*** 激光雷達(dá) 傳感器等35項(xiàng)卡脖子的技術(shù)經(jīng)過5年發(fā)展之后進(jìn)展如何

2018年，我國中央科技新聞媒體《科技日?qǐng)?bào)》發(fā)表了系列文章，報(bào)道制約我國工業(yè)發(fā)展的35項(xiàng)“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)，其中包括芯片、傳感器、***、激光雷達(dá)等關(guān)鍵技術(shù)。引起了廣泛關(guān)注與討論。

如今，快5年過去了，這些技術(shù)都突破了嗎？據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，經(jīng)過逐項(xiàng)查閱公開資料發(fā)現(xiàn)，目前我國至少已經(jīng)攻破了21項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其他技術(shù)正在攻關(guān)或因其他原因而尚未公開。

需要注意的是，多數(shù)”卡脖子“技術(shù)都是大類，有些技術(shù)我國目前僅突破了其中的某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，或尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模性應(yīng)用。

我們來看看，這5年來有哪些“卡脖子”技術(shù)被攻克。

01 ***

制造芯片的***，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(chǎn)的最好的***，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)。而國外已經(jīng)做到了十幾納米。

***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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

上海微電子的28nm***完全版預(yù)計(jì)年中發(fā)布。注：目前最先進(jìn)的是荷蘭ASML公司旗下的EUV***，最高可以達(dá)到5納米的工藝制作。

02 芯片

低速的光芯片和電芯片已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)，但高速的仍全部依賴進(jìn)口。國外最先進(jìn)芯片量產(chǎn)精度為10納米，我國只有28納米，差距兩代。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***占有率為0。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

中國芯片制造商工信芯片已經(jīng)開始12納米工藝的量產(chǎn)。注：目前臺(tái)積電的5納米工藝已經(jīng)開始量產(chǎn)。

03 操作系統(tǒng)

普通人看到中國IT業(yè)繁榮，認(rèn)為技術(shù)差距不大，實(shí)則不然。3家美國公司壟斷手機(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)市場占有率達(dá)85.9%，蘋果IOS為14%。其他系統(tǒng)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(jī)不會(huì)如此普及，而中國手機(jī)廠商免費(fèi)利用安卓的代價(jià)，就是隨時(shí)可能被“斷糧”。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

近日，知名分析機(jī)構(gòu)Counterpoint Research發(fā)布了一份關(guān)于手機(jī)操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報(bào)告，數(shù)據(jù)顯示，2022年四季度，華為鴻蒙OS全球市場占有率2%，中國市場占有率8%。

04 航空發(fā)動(dòng)機(jī)短艙

飛機(jī)上安放發(fā)動(dòng)機(jī)的艙室，俗稱“房子”，是航空推進(jìn)系統(tǒng)最重要的核心部件之一，其成本約占全部發(fā)動(dòng)機(jī)的1/4左右。短艙需要將發(fā)動(dòng)機(jī)包覆，減少飛行阻力；其進(jìn)氣道還要具有防、除冰的能力；飛行中，要保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)不受干擾正常工作；在地面，需要做到方便發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)和維修，一旦短艙有損，飛行中可能會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重事故。短艙越大技術(shù)難度越高。我國在這一重要領(lǐng)域尚屬空白。查閱所有公開資料，我國尚無自主研制短艙的專門機(jī)構(gòu)，相關(guān)院校似乎也沒有設(shè)置相關(guān)的學(xué)科。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

剛剛3月份，天津港入境了首臺(tái)LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī)短艙，這款發(fā)動(dòng)機(jī)在我國境內(nèi)進(jìn)行組裝，尚屬首次。

05 觸覺傳感器

觸覺傳感器是工業(yè)機(jī)器人核心部件。精確、穩(wěn)定的嚴(yán)苛要求，攔住了我國大部分企業(yè)向觸覺傳感器邁進(jìn)的步伐，目前國內(nèi)傳感器企業(yè)大多從事氣體、溫度等類型傳感器的生產(chǎn)。在一個(gè)有著100多家企業(yè)的行業(yè)中，幾乎沒有傳感器制造商進(jìn)行觸覺傳感器的生產(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)10萬元，而國內(nèi)產(chǎn)品多為一點(diǎn)式，一般100元一個(gè)。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2021年12月，浙江大學(xué)在其官網(wǎng)主頁上發(fā)表了一篇名為《觸覺傳感器破局！浙大寧波校區(qū)助推“國產(chǎn)觸覺”走向世界》的文章，介紹了夏慶華團(tuán)隊(duì)與北京軟體機(jī)器人科技有限公司合作，研制出觸覺傳感器的過程。

2022年，廈門大學(xué)航空航天學(xué)院周偉教授團(tuán)隊(duì)在柔性觸覺傳感器研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，提出可以實(shí)現(xiàn)超靈敏高頻動(dòng)態(tài)力檢測的柔性觸覺傳感器新工作模式，突破傳統(tǒng)傳感器靈敏度的理論極限值。

06 真空蒸鍍機(jī)

OLED面板制程的“心臟”。日本Canon Tokki獨(dú)占高端市場，掌握著該產(chǎn)業(yè)的咽喉。業(yè)界對(duì)它的年產(chǎn)量預(yù)測通常在幾臺(tái)到十幾臺(tái)之間。有錢也買不到，說的就是它。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。目前我國還沒有生產(chǎn)蒸鍍機(jī)的企業(yè)，在這個(gè)領(lǐng)域我們沒什么發(fā)言權(quán)。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

目前，合肥欣奕華、中山凱旋、萊德設(shè)備突破OLED蒸鍍機(jī)技術(shù)，真空蒸鍍機(jī)已經(jīng)接近日本Canon Tokki蒸鍍機(jī)的水平，成功填補(bǔ)了中企在這一領(lǐng)域的空白，打破了外企在真空蒸鍍機(jī)方面的壟斷。

07手機(jī)射頻器件

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150億美元；高端市場基本被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，完全歸屬Q(mào)orvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界最大的手機(jī)生產(chǎn)國，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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2022年3月，我國著名的半導(dǎo)體公司富滿微宣布，先前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的5G射頻芯片已經(jīng)開始批量供貨。此外，華為也開始出售5G內(nèi)置射頻芯片的手機(jī)殼。這標(biāo)志著我國徹底突破了手機(jī)射頻器件核心技術(shù)。

國內(nèi)領(lǐng)先的射頻模組解決方案商升新科技近日推出新一代高集成射頻前端模組（Phase8 L-PAMiD）產(chǎn)品FCX62985，這是國內(nèi)首顆Phase8 L-PAMiD，公司將借此實(shí)現(xiàn)射頻前端產(chǎn)品線國產(chǎn)化。

08 iCLIP技術(shù)

iCLIP是一種新興的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，是研發(fā)創(chuàng)新藥的最關(guān)鍵的技術(shù)之一。它的發(fā)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(zhì)在哪個(gè)位置“交匯”，甚至可以讀出位點(diǎn)“密碼”。iCLIP技術(shù)難，猶如萬千人海中找一個(gè)人，要從幾十億個(gè)堿基對(duì)找到一個(gè)或幾個(gè)確定的結(jié)合點(diǎn)，精確度可想而知。國外研究團(tuán)隊(duì)已在此領(lǐng)域展開“技術(shù)競賽”，研究論文以幾個(gè)月為周期輪番上演。國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室卻極少有成熟經(jīng)驗(yàn)。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

國內(nèi)在這一技術(shù)領(lǐng)域目前沒有新的進(jìn)展。

09重型燃?xì)廨啓C(jī)

燃?xì)廨啓C(jī)廣泛應(yīng)用于艦船、火車和大型電站。我國具備輕型燃機(jī)自主化能力；但重燃仍基本依賴引進(jìn)。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(shè)計(jì)技術(shù)不轉(zhuǎn)讓，核心的熱端部件制造技術(shù)也不轉(zhuǎn)讓，僅以許可證方式許可本土制造非核心部件。沒有自主化能力，意味著我國能源安全的重要一環(huán)，仍然受制于人，存在被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2020年11月，東方電氣集團(tuán)自主研制的國內(nèi)首臺(tái)F級(jí)50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)G50順利實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著我國突破了重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，具備自主生產(chǎn)和替代進(jìn)口的能力。

10 激光雷達(dá)

激光雷達(dá)是個(gè)傳感器，自帶光源，主動(dòng)發(fā)出激光，感知周圍環(huán)境，像蝙蝠通過超聲波定位一樣。它是自動(dòng)駕駛汽車的必備組件，決定著自動(dòng)駕駛行業(yè)的進(jìn)化水平。但在該領(lǐng)域，國貨幾乎沒有話語權(quán)。目前能上路的自動(dòng)駕駛汽車中，凡涉及激光雷達(dá)者，使用的幾乎都是美國Velodyne的產(chǎn)品，其激光雷達(dá)產(chǎn)品是行業(yè)標(biāo)配，占八成以上市場份額。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2022年1月，山東富銳光學(xué)科技有限公司研制出激光雷達(dá)，打破國外技術(shù)壟斷。

車載激光雷達(dá)方面，2023年3月，國內(nèi)激光雷達(dá)企業(yè)速騰聚創(chuàng)RoboSense宣布，其激光雷達(dá)MEMS振鏡模組通過了AEC-Q100認(rèn)證，成為目前全球唯一通過該車規(guī)級(jí)認(rèn)證的激光雷達(dá)掃描器件。可參看《全球首家通過這個(gè)認(rèn)證！國產(chǎn)廠商掌握激光雷達(dá)核心科技！》

11 適航標(biāo)準(zhǔn)

一款航空發(fā)動(dòng)機(jī)要想獲取一張放飛證，必須經(jīng)過一套非常嚴(yán)格的“適航”標(biāo)準(zhǔn)體系驗(yàn)證，涵蓋設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)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(rèn)可度最高。盡管在規(guī)章要求層面，中國與FAA基本一致，但由于國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)匱乏，缺乏實(shí)際工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使我國適航規(guī)章缺少相應(yīng)的技術(shù)支撐。實(shí)際型號(hào)的適航驗(yàn)證工作，成為被卡在別國空域之外的關(guān)隘。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2017年10月，中國民航適航審定中心正式成立，伴隨著長江1000系列和渦軸16等國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，將給CCAR33適航規(guī)章提供迫在眉睫的支撐性技術(shù)文件。

12 高端電容電阻

電容和電阻是電子工業(yè)的黃金配角。中國是最大的基礎(chǔ)電子元件市場，一年消耗的電阻和電容，數(shù)以萬億計(jì)。但最好的消費(fèi)級(jí)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(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，國內(nèi)企業(yè)差距大。國內(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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

目前國內(nèi)在這一行業(yè)仍集中在中低端區(qū)域。

13 核心工業(yè)軟件

中國的核心工業(yè)軟件領(lǐng)域，基本還是“無人區(qū)”。工業(yè)軟件缺位，為智能制造帶來了麻煩。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，國產(chǎn)EDA與美國主流EDA工具相較，設(shè)計(jì)原理上并無差異，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，和國外先進(jìn)EDA工具之間存在“代差”。國外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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

國內(nèi)市場上，中國工業(yè)軟件中只有ERP/CAD/CAE/CAPP的滲透率超過了50%，如業(yè)務(wù)管理類軟件的用友網(wǎng)絡(luò)和金蝶軟件，在產(chǎn)業(yè)鏈中初步獲得了話語權(quán)。其他工業(yè)軟件的滲透率大多低于30%以下，外資企業(yè)產(chǎn)品占主導(dǎo)狀況的形勢仍比較嚴(yán)峻。

14 ITO靶材

ITO靶材不僅用于制作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸摸屏、電子紙、有機(jī)發(fā)光二極管，還用于太陽能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導(dǎo)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(nèi)ITO靶材企業(yè)一直鮮有突破，而后端的平板顯示制造企業(yè)也要仰人鼻息。燒結(jié)大尺寸ITO靶材，需要有大型的燒結(jié)爐。國外可以做寬1200毫米、長近3000毫米的單塊靶材，國內(nèi)只能制造不超過800毫米寬的。產(chǎn)出效率方面，日式裝備月產(chǎn)量可達(dá)30噸至50噸，我們年產(chǎn)量只有30噸——而進(jìn)口一臺(tái)設(shè)備價(jià)格要花一千萬元，這對(duì)國內(nèi)小企業(yè)來說無異于天價(jià)。

每年我國ITO靶材消耗量超過1千噸，一半左右靠進(jìn)口，用于生產(chǎn)高端產(chǎn)品。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2021年11月，鄭州大學(xué)的何季麟院士團(tuán)隊(duì)成功取得了“平板顯示用高性能ITO靶材的關(guān)鍵技術(shù)及工程化”項(xiàng)目的成果，實(shí)現(xiàn)了中國在高端ITO靶材的制造生產(chǎn)領(lǐng)域從零到有的突破。

據(jù)央視報(bào)道，何季麟院士研發(fā)的ITO靶材不僅重要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際水準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代，而且把日本靶材價(jià)格驟降83.75%。原來賣給我國的靶材價(jià)格每公斤8000元，打破壟斷之后，價(jià)值直接跌到每公斤1300元。

15 核心算法

中國已經(jīng)連續(xù)5年成為世界第一大機(jī)器人應(yīng)用市場，但高端機(jī)器人仍然依賴于進(jìn)口。由于沒有掌握核心算法，國產(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）、庫卡（德國）的產(chǎn)品。核心算法差距過大，導(dǎo)致國產(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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中，硬件方面我國仍然有許多技術(shù)急需突破，但是在軟件方面，核心算法有了明顯的進(jìn)步，不再受其他國家的禁錮。

16 航空鋼材

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

目前使用范圍最廣的是美國的300M鋼，該材料采用真空熱處理技術(shù)，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(zhì)量。而國內(nèi)用于制作起落架的國產(chǎn)超強(qiáng)度鋼材有時(shí)會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)狀缺陷、硫化物夾雜、粗晶、內(nèi)部裂紋、熱處理滲氫等問題，這些問題都與冶煉過程中純凈度不夠有關(guān)系。所以我國在高純度熔煉技術(shù)方面與美國還有較大差距，存在很大提升空間。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

寶鋼特鋼有限公司成功研制生產(chǎn)的300M超高強(qiáng)度鋼，標(biāo)志著在C919后續(xù)機(jī)型上，起落架將能在確保安全的前提下實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

17 銑刀

隨著我國近年來高鐵的迅猛建設(shè)，鋼軌養(yǎng)護(hù)問題也愈加讓業(yè)內(nèi)專家憂心。若養(yǎng)護(hù)不到位，不僅折損生命周期，還存在高風(fēng)險(xiǎn)隱患。我國自主創(chuàng)新研發(fā)的雙動(dòng)力電驅(qū)銑磨維護(hù)機(jī)器人裝備——被稱為鋼軌‘急救車’的銑磨車可為鋼軌“保駕護(hù)航”。但銑磨車最核心部件銑刀仍需從國外進(jìn)口。銑刀的材料是一種超硬合金材料。對(duì)其中金屬成分我們已然了解，但就是不知人家是怎么配比、合成的，如同琢磨某種中藥的祖?zhèn)髅胤?、各種藥材比例是多少，都不甚明了。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

隨著國內(nèi)銑刀企業(yè)持續(xù)不斷的研發(fā)投入和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的逐步積累，國產(chǎn)中高檔銑刀品質(zhì)持續(xù)提升，在性能方面與歐美、日韓的差距不斷縮小，國產(chǎn)銑刀企業(yè)將逐步在中高端銑刀領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口替代。

18 高端軸承鋼

作為機(jī)械設(shè)備中不可或缺的核心零部件，軸承支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，降低其摩擦系數(shù)，并保證其回轉(zhuǎn)精度。無論飛機(jī)、汽車、高鐵，還是高精密機(jī)床、儀器儀表，都需要軸承。這就對(duì)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(jīng)接近世界頂尖水平，但材質(zhì)——也就是高端軸承用鋼幾乎全部依賴進(jìn)口。

高端軸承用鋼的研發(fā)、制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(tái)、濟(jì)南建立基地，采購中國的低端材質(zhì)，運(yùn)用他們的核心技術(shù)做成高端軸承，以十倍的價(jià)格賣給中國市場。煉鋼過程中加入稀土，就能使原本優(yōu)質(zhì)的鋼變得更加“堅(jiān)強(qiáng)”。但怎么加，這是世界軸承巨頭們的核心秘密。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

我國科研人員先后攻克了含氧量的難題，成功讓軸承鋼的鋼中含氧量低于5ppm，同時(shí)破解了西方國家軸承巨頭視為核心機(jī)密的技術(shù)——在鋼中加入“稀土”。

如今興澄特鋼研制出的高端軸承鋼反向出口發(fā)達(dá)國家，世界著名軸承供應(yīng)商椿中島直接買來貼上自己的標(biāo)簽出口歐洲。

19 高壓柱塞泵

液壓系統(tǒng)是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵部件之一，一切工程領(lǐng)域，凡是有機(jī)械設(shè)備的場合，都離不開液壓系統(tǒng)。高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件，被稱作液壓系統(tǒng)的“心臟”。中國液壓工業(yè)的規(guī)模在2017年已經(jīng)成為世界第二，但產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵，90%以上依賴進(jìn)口。國內(nèi)生產(chǎn)的液壓柱塞泵與外國品牌相比，在技術(shù)先進(jìn)性、工作可靠性、使用壽命、變量機(jī)構(gòu)控制功能和動(dòng)靜態(tài)性能指標(biāo)上都有較大差距，基本相當(dāng)于國外上世紀(jì)90年代初水平。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2018年10月，《山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》發(fā)布名為《驕傲！太重液壓泵產(chǎn)品打破國際壟斷！為中國制造添彩》的文章，報(bào)道了我國太重集團(tuán)榆次液壓工業(yè)有限公司研制出高性能柱塞泵打破外國公司的壟斷。

20 航空設(shè)計(jì)軟件

自上世紀(jì)80年代后，世界航空業(yè)就邁入數(shù)字化設(shè)計(jì)的新階段，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到離開軟件就無法設(shè)計(jì)的高度依賴程度。設(shè)計(jì)一架飛機(jī)至少需要十幾種專業(yè)軟件，全是歐美國家產(chǎn)品。國內(nèi)設(shè)計(jì)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(gè)航空產(chǎn)業(yè)將陷入癱瘓。

據(jù)媒體報(bào)道，設(shè)計(jì)殲-10飛機(jī)時(shí)，主起落架主承力結(jié)構(gòu)的整個(gè)金屬部件是委托國外制造。但造完之后，起落架的收放出現(xiàn)問題，有5毫米的誤差，只好重新訂貨制造。僅僅是這一點(diǎn)點(diǎn)的誤差，影響了殲-10首飛推遲了八九個(gè)月。沒有全數(shù)字化的軟件支撐，任何一點(diǎn)細(xì)微的誤差，都可能成為制造業(yè)的夢魘。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

我國并不缺少航空設(shè)計(jì)軟件相應(yīng)的人才和理論基礎(chǔ)，比如用來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的有限元軟件，基本原理就來自我國馮康院士提出的“有限元”理論。有關(guān)部門也組織科研單位集中力量開發(fā)相應(yīng)軟件，但時(shí)至今日，市場上也看不到哪個(gè)國產(chǎn)軟件在流通使用。

21 光刻膠

我國雖然已成為世界半導(dǎo)體生產(chǎn)大國，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。就拿在國際上具有一定競爭實(shí)力的京東方來說，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，仍然由國外企業(yè)提供。

光刻膠主要成分有高分子樹脂、色漿、單體、感光引發(fā)劑、溶劑以及添加劑，開發(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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

當(dāng)前國內(nèi)光刻膠企業(yè)多分布在技術(shù)難度較低的PCB光刻膠領(lǐng)域，占比超九成，而技術(shù)難度最大的半導(dǎo)體光刻膠市場，國內(nèi)僅有彤程新材（北京科華）、華懋科技（徐州博康）、南大光電、 晶瑞電材和上海新陽等少數(shù)幾家，且產(chǎn)品主要集中在相對(duì)低端的G/I線光刻膠。目前，國內(nèi)北京科華、徐州博康等企業(yè)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)KrF光刻膠量產(chǎn)。

高端ArF光刻膠領(lǐng)域，國產(chǎn)企業(yè)基本都還在研發(fā)、驗(yàn)證階段。至于EUV光刻膠，則是無從談起。

22 高壓共軌系統(tǒng)

電控柴油高壓共軌系統(tǒng)相當(dāng)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”和“大腦”，其品質(zhì)的好壞，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用。柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)是推動(dòng)一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)增長、社會(huì)運(yùn)行的重要裝備基礎(chǔ)。中國是全球柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要市場和生產(chǎn)國家，而在國內(nèi)的電控柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)市場，德國、美國和日本等企業(yè)占據(jù)了絕大份額。和國外先進(jìn)公司的產(chǎn)品相比，國產(chǎn)高壓共軌系統(tǒng)在性能、功能、質(zhì)量及一致性上還存在一定的差距，成本上的優(yōu)勢也不明顯。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2020年1月，大連理工大學(xué)在其官網(wǎng)發(fā)表名為《大工技述：高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)打破國外壟斷》的文章，介紹了成都威特電噴有限公司研制出高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，打破外國技術(shù)壟斷。

23 透射式電鏡

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，國內(nèi)沒有一家企業(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)于中國的冷凍電鏡使用者們來說，這樣的體驗(yàn)可能還要持續(xù)不短的時(shí)間。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

目前中國在這一領(lǐng)域沒有企業(yè)生產(chǎn)，大力發(fā)展透射電鏡實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，已成為中國當(dāng)下迫在眉睫的任務(wù)。

24 掘進(jìn)機(jī)主軸承

主軸承，有全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的“心臟”之稱，承擔(dān)著掘進(jìn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的主要載荷，是刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)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(tǒng)滾動(dòng)軸承相比，掘進(jìn)機(jī)主軸承直徑一般為幾米，是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種軸承，制造需要上百道工序。就掘進(jìn)機(jī)整機(jī)制造能力而言，國產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)已接近世界最先進(jìn)水平，但最關(guān)鍵的主軸承全部依賴進(jìn)口。德國的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占據(jù)市場。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2022年4月，我國首臺(tái)全國產(chǎn)3米級(jí)主軸承盾構(gòu)機(jī)“中鐵872號(hào)”破土而出，標(biāo)志著我國首臺(tái)全國產(chǎn)3米級(jí)主軸承盾構(gòu)機(jī)順利完成地下掘進(jìn)任務(wù)。

25 微球

微球，直徑是頭發(fā)粗細(xì)的三十分之一。手機(jī)屏幕里，每平方毫米要用一百個(gè)微球，撐起了兩塊玻璃面板，相當(dāng)于骨架，在兩塊玻璃面板的縫隙里，再灌進(jìn)液晶。少了它，你正盯著的液晶屏幕將無法生產(chǎn)。沒有微球，芯片生產(chǎn)、食品安全檢測、疾病診斷、生物制藥、環(huán)境監(jiān)測……

許多行業(yè)都會(huì)陷入窘境。僅微電子領(lǐng)域，中國每年就要進(jìn)口價(jià)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(dá)到全球的33%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模約千億美元，位居全球第一。但這面板中的關(guān)鍵材料——間隔物微球，以及導(dǎo)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。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2021年10月，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》的文章《納微科技：目前在LCD邊框應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)替代》報(bào)道了蘇州納微科技股份有限公司實(shí)現(xiàn)液晶面板微球國產(chǎn)化的消息。

26 水下連接器

除了船舶、遙感衛(wèi)星，海底觀測網(wǎng)已成為第三種海洋觀測平臺(tái)——通過它，人類可以深入到水下觀測和認(rèn)識(shí)海洋。如果將各類纜系觀測平臺(tái)比作胳膊、腿，水下連接器就好比關(guān)節(jié)，對(duì)海底觀測網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)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(yùn)品，整個(gè)海底觀測網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行將被迫中斷。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2022年5月，《澎湃新聞》的文章《國內(nèi)首臺(tái)！哈工程成功研制深海水平式卡箍連接器》報(bào)道了哈爾濱工程大學(xué)與中海油海洋石油工程有限公司合作研制出水平式卡箍連接器的消息，證實(shí)我國已經(jīng)突破了水下連接器的技術(shù)。

27 燃料電池關(guān)鍵材料

國外的燃料電池車已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但我國車用燃料電池還處在技術(shù)驗(yàn)證階段。我國車用燃料電池的現(xiàn)狀是——幾乎無部件生產(chǎn)商，無車用電堆生產(chǎn)公司，只有極少量商業(yè)運(yùn)行燃料電池車。多項(xiàng)關(guān)鍵材料，決定著燃料電池的壽命和性能。這些材料我國并非完全沒有，有些實(shí)驗(yàn)室成果甚至已達(dá)到國際水平。但是，沒有批量生產(chǎn)線，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈依然梗阻。關(guān)鍵材料長期依賴國外，一旦遭遇禁售，我國的燃料電池產(chǎn)業(yè)便沒有了基礎(chǔ)支撐。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2020年，蘇州科潤的質(zhì)子交換膜NEPTM-3015系列配套的燃料電池發(fā)電機(jī)通過國家機(jī)動(dòng)車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心強(qiáng)檢。2021年，蘇州擎動(dòng)、喜瑪拉雅等企業(yè)均已研制出燃料電池催化劑。2021年，上海河森電氣有限公司、上海濟(jì)平新能源科技有限公司均已具備小批量生產(chǎn)碳紙的能力。

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(fā)展高端海洋資源開發(fā)和海洋維權(quán)裝備。海里的設(shè)備一旦出現(xiàn)開裂等故障，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。雖然我國是全球最大焊接電源制造基地，年產(chǎn)能已超1000萬臺(tái)套，但高端焊接電源基本上仍被國外壟斷。我國水下機(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。國外焊接電源全數(shù)字化控制技術(shù)已相對(duì)成熟，國內(nèi)的仍以模擬控制技術(shù)為主。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，外資企業(yè)在電源市場高端領(lǐng)域占據(jù)較大份額的時(shí)代已經(jīng)過去?，F(xiàn)在國內(nèi)的電源在電源行業(yè)也占有一席之地，在逐漸取代進(jìn)口電源產(chǎn)品的同時(shí)，也會(huì)走向國外。茂碩電源等供電企業(yè)正計(jì)劃進(jìn)海外市場。

29 鋰電池隔膜

作為新能源車的“心臟”，國產(chǎn)鋰離子電池（以下簡稱鋰電池）目前“跳”得還不夠穩(wěn)。電池四大核心材料中，正負(fù)極材料、電解液都已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，唯獨(dú)隔膜仍是短板。高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門檻，不僅要投入巨額的資金，還需要有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線。高端隔膜目前依然大量依賴進(jìn)口。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

鋰電池六大核心材料中，隔膜是國產(chǎn)化最晚的一環(huán)。十年前，鋰電隔膜市場80%份額被美日等隔膜廠商占據(jù)，而如今，中國鋰電隔膜企業(yè)出貨量在全球市場占比已超80%。

30 醫(yī)學(xué)影像設(shè)備元器件

目前國產(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，中國最早的專利比美國平均晚20年。在專利數(shù)量上，美國是我國的10倍。這意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國外企業(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外，中國只占很少的一部分。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

近十年來雖然國產(chǎn)核心元器件有單點(diǎn)突破，但在商業(yè)化和市場份額上尚未形成氣候，如今國產(chǎn)影像上游開始迎來國產(chǎn)替代加速期。在整個(gè)醫(yī)學(xué)影像版圖中，只有DR的國產(chǎn)替代率較高，目前國內(nèi)DR設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到70%。

31 超精密拋光工藝

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)域能夠直接說明問題：集成電路制造、醫(yī)療器械、汽車配件、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，購買和使用他們的產(chǎn)品，并不代表可以仿制甚至復(fù)制他們的產(chǎn)品。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2022年4月，西安市科技局在其官網(wǎng)發(fā)布了一篇名為《秦創(chuàng)原企業(yè)解決“超精密拋光工藝”卡脖子問題》的文章，證實(shí)我國已經(jīng)突破了超精密拋光工藝的關(guān)鍵技術(shù)。

32 環(huán)氧樹脂

碳纖維質(zhì)量能比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，還具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變等特性，其中一個(gè)關(guān)鍵的復(fù)合輔材就是環(huán)氧樹脂。但目前國內(nèi)生產(chǎn)的高端碳纖維，所使用的環(huán)氧樹脂全部都是進(jìn)口的。目前，我國已能生產(chǎn)T800等較高端的碳纖維，但日本東麗掌握這一技術(shù)的時(shí)間是上世紀(jì)90年代。相比于碳纖維，我國高端環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)落后于國際的情況更為嚴(yán)重。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

中國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠家眾多，但萬噸級(jí)規(guī)模以上的企業(yè)為數(shù)不多，大部分環(huán)氧樹脂企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與國外先進(jìn)工藝相比尚有一定差距。

33 高強(qiáng)度不銹鋼

用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的鋼材需具備多種特性，其中高強(qiáng)度是必須滿足的重要指標(biāo)。然而，不銹鋼的強(qiáng)度和防銹性能，卻是魚和熊掌般難以兼得的矛盾體?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)材料如果如果嚴(yán)重生銹，將帶來很大影響。完全依靠材料自身實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和防銹性能兼?zhèn)?，這是世界性難題?，F(xiàn)在，我國航天材料大多用的是國外上世紀(jì)六七十年代用的材料，發(fā)達(dá)國家在生產(chǎn)過程中會(huì)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，如果純度不達(dá)標(biāo)，便重新回爐，但國內(nèi)廠家往往缺乏這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

我國自主研發(fā)了第三代超高強(qiáng)度不銹鋼F863鋼和USSl22鋼，這兩種鋼分別采用金屬間化合物和碳化物強(qiáng)化的合金設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)度都可達(dá)到1900MPa，斷裂韌性達(dá)到了100MPa·m1/2。這也標(biāo)志著我國高強(qiáng)度鋼領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力的大幅提高。

34 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

目前全世界最流行的兩種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是Oracle和MySQL，都是甲骨文公司旗下的產(chǎn)品。競爭者還有IBM公司以及微軟公司的產(chǎn)品等。甲骨文、IBM、微軟和Teradata幾家美國公司，占了大部分市場份額。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)國貨也有市場份額，但只是個(gè)零頭，其穩(wěn)定性、性能都無法讓市場信服，銀行、電信、電力等要求極端穩(wěn)妥的企業(yè)，不會(huì)考慮國貨。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

?對(duì)我國來說，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)早已遍地開花，已經(jīng)完全擺脫限制。國內(nèi)企業(yè)阿里巴巴、華為、中興、浪潮、人大金倉、武漢達(dá)夢、南大通用、神州通用等企業(yè)均有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

35 掃描電鏡

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，被稱為“微觀相機(jī)”目前我國科研與工業(yè)部門所用的掃描電鏡嚴(yán)重依賴進(jìn)口，每年我國花費(fèi)超過1億美元采購的幾百臺(tái)掃描電鏡中，主要產(chǎn)自美、日、德和捷克等國。國產(chǎn)掃描電鏡只占約5%—10%。

國產(chǎn)最新進(jìn)展

2019年3月，《安徽青年報(bào)》一篇名為《張小龍：打破國際壟斷 讓“中國造”走向世界》的文章，報(bào)道了安徽澤攸科技有限公司研制出臺(tái)式掃描電鏡，打破國際壟斷。

結(jié)語

任正非曾經(jīng)接受采訪時(shí)說，他不太認(rèn)同“自主創(chuàng)新”的說法，為什么呢？

這是因?yàn)楝F(xiàn)代科技、工業(yè)的發(fā)展，既離不開不同國家不同公司技術(shù)、產(chǎn)品上的相互合作，也離不開發(fā)達(dá)國家所構(gòu)建的這一套知識(shí)體系。如果我們把自主創(chuàng)新理解成完全要自己干，要構(gòu)建起來自己的一套體系，這顯然是違背人類社會(huì)發(fā)展規(guī)律的。

現(xiàn)在，我們?cè)捳Z體系中“與世界接軌”似乎已成為某種與“自信”相悖的標(biāo)簽。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(shù)到標(biāo)準(zhǔn)、從制造到運(yùn)營都和現(xiàn)有的世界工業(yè)體系接軌。

如果我們總是強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新而極少提及和世界接軌，一方面會(huì)混淆中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在邏輯，一方面也會(huì)阻礙我們今后的發(fā)展。

現(xiàn)在美國以及部分西方國家感受到競爭壓力，設(shè)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(jīng)濟(jì)體系接軌，認(rèn)為可以建立自己完全不同的工業(yè)化發(fā)展體系，可以繞開西方幾百年來摸索出來的這套發(fā)展規(guī)律，那么中國工業(yè)化的道路就有再次停滯甚至倒退的風(fēng)險(xiǎn)。

未來，我們既要自主研發(fā)自立自強(qiáng)，也要擁抱世界深化開放！

來源：科技日?qǐng)?bào)、安東工作室、傳感器專家網(wǎng)