如今,在美国特朗普政府不断打压华为公司的过程中,美国一再使华为的处境恶化,当下华为公司就面临着台积电9月份全面“断供”芯片、ARM公司“断供”架构的双重夹击。究其原因,还是因为我国在一些核心技术方面还不及美国或其他西方国家,所以会受制于人。
例如,从此次台积电“断供”华为芯片事件中,我们就可以看到,仅仅是小小一块芯片的问题,就足以暴露出我国在工业科技制造业的不少短板,如制作芯片的光刻机和光刻胶方面,我们也是落后于美国。于是,科技制造业就成了我国易被“卡脖”的重灾区,据报道,制约到我国科技发展的“卡脖子”技术多达35项。
芯片、光刻机、操作系统
中国的智能手机出货量令人惊叹,在今年第一季度更是成为跃居全球第一,然而每部手机都需要安装芯片,在未来5G不断蓬勃发展的时代,5G芯片的应用会越来越广泛。而我国的芯片加工制造还是十分依赖高通、三星和台积电等厂商的,如果切断这些厂商的产品来源,后果将不堪设想。
众所周知,光刻机是生产芯片必不可少的器材,而中国目前生产的最好的光刻机,其加工精度仅为90纳米,与国外的十几纳米相比的话还相对落后。尤其是台积电,已经在研制代工生产5纳米芯片了,其精度的领先程度可想而知。
再说操作系统的话,安卓、苹果和微软几乎垄断了手机和PC电脑领域的操作系统,如果他们想限制我们使用,后果也是不堪设想。但好消息是,华为公司已经自研出了华为鸿蒙系统,虽然在市场中一时还无法与谷歌、苹果等传统老牌抗衡,但未来不可限量。
航空发动机短舱、触觉传感器、真空蒸镀机
飞机上安装发动机的舱室,是航空推进的最重要的核心部件之一,成本约占全部发动机的四分之一,短舱越大,技术难度则越高,而我国在这一领域尚属空白。触觉传感器是工业机器人的核心零部件,其精确、稳定的严苛要求,拦住了我国众多科技企业向自研触觉传感器迈进的脚步,所以,我国在触觉传感器应用上还是比较依赖日本进口。
真空蒸镀机乃是OLED面板控制的“心脏”,除了日本的CanonTokki公司,还没有其他公司能把蒸镀机的精准度达到高端显示屏所需的要求。所以说,我们国家在这个领域还是没有什么发言权的,国内真空蒸镀机的自研人才匮缺,也一直是我国高端显示屏制造领域中的重大问题。
手机射频器件、iCLIP技术、重型燃气轮机
在一块手机的主板上,三分之一的空间都是射频电路,由于智能手机的发展趋势是更轻薄、频段更多、功耗更小,这就向射频芯片电路提出了很大的挑战。中国是世界上最大的手机生产国,但是仍然还造不了高端的手机射频器件,仍需要再努力加强研发。
iCLIP是一种新兴的生物工程技术,是研发创新药物的最为关键的技术之一,它的发明,能够使人们不使用精密的观测仪器,也能确定RNA和蛋白质的交汇位置,精确度可想而知,而我国的研究团队却极少有成熟的研究成果和经验。
重型燃气轮机广泛应用于船舶、火车和大型电站等,我国具备了轻型燃气机的自主化能力,但重型燃气机仍基本依赖于美国、日本进口。在重型燃气机领域,没有自主化能力,就意味着要受制于人,存在着被美国、日本等“卡脖子”的风险。
激光雷达、适航标准、高端电容电阻
激光雷达是个传感器,自带感应光源,会主动发出激光,用于感知周围的环境。它是自动驾驶汽车的必备零件,将决定着一个国家自动驾驶行业的先进水平,也是未来智能交通领域的标杆。但在该领域内,我们国产激光雷达的水平却几乎没有话语权。
再说国内适航标准,一款航空发动机,想要获取一张放飞证,必须经过严苛的“适航”标准体系验证,但由于我们国家国产航空发动机型号的匮乏,也缺乏实际工程方面的实践经验,使得我国适航规章缺少相应的技术支撑,从而不得不向国外领先技术水平低头。
众所周知,中国是最大的基础电子元件市场,所需的电阻和电容数量以万亿计,但最好的消费级别的电容电阻,却来自日本。国内的工业生产企业,多在中低端产品上,在高端电容电阻方面,还是相对薄弱。
核心工业软件、ITO靶材、核心算法
工业系统需要计算机工业软件以减少人脑操作量,而与美国的主流EDA相比,我们国内的EDA在性能上有很大的差距,并且先进技术和流程不足。ITO靶材不仅广泛应用于各种电子产品显示器中,而且在太阳能电池和抗静电涂层中也起到很大作用,我们国家许多企业在这方面只能依赖于进口。
核心算法则是应用于机器人方面,由于国内的算法不精,导致我们国产的工业机器人显得有点“笨”,机器人的每一个动作,都需要核心控制器和核心算法,在高端机器人中,我们用传统的控制方法很难取得好的效果,只能靠美国最先进的核心算法。
航空器材、铣刀、高端轴承钢
飞机的起落架也需要精度相对较高的钢材,并且只能使用特殊的钢材,目前使用最广泛的美国300M钢,而我们国家所用的超强度钢材仍然具有很多问题。铣刀是为高铁钢轨“整容”之用,虽然我们国家对其中金属成分已经了解,但其中的配比、合成等还是知之甚少,在这方面的技术也受到别的国家的制约。
在机械设备市场中,高端轴承钢是必不可少的,尽管我国的轴承制造工艺已接近世界最高水平,但几乎所有使用的高端轴承钢都需要进口,自研生产水平仍需再加强。
高压柱塞泵、航空设计软件、光刻胶
高压柱塞泵是高端液压装备的核心元部件,被称为液压系统的“心脏”,但我们国内生产的液压柱塞泵与外国的品牌相比,仍具有较大差距。航空设计软件高度依赖于数字设计阶段,我们国家在这方面应用的软件几乎都是欧美产品,在国内航空业中,我们必须花费大价钱来购买设计软件。
我国虽然已经是世界上最大的半导体生产国家,但LCD所用光刻胶几乎全部依赖于进口,核心技术仍被外部国家所垄断,我们想要自主研发生产光刻胶,难度系数也是非常之高。
高压共轨系统、透射式电镜、掘进机主轴承
与国外先进公司相比,我们国家国产的高压共轨系统在性能、功耗、质量一致性上均与外国存在着一些差距,在成本上的优势也不明显,所以,十分依赖国外技术。我国国产的隧道掘进机已接近世界最先进水平,但最关键的主轴承仍依靠进口,德国的公司占据主要市场,我们必须依赖他们。
在生物技术领域,透射式电子显微镜的生产能力决定了低温电子显微镜的生产能力。但是,在业内仍然没有广泛采用国内公司生产的透射式电子显微镜。我国企业或机构每年花费数百亿美元购买的数百台扫描电子显微镜中,国产扫描电子显微镜也只占很小的一部分。
微球、水下连接器、燃料电池关键材料
手机屏幕上的玻璃面板需要小的微球来支撑它,就像人体的骨骼一样,每个间隙都不会遗漏任何东西,但这种产品,只有日本的一两家公司能够提供。微球也就像芯片一样,很容易被人卡脖子。截止目前,我们国家的水下连接器市场也是基本被外国垄断,一旦该连接器成为卡脖子手段,我国整个海底观测网的建设和运行将会非常缓慢。
我国汽车燃料电池技术的发展仍处于起步阶段,与国外的技术水平仍有很大差距,国内相关公司很少,很多电池关键材料仍在进口中,所以我国的燃料电池产业链极易受阻。
高端焊接电源、锂电池隔膜、医学影像设备元器件
我国的水下机器人焊接技术一直难以提升,究其原因,就是因为高端焊接电源技术受制于人,被国外垄断,目前国外的焊接电源全数字化控制技术已经相当纯熟了,而国内的仍以模拟控制为主。锂电池作为新能源车的“心脏”,而其中的高端锂电池隔膜却不得不依赖于国外进口,国内厂商少有生产。
在传统医学成像上,我国的专利数量远远低于美国等国家,其中大部分元器件也是全部依赖于进口,这意味着整个产业几乎完全掌握在国外企业手中,我们国家只占很少的一部分。
超精密抛光工艺、环氧树脂、高强度不锈钢
超精密抛光工艺也是被外国公司控制着的行业技术,如今,超精密抛光工艺已广泛应用于现代制造业的许多领域。但是,美国和日本已经掌握了全球市场的主动权。即使我们购买其产品,也无法知道其材料组成和生产过程。
此外,我们知道,碳纤维比铝轻,比铁硬,它具有多种电阻和电容,主要是因为环氧树脂的存在。国内所应用的环氧树脂也是以进口为基础,不得不说我们国内生产环氧树脂的技术还相对落后。
据了解,火箭发动机是一项非常苛刻的技术产品,绝不能有一丝一毫的疏忽大意,因此对钢材料的要求非常高,如果生锈,后果将不堪设想。但是国产的不锈钢的强度和耐锈性却很难达到要求。目前我国的航空航天材料主要使用的还是国外进口的材料,由于国内制造商不能严格控制杂质含量,因此生产的钢的质量很差,所以,只能使用国外的钢用于航天技术。
扫描电镜、数据库管理系统
扫描电子显微镜,被广泛地应用于各个工业领域,被称为“微观相机”,然而我国所使用的扫描电子显微镜却严重依赖于进口,主要产自于美国、日本、德国等发达国家,国产电镜的占比仅占5%左右。
除上述之外,数据库管理系统也是易被卡脖技术之一。Oracle和MySQL当前是世界上两个最受欢迎的数据库管理系统,此外,还有IBM和Microsoft的产品。可以说,美国的公司占据了数据库管理系统的大部分市场份额,我们国产的数据库管理系统仍需努力。
写在最后
如今,世界上各个国家科技、工业的不断发展,都需要各个国家的不同公司之间在技术、产品上相互合作。也就是说,我们既要努力加强自主创新能力,不受制于人,又要同世界接轨,讲求开放合作、共赢。
事实上,如今的世界早已是一个你中有我、我中有你的人类命运共同体,“科学无国界”这句话也不是没道理。尽管有着美国特朗普政府在全球内的长臂管辖、大搞贸易战、科技战的逆势而为举措,但中国所体现出的大国情怀和气魄还是让世人眼前一亮的。
比如去年和前年的两届中国进口博览会,就让世界各国大大加强了联系,展现出了中国大国的担当与情怀。