美国的”卡脖子”清单 哪25项科技卡住了中国”咽喉”

3
2020-9-25 05:47| 来源:香港01

9月中旬以来,美国正在加紧对中国科技产业的遏制,而中国则在全面反击。9月19日,中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤调研四川绵阳的中国工程物理研究院。9月14日至15日,中共中央政治局常委、国务院副总理韩正在湖北武汉调研华为(专题)武汉基地、长江存储等企业,以及硅光芯片、存储芯片研发生产情况。9月11日中共中央总书记习近平(专题)召开科学家座谈会并表示,中国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案。除了当年为了应对美苏冷战的“核讹诈”,中国全力投入“两弹一星”的研制之外,中国在科研领域尚未如此急切。按照中国科学院院长白春礼的表述,中国正在决心把美国“卡脖子”的清单变成科研任务清单进行布局。倾举国之力尽早突破美国在关键核心技术上的产业封锁和遏制,补全中国的基础研发短板,发动新的科技革命,中国已经有了明确的方向。

然而,除了人们比较熟知的电子、芯片领域,究竟具体哪些领域和项目上卡住了中国产业的“咽喉”,美国的“卡脖子”清单可能还包括什么?中国又将从哪些方面发起反击呢?

按照美国制订的《国家量子倡议法》(2018)、《美国人工智能发展倡议》(2019),以及《出口管制改革法案》(2018)等相关法案和计划,美国已经针对中国在AI技术、AI芯片、机器人、量子计算、脑机接口、先进材料等14类新兴和基础技术领域限制出口和技术合作。

另据此前中国官方媒体《科技日报》的报道,这份“卡脖子”清单还包括:

一、高端光刻机以及相关技术——中国自主生产的光刻机加工精度较低,其相关元器件、组装工艺、光刻胶等也依赖进口。目前中国政府正在组织相关企业和科研院所全力进行技术攻关。

二、芯片制造以及相关设计工程软件——国际最先进芯片量产制程精度已达7纳米,中国只有28纳米。14纳米制程芯片尚不能完全自主生产。在高端射频芯片、光芯片等领域也处于追光阶段。尽管在实际应用中,通过系统优化中国可以采用低端芯片代替大多数高端芯片的进口,但是在高端手机等高度集成设备中短期难以形成进口替代。目前中国政府正在以“举国体制”组织企业和科研机构全力进行技术攻关和关键芯片的替换,乐观估计3至5年内将产生初步成果。

三、个人电脑和手机操作系统,以及相关工程软件——谷歌(Google)、苹果公司(Apple Inc.)、微软(Microsoft)等美国公司处于绝对垄断地位。中国尽管起步较早但投入严重不足,市场壁垒较高、技术积累不足。尽管在政府、军事、大型工程领域,中国有自主产品支撑,又有开源的软件系统可用,但是市场生态建设严重缺乏。目前中国正在加大相关产业投入,加速推进军用技术向民用产品的转化。在核电控制、手机操作、5G物联网等领域已经取得突破,替代效果正待市场验证。

四、核心工业软件——目前美国对中国的制裁已经延伸这一领域。中国的部分大学和研究机构已经被禁用Mathlab数据分析软件。作为重要的科研和工程开发工具,这对中国的科研工作已经造成极大不便。对此,中国尽管起步较早,但投入和重视程度严重不足。目前,中国政府正在组织相关机构进行替代研发,但是已经形成的市场壁垒和经验积累方面的差距,依然使得中国企业难以进入。此外,在航空设计软件领域也几乎被欧美企业垄断。中国设计机构要投入巨资购买软件。尽管中国在上世纪80年代也曾经研制过相关产品,但是由于中国国产飞机设计的停滞,导致相关产业缺乏市场支撑,最终不了了之。

五、数据库管理系统——目前甲骨文(Oracle)、IBM、微软等美国公司占据了大部分的市场份额。中国国产数据库管理系统尽管一直追赶,但是在稳定性、通用性上依然存在不足。尤其是在整个应用生态和市场开发投入上无法与国际产业巨头相比。但是,随着近年来中国电商企业和云计算,以及5G应用场景的爆炸式发展,中国自主的数据库产品将迎来机遇。

目前中国国产的工业机器人在关键器件、系统应用软件,以及核心算法等多方面还存在技术短板。图为在2019年11月5日第二届进博会上,日本(专题)公司展示超高速点焊SRA系列机器人。(视觉中国)

六、机器人核心算法——中国是世界第一大机器人应用市场,但高端机器人仍然依赖进口。由于没有掌握核心算法,中国国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标尚不如日本发那科(FANUC)、瑞士ABB的产品。

七、航空发动机——在军用航空发动机领域中国的CJ-1000型发动机已经取得关键性进展,但是距离商用还存在一定差距。而在航空发动机短舱领域(飞机上安放发动机的舱室),中国尚无自主研制产品。中国在航空发动机上要想完全实现进口替代,所面临的困难和需要的时间并不亚于芯片技术。

八、触觉传感器——这是工业机器人制造的核心部件。尽管目前中国有近百家传感器企业,并且在光学、声音等传感器领域拥有一定优势。但是在触觉传感器领域基本被日本企业垄断,中国在该项目上距离国际先进技术差距巨大。

九、真空蒸镀机——目前中国还没有生产蒸镀机的企业,其高端市场被日本企业垄断。

十、手机射频器件——目前其高端市场被美国企业垄断。尽管中国企业华为已经取得了手机射频芯片上的技术突破,实现了进口替代。但是对于这种极为依赖技术经验积累的模拟芯片研发,目前依然存在产量有限和成本较高和市场认知不足等问题。

尽管近年来中国海军在大量制造大型战舰,包括航空母舰,但是在船用重型燃气轮机方面依然存在短板。和中国大飞机项目相类似,中国大型战舰依然缺少效率更高的自主发动机。图为2018年5月13日,中国第二艘航母首次出海试验。(视觉中国 )

十一、重型燃气轮机——国际上主要是美国通用(GE)、日本三菱(Mitsubishi Group)、德国西门子(SIEMENS)等企业掌握。目前中国正在加速自主产品的研制,2019年中国自主研发的F级50兆瓦重型燃气轮机整机已经正式下线。其预计2021年将用于装备中国舰船,但是,由于成本较高、技术不稳定,目前尚不具备大批量生产列装和市场竞争能力。

十二、高压柱塞泵——中国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二,但产业大而不强,尤其是额定压力35兆帕以上高压柱塞泵,90%以上依赖进口。

十三、高压共轨系统——中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家,但其中的电控柴油机高压共轨系统市场,依然被德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。和国际先进公司的产品相比,中国的高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距。

十四、透射式电镜和扫描电镜——这是用于科学研究和高精度加工检测的基础设备。目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家,分别是日本电子(JEOL)、日立(HITACHI)和美国FEI,中国目前没有一家企业生产透射式电镜。而在扫描电镜领域,中国每年需要花费超过1亿美元采购美国、日本、德国和捷克等国的产品。中国国产扫描电镜只占整个中国市场的不到10%。

十五、高端电容电阻——尽管中国是全球最大的基础电子元件生产国,但是整体产业的发展水平较低,在精密器件、关键工艺和材料上存在短板,在质量管控和产品稳定性上存在不足。

十六、ITO靶材——这是LED芯片、光学镀膜等电子制造行业的另一个主要材料。目前,中国在原材料和低端市场还拥有一席之地,但是高端市场已经被美国和日本的企业垄断。材料纯度和加工精度的不足,以及相关专用设备和高级技工的缺失成为中国此项技术难以突破的瓶颈。

十七、高端铣刀、高端轴承钢——受材料、工艺积累,以及成本、市场所限,中国企业研发投入和积极性严重不足。目前,铣磨车床所需的高端铣刀仍然需要进口。高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。目前中国除了国家重点特殊装备外,大量民用高端轴承依然需要进口。此外,在掘进机主轴承领域,尽管中国国产掘进机目前已接近世界最先进水平,但最关键的主轴承全部依赖进口。

随着中国高端制造业需求的增长,中国装备制造也长期停滞、依赖进口的情况正在转变,开始加速追赶国际先进水平。图为中国国产盾构机TBM主轴承减速机。(中国央视新闻)

十八、微球——2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模约千亿美元,位居全球第一。但面板中的关键材料,间隔物微球,以及导电金球,全世界只有日本一两家公司可以提供。

十九、水下连接器——目前中国水下连接器市场基本被外国垄断。一旦该连接器成为禁运品,整个海底观测网的建设和运行将被迫中断。目前,中国已经在相关方面实现产品突破。中天科技研发的2,000米级水下插拔电连接器项目已经通过鉴定,但是在产品稳定性、多样性和市场方面,中国企业还要经历较长时间磨合的努力。

二十、燃料电池关键材料——氢燃料电池汽车已经成为新能源汽车的一条重要发展路径。尽管中国车用氢燃料电池近年来已经取得不小进展,但是在隔膜、催化剂等关键材料和部件领域尚无法实现量产,技术与国际先进水平存在较大差距。

二十一、高端焊接电源——中国是全球最大焊接电源制造基地,年产能已超1,000万台套,但高端焊接电源基本上仍被国外垄断。

二十二、医学影像设备元器件——由于中国在该领域起步较晚,再加之大量专利壁垒的存在,目前中国国产医学影像设备的核心元器件大量依赖进口。

除了加快科技攻关外,中国政府也清楚地认识到必须同时加快对于一线技术工人的培养,提高工人待遇,才能生产出更加高端的产品,真正形成科技发展向产业化的转变。(Reuters)

二十三、超精密抛光工艺——最为高端装备和精密仪器的必备工艺,目前被美日企业垄断。对于这种极度依赖经验和高级技工的产业,目前中国尚缺乏足够积累。

二十四、高端环氧树脂——尽管中国是全球最大的环氧树脂生产和消费国,但是目前中国生产的高端碳纤维构件依然需要使用进口高端环氧树脂。这反映了中国在化工产业上的大而不强,在高端产品上技术短板明显。

二十五、iCLIP技术——这是一种单核苷酸分辨实验技术,是研发创新药的最关键的技术之一,中国实验室极少拥有成熟经验。

此外,中国的科技普及和自主技术产业推广方面也较为欠缺。由于近年来中国在科技方面进步较快,大量中国已经实现技术突破的产业并没有被公众认知。例如锂电池隔膜技术,在2014年的中国第五次国家技术预测中尚还处于技术落后,需要依赖进口的产业。但是,到了2019年,随着技术的发展和产业需求的扩张,短短5年间中国国产的锂电池隔膜就完成了技术突破,并占据了93%的市场份额。中国这种科技和产业进步的速度往往就产业界的内部人士都难以准确把握。

再加之,中国的企业并不善于进行自我宣传,更缺少具有公信力的科技传媒,中国舆论往往陷入极端,一面是“厉害了我的国”的盲目冲动,另一面又是处处不如人、科技落后的刻板印象。缺乏建立在理性基础上的对中国科技水平和技术痛点的认知,导致中国缺少支持中国科技产业发展的市场生态和舆论环境。

有的科技瓶颈的确是由于中国在相关基础科技研发领域存在短板造成的。例如在芯片、核心算法、重型燃气轮机等领域,中国确实技不如人,需要加速赶上。

而在有的方面,则是由于全球化产业分工所造成的技术短板。这些产业不是科技含量有多高,而是发展相关产业在经济上中国企业没有利润。就如同一度被炒作为中国科技落后“象征”的圆珠笔滚珠,以及例如高端轴承、超精密抛光、透射式电镜等领域,往往都是市场空间极其有限,有一两家企业生产就足够满足全世界需求的产业。在人家历经几十年甚至上百年积累的生产工艺、经验面前,只要没有颠覆性的科技路线变革,新进入的中国企业往往难以生存,更谈不上超越。

而在另一些方面,则属于中国市场需求尚未建立,抑或对于高端市场的需求升级还没有到来。大量中低端的市场需求,让中国企业“得过且过”,而少量的高端需求依赖进口就可以满足。在美国没有对中国进行贸易制裁、科技封锁的情况下,中国企业的“懒汉思维”自然可以存在。例如,高端焊接电源、高端电容电阻、水下连接器、核心工业软件、数据库管理系统等领域,但是,一旦遭遇危机和产业升级,中国产业的技术短板就立刻暴露无遗,成为制约中国经济发展的瓶颈。

对于第一种技术瓶颈,中国需要以举国之力加以攻关,即使付出再多代价中国也要补足短板。而对于第二种,则没有必要“忧心忡忡”,中国不可能在所有技术领域领先全世界,这是另一种“霸权主义”思维。相反中国更应注重高级技工和工匠精神的培养,并维持某种意义上的产业平衡和储备,然后再考虑依托技术路线变革以实现真正的超越。

而对于第三种类型,则是中国产业目前存在最多的技术瓶颈,当然也是最容易突破的技术短板。尤其是对于中国这种拥有强大工业基础和人才储备的国家。在市场利益本身的推动下,通过企业自发的技术攻关和优胜劣汰的竞争,假以时日很多问题都能够得到解决。中国政府所需要做的只是开放市场和科研机构、建立创新激励机制,建立新的质量标准,引导产业生态的建设和发展。美国对于中国的制裁和限制,其实反倒是好事。被美国自动放弃的中国市场将为中国产业的发展提供更大空间,来自现实需求的紧迫将成为产业发展的最好督促。

分享:

更多精采内容请下载官方APP: 苹果(iPhone)安卓(Android)安卓国内下载(APK)
本网站发布的内容所有权归属原作者。企鹅新闻网/澳大利亚联合时报仅提供信息发布平台。不代表同意原作者的观点和立场。部分内容经网络转载,如有侵权等问题请联系我们:media@unitedtimes.com.au.以便及时删除或修改处理。