中國有哪些技術被卡脖子？
中國制造業(yè)目前已取得了舉世矚目的成就，從落后挨打，到現(xiàn)在巨龍騰飛，中國制造人付出了巨大心血和努力。
然而不可否認的是，中國目前許多產品仍然高度依賴進口，中國制造在這些領域的研發(fā)和生產依然存在難以攻破的技術難關。這其中有關乎中國工業(yè)命脈的核心產品，也有和我們生活息息相關的工業(yè)零部件。
中國被卡脖子的3技術，光刻機、操作系統(tǒng)、芯片只是冰山一角！本文就來為大家盤點中國嚴重依賴進口的多項產品：
1. 光刻機
制造芯片的光刻機，其精度決定了芯片性能的上限，還有功耗的問題。中國的芯片技術發(fā)展其實很早，但因為種種原因，中國的芯片研發(fā)被耽擱了，前面還為大家分享了一篇文章《當年芯片造假事件，讓中國芯片發(fā)展停滯了十幾年》。
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。
2. 芯片
中國的芯片技術，中興華為被卡脖子就是一個典型的例子，雖然也有一些芯片屬于中國制造，但很多芯片仍全部依賴進口。國外先進芯片量產精度為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。
3. 操作系統(tǒng)
普通人看到中國的技術發(fā)展的很好，特別互聯(lián)網，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(shù)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”。
4. 航空發(fā)動機短艙
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。
5. 觸覺傳感器
觸覺傳感器是工業(yè)機器人核心部件。精確、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。
6. 真空蒸鍍機
OLED面板制程的“心臟”。日本Canon Tokki獨占高端市場，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。
7. 手機射頻器件
《射頻器件：仰給于人的手機尷尬》（科技日報5月7日）
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(shù)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；高端市場基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家壟斷，高通也占一席之地。射頻器件的另一個關鍵元件——濾波器，國內外差距更大。手機使用的高端濾波器，幾十億美元的市場，完全歸屬Qorvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界大的手機生產國，但造不了高端的手機射頻器件。這需要材料、工藝和設計經驗的踏實積累。
8. 重型燃氣輪機
《“命門火衰”，重型燃氣輪機的葉片之殤》（科技日報5月9日）
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，意味著我國能源安全的重要一環(huán)，仍然受制于人，存在被“卡脖子”的風險。
9. 激光雷達
《激光雷達昏聵，讓自動駕駛很糾結》（科技日報5月10日）
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必備組件，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。
10. 高端電容電阻
《沒有這些訣竅，我們夠不著高端電容電阻》（科技日報5月14日）
電容和電阻是電子工業(yè)的黃金配角。中國是大的基礎電子元件市場，一年消耗的電阻和電容，數(shù)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。所謂高端的電容電阻，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。
11. 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)”》（科技日報5月17日）
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“必備神器”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)在對先進技術和工藝支持不足，和國外先進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。
12. 核心算法
《算法不精，國產工業(yè)機器人有點“笨”》（科技日報5月22日）
中國已經連續(xù)5年成為世界大機器人應用市場，但高端機器人仍然依賴于進口。由于沒有掌握核心算法，國產工業(yè)機器人穩(wěn)定性、故障率、易用性等關鍵指標遠不如工業(yè)機器人“四大家族”發(fā)那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、庫卡（德國）的產品。核心算法差距過大，導致國產機器人穩(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)響應的速度。
機器人每完成一個動作，需要核心控制器、伺服驅動器和伺服電機協(xié)同作戰(zhàn)。對于單臺伺服系統(tǒng)，國產機器人動態(tài)與靜態(tài)精度都很高，但高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統(tǒng)，用傳統(tǒng)的控制方法難以取得好的控制效果。
13. 高端軸承鋼
《高端軸承鋼，難以補齊的中國制造業(yè)短板》（科技日報5月25日）
作為機械設備中不可或缺的核心零部件，軸承支撐機械旋轉體，降低其摩擦系數(shù)，并保證其回轉精度。無論飛機、汽車、高鐵，還是高精密機床、儀器儀表，都需要軸承。這就對其精度、性能、壽命和可靠性提出了高要求。而我國的制軸工藝已經接近世界水平，但材質——也就是高端軸承用鋼幾乎全部依賴進口。
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、濟南建立基地，采購中國的低端材質，運用他們的核心技術做成高端軸承，以十倍的價格賣給中國市場。煉鋼過程中加入稀土，就能使原本的鋼變得更加“堅強”。但怎么加，這是世界軸承巨頭們的核心秘密。
14. 高壓柱塞泵
《高壓柱塞泵，鯁在中國裝備制造業(yè)咽喉的一根刺》（科技日報5月28日）
液壓系統(tǒng)是裝備制造業(yè)的關鍵部件之一，一切工程領域，凡是有機械設備的場合，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年已經成為世界第二，但產業(yè)大而不強，尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵，90%以上依賴進口。國內生產的液壓柱塞泵與外國品牌相比，在技術先進性、工作可靠性、使用壽命、變量機構控制功能和動靜態(tài)性能指標上都有較大差距，基本相當于國外上世紀90年代初水平。
15. 航空設計軟件
《航空軟件困窘，國產飛機設計戴上“緊箍咒”》（科技日報5月30日）
自上世紀80年代后，世界航空業(yè)就邁入數(shù)字化設計的新階段，現(xiàn)在已經達到離開軟件就無法設計的高度依賴程度。設計一架飛機至少需要十幾種專業(yè)軟件，全是歐美國家產品。國內設計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”，整個航空產業(yè)將陷入癱瘓。據媒體報道，設計殲-10飛機時，主起落架主承力結構的整個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。僅僅是這一點點的誤差，影響了殲-10首飛推遲了八九個月。沒有全數(shù)字化的軟件支撐，任何一點細微的誤差，都可能成為制造業(yè)的夢魘。
16. 光刻膠
《中國半導體產業(yè)因光刻膠失色》（科技日報5月31日）
我國雖然已成為世界半導體生產大國，但面板產業(yè)整體產業(yè)鏈仍較為落后。目前，LCD用光刻膠幾乎全部依賴進口，核心技術至今被TOK、JSR、住友化學、信越化學等日本企業(yè)所壟斷。就拿在國際上具有一定競爭實力的京東方來說，目前已建立17個面板顯示生產基地，其中有16個已經投產。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)所涉及的技術難題眾多，需從低聚物結構設計和篩選、合成工藝的確定和優(yōu)化、活性單體的篩選和控制、色漿細度控制和穩(wěn)定、產品配方設計和優(yōu)化、產品生產工藝優(yōu)化和穩(wěn)定、使用條件匹配和寬容度調整等方面進行調整。因此，要自主研發(fā)生產，技術難度非常之高。
17. 高壓共軌系統(tǒng)
《高壓共軌不中用，國產柴油機很受傷》（科技日報6月4日）
電控柴油高壓共軌系統(tǒng)相當于柴油發(fā)動機的“心臟”和“大腦”，其品質的好壞，嚴重影響發(fā)動機的使用。柴油機產業(yè)是推動一個國家經濟增長、社會運行的重要裝備基礎。中國是全球柴油發(fā)動機的主要市場和生產國家，而在國內的電控柴油機高壓共軌系統(tǒng)市場，德國、美國和日本等企業(yè)占據了絕大份額。和國外先進公司的產品相比，國產高壓共軌系統(tǒng)在性能、功能、質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。
18. 透射式電鏡
《我們的蛋白質3D高清照片仰賴舶來的透射式電鏡》（科技日報6月6日）
冷凍電鏡可以拍攝微觀結構高清3d“彩照”，是生命科學研究的利器，透射式電鏡的生產能力是冷凍電鏡制造能力的基礎之一。目前世界上生產透射電鏡的廠商只有3家，分別是日本電子、日立、FEI，國內沒有一家企業(yè)生產透射式電鏡。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行更換。對于中國的冷凍電鏡使用者們來說，這樣的體驗可能還要持續(xù)不短的時間。
19. 掘進機主軸承
《自家的掘進機卻不得不用別人的主軸承》（科技日報6月7日）
主軸承，有全斷面隧道掘進機的“心臟”之稱，承擔著掘進機運轉過程的主要載荷，是刀盤驅動系統(tǒng)的關鍵部件，工作所處狀況十分惡劣。與直徑僅有幾百毫米的傳統(tǒng)滾動軸承相比，掘進機主軸承直徑一般為幾米，是結構復雜的一種軸承，制造需要上百道工序。就掘進機整機制造能力而言，國產掘進機已接近世界先進水平，但關鍵的主軸承全部依賴進口。德國的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占據市場。
20. 微球
《微球：民族工業(yè)不能承受之輕》（科技日報6月12日）
微球，直徑是頭發(fā)粗細的三十分之一。手機屏幕里，每平方毫米要用一百個微球，撐起了兩塊玻璃面板，相當于骨架，在兩塊玻璃面板的縫隙里，再灌進液晶。少了它，你正盯著的液晶屏幕將無法生產。沒有微球，芯片生產、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)都會陷入窘境。僅微電子領域，中國每年就要進口價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到全球的33%，產業(yè)規(guī)模約千億美元。但這面板中的關鍵材料——間隔物微球，以及導電金球，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。
21. 燃料電池
《少了三種關鍵材料，燃料電池商業(yè)化難成文章》（科技日報6月14日）
國外的燃料電池車已實現(xiàn)量產，但我國車用燃料電池還處在技術驗證階段。我國車用燃料電池的現(xiàn)狀是——幾乎無部件生產商，無車用電堆生產公司，只有極少量商業(yè)運行燃料電池車。多項關鍵材料，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，有些實驗室成果甚至已達到國際水平。但是，沒有批量生產線，燃料電池產業(yè)鏈依然梗阻。關鍵材料長期依賴國外，一旦遭遇禁售，我國的燃料電池產業(yè)便沒有了基礎支撐。
22. 高端焊接電源
《國產焊接電源“啞火”，機器人水下作業(yè)有心無力》（科技日報6月20日）
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)和海洋維權裝備。海里的設備一旦出現(xiàn)開裂等故障，需要用有工業(yè)制造“縫紉機”之稱的焊接裝備修補。深海焊接的實現(xiàn)靠水下機器人。雖然我國是大焊接電源制造基地，年產能已超1000萬臺套，但高端焊接電源基本上仍被國外壟斷。我國水下機器人焊接技術一直難以提升，原因是高端焊接電源技術受制于人。國外焊接電源全數(shù)字化控制技術已相對成熟，國內的仍以模擬控制技術為主。
23. 醫(yī)學影像設備元器件
《拙鈍的探測器模糊了醫(yī)學影像》（科技日報6月25日）
目前國產醫(yī)學影像設備的大部分元器件依賴進口，至少要花10年、20年才能達到別人的現(xiàn)有水平。在傳統(tǒng)醫(yī)學成像（CT、磁共振等）上，中國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。這意味著整個產業(yè)已經完全掌握在國外企業(yè)的手里了，所有的知識產權，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。
24. 超精密拋光工藝
《通往超精密拋光工藝之巔，路阻且長》（科技日報6月26日）
超精密拋光工藝在現(xiàn)代制造業(yè)中有多重要，其應用的領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。“它是技術靈魂”。美日牢牢把握了全球市場的主動權，其材料構成和制作工藝一直是個謎。換言之，購買和使用他們的產品，并不代表可以仿制甚至復制他們的產品。
25. 環(huán)氧樹脂
《環(huán)氧樹脂韌性不足，國產碳纖維缺股勁兒》（科技日報6月27日）
碳纖維質量能比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，還具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變等特性，其中一個關鍵的復合輔材就是環(huán)氧樹脂。但目前國內生產的高端碳纖維，所使用的環(huán)氧樹脂全部都是進口的。目前，我國已能生產T800等較高端的碳纖維，但日本東麗掌握這一技術的時間是上世紀90年代。相比于碳纖維，我國高端環(huán)氧樹脂產業(yè)落后于國際的情況更為嚴重。
26. 高強度不銹鋼
《去不掉的火箭發(fā)動機“銹疾”》（科技日報6月28日）
用于火箭發(fā)動機的鋼材需具備多種特性，其中高強度是必須滿足的重要指標。然而，不銹鋼的強度和防銹性能，卻是魚和熊掌般難以兼得的矛盾體。火箭發(fā)動機材料如果如果嚴重生銹，將帶來很大影響。完全依靠材料自身實現(xiàn)高強度和防銹性能兼?zhèn)?，這是世界性難題。現(xiàn)在，我國航天材料大多用的是國外上世紀六七十年代用的材料，發(fā)達國家在生產過程中會嚴格控制雜質含量，如果純度不達標，便重新回爐，但國內廠家往往缺乏這種嚴謹?shù)膽B(tài)度。
27. 數(shù)據庫管理系統(tǒng)
《數(shù)據庫管理系統(tǒng)：中國還在尋找“正確打開方式”》（科技日報7月2日）
目前流行的兩種數(shù)據庫管理系統(tǒng)是Oracle和MySQL，都是甲骨文公司旗下的產品。競爭者還有IBM公司以及微軟公司的產品等。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)據庫管理系統(tǒng)國貨也有市場份額，但只是個零頭，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)，不會考慮國貨。
28. 掃描電鏡
《掃描電鏡“弱視”，工業(yè)制造難以明察秋毫》（科技日報7月3日）
掃描電子顯微鏡，一種高端的電子光學儀器，它被廣泛地應用于材料、生物、醫(yī)學、冶金、化學和半導體等各個研究領域和工業(yè)部門，被稱為“微觀相機”目前我國科研與工業(yè)部門所用的掃描電鏡嚴重依賴進口，每年我國花費超過1億美元采購的幾百臺掃描電鏡中，主要產自美、日、德和捷克等國。國產掃描電鏡只占約5%—10%。
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