撐。

28 、高端焊接電源

《國產焊接電源“啞火”,機器人水下作業有心無力》(科技日報6月20日)

我國是海洋大國,擁有300多萬平方公里海域,正在大力發展高端海洋資源開發和海洋維權裝備。海里的設備一旦出現開裂等故障,需要用有工業製造“縫紉機”之稱的焊接裝備修補。深海焊接的實現靠水下機器人。雖然我國是全球最大焊接電源製造基地,年產能已超1000萬臺套,但高端焊接電源基本上仍被國外壟斷。我國水下機器人焊接技術一直難以提升,原因是高端焊接電源技術受制於人。國外焊接電源全數字化控制技術已相對成熟, 國內的仍以模擬控制技術為主。

29 、鋰電池隔膜

《一層隔膜兩重天:國產鋰電池尚需撥雲見日》(科技日報6月21日)


作為新能源車的“心臟”,國產鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)目前“跳”得還不夠穩。電池四大核心材料中,正負極材料、電解液都已實現了國產化,唯獨隔膜仍是短板。高端隔膜技術具有相當高的門檻,不僅要投入鉅額的資金,還需要有強大的研發和生產團隊、純熟的工藝技術和高水平的生產線。高端隔膜目前依然大量依賴進口。

30 、醫學影像設備元器件

《拙鈍的探測器模糊了醫學影像》(科技日報6月25日)

目前國產醫學影像設備的大部分元器件依賴進口,至少要花10年、20年才能達到別人的現有水平。在傳統醫學成像(CT、磁共振等)上,中國最早的專利比美國平均晚20年。在專利數量上,美國是我國的10倍。這意味著整個產業已經完全掌握在國外企業的手裡了,所有的知識產權,所有的原創成果,所有的科研積累都在國外,中國只佔很少的一部分。

31 、超精密拋光工藝

《通往超精密拋光工藝之巔,路阻且長》(科技日報6月26日)



超精密拋光工藝在現代製造業中有多重要,其應用的領域能夠直接說明問題:集成電路製造、醫療器械、汽車配件、數碼配件、精密模具、航空航天。“它是技術靈魂”。美日牢牢把握了全球市場的主動權,其材料構成和製作工藝一直是個謎。換言之,購買和使用他們的產品,並不代表可以仿製甚至複製他們的產品。

32 、環氧樹脂

《環氧樹脂韌性不足,國產碳纖維缺股勁兒》(科技日報6月27日)

碳纖維質量能比金屬鋁輕,但強度卻高於鋼鐵,還具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變等特性,其中一個關鍵的複合輔材就是環氧樹脂。但目前國內生產的高端碳纖維,所使用的環氧樹脂全部都是進口的。目前,我國已能生產T800等較高端的碳纖維,但日本東麗掌握這一技術的時間是上世紀90年代。相比於碳纖維,我國高端環氧樹脂產業落後於國際的情況更為嚴重。

33 、高強度不鏽鋼

《去不掉的火箭發動機“鏽疾”》(科技日報6月28日)

用於火箭發動機的鋼材需具備多種特性,其中高強度是必須滿足的重要指標。然而,不鏽鋼的強度和防鏽性能,卻是魚和熊掌般難以兼得的矛盾體。火箭發動機材料如果如果嚴重生鏽,將帶來很大影響。完全依靠材料自身實現高強度和防鏽性能兼備,這是世界性難題。現在,我國航天材料大多用的是國外上世紀六七十年代用的材料,發達國家在生產過程中會嚴格控制雜質含量,如果純度不達標,便重新回爐,但國內廠家往往缺乏這種嚴謹的態度。

34 、數據庫管理系統

《數據庫管理系統:中國還在尋找“正確打開方式”》(科技日報7月2日)

目前全世界最流行的兩種數據庫管理系統是Oracle和MySQL,都是甲骨文公司旗下的產品。競爭者還有IBM公司以及微軟公司的產品等。甲骨文、IBM、微軟和Teradata幾家美國公司,佔了大部分市場份額。數據庫管理系統國貨也有市場份額,但只是個零頭,其穩定性、性能都無法讓市場信服,銀行、電信、電力等要求極端穩妥的企業,不會考慮國貨。

35 、掃描電鏡

《掃描電鏡“弱視”,工業製造難以明察秋毫》(科技日報7月3日)


掃描電子顯微鏡,一種高端的電子光學儀器,它被廣泛地應用於材料、生物、醫學、冶金、化學和半導體等各個研究領域和工業部門,被稱為“微觀相機”目前我國科研與工業部門所用的掃描電鏡嚴重依賴進口,每年我國花費超過1億美元採購的幾百臺掃描電鏡中,主要產自美、日、德和捷克等國。國產掃描電鏡只佔約5%—10%。


格鬥地界


回到2019年,我們知道中國在戰鬥機、大型商用客機、衛星導航、月球探索、5G商用、芯片技術、屏幕顯示技術、飛機發動機、汽車發動機、手機操作系統、電腦操作系統、火箭發射、精密機床、造船技術均取得突破性進展,這些突破為中國科技後續發展奠定基礎。

殲-20飛機,是我國自主研製的全天候、中遠程、重型超音速隱身戰鬥機,具備精確打擊、態勢感知和機動能力,是第四代飛機,2019年正式啟用了國產的飛機發動機,全世界只有美國、俄羅斯、中國有四代機。

2019年12月27日C919大型客機第六架試飛飛機——106架機當天在上海順利完成首次飛行任務。至此,C919大型客機6架試飛飛機已全部投入試飛工作,中國大型客機項目正式進入“6機4地”大強度試飛階段,為正式取得適航證奠定基礎。

2019年12月16日,通過一箭雙星方式發送了第52和53顆衛星,標誌北斗三號全球系統核心星座部署完成。北斗導航項目自 2000 年以來一共發射了 53 顆北斗衛星,北斗三號組網開始從基本系統向完整系統過渡和升級。

2019年1月3日10時26分,嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內,實現人類探測器首次月背軟著陸,好快,嫦娥四號在月球上快有一年了,感覺還是昨天發生的事,想想印度、想想以色列,我們應該感到驕傲。

2019年6月6日,工信部正式發放5G 牌照,中國正式進入5G時代,這是一個移動通信領域的顛覆性應用,中國突破了很多限制和障礙,目前專利數全球最多。

芯片技術是最受制於人的,其實在半導體晶體管和集成電路起步階段,中國距美國只有4~7年時間差距,上世紀60年代就研製出了集成電路,與美國相差並不是很遠,但後來卻逐漸被美國和後來居上的日韓拉開距離,現在只能盡力追趕,經過幾年的發展,已經出現了像華為海思和中芯國際這樣在芯片設計和晶圓製造上領先的龍頭企業。2019年中芯國際宣佈,已經實現了14nm(納米)芯片的量產,雖然達不到目前最先進的7nm,但大部分的設備已經能夠使用了,緩解了芯片的壓力,期望2020年能進入第一集團,當然芯片生產還受制於光刻機,這也是其他國家掐我們脖子的東西,需要中國的科技工作者努力。

中國在科技領域一直有兩大缺陷——“缺芯少屏”,液晶屏幕在京東方和華星光電等國內顯示器廠商的努力下,在2019年已經基本得到解決,還有三星的存儲器也是為他們賺大錢的東西,2019年的國產化也取得進展。

發動機技術通過與烏克蘭的合作,國產化率在2019年取得進展,中國目前飛行器使用的最主要的發動機就是國產的太行發動機,還有峨眉系列發動機,在2018年的國內航展上,殲-10B用國產太行矢量發動機做出連續的超機動動作。比如落按葉飄和連續3次的眼鏡蛇機動。顯示國產矢量推力發動機和飛控都已經進年入成熟且自由運用的高端狀態。2019年剛剛下線的殲-10C明顯是安裝了太行國發,而且有可能是和航展上一樣的矢量推力版本。殲-10C的27能力,即使安裝的是常規非矢量發動機,在全球三代半中也已經是數一數二,可以說已經達到三代半戰機機動性能的一個巔峰。而批量安裝國產太行以後,殲-10C系列的每一個零件,都是純國產。

手機和電腦操作系統2019年華為提出鴻蒙系統,這是操作系統從無到有的突破。

2019年12月 27日胖五的成功發射,讓許多懸著的心終於落地,此次火箭標誌中國在大推力火箭的發射上取得突破性進展,為後續的太空站建設、載人登月、火星探索等奠定堅實的基礎,為火箭人驕傲。

2019年種種突破,都是打破封鎖獨立自主的成果,雖然前路漫漫,但中國科學家們不忘初心,砥礪前行,期待2020創造更大輝煌。



深圳悠遊


科技領域是無止境的,國家的科研主要體現在國防領域,國防強國家強。

我個人認為第一是芯片的發展;第二偵察機發展;第三大型運輸機的發展;第四隱形戰鬥機的發展;第五是五倍音速導彈的發展;第六是航母的發展,達到了一定目標。

民用領域高科技的發展主要是體現在5G、民用大飛機,破冰船,大型海洋運輸船等……[呲牙]


柏雅2580008280


2019年中國被“卡脖子”領域的突出發展大概有:1、嫦娥4號登陸月背。2、捷龍一號首飛成功。3、首艘075兩棲攻擊艦下水。4、山東號航母入列。5、時速600公理高速磁浮列車下線。6、華為發佈操作系統及各種芯片。7、“東方紅3”深海大洋綜合科考船交付使用。8、“長征5號”超大運載火箭發射成功。9、5G商用牌照發放。10、北斗3號部署圓滿成功。……等。


論道今朝


北斗導航,5G,芯片,發動機這幾個無非是最卡脖子的東西,國家應該在這幾方面會更重視它們的發展。這幾個一直靠國外的東西,現在在國家發展越來越好的時候也越來越重視起來了。在這些方面我們國家一直提倡從科技大國邁向科技強國。這些發展好了,中國必將更加強大。


風雲木哥


所謂「卡脖子」關鍵技術莫過於5G技術了,首推就是風口浪尖上的華為了,在5G上,由於華為投入早、投入力量大,有些技術是領先,這只是暫時的。華為也在同步啟動研究6G,因為6G使用的是高頻,帶寬很寬、覆蓋很弱,暫時沒有把它作為主力,6G的使用可能要到十年以後。

在國內,在首個完整的端到端5G國際標準(3GPP R15)完成之後,中國5G技術研發試驗第三階段測試進展情況成為業界關注焦點。

我國5G研發是從2016年開始,是由工信部指導,IMT-2020(5G)推進組負責全面組織實施。根據計劃,在2016年-2018年主要進行5G技術研發試驗,2019年-2020年會進行5G產品研發試驗。

2019年底,會完成第三階段測試,進行面向商用化的產品的小規模組網驗證,基於3GPP R15標準進行互操作測試,並進行5G典型應用融合試驗,還有一些企業會驗證和評估R16等新功能新特性,持續支撐國際標準驗證。”王志勤表示。

與此同時,第三階段試驗組網模式會進行基於NSA和SA兩個標準進行測試,而第三階段測試將遵循“先單設備、後互操作,先室內、後外場”的原則,根據測試計劃,在通信展前後所有廠商會完成獨立組網的室內測試,部分領先廠商會完成室外測試項目;2019年底所有廠商將完成第三階段測試的所有測試項目。


堂博滸會畫畫


2019年年初,市領導就宣佈S廠今年要量產N14了。果然,快到年底,S廠宣佈N14量產了,2021年進入客戶導入階段。但是,最近T廠也宣佈自己的N5已經進入風險量產階段,明年即將量產。

S廠的量產,是從0到1,從無到有的進步,說明做是做出來了,但做出來不等於可以大規模量產。良率低性能差的時候大規模量產就是做得越多虧得做多。所以目前S廠的量產最多隻能算風險量產,跟T廠的量產不是一個概念。T廠還沒量產時,客戶的訂單往往就接得滿滿的。比如T廠明年量產N5,蘋果明年九月的新機就要用了,要是按照S廠對量產的定義恐怕T廠目前已經量產N5了。

從0到1很難,但從1到10更難。想想為何S廠的N28在財報上才貢獻這麼少比例的營收吧。當然衛星肯定要放的,牛皮肯定要適當吹一下的,不然怎麼振奮人心拉到投資?本來就基層員工不斷流失,要是做了這麼久還沒做出來豈不是更加人心惶惶雪上加霜?

打開知乎,搜索S廠,滿屏幕都是對fab各種花式勸退:薪資低壓力大,應屆生入職不到一年就要跑路,每天上班時間10.5小時+,領導變態,領導要查上班打卡時間,領導喜歡辦歌舞團和足球隊......短短几年,就把自己名聲在幾大985高校中做爛了。希望新的一年,S廠且行且珍惜吧。

T廠研發是兩代由兩個團隊同時展開,隔代研發。也就是說做N16的時候,N10的預研已經開始了。做N10研發時,N7預研也已經開始了。所謂摩爾定律兩年一代製程,其實是做了四年。做N28的和N16,N7,N3是同一團隊。做N20的和N10,N5是另一團隊。

N20,N10這個團隊做的是過渡性產品,水平不如另一組團隊,並且他們在做N10時另闢蹊徑,導致N10初始良率較低,不如intel N14也不足為奇。負責N10的廠長都被擼掉。後來做N5,他們不敢放飛自我了,老老實實照抄另一團隊的N7。從最近的新聞看,N5初始良率應該不會低。

良率一般要70%才能賺錢,能達到90%的那是大賺特賺了。而T廠的N16和N7初次量產就達到70%,表明剛開始量產就賺錢了。現在N16良率早就在90%以上。從T廠財報上就看出N16和N7各自貢獻了20%以上的營收。

T廠靠的是與ASML,AMAT,Lam Research,KLA,Tel這些歐美日壟斷設備商一起合作推進的製程。根據新聞,N5已經導入客戶,進入風險量產,2020年正式量產。相信明年9月的蘋果新一代手機上就能看到它的身影。


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