中國目前還未掌握的核心技術有哪些?

毛錦潔

看了一下諸位老師的回答,半導體、加工機械、刀具以及材料都已經有人說了,但還有一項雖然不大起眼,非業內人士基本上不知道,但製造業卻絕對離不開的東西到現在還沒有人提,我來提一下。

中國改革開放除了鄧小平的高瞻遠矚以及廣場協定之後面臨急劇匯率上升的日本轉移加工基地的時機之外,還恰巧遇上了一個很難得的技術突破,就是IBM-PC採用的主板概念和WINDOWS-95操作系統的出現。計算機主板和WINDOWS系統把個人計算機徹底泡沫化了,計算機主板的概念使得原來數萬美元為價格單位的個人計算機迅速便宜到了以數千美元為單位。WINDOWS-95消除了通過用鍵盤輸入英文命令以及參數來指揮計算機工作的技術門檻,直接用鼠標點擊的方法,為沒有受過計算機專業訓練的人使用計算機成為了可能。

能夠簡單方便地使用廉價的計算機使得使用盜版CAD/CAM軟件成為了有意義的事情。下一個被泡沫的就是數控機床,最後是數控機床的泡沫才使得中國製造業有了今天。

(沒有數控技術,想把這些孩子培養成熟練工人需要幾年到幾十年,現在只要一星期就能操作了,當然精益求精是另外一回事)

在數控機床之前的時代,培養一個熟練的加工工人,無論車工還是刨工或者銑工都需要好幾年時間,一個優秀的加工工人更是需要十幾年的時間才能磨練出來,但有了數控機床之後,一個來自貴州大山裡的孩子,哪怕他在走出大山之前連電燈都沒有見過都沒有關係,只要有小學畢業的文化程度,在經過一星期左右的培訓之後肯定能操作數控機床在已經編制好了的程序的控制下做出一個看上去挺像的產品出來。

沒有計算機,沒有數控機床,沒有CAD/CAM系統,那麼多剩餘農村勞動力無法快速成為工業勞動力,所謂“人口紅利”無法體現,中國也無法成為世界工廠,改革開放不可能成功。

現在在機械設計以及加工行業中主要常用的CAD/CAM系統有德國西門子的UG,美國參技公司的Pro/E,法國達索的CATIA等系統,達索除了CATIA之外,還擁有一個也非常強大的SolidWorks系統。另外還有一些其他較小一點的系統,像日本的CADCEUS和以色列的WorkNC系統。

現在影響力最大的是CATIA,尤其是在波音公司使用CATIA對波音777客機進行了100%的數字化設計和裝配之後,日本的汽車行業也隨之強制使用CATIA的V5系統。

(CATIA系統的一個界面,筆者就吃這碗飯,業餘才碼字)

不管中國是不是掌握了,但是中國確實沒有自己的通用CAD/CAM系統。十年前左右我在長三角地區看到過這種奇觀:來應聘的人自己抱著計算機主機(那時候筆記本還是奢侈品)來,因為大家所用的系統五花八門,公司無法提供,所以自己就用自己用慣了的系統。當時同行的有位日本人,一看就傻了:“你們中國人真有錢,人手一套幾十萬美元的系統”,我告訴他這玩意不值錢,去軟件市場一張光盤十塊人民幣就能搞定,但他們本人告訴我說連十塊都不要,直接去下載就行了。把日本人嚇得驚呼:“這怎麼和你們競爭啊,我上哪兒去掙著幾十萬美元?”

現在應聘應該是抱著筆記本了吧?

無視知識產權才有了這麼好的競爭基礎,但無視知識產權也就使得中國沒有了自己的CAD/CAM系統,因為花大力氣做出來的系統,被人破解了就一錢不值。

但不能一直沒有自己的通用CAD/CAM系統,國際上對於知識產權保護的措施肯定會越來越嚴厲,對於盜版軟件的監管也會越來越嚴,獲得這些產品的新版本將越來越困難,而每一次的版本更新都會給使用盜版的人帶來非常大的問題,比如CATIA的V6文件就不能逆向輸出給V5。

當然現在還看不到有完全禁用盜版系統的可能性,要知道完全禁用盜版軟件就會使得中國這個世界工廠開不下去。


冰冷雨天

大家手機和電腦裡都有芯片,這個芯片的生產,離不開光刻機。光刻機所屬的半導體加工業,基本都是被荷蘭和日本壟斷。

ASML,一家提供半導體制造設備的供應商,雖然在大眾眼裡是名不見經傳的公司,但對於從事半導體行業的朋友而言,這是一家不折不扣的行業壟斷巨頭。

英特爾、三星半導體這樣的芯片生產商想要生產先進製程的芯片,就必須找ASML進口高端的光刻機。


什麼是光刻機?這是芯片製造的核心設備,按照用途可以分為:

  • 用於生產芯片的光刻機;

  • 用於封裝的光刻機

  • 還有用於LED製造領域的投影光刻機


用於生產芯片的光刻機,是中國在半導體設備製造上最大的短板,國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口,準確來說,只能找荷蘭 ASML 進口。

下圖就是ASML的一臺光刻機,這樣的一臺設備能賣到多少錢?幾百萬?一千萬?

答案是超過一億美元!目前最先進的光刻機是EUV光刻機,世界上只有ASML一家能夠生產,ASML在去年下半年賣出的兩臺EUV光刻機,每臺售價都超過1億美元。


比EUV光刻機落後一代的,是ArF光刻機,平均一臺售價也在7000萬美元左右。如此議天價的售價,可以看出光刻機的技術門檻極高,是集聚半導體行業最頂尖技術的產物。

荷蘭ASML算是光刻機領域的龍頭老大,佔據了八成的市場份額,並壟斷了高端光刻機市場。日本尼康只能在在中低端光刻機市場上靠低價搶一點ASML的份額——即使尼康的ArF光刻機售價比ASML的一半還少,但也賣不過 ASML也無補於事。

Intel、臺積電、三星這些芯片大廠,每年都要向ASML交很多錢採購光刻機。這是一塊利潤十分豐厚的市場,

至於中芯國際等晶圓廠的光刻機主要也是來自ASML. 但是由於西方瓦森納協議的限制——這個協議是一份管制物品清單,裡面包含具體物項以及技術標準。它會管制成員國對非成員國的出口限制——因此中國只能買到ASML的中低端產品。

所以美國的英特爾和韓國的三星,即使沒有製造高端光刻機的能力,但可以從荷蘭ASML進口,仍然可以生產出最先進的處理器。中國想要發展自己的半導體產業,就一定能自己生產高端光刻機啊,希望這一天早點到來。


陸家嘴文青

這個問題太大了,要知道在未來面前,我們都還是個寶寶。原來圓珠筆芯的技術中國都未掌握,我們還有很長的路要走。

不過欣喜,我國很多領域走在世界前面。


科技向令說

今天我們來討論下,中國網絡上大量說日本日本強的文章存在哪些問題,中國網絡上說日本技術多麼強的貼子,基本都有四個特點,或者說是四個問題。

我們來看看有哪四個問題

1:只喜歡舉例子而不喜歡宏觀數據,舉例子並沒有問題,但是日粉喜歡迴避宏觀數據,其實這不怪他們,因為如果看宏觀數據,中國對科技投入的R&D經費2011年超過日本,2014年已經是日本研發投入的一倍。而現在已經是超過日本不止一倍了。

日粉的口中,日本科技總是先進的不得了,先進到美國都離不開日本,感覺世界離開日本馬上就要崩潰了。但是不管日粉把日本的科技說的多麼先進,我們只要看兩類數據就能知道真相,基礎科學研究成果好不好,一是看全球科學家是否引用你的論文成果,也就是論文被引用次數,二是看世界頂級科技雜誌是否發表你的文章,也即是一個國家在世界頂級雜誌文章數量;專利和技術質量好不好,就看市場是否接受你的產品,也即是看工業產值和利潤。

日本在基礎科學方面下降也非常厲害,1%頂尖論文數量只排在世界第五,世界排名前1% 高被引頂尖論文篇數排名,中國世界第三,僅次於英美;發表在世界最頂尖的68種科學雜誌的文章數量,中國世界第二,僅次於美國。

基礎科學落伍,技術也會隨之停滯和下滑,反應技術應用情況的PCT國際專利數量,隨著中國公司逐漸重視專利申請,2017年中國超過日本沒有太大懸念。

技術的先進程度直接反應在工業產值上,日本的工業產值在過去的20年幾乎毫無進步,反而世界排名在下滑。如果讓人知道中國工業產值2016年已經是日本四倍了,那多尷尬。

實際上,一個對日粉來說比較殘酷的事實,2015年中國人均工業產值已經是日本的40%,只要保證6.5%的增速,2025年中國人均工業產值將會和日本差不多,這意味著,屆時中國工業產值將是日本的10倍左右。

這也是日粉喜歡舉例的原因,因為宏觀數據對他們不利,所以全世界幾萬種技術,總能列舉出日本領先的,這就沒問題了。而且技術先進與否,一般人也並不瞭解,反正說日本技術先進,日本專利質量高就對了。

2:大量使用製作過的截圖

日本技術貼都是一群人群策群力完成,中國有一群日本崇拜者,他們到處蒐集各種日本技術強的截圖,以證明日本強,日本好,他們還不辭辛勞的在圖片上用紅色劃線劃出重點,堪稱對宣傳日本技術非常用心。

以鏈接裡面說日本技術好的答案為例,截圖有227張,我自己在知乎上寫答案,如果涉及到大量的事實需要我去查證,耗時至少要幾個星期,忙的時候甚至要一兩個月。

再比如這個

3: 都很喜歡老數據,舊數據。

我在知乎上寫文章,基本只用2014年及以後的數據,原因很簡單,中國的發展速度太快了,2014年的中國也只不過是2017年中國經濟實力的80%;另外一點也是我個人的私心,因為用越新的數據,越能顯得中國牛逼。

但是日粉是剛好反過來的,對老數據有種獨特的偏好,我們看說日本技術好的高票答案的截圖上面的新聞日期就知道,給2014年的數據已經算比較不錯了,還有2013年的,2012年的。要知道2012年已經離現在有五年了。

然而不算,還用2011年的數據,例如下面,2011年日立賣了兩套醫療設備到美國也拿出來說。

2011年的還嫌不夠早,還有2010年的,這都過去7年了,世界都變了好嗎?

再比如這個,平成22年的新聞,你這是矇蔽別人不知道平成22年是2010年

再比如這個高壓變頻器,也是2010年的新聞

然而還有更早的,這個說日本光學玻璃好棒棒的,用的2009年的新聞。

2009年並不是極限,下圖是2008年的。

2008年也不是極限,還有2004年的,距今13年了,2017年中國各大汽車公司生產線衝壓設備早已國產化,甚至國產衝壓設備已經大批出口到美國汽車製造商了,你拿2004年的新聞說當時的日本出口衝壓線到中國,有啥意思呢?

還有更早的,說日本工業水躉好厲害的,用於我國山西引黃工程,呵呵這個工程2003年就完工了,14年前的新聞也貼出來了。

這個說日本建築設計好棒棒的,也是用的2003年的新聞,難為這張圖在電腦裡面存了那麼長時間,2017年還拿出來發。

高票答案裡面,2013年及以前的數據佔了一半以上,也就是,展示的是四年前的情況,大量數據是2013年,2012年,2011年,2010年,還有2008年,2004年,2003年的。

日粉為什麼愛用老數據,簡直是個不解之謎,不過我們可以從日本機床產業一窺原因,下圖是日本機床協會JMTBA(日本機床製造商協會)公佈的日本機床業發展情況,我們可以很清楚的發現,日本機床業訂單總額,2015年為14806億日元,大約1000億人民幣左右,還沒有八年前的2007年的15900億日元訂單額高,可見不管日粉怎麼吹捧日本機床世界第一,日本機床最近10年處於原地踏步狀態,而其世界市場份額在不斷下降的

我們再從幾個數據看,為啥日粉都愛用老數據,

1995年,日本的世界液晶面板佔有率為90%,而到2016年,全球市場佔有率已經不到10%了,利潤已經比不上中國的同行;全球軌道交通,2007年日本份額還是22%,到2015年,在中國的競爭下,只剩下9%;造船工業,日本在20年前全球佔有率一度有40%,2016年只有不到10%了,當然日粉還是會說,日本雖然只有10%不到的市佔率了,但是我們日本這10%是高端造船業!

然而一個簡單的問題日粉們卻很難回答,從40%降到10%,日本被搶走的30%全球市場份額是高端還是低端呢?既然是日本做的,日粉肯定說是高端,然而被中國搶走了,日粉肯定又會說是低端,這簡直就是日粉版薛定諤的工業

日粉內心希望日本工業強大,好把中國比下去,奈何日本不爭氣,過去20年一直原地踏步,一些領先中國的技術,現在漸漸被趕超了,所以只好用老數據來糊弄,我也比較替日粉擔心,如果未來日本還一直這樣原地踏步,那麼到了2025年,難道還用2005年的老數據來為日本唱讚歌麼?

4:海量圖文信息中夾雜著大量非事實信息。

我就不說是造謠了,我相信國內的日粉只是單純的相信日本技術就是這麼厲害,我相信他們不會主觀上想要造謠,只是有事實錯誤而已。

什麼是非事實信息呢,例如高票答案提到“單單工業來說,其實一個國家的稀土消耗量,就可以判斷一個國家的工業水平” “日本目前是世界第一大稀土消耗國”。用日本稀土消耗世界第一,得出了日本工業先進的結論。

然而看到他說稀土消耗量可以判斷一個國家的工業水平,我的民族自豪感油然而生。

稀土消費量這個數據很好查,中國不僅是世界第一大稀土生產國,大部分稀土都是自己用了,只有少量控制出口,而且中國還是世界第一大稀土消耗國,佔全世界57%。按照他的理論,中國工業技術水平應該碾壓全世界了。

再比如說,他用下面這個圖說物聯網技術日本領先,

萬物互聯的物聯網,通信標準和無線寬帶是基礎技術,網絡部分,目前5G 定義的mMTC:大規模物聯網業務場景的標準,基本就是中國和美國在角力,日本在5G時代只有選擇在中美之間站隊的機會,沒有制定標準的能力。

另外一個,作為物聯網要連接的終端,恩日本家電,手機,平板電腦,筆記本電腦世界佔有率都已經很低了,像智能手機,已經跌到世界前十都找不到了。

物聯網的網絡部分有中國華為中興和美國高通在搞,終端部分有中美韓企業瓜分,日本究竟在物聯網哪裡領先,是在網絡部分領先,還是在終端部分領先? 日本只有在汽車方面還有機會,畢竟汽車也是物聯網要連接的一部分。另外物聯網要連接的攝像頭,擁有海康威視和大華科技的中國也是技術和市場份額最領先的國家。

再比如他提到光伏逆變器,他引用了一個2013年的新聞,日立賣了一百多臺光伏逆變器給中國一個電站,他就認為日本光伏逆變器技術領先了。

實際上,光伏逆變器的核心參數就是轉換效率,轉換效率主流廠家都差不多,市場份額中國和歐洲廠家居於領先地位,下圖是2015年全球光伏逆變器十強,按照出貨量前五名是華為,陽光電源,SMA,ABB和上能,按照收入前五名是SMA,華為,陽光,ABB和solaredge。都是中國和歐洲企業,日本三菱都沒有進世界前五。

中國不僅本土市場上光伏逆變器已經基本是本土品牌了,華為和陽光的光伏逆變器還大量出口日本,日本企業連本土市場份額都在下滑,例如下面陽光電源2017年出口日本300MW的光伏逆變器,轉換效率99%。

再比如他用一則2013年的新聞提到了日本進行的8000米級水下深潛視頻拍攝,以此說明中國還沒有掌握相關技術。

實際上8000米級深潛技術中國已經突破了,而且已經達到了萬米級別。2016年6月,中國自主研製的“海鬥”號無人潛水器成功進行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛應用,最大潛深達10767米,另外還創造了國際深海探測的三個首次突破,包括世界首次大於100L的海水取樣,世界同類型設備海底取樣深度新紀錄等,這比只在8000米深的海底拍個視頻高級多了。

再比如,他提到了超超臨界火力發電機組,用了下面這則新聞,2014年日本在馬來西亞建火力發電站

他提到了三井用的是IGCC技術(整體煤氣化蒸汽聯合循環),發電效率高,並且汙染物可以循環利用減少排放,以此證明日本火力發電機組世界領先。但是就在他貼的資料裡面,日本人自己都說了,發電效率42%

實際上,火力發電機組的發電效率,發電煤耗,環境指標三個世界紀錄都是中國創造的,中國2015年11月自主設計建造的江蘇泰州百萬千萬超超臨界發電機組,是世界首次將二次再熱技術應用,該項目建成後發電效率、發電煤耗、環境指標創下3項世界之最,成為全球最優、指標最好的示範電廠

再比如他用2013年的新聞說日本NEC的超級計算機技術好,看2016年的世界超算排名就知道,日本這款超算連世界前十都進不了,而超級計算機的三項核心指標,中國“神威太湖之光”的峰值運算速度達到了每秒12.54億億次,持續計算速度可達每秒9.3億億次,功耗比為每瓦60.51億次。這三項關鍵指標均居世界第一,冠軍頭銜可謂實至名歸。 可能在日粉眼中,日本的超算哪怕進不了世界前十也是有核心技術,而中國的超算關鍵指標全是世界第一也不能叫有核心技術。

再比如他說日本把GPS的精度提升100倍,我仔細看了下日本究竟是啥高科技,結果是地面接收美國GPS信號後進行定位,可以把精度從幾米提升到幾釐米。

實際上,國產北斗系統已經實現了釐米級定位,面向民用為1-2米,精度優於GPS。為何日本用美國的GPS定位叫做有核心技術,中國北斗系統全部自產,反而不叫有核心技術?

再比如他提到日本一個初創公司2023年開展商業化宇宙載人旅行,你信嗎,載人航天日本政府都搞不定,一個初創公司到2023年能搞定?看來日粉對日本的工業能力是真愛。

再比如電動汽車鋰電池, 他用2015年的報道,2014年的數據說是被日韓壟斷

2016年全球最大的電動汽車企業比亞迪的鋰電池就是比亞迪100%自產,談何日韓壟斷?中國另外2016年還崛起了一家新的電動汽車電池公司寧德時代,出貨量已經是全球前三位,銷售額預計會接近90--100億人民幣,國產寶馬電動車的電池就是來自寧德時代。

再比如海底光纜,他說住友電工是世界No.1,理由是開發了一條全球最輕的海底光纜,獲得了130公里的訂單。

實際上全球市場份額最大的海底光纜企業是美國美國TE Subcom,累計鋪設了49萬公里的海底光纜,世界第一,住友電工的130公里算啥啊?

而在中國,江蘇亨通,中天科技,東方電纜公司已經在迅速實現海底光纜國產化,查詢最近國家電網,中廣核等公司的招標,中標的基本都是中國本土公司,例如2016年東方電纜公司就開發了500KV的高電壓海底線纜,實現了進口替代。中國企業的問題是還沒有實現走出去,主要在國內銷售。不過隨著華為海洋公司在全世界海底線纜領域實現份額增長,預計國產海底線纜世界份額會快速上升。

再比如光纖傳輸速度,他在文字裡面說日本KDDI全球首次使單根光纖達到1 Exabps級別,打破了世界紀錄。這個Exabps是什麼單位,想必大多數人都不知道,我相信他本人也不知道,1 Exa bps = 1024 PB, 1PB= 1024 TB,日本光纖一秒的傳輸速度真的有那麼快嗎?事實上,下面的日語已經清楚的說了,每秒傳輸速度為140T(相當於700張2小時的視頻一秒鐘傳完),他自己把日本人的光纖傳輸速度加快了1000倍。當然我相信他並不是故意造謠,只是直接複製粘貼了國內日粉創作的吹捧日本PPT

他自己貼的圖裡面,日本人也清楚說了是140T每秒,注意看下面圖右邊的曲線,140T bit/s

實際上,中國才是通信技術先進國家,光纖傳輸速度的世界紀錄,從2013年開始就在中國手裡,2016年8月,武漢郵科院開發的光纖傳輸速度可以達到400T每秒,遠高於日本的140T

實際上,到2017年2月,中國又刷新了自己保持的紀錄,達到了560T每秒

再比如他說東京大學邁出了量子計算第一步,以此說日本在量子計算技術領先中國

實際上中國在量子計算領域緊追美國,日本並不是量子計算的先進國家。2016年8月,中科大的郭光燦團隊已經研製成功半導體量子芯片,可以進行邏輯運算和信息處理,緊追英國和美國。英美才是量子計算機先進國家,中國緊追英美,日本現在還根本沒有量子芯片問世,在量子計算機領域落在中國後面。

再比如他說NEC的服務器技術怎麼怎麼好,又是成本低,又是省電,又是散熱厲害,感覺一推向市場就會被搶購啊。

然而我們看下Gartner 2017年3月發佈的全球服務器市場份額就知道了,全球前五是惠普,戴爾,IBM,華為和聯想,都是中美企業,實際上,第六名也是中國的,浪潮集團。日本品牌都在other裡面。不知道他口中技術又厲害,成本又低,還省電的大日本帝國NEC服務器為啥就是沒人買。

高票答案還提到了可控核聚變日本領先,實際上可控核聚變領域,中國並不落後日本,是世界第一陣營,緊跟歐美,事實上,中國和美國是對可控核聚變投入最大的兩個國家,據公開報道,中國目前已知的大型核聚變實驗裝置已有16個,僅次於美國的28個,第三名俄羅斯為5個。

中國走的技術路線是主流的托克馬克裝置,中國的EAST托克馬克裝置成為世界首個實現穩態高約束模式運行持續時間達到分鐘量級的託卡馬克核聚變實驗裝置。

EAST大科學工程管理委員會副主任羅廣南教授說,先前的一些聚變實驗持續了100多秒,但它們就像“騎一匹烈馬”,難以控制不穩定的等離子體。2016年8月在EAST上進行的實驗更像是一次盛裝舞步表演,處在被極強電磁場屏蔽的一個環形室中的等離子體被控制在一種高效穩定態H-mode(高約束模式)。物理學家認為高約束模式是未來核聚變電站的最佳工作狀態。總而言之,更加“可控”了。

由歐洲,美國,中國,日本,俄羅斯,韓國,印度共同研製的可控核聚變反應堆ITER,是世界最大的可控核聚變科學研究項目,中國就在2016年12月率先研製出熱核聚變堆核心部件,這種核心部件是盛放超過1億度的聚變燃料的容器。按照ITER的設計方案要求,這種材料需要承受每平米4.7兆瓦的熱量,這足以在瞬間熔化一公斤的鋼鐵。中國的科研人員用三種材料組成的三明治結構,並在和多個國家的競爭中率先摸索出讓三種材料緊密結合的創新工藝。在權威機構進行的試驗中,該材料經受住了比設計標準還高20%的極端高溫環境考驗。總而言之,更加“耐熱”了。這就有可能克服慣性約束與磁約束之間的矛盾,在不燒穿爐子的情況下實現點火。

日本的LHD裝置和德國一起,走的是非主流的仿星器路線,核大國美國,中國,法國都放棄或者不準備走這一路線。

再比如他列舉日本一個初創公司搞了個3D打印服務平臺,服務了200多家工廠,感覺說的很吊的樣子,感覺日本又掌握了核心技術,但是仔細一看描述,“無需安裝特殊軟件,只需完成註冊,消費者通過網絡瀏覽器創建訂單接收,最後到交貨管理的一站式數字化解決方案”,說白了不就是一個提供3D打印業務下單的網站嗎?,200多家工廠,能叫多嗎?

我給你推薦一個,中國3D打印網,http://www.3ddayin.net/ ,也可以“通過網絡瀏覽器創建訂單接收”,而且上面的工廠絕對不只200多家。

我再給你推薦一個,阿里巴巴,3D打印服務供應商隨便找。http://www.alibaba.com

再比如他說,NEC在SDN(軟件定義網絡)裡面技術領先,舉例子說NEC在運營商西班牙Telefornica和葡萄牙電信有開展了驗證試驗。

呵呵事實上NEC通信網絡業界連個主流玩家都算不上,你說你NEC技術領先,思科同意了嗎,華為同意了嗎?Juniper同意了嗎?

SDN產業鏈上的主要玩家,設備廠家有思科,Juniper,華為,H3C等,跟日本沒什麼事。

高票答案值得吐槽的還很多,以上是我一看就覺得有問題的,這還不包括我沒看出來但是可能也有問題的,

例如他還用一個2007年的新聞說南極科考使用了日本的全站儀,證明日本核心技術好棒棒,其實隨手查一下,2009年南極科考就開始用國產全站儀了。

例如他還把日本的貨運飛船HTA列出來,日本核心技術好厲害,呵呵對中國這樣可以獨立搞載人飛船,空間站和太空對接的國家來說,一個不需要生命維持系統,一個對接技術和標準來自美國的貨運飛船叫啥核心技術?不知道中國天舟一號貨運飛船4月份就要發射,並且和中國空間站對接了嗎?

再比如高票答案說2002年日本小松發明了世界第一臺排雷機,呵呵你確定??2002年以前全世界都用人工排雷?

再比如他說華為和蘋果手機裡面日本零部件數量佔了一半,他很聰明的限定比較的是電子零部件的數量,得出日本硬件世界第一的結論。我在之前專欄文章已經寫過,蘋果對日本供應商採購金額只佔營收的12.8%,華為對日本供應商採購金額只佔營收的4.3%。

在電子設備產業裡面,日本電子零部件高度依賴蘋果公司,然而消費者花100元買蘋果的平板電腦,手機等產品,只有不到13元給了日本供應商,這也反映出,日本品牌退出電子設備終端競爭後,只做電子零部件,對日本在整個產業鏈的獲利影響有多麼大。

手機裡面最貴的屏幕和存儲器,日本僅存的兩家龍頭公司JDI和東芝都處於處境艱難,營收和利潤大幅下滑的窘境,JDI 2016年裁員30%,東芝在賣掉存儲器業務。

實事求是的說,高票答案裡面,有相當一部分的確是我國還沒有掌握的核心技術,但是這種用大量的過時數據,用大量不經核實的虛假信息吹捧日本。甚至還得出了日本硬件世界第一這個荒謬的結論,實在讓人看不過去,實際上,日本在某些領域確實優秀,但是同樣在很多領域,日本相對中國處於落後狀態。

比如芯片設計,日本幾乎已經全線崩潰了,根據IC insight 2017年的數據, 日本地區主要純IC設計業者也僅剩MegaChips一家。雖然2016年該公司銷售額年增20%,但整體日本地區業者銷售額全球佔比,還是由2010年的1%,下滑為不到1% 。而中國集成電路設計公司的銷售額,已經佔了全球10%,是日本的10倍。

中國有哪些核心技術沒有掌握?後面我會寫,要客觀的看到差距,也要看到我們的快速進步。要從宏觀的角度來看差距,這樣才能對全貌有一個真實的瞭解。


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A:半導體加工設備

基本被日本,美國霸佔,看intel的最佳供應商就知道了。不同的是中國想買有些國外設備,別人不賣。

目前蝕刻設備精度最高的是日立。其實看看英特爾的最佳供應商就知道了,一塊CPU要製造出來需要N多東西。INTEL的牛逼,離不開其供應商,有些是獨家供應。其他廠商想買都買不成。比如東麗,帝人的炭纖維,超高精密儀器,數控機床,光柵刻畫機(這個最牛的也是日立,刻畫精度達到10000g/mm ),光刻機(ASML)等等,這些是美日嚴格限制出口的。。分不清啥叫蝕刻機,啥叫光刻機,啥叫光柵刻畫機的自己去GOOGLE。

以下是英特爾頒佈的 SCQI和PQS 獎最佳供應商:

  • SCQI獎 (英特爾用的蝕刻設備和顯微鏡,監測裝置就是日立的)

  • PQS獎

可以看到一個塊CPU要製造出來,需要N多設備和材料。 前十大半導體設備生產商中,有美國企業 4 家,日本企業 5 家。

B:半導體材料

生產半導體芯片需要 19 種必須的材料,缺一不可,且大多數材料具備極高的技術壁壘,因此半導體材料企業在半導體行業中佔據著至關重要的地位。而日本企業在硅晶圓、合成半導體晶圓、光罩、光刻膠、藥業、靶材料、保護塗膜、引線架、陶瓷板、塑料板、 TAB、 COF、焊線、封裝材料等 14 中重要材料方面均佔有 50%及以上的份額,日本半導體材料行業在全球範圍內長期保持著絕對優勢。 你們隨便去查查日本的幾個公司,比如:信越化學!全球百分之70的半導體硅材料,都是由其提供。

2015半導體材料份額 :中國目前投資大力半導體,結果讓日本半導體設備廠商賺了個盆滿缽滿。

  • 超高精度機床

這玩意兒和材料學併為工業之母: 日本,德國,瑞士的天下,其中日本更是領先世界一大截。

先來一個世界最高精度機床主軸。來自日本精工。 日本精工將自主設計的極微量油氣潤滑系統與定預壓切換結構相結合。成功實現世界最高dmn值的工作機械(車床 加工中心)用主軸 。

比如美帝F22戰機就有用日本機床:以下是 SNK(新日本工機)的5軸龍鏜銑在美帝后勤車間對F22猛禽戰機的發動機和kc135加油機進行超精密加工 !

瑞典皇家科學院評出的世界最佳公司,英國本地最佳工廠兼出口成就獎,美國製造工程師學會惠特尼生產力獎獲得者,美軍US.ARMY巖島兵工廠聯合制造技術中心的機床供應商及機械師培訓方,波音集團的最佳機床設備供應商等等。集無數榮譽於一身的yamazaki mazak(日本山崎馬紮克)。要說當然mazak最拿手的環節,當屬machining center(加工中心)。

日本山崎馬紮克為美軍 RIA-JMTC的機床供應商及機械師培訓方!

馬紮克做為超跑公司邁凱輪的唯一cnc供應商安裝了各種機床總共19臺在他的技術中心。

日本山崎馬紮克為美國波音公司最佳供應商。

美國製造工程師學會惠特尼生產力獎獲得者-山崎馬紮克。

英國威爾士親王2013年親自感謝山崎家族對英國製造業和就業貢獻!

全球超精密加工領域中精度最高的母機,來自日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金剛石加工機,此設備主要用來對各種光學鏡頭和藍光鏡片模具進行超精密車削及研磨。這臺機子的性能達到了30nm部件形成精度和1nm級ra表面粗糙度,僅從加工精度上講比三臺軍工神器(美國LLNL的LODTM和DTM-3, 英國CUPE的OAGM2500)還要高出近8倍。這臺母機在超精加無敵地位是無需置疑的。

全球70%的精密機床都搭載著由日本Metrol研製的世界最高精度的微米級全自動對刀儀;對刀儀是為了應對機械在隨工作時間加長切削軸熱膨脹加劇後切削刀尖產生磨損,至使座標跑偏的必備測量兼修正工具

全球唯一一臺突破納米級加工精度的慢走絲電火花加工機——來自日本沙迪克。

sodick(沙迪克)將電火花式加工與水刀式加工結合成功開發出世界首臺混合動力線切割放電加工機。

在任何尖端工業機械上都不可缺的傳動部件,日本HDS的高精密 大扭矩 輕量化 回力小的諧波減速機在全球擁有4成以上份額,NASA 空客 蔡司外科手術鏡等都是靠它來傳遞反饋設備的停走 動力轉向 精度定位。

搭載業界首款4kw級光纖發振器的世界最快光纖激光金屬切割機——天田FOL3015AJ。

日本amada在2000年推出的暢銷歐洲的astro-540 interpro機型基礎上開發出了世界首臺將激光溶接-成型-攻絲-折彎4項鈑金製造工序集成於一體的複合鈑金加工機LASBEND-AJ;當選德國權威機械技術雜誌maschinemarket評出的2013年度最佳革新技術獎。並已從歐洲和日本獲得數臺訂單,第一臺設備將納入德國鈑金部件製造商BVS GmbH。

雙主軸雙刀塔車床的代表者——okuma(大隈株式會社);okuma最令人稱讚的是這家公司是全球機床界中唯一的“全能型製造商”,幾十年來一直堅持從核心部件(驅動器 編碼器 馬達 主軸等)到數控操作系統到終端,全部由自社設計開發完成,真正實現了軟硬兼備。

德國權威機械技術雜誌maschinemarket將最佳革新技術獎連續授與okuma的Machining Navi自動加工導航技術和多層狹縫永久磁鐵磁阻電機prex motor。

日本松浦機械幾乎霸佔了歐洲高端發動機加工,歷來都是超跑法拉利,布加迪威航的客戶。

通過獨創的雙伺服電機驅動結構開發出的擁有世界最快速加工力的數控轉塔式衝床——天田em-nt series(70工作塔位 4自動旋轉塔位 500次衝孔/分 1800次步衝/分。

中國高精尖科研設備銅材主要提供商,國家重點扶持機構中鋁洛銅向日本生田產機購買一整條伸銅雙面銑面切削生產線;世界幾乎所有汽車品牌上的銅材的加工過程都要利用生田產機的設備完成。

  • 工業機器人

工業機器人是未來50年的全球大力發展的產業。目前工業機器人的技術基本掌握在日本手中。

機器人四大家族:日本發那科,安川電機,瑞典ABB,德國庫卡。其中最牛逼的是發那科,全球工業機器人銷售記錄保持者,利潤保持者,技術領導者。德國庫卡最弱,其核心技術基本外購,目前被美的收購。

工業機器人有三大核心技術其實也就是三大核心零部件的關鍵技術:控制器(控制技術),減速機,機器人專用伺服電機及其控制技術。掌握核心技術的企業如圖:

一線廠家包括:發那科(Fanuc 日本)、安川(Yaskawa 日本)、ABB(瑞士)、庫卡(KUKA 德國)。 二線廠商包括Comau(意大利)、OTC(Daihen旗下 日本)、川崎(Kawasaki 日本)、那智不二越(Nachi-Fujikoshi 日本)、松下(Panasonic 日本)等等

下圖說明FANUC的零件自制比例高,其盈利能力也較高。 中國的廠家根本排不上號。

  • 2015全球頂尖精密儀器top 25

美日德基本壟斷 其中美國10家,日本6家,德國4家,英國2家 。儀器指:醫療,科研設備等,比如:顯微鏡,光譜儀,引力波探測器, 拉曼成像儀,測量儀等等。美日都是諾貝爾獎大國,日本從2000年開始基本每年一個諾貝爾獎,其中之一就是離不開其高端儀器的製造,使用。

隨便舉幾個例子:

A. 日本SATAKE長期致力於發展人類三大糧食作物之一的稻米方面機械設備,旗下囊括的糧食食品設備、實驗檢測設備、關聯環境機械設備等方面市佔率均為第一位,供應從單一到成套系統的全方位設備。 全球主要稻米糧食國家政府與企業均與SATAKE有合作,包括中國、美國、東南亞、南美等地區。如圖是中國國家糧食局與日本SATAKE建立的《科技合作框架框協議》。

B. 由日立為加拿大維多利亞大學定製打造的世界最強大的科研顯微鏡已於去年正式投入使用,分辯率35pm(1pm=1/1000nm),造價2500萬美元——HF3300V STEHM(掃描透射電子全息顯微鏡)。

C. 醫療硬件的最高峰——全球僅有的6臺投入使用的重粒子癌放療設備有5套在日本 1套在德國,目前選擇不開刀而接受重粒子線放療的患者中有80%是在日本進行的。

醫療科技硬件兩大最高峰的另一個——質子束放療加速器,由日立與北海道大學發明,整套設備售價2億dollar+,全球裝機量不超15臺。

世界最速兼唯一有能力探測外銀河系高能量的全天候天文儀器——maxi(全天候X射線監視裝置);maxi搭載了由jaxa和riken共同開發的世界最廣視野狹縫監視攝像機(12固態+2氣態),放置於國際空間站日本實驗艙kibo號外平臺,隨kibo號沿空間軌道移動可每92分鐘完成一次對銀河系的360度掃描,將以往千餘個X線變光源的一輪分析時間由數日至數週縮短到一個半小時左右;不設特定對象,以最敏感的觀測力捕捉宇宙空間內任何一處超新星 中子星 黑洞 伽瑪暴的瞬間突發和後續可變現象。

截止2015年1月不到4年時間裡,僅新的(極)超新星maxi就已經發現了12顆,很多過去未知的天文現象和原理正在被日本和美歐科學家利用maxi解明中,毫無疑問這臺儀器目前和今後都將極大推動天體物理學的研究進展。

世界上性能最強的宇宙暗物質探測器——東京大學XMASS。

世界最高波束亮度 強度生成能力的能量回收光源光陰極直流電子槍——日本pearl。

這裡只羅列其中的一些


創意風向標

哥在電子工業工作十多年,至少在電子行業還沒發現真正有幾樣核心技術是成套掌握在中國手上的,最關鍵的是我們上不具備強大的、可持續發展能力,這才是致命的。

近年來,我國在網絡科技方面進步比較快,特別是在規模化應用方面的確比較強大,最關鍵的我們已經在網絡商務方面具備持續創新能力,這是令人欣喜的進步,但在電子工業的基礎技術、硬實力方面還有大大的欠缺。華為、聯想這類公司雖然在系統應用層具備很強的實力,但最基礎的集成電路的芯片製造與設計方面,特別是眾多的EDA工具軟件方面,落後西方太多了,核心設計工具都不在自己手上,制約我們的進一步發展。

這是我熟悉的電子行業,而傳統的行業比如鋼鐵、化工之類的因為時間久,可能會好一些,但俗語說“就怕貨比貨”,我們的產品雖然已經成套掌握,但如果水平比不過人家的,那麼在市場上依舊是低端貨,吃虧。

所以我們可為自己的成就歡欣不已,心情可以理解,但在前老師前面膚淺的炫耀就很不智,有些語言甚至是蹬鼻子上臉,就不厚道了,對於那些曾在我們弱小時教會我們的西方老師,我們應該心懷感激才對,這才是中國人的厚德載物的原意。

我很希望中國人能真正掌握核心科技,但國人還要努力,不可飄飄然。


楚楚夫

簡單來說,有以下幾個領域:

1、CPU(半導體)

手機市場

隨著互聯網的快速普及,高通、三星獵戶座、蘋果牢牢佔據高端手機處理器市場,聯發科、德州儀器、瑞芯等在中低端處理器市場有所斬獲,國內雖然華為的麒麟處理器近幾年異軍突起,但總體來看,與國際大廠還稍有差距。

PC市場

英特爾、AMD佔據絕對的核心領導地位,中國早在2002年就推出國產CPU龍芯處理器,但是一直“不溫不火”,至今也沒有被主流的PC廠商大規模使用和投放消費級市場。

內存、顯卡、存儲器(硬盤等)領域同理。

2、航空發動機

這是中國大航空夢的最大制約因素。

一直以來航空發動機依賴於從俄羅斯進口,哪怕是涉及國家領空安全的軍事航空領域也是如此。目前中國最先進的第四代戰機殲-20,早期的試驗機發動機同樣來自俄羅斯,當然隨著國內自主研製的太行航空發動技術日益成熟,也有分析指出開始換裝國產發動機。

3、攝影攝像

不管是民用消費級的手機攝像頭和sensor還是專業發燒級的單反,乃至專業特定領域使用的高速熱成像攝影領域,索尼、佳能、尼康等佔據著絕對的領導地位,其中很難發現中國廠商的攝影。

值得注意的是,無人機行業領軍企業中國深圳的大疆公司,在無人機航拍有多年積澱,是否進入專業級的攝像領域值得期待。

寫在最後

儘管有這樣那樣的核心技術未掌握,但我們應該相信假以時日,華為的麒麟處理器、小米的澎湃處理器或是其他更多國產核心技術會越來越成熟,也日益像如今的手機市場一樣,三星未必有國產手機那麼火,不是嗎?


慢點視頻

美國掌握的技術中國沒掌握的如下:1.化妝品(配方)目前,高端護膚品市場九成以上被外資品牌所佔據,國產品牌儘管在近年強勢發力,但只能停留在大眾市場。而化妝品企業的研發,主要是基於原料廠商提供的建議配方進行應用性研究,以及消費者試用及評價的工作。但在這些方面,中國內資品牌依然十分欠缺。2.跑鞋(減震系統)對於跑步愛好者來說,一雙高性能的跑鞋十分重要。但遺憾的是,很少會有消費者選擇購買國產品牌的專業跑鞋。專業的跑鞋品牌SAUCONY擁有的GRID減震系統,被認為是全球惟一能夠同時提供緩震和穩定功能的中底技術系統,它可以提高運動鞋的穩定與緩震性能。而目前國產品牌還沒有突破這一核心技術。3.手機系統(安卓、iOS)上述這兩大手機系統,目前核心技術開發都屬於國外,其中安卓系統是以Linux為基礎的開源移動設備操作系統,主要用於智能手機和平板電腦,由Google成立的Open Handset Alliance(OHA,開放手持設備聯盟)持續領導與開發中,而iOS系統則是由蘋果公司開發的移動操作系統,專用於系列的蘋果品牌的數碼。4.工業製造(數控機床)作為中國傳統工業的重要助推器,高檔數控機床的自主化問題一直扼制著中國先進製造業的發展,據相關人士透露,“大而不強...美國掌握的技術中國沒掌握的如下:1.化妝品(配方)目前,高端護膚品市場九成以上被外資品牌所佔據,國產品牌儘管在近年強勢發力,但只能停留在大眾市場。而化妝品企業的研發,主要是基於原料廠商提供的建議配方進行應用性研究,以及消費者試用及評價的工作。但在這些方面,中國內資品牌依然十分欠缺。2.跑鞋(減震系統)對於跑步愛好者來說,一雙高性能的跑鞋十分重要。但遺憾的是,很少會有消費者選擇購買國產品牌的專業跑鞋。專業的跑鞋品牌SAUCONY擁有的GRID減震系統,被認為是全球惟一能夠同時提供緩震和穩定功能的中底技術系統,它可以提高運動鞋的穩定與緩震性能。而目前國產品牌還沒有突破這一核心技術。3.手機系統(安卓、iOS)上述這兩大手機系統,目前核心技術開發都屬於國外,其中安卓系統是以Linux為基礎的開源移動設備操作系統,主要用於智能手機和平板電腦,由Google成立的Open Handset Alliance(OHA,開放手持設備聯盟)持續領導與開發中,而iOS系統則是由蘋果公司開發的移動操作系統,專用於系列的蘋果品牌的數碼。4.工業製造(數控機床)作為中國傳統工業的重要助推器,高檔數控機床的自主化問題一直扼制著中國先進製造業的發展,據相關人士透露,“大而不強”是中國製造業的現實。我國數控機床目前還是以中低端產品為主,高端數控機床主要依賴於進口。數據顯示,目前國內所需要的80%高端數控機床是要從國外進口的。5.醫療設備(CT)就醫療設備而言,根據中國醫藥保健品進出口商會2014年公佈的數據顯示,由於國產醫療設備沒有掌握核心技術,我國正在使用的高端醫療器械中,80%的CT、中高檔監視儀,85%的檢驗儀器,90%的超聲波儀器、磁共振設備、心電圖機都是外國品牌。一個典型的例子是,在醫療器械行業,CT、DR的管球技術壟斷在業內盡人皆知。CT、DR的管球,是產生X線、進行掃描診斷的核心器件,是CT、DR器械的“心臟”,而管球的研發生產技術一直掌握在外資企業手中,數十年間,國內企業曾有嘗試研發的,但因為外資的專利技術壟斷捆縛我國科研機構手腳,知識產權屏障束縛CT、DR球管技術的研發突破。目前,全國的醫療單位全部依賴外資企業的進口才能獲得管球,才能使用CT和DR。6.汽車(發動機、電噴系統)核心技術的缺失在汽車行業尤為明顯。


阿多廢話

基因測序行業,幾乎所有的技術和大數據全部在美國兩家公司手裡:Illumina和LifeTechnologies

Illumina公司創立於1998年4月,是遺傳變異和生物學功能分析領域的優秀的產品、技術和服務供應商。通過幫助客戶加快實現生物信息的採集、分析和應用,來改善人類健康。

北京時間2014年2月19日上午消息,美國權威雜誌《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)於18日評出了“2014年度全球創新企業50強”,共有8家生物科技公司上榜,Illumina更是高居榜首。

憑藉幾乎壟斷的商業地位,Illumina已開始限制其試劑儀器的使用範圍,以保護自己下游應用開發的紅利。同時在中國國內,Illumina也在扶持少數下游服務商直接進入服務市場,甚至和自己的測序儀客戶競爭,以最大程度控制市場。


第二家公司是LifeTechnologies,2013年被ThermoFisher併購。它的測序技術具有快速(4個小時完成測序)、儀器結構簡單、小巧、造價便宜的優點。


不過,由於整個技術設備市場基本被Illumina佔有,即使短時間內LifeTechnologies憑藉技術特點在市場獲得一定優勢,但未能形成與Illumina的對等競爭態勢。

2013年,中國的華大基因併購了CG公司。



同時,基因數據亦屬於國家安全的一部分,如果核心技術都掌握在跨國公司手中存在數據風險隱患,國家發改委也明文規定基因檢測是外商禁止投資的領域。從這個意義上看,CG技術國產化也確保了中國基因數據的安全性,具有重大的戰略意義。


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路面機械行業遠比如混凝土,土石方等機械行業複雜,這個得從很多方面分析。比如泵車來說,最關鍵的是泵送能力,即你能不能在保證高度,保證不堵管的情況下能不能按照效率將混凝土泵送出去,所以更多的是考驗設備的穩定性,至於工程質量與機械關聯實際上是不如路面機械這麼大的,甚至混凝土的工程質量只是一個客觀單選題,即達標了就是用上多少年,不達標就是多少年以後不行了,你混凝土裡水泥質量,含水率這個在初期是看不太出來的。 挖機也是一樣,同樣是挖掘,只需要這臺設備能幹粗活,不壞就行,比如建造一條公路首先要土石方挖掘,但是公路的質量與挖機是不是好沒有任何聯繫,耐操就行,你說國產質量不好我上兩臺三臺總頂得過你一臺進口,以上兩個產品,對於工程質量影響不大,而對使用者產生實際經濟效益的情況下,客戶的選擇就很簡單了,有錢我買進口的,沒錢就買國產的。 但是築路行業不一樣了,在築路行業裡,一臺機械是可以對工程質量產生影響的,比如修建高速公路的,穩定土的攤鋪平整度是不是好,跟攤鋪機,壓路機有直接聯繫,而且彈性很大,瀝青路面的平整度,離析等,也是需要機器去控制,不同的品牌做出來的效果是不一樣的。 但是!但是!但是!關鍵問題在於路面施工質量不全是機械啊,機械最多佔50%。操作手的操作水平,瀝青混合料出廠的配比,運輸過程中的保溫效果甚至石子的粒徑等等這些因素都是直接影響到工程質量的,而這個工程質量是可以直接評價出來的,這就跟前面兩種機械不一樣了,挖機我挖完就行,泵車泵送完了就行,工程質量你能像路面這麼評價嗎? 早期的路面機械,那效果確實挺慘,以至於業主在高速公路招標時會明確必須使用進口設備,這樣也是為了老百姓的人身安全負責,而施工方為了穩妥,自然也是同意的,畢竟一個機械的價格對於工程的價值來說太小。這個招標要求一直延續到今天,雖然很多地方取消了這個規則,但是它依然以潛規則的形式存在。

但是!!!你能說中國的機械廠家沒有掌握這些設備嗎?不能這麼說,因為我有很多客戶,買了國產路面機械,回去改一個塗裝貼一個進口品牌的標籤就可以上高速,而效果依然可以通過驗收,甚至有部分省份我們國產設備也是可以直接上高速的,這樣你能說國產機械不行嗎? 這些問題,沒有誰對誰錯,站在業主角度來說,保障工程質量是他的最優先選擇,站在客戶角度,達到要求的同時追求自己的經濟效益也是正常之舉。 事實上國內的許多路面機械廠家一直在通過協會希望影響到業主方改變高速必須進口的選擇,奈何各地業主各自為政,觀念問題不是這麼容易,任重而道遠。

另外插個題外話,有許多評論提到陝西中大的攤鋪機是國產驕傲,這個我就真不認同了!大寬度大厚度攤鋪無論在國內還是國外其實一直是反對意見遠遠大於贊成的。為何?一次50公分13米以上的穩定土攤鋪能保證多少平整度多少離析?30噸以上的單鋼輪能不能保證壓實效果?能不能保證多少年路面不沉降?這些問題其實研發人員都是清楚的,不要做了一個大東西就認為牛逼,有的產品真不是越大越好。


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