
01?
光刻機
《這些“細節(jié)”讓中國難望頂級光刻機項背》
制造芯片的光刻機,其精度決定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展覽上,中國生產的光刻機,加工精度是90納米。這相當于2004年上市的奔騰四CPU的水準。而國外已經做到了十幾納米。
光刻機里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(fā)射差不多。在工作時,相當于兩架大飛機從起飛到降落,始終齊頭并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。
02?
芯片
《中興的“芯”病,中國的心病》
低速的光芯片和電芯片已實現(xiàn)國產,但高速的仍全部依賴進口。國外芯片量產精度為10納米,我國只有28納米,差距兩代。據報道,在計算機系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)、通信設備、內存設備和顯示及視頻系統(tǒng)中的多個領域中,我國國產芯片占有率為0。
03?
操作系統(tǒng)
《喪失先機,沒有自研操作系統(tǒng)的大國之痛》
普通人看到中國IT業(yè)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(tǒng)。數據顯示,2017年安卓系統(tǒng)市場占有率達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”。
04?
航空發(fā)動機短艙
《居者無其屋,國產航空發(fā)動機的短艙之困》
飛機上安放發(fā)動機的艙室,俗稱“房子”,是航空推進系統(tǒng)重要的核心部件之一,其成本約占全部發(fā)動機的1/4左右。短艙需要將發(fā)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,要保護發(fā)動機不受干擾正常工作;在地面,需要做到方便發(fā)動機的維護和維修,一旦短艙有損,飛行中可能會引起發(fā)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,我國尚無自主研制短艙的專門機構,相關院校似乎也沒有設置相關的學科。
05?
觸覺傳感器
《傳感器疏察,被愚鈍的機器人“國產觸覺”》
觸覺傳感器是工業(yè)機器人核心部件。穩(wěn)定的嚴苛要求,攔住了我國大部分企業(yè)向觸覺傳感器邁進的步伐,目前國內傳感器企業(yè)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(yè)的行業(yè)中,幾乎沒有傳感器制造商進行觸覺傳感器的生產。日本陣列式傳感器能在10厘米×10厘米大小的基質中分布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。
06?
真空蒸鍍機
《真空蒸鍍機匱缺:顯示屏上的陰影》
OLED面板制程的“心臟”。日本Canon Tokki獨占市場,掌握著該產業(yè)的咽喉。業(yè)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(fā)光材料蒸鍍到基板上的誤差控制在5微米內(1微米相當于頭發(fā)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(yè),在這個領域我們沒什么發(fā)言權。
07?
手機射頻器件
《射頻器件:仰給于人的手機尷尬》
一塊手機的主板上,1/3的空間是射頻電路。手機發(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;市場基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家壟斷,高通也占一席之地。射頻器件的另一個關鍵元件——濾波器,國內外差距更大。手機使用的濾波器,幾十億美元的市場,完全歸屬Qorvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界較大的手機生產國,但造不了手機射頻器件。這需要材料、工藝和設計經驗的踏實積累。
08?
iCLIP技術
《“靶點”難尋,國產創(chuàng)新藥很迷惘》
iCLIP是一種新興的實驗技術,是研發(fā)創(chuàng)新藥的關鍵的技術之一。它的發(fā)明,讓人們拋棄觀測儀器,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,要從幾十億個堿基對找到一個或幾個確定的結合點,準確度可想而知。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周期輪番上演。國內實驗室卻極少有成熟經驗。
09?
重型燃氣輪機
《“命門火衰”,重型燃氣輪機的葉片之殤》
燃氣輪機廣泛應用于艦船、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,核心的熱端部件制造技術也不轉讓,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,意味著我國能源重要一環(huán),仍然受制于人,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(fā)出激光,感知周圍環(huán)境,像蝙蝠通過超聲波定位一樣。它是自動駕駛汽車的組件,決定著自動駕駛行業(yè)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(yè)標配,占八成以上市場份額。
11?
適航標準
《適航標準:國產航發(fā)又一道難邁的坎兒》
一款航空發(fā)動機要想獲取一張放飛證,經過一套非常嚴格的“適航”標準體系驗證,涵蓋設計、制造、驗證和管理。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?
電容電阻
《沒有這些訣竅,我們夠不著電容電阻》
電容和電阻是電子工業(yè)的黃金配角。中國是較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。所謂電容電阻,重要的是同一個批次應該盡量一致。日本這方面做得好,國內企業(yè)差距大。國內企業(yè)的產品多屬于中低端,在工藝、材料、質量管控上,相對薄弱。
13?
核心工業(yè)軟件
《核心工業(yè)軟件:智能制造的中國“無人區(qū)”》
中國的核心工業(yè)軟件領域,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)復雜到一定程度,就需要以計算機輔助的工業(yè)軟件來替代人腦計算。譬如,芯片設計生產“神器”EDA工業(yè)軟件,國產EDA與美國主流EDA工具相較,設計原理上并無差異,但軟件性能卻存在不小差距,主要表現(xiàn)在對技術和工藝支持不足,和國外EDA工具之間存在“代差”。國外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor,占據了全球該行業(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。
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