我們?cè)谀男╆P(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域還存在“卡脖子”問(wèn)題呢？

作者： 2019年08月27日 來(lái)源：全球化工設(shè)備網(wǎng) 瀏覽量：
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當(dāng)前，我國(guó)科技事業(yè)實(shí)現(xiàn)了歷史性、整體性、格局性重大變化，重大創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)，一些前沿方向開(kāi)始進(jìn)入并行、領(lǐng)跑階段。但也應(yīng)看到，我國(guó)科技領(lǐng)域仍然存在一些亟待解決的問(wèn)題，關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的局面沒(méi)有得到
　　2018年國(guó)家主席在兩院院士大會(huì)上指出，“實(shí)踐反復(fù)告訴我們，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買(mǎi)不來(lái)、討不來(lái)的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全和其他安全?！?br />  
　　當(dāng)前，我國(guó)科技事業(yè)實(shí)現(xiàn)了歷史性、整體性、格局性重大變化，重大創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)，一些前沿方向開(kāi)始進(jìn)入并行、領(lǐng)跑階段。但也應(yīng)看到，我國(guó)科技領(lǐng)域仍然存在一些亟待解決的問(wèn)題，關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的局面沒(méi)有得到根本性改變，亟待集中力量奮力攻關(guān)。
 
　　那么，我們?cè)谀男╆P(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域還存在“卡脖子”問(wèn)題呢？我們一起來(lái)看看吧。
 
　　光刻機(jī)
 
　　《這些“細(xì)節(jié)”讓中國(guó)難望頂級(jí)光刻機(jī)項(xiàng)背》(科技日?qǐng)?bào)4月19日)
 
　　制造芯片的光刻機(jī)，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(guó)生產(chǎn)的最好的光刻機(jī)，加工精度是90納米。這相當(dāng)于2004年上市的奔騰四CPU的水準(zhǔn)。而國(guó)外已經(jīng)做到了十幾納米。
 
　　光刻機(jī)里有兩個(gè)同步運(yùn)動(dòng)的工件臺(tái)，一個(gè)載底片，一個(gè)載膠片。兩者需始終同步，誤差在2納米以下。兩個(gè)工作臺(tái)由靜到動(dòng)，加速度跟導(dǎo)彈發(fā)射差不多。在工作時(shí)，相當(dāng)于兩架大飛機(jī)從起飛到降落，始終齊頭并進(jìn)一架飛機(jī)上伸出一把刀，在另一架飛機(jī)的米粒上刻字，不能刻壞了。
 
　　SMEE最好的光刻機(jī)，包含13個(gè)分系統(tǒng)，3萬(wàn)個(gè)機(jī)械件，200多個(gè)傳感器，每一個(gè)都要穩(wěn)定。
 
　　芯片
 
　　《中興的“芯”病，中國(guó)的心病》(科技日?qǐng)?bào)4月20日)
 
　　低速的光芯片和電芯片已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，但高速的仍全部依賴進(jìn)口。國(guó)外最先進(jìn)芯片量產(chǎn)精度為10納米，我國(guó)只有28納米，差距兩代。而且，關(guān)鍵原材料和設(shè)備還都是進(jìn)口。
 
　　據(jù)報(bào)道，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)、通信設(shè)備、內(nèi)存設(shè)備和顯示及視頻系統(tǒng)中的多個(gè)領(lǐng)域中，我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片占有率為0。
 
　　操作系統(tǒng)
 
　　《喪失先機(jī)，沒(méi)有自研操作系統(tǒng)的大國(guó)之痛》(科技日?qǐng)?bào)4月23日)
 
　　普通人看到中國(guó)IT業(yè)繁榮，認(rèn)為技術(shù)差距不大，實(shí)則不然。3家美國(guó)公司壟斷手機(jī)和個(gè)人電腦的操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示，2017年安卓系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)85.9%，蘋(píng)果IOS為14%。其他系統(tǒng)僅有0.1%。這0.1%，基本也是美國(guó)的微軟的Windows和黑莓。
 
　　沒(méi)有谷歌鋪路，智能手機(jī)不會(huì)如此普及，而中國(guó)手機(jī)廠商免費(fèi)利用安卓的代價(jià)，就是隨時(shí)可能被“斷糧”。
 
　　觸覺(jué)傳感器
 
　　《傳感器疏察，被愚鈍的機(jī)器人“國(guó)產(chǎn)觸覺(jué)”》(科技日?qǐng)?bào)4月25日)
 
　　觸覺(jué)傳感器是工業(yè)機(jī)器人核心部件。精確、穩(wěn)定的嚴(yán)苛要求，攔住了我國(guó)大部分企業(yè)向觸覺(jué)傳感器邁進(jìn)的步伐，目前國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)大多從事氣體、溫度等類(lèi)型傳感器的生產(chǎn)。
 
　　在一個(gè)有著100多家企業(yè)的行業(yè)中，幾乎沒(méi)有傳感器制造商進(jìn)行觸覺(jué)傳感器的生產(chǎn)。日本陣列式傳感器能在10厘米×10厘米大小的基質(zhì)中分布100個(gè)敏感元件，售價(jià)10萬(wàn)元，而國(guó)內(nèi)產(chǎn)品多為一點(diǎn)式，一般100元一個(gè)。
 
　　真空蒸鍍機(jī)
 
　　《真空蒸鍍機(jī)匱缺：高端顯示屏上的陰影》(科技日?qǐng)?bào)4月26日)
 
　　OLED面板制程的“心臟”。日本Canon Tokki獨(dú)占高端市場(chǎng)，掌握著該產(chǎn)業(yè)的咽喉。業(yè)界對(duì)它的年產(chǎn)量預(yù)測(cè)通常在幾臺(tái)到十幾臺(tái)之間。有錢(qián)也買(mǎi)不到，說(shuō)的就是它。Canon Tokki能把有機(jī)發(fā)光材料蒸鍍到基板上的誤差控制在5微米內(nèi)(1微米相當(dāng)于頭發(fā)直徑的1%)，沒(méi)有其他公司的蒸鍍機(jī)能達(dá)到這個(gè)精準(zhǔn)度。
 
　　目前我國(guó)還沒(méi)有生產(chǎn)蒸鍍機(jī)的企業(yè)，在這個(gè)領(lǐng)域我們沒(méi)什么發(fā)言權(quán)。
 
　　手機(jī)射頻器件
 
　　《射頻器件：仰給于人的手機(jī)尷尬》(科技日?qǐng)?bào)5月7日)
 
　　一塊手機(jī)的主板上，1/3的空間是射頻電路。手機(jī)發(fā)展趨勢(shì)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(zhàn)。射頻芯片將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波，4G手機(jī)要支持十幾個(gè)頻段，信息帶寬幾十兆。2018年，射頻芯片市場(chǎng)150億美元；高端市場(chǎng)基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家壟斷，高通也占一席之地。射頻器件的另一個(gè)關(guān)鍵元件——濾波器，國(guó)內(nèi)外差距更大。手機(jī)使用的高端濾波器，幾十億美元的市場(chǎng)，完全歸屬Q(mào)orvo等國(guó)外射頻器件巨頭。
 
　　中國(guó)是世界最大的手機(jī)生產(chǎn)國(guó)，但造不了高端的手機(jī)射頻器件。這需要材料、工藝和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的踏實(shí)積累。
 
　　激光雷達(dá)
 
　　《激光雷達(dá)昏聵，讓自動(dòng)駕駛很糾結(jié)》(科技日?qǐng)?bào)5月10日)
 
　　激光雷達(dá)是個(gè)傳感器，自帶光源，主動(dòng)發(fā)出激光，感知周?chē)h(huán)境，像蝙蝠通過(guò)超聲波定位一樣。它是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的必備組件，決定著自動(dòng)駕駛行業(yè)的進(jìn)化水平。但在該領(lǐng)域，國(guó)貨幾乎沒(méi)有話語(yǔ)權(quán)。
 
　　目前能上路的自動(dòng)駕駛汽車(chē)中，凡涉及激光雷達(dá)者，使用的幾乎都是美國(guó)Velodyne的產(chǎn)品，其激光雷達(dá)產(chǎn)品是行業(yè)標(biāo)配，占八成以上市場(chǎng)份額。
 
　　高端電容電阻
 
　　《沒(méi)有這些訣竅，我們夠不著高端電容電阻》(科技日?qǐng)?bào)5月14日)
 
　　電容和電阻是電子工業(yè)的黃金配角。中國(guó)是最大的基礎(chǔ)電子元件市場(chǎng)，一年消耗的電阻和電容，數(shù)以萬(wàn)億計(jì)。但最好的消費(fèi)級(jí)電容和電阻，來(lái)自日本。電容市場(chǎng)一年200多億美元，電阻也有百億美元量級(jí)。所謂高端的電容電阻，最重要的是同一個(gè)批次應(yīng)該盡量一致。日本這方面做得最好，國(guó)內(nèi)企業(yè)差距大。
 
　　國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品多屬于中低端，在工藝、材料、質(zhì)量管控上，相對(duì)薄弱。
 
　　核心工業(yè)軟件
 
　　《核心工業(yè)軟件：智能制造的中國(guó)“無(wú)人區(qū)”》(科技日?qǐng)?bào)5月17日)
 
　　中國(guó)的核心工業(yè)軟件領(lǐng)域，基本還是“無(wú)人區(qū)”。工業(yè)軟件缺位，為智能制造帶來(lái)了麻煩。工業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜到一定程度，就需要以計(jì)算機(jī)輔助的工業(yè)軟件來(lái)替代人腦計(jì)算。譬如，芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)“必備神器”EDA工業(yè)軟件，國(guó)產(chǎn)EDA與美國(guó)主流EDA工具相較，設(shè)計(jì)原理上并無(wú)差異，但軟件性能卻存在不小差距，主要表現(xiàn)在對(duì)先進(jìn)技術(shù)和工藝支持不足，和國(guó)外先進(jìn)EDA工具之間存在“代差”。
 
　　國(guó)外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor，占據(jù)了全球該行業(yè)每年總收入的70%。發(fā)展自主工業(yè)操作系統(tǒng)+自主工業(yè)軟件體系，刻不容緩。
 
　　核心算法
 
　　《算法不精，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人有點(diǎn)“笨”》(科技日?qǐng)?bào)5月22日)
 
　　中國(guó)已經(jīng)連續(xù)5年成為世界第一大機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)，但高端機(jī)器人仍然依賴于進(jìn)口。由于沒(méi)有掌握核心算法，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人穩(wěn)定性、故障率、易用性等關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)不如工業(yè)機(jī)器人“四大家族”發(fā)那科(日本)、ABB(瑞士)、安川(日本)、庫(kù)卡(德國(guó))的產(chǎn)品。核心算法差距過(guò)大，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)機(jī)器人穩(wěn)定性不佳，故障率居高不下。算法的差距不只體現(xiàn)在核心控制器上，更拖慢了伺服系統(tǒng)響應(yīng)的速度。
 
　　機(jī)器人每完成一個(gè)動(dòng)作，需要核心控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)。對(duì)于單臺(tái)伺服系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人動(dòng)態(tài)與靜態(tài)精度都很高，但高端機(jī)器人一般同時(shí)有6臺(tái)以上伺服系統(tǒng)，用傳統(tǒng)的控制方法難以取得好的控制效果。
 
　　光刻膠
 
　　《中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)因光刻膠失色》(科技日?qǐng)?bào)5月31日)
 
　　我國(guó)雖然已成為世界半導(dǎo)體生產(chǎn)大國(guó)，但面板產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)業(yè)鏈仍較為落后。目前，LCD用光刻膠幾乎全部依賴進(jìn)口，核心技術(shù)至今被TOK、JSR、住友化學(xué)、信越化學(xué)等日本企業(yè)所壟斷。就拿在國(guó)際上具有一定競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的京東方來(lái)說(shuō)，目前已建立17個(gè)面板顯示生產(chǎn)基地，其中有16個(gè)已經(jīng)投產(chǎn)。但京東方用于高端面板的光刻膠，仍然由國(guó)外企業(yè)提供。
 
　　光刻膠主要成分有高分子樹(shù)脂、色漿、單體、感光引發(fā)劑、溶劑以及添加劑，開(kāi)發(fā)所涉及的技術(shù)難題眾多，需從低聚物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和篩選、合成工藝的確定和優(yōu)化、活性單體的篩選和控制、色漿細(xì)度控制和穩(wěn)定、產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)和優(yōu)化、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝優(yōu)化和穩(wěn)定、最終使用條件匹配和寬容度調(diào)整等方面進(jìn)行調(diào)整。因此，要自主研發(fā)生產(chǎn)，技術(shù)難度非常之高。
 
　　透射式電鏡
 
　　《我們的蛋白質(zhì)3D高清照片仰賴舶來(lái)的透射式電鏡》(科技日?qǐng)?bào)6月6日)
 
　　冷凍電鏡可以拍攝微觀結(jié)構(gòu)高清3D“彩照”，是生命科學(xué)研究的利器，透射式電鏡的生產(chǎn)能力是冷凍電鏡制造能力的基礎(chǔ)之一。目前世界上生產(chǎn)透射電鏡的廠商只有3家，分別是日本電子、日立、FEI，國(guó)內(nèi)沒(méi)有一家企業(yè)生產(chǎn)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后進(jìn)行更換。對(duì)于中國(guó)的冷凍電鏡使用者們來(lái)說(shuō)，這樣的體驗(yàn)可能還要持續(xù)不短的時(shí)間。
 
　　燃料電池關(guān)鍵材料
 
　　《少了三種關(guān)鍵材料，燃料電池商業(yè)化難成文章》(科技日?qǐng)?bào)6月14日)
 
　　國(guó)外的燃料電池車(chē)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但我國(guó)車(chē)用燃料電池還處在技術(shù)驗(yàn)證階段。我國(guó)車(chē)用燃料電池的現(xiàn)狀是——幾乎無(wú)部件生產(chǎn)商，無(wú)車(chē)用電堆生產(chǎn)公司，只有極少量商業(yè)運(yùn)行燃料電池車(chē)。多項(xiàng)關(guān)鍵材料，決定著燃料電池的壽命和性能。這些材料我國(guó)并非完全沒(méi)有，有些實(shí)驗(yàn)室成果甚至已達(dá)到國(guó)際水平。
 
　　但是，沒(méi)有批量生產(chǎn)線，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈依然梗阻。關(guān)鍵材料長(zhǎng)期依賴國(guó)外，一旦遭遇禁售，我國(guó)的燃料電池產(chǎn)業(yè)便沒(méi)有了基礎(chǔ)支撐。
 
　　高端焊接電源
 
　　《國(guó)產(chǎn)焊接電源“啞火”，機(jī)器人水下作業(yè)有心無(wú)力》(科技日?qǐng)?bào)6月20日)
 
　　我國(guó)是海洋大國(guó)，擁有300多萬(wàn)平方公里海域，正在大力發(fā)展高端海洋資源開(kāi)發(fā)和海洋維權(quán)裝備。海里的設(shè)備一旦出現(xiàn)開(kāi)裂等故障，需要用有工業(yè)制造“縫紉機(jī)”之稱的焊接裝備修補(bǔ)。深海焊接的實(shí)現(xiàn)靠水下機(jī)器人。雖然我國(guó)是全球最大焊接電源制造基地，年產(chǎn)能已超1000萬(wàn)臺(tái)套，但高端焊接電源基本上仍被國(guó)外壟斷。
 
　　我國(guó)水下機(jī)器人焊接技術(shù)一直難以提升，原因是高端焊接電源技術(shù)受制于人。國(guó)外焊接電源全數(shù)字化控制技術(shù)已相對(duì)成熟， 國(guó)內(nèi)的仍以模擬控制技術(shù)為主。
 
　　醫(yī)學(xué)影像設(shè)備元器件
 
　　《拙鈍的探測(cè)器模糊了醫(yī)學(xué)影像》(科技日?qǐng)?bào)6月25日)
 
　　目前國(guó)產(chǎn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的大部分元器件依賴進(jìn)口，至少要花10年、20年才能達(dá)到別人的現(xiàn)有水平。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像(CT、磁共振等)上，中國(guó)最早的專利比美國(guó)平均晚20年。在專利數(shù)量上，美國(guó)是我國(guó)的10倍。這意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國(guó)外企業(yè)的手里了，所有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所有的原創(chuàng)成果，所有的科研積累都在國(guó)外，中國(guó)只占很少的一部分。
 
　　超精密拋光工藝
 
　　《通往超精密拋光工藝之巔，路阻且長(zhǎng)》(科技日?qǐng)?bào)6月26日)
 
　　超精密拋光工藝在現(xiàn)代制造業(yè)中有多重要，其應(yīng)用的領(lǐng)域能夠直接說(shuō)明問(wèn)題：集成電路制造、醫(yī)療器械、汽車(chē)配件、數(shù)碼配件、精密模具、航空航天?！八羌夹g(shù)靈魂”。美日牢牢把握了全球市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，其材料構(gòu)成和制作工藝一直是個(gè)謎。換言之，購(gòu)買(mǎi)和使用他們的產(chǎn)品，并不代表可以仿制甚至復(fù)制他們的產(chǎn)品。
 
　　數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
 
　　《數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：中國(guó)還在尋找“正確打開(kāi)方式”》(科技日?qǐng)?bào)7月2日)
 
　　目前全世界最流行的兩種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是Oracle和MySQL，都是甲骨文公司旗下的產(chǎn)品。競(jìng)爭(zhēng)者還有IBM公司以及微軟公司的產(chǎn)品等。甲骨文、IBM、微軟和Teradata幾家美國(guó)公司，占了大部分市場(chǎng)份額。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)國(guó)貨也有市場(chǎng)份額，但只是個(gè)零頭，其穩(wěn)定性、性能都無(wú)法讓市場(chǎng)信服，銀行、電信、電力等要求極端穩(wěn)妥的企業(yè)，不會(huì)考慮國(guó)貨。
 
　　掃描電鏡
 
　　《掃描電鏡“弱視”，工業(yè)制造難以明察秋毫》(科技日?qǐng)?bào)7月3日)
 
　　掃描電子顯微鏡，一種高端的電子光學(xué)儀器，它被廣泛地應(yīng)用于材料、生物、醫(yī)學(xué)、冶金、化學(xué)和半導(dǎo)體等各個(gè)研究領(lǐng)域和工業(yè)部門(mén)，被稱為“微觀相機(jī)”目前我國(guó)科研與工業(yè)部門(mén)所用的掃描電鏡嚴(yán)重依賴進(jìn)口，每年我國(guó)花費(fèi)超過(guò)1億美元采購(gòu)的幾百臺(tái)掃描電鏡中，主要產(chǎn)自美、日、德和捷克等國(guó)。國(guó)產(chǎn)掃描電鏡只占約5%—10%。
 
　　資料來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)，科技日?qǐng)?bào)“亟待攻克的核心技術(shù)”專欄
 
　　編輯點(diǎn)評(píng)：技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵，掌握核心關(guān)鍵技術(shù)，才能在創(chuàng)新發(fā)展中保持自己的節(jié)奏。就目前來(lái)說(shuō)，攻破“卡脖子”技術(shù)，是我國(guó)發(fā)展高精尖技術(shù)的關(guān)鍵，也是擺脫我國(guó)科技發(fā)展受外國(guó)技術(shù)掣肘局面的關(guān)鍵。
 
　　原標(biāo)題：盤(pán)點(diǎn)：亟待攻克的關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)
 
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