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美國的25項科技清單 卡住了中國咽喉
By Molly2020年9月25日瀏覽人數 3990

9月中旬以來,美國正在加緊對中國科技產業的遏制,而中國則在全面反擊。 9月19日,中共中央政治局委員、國務院副總理劉鶴調研四川綿陽的中國工程物理研究院。 9月14日至15日,中共中央政治局常委、國務院副總理韓正在湖北武漢調研華為武漢基地、長江存儲等企業,以及矽光芯片、存儲芯片研發生產情況。 9月11日中共中央總書記習近平召開科學家座談會並表示,中國經濟社會發展和民生改善比過去任何時候都更加需要科學技術解決方案。除了當年為了應對美蘇冷戰的“核訛詐”,中國全力投入“兩彈一星”的研製之外,中國在科研領域尚未如此急切。按照中國科學院院長白春禮的表述,中國正在決心把美國“卡脖子”的清單變成科研任務清單進行佈局。傾舉國之力儘早突破美國在關鍵核心技術上的產業封鎖和遏制,補全中國的基礎研發短板,發動新的科技革命,中國已經有了明確的方向。

然而,除了人們比較熟知的電子、芯片領域,究竟具體哪些領域和項目上卡住了中國產業的“咽喉”,美國的“卡脖子”清單可能還包括什麼?中國又將從哪些方面發起反擊呢?

按照美國製訂的《國家量子倡議法》(2018)、《美國人工智能發展倡議》(2019),以及《出口管制改革法案》(2018)等相關法案和計劃,美國已經針對中國在AI技術、AI芯片、機器人、量子計算、腦機接口、先進材料等14類新興和基礎技術領域限制出口和技術合作。

另據此前中國官方媒體《科技日報》的報導,這份“卡脖子”清單還包括:

一、高端光刻機以及相關技術——中國自主生產的光刻機加工精度較低,其相關元器件、組裝工藝、光刻膠等也依賴進口。目前中國政府正在組織相關企業和科研院所全力進行技術攻關。

二、芯片製造以及相關設計工程軟件——國際最先進芯片量產製程精度已達7納米,中國祇有28納米。 14納米製程芯片尚不能完全自主生產。在高端射頻芯片、光芯片等領域也處於追光階段。儘管在實際應用中,通過系統優化中國可以採用低端芯片代替大多數高端芯片的進口,但是在高端手機等高度集成設備中短期難以形成進口替代。目前中國政府正在以“舉國體制”組織企業和科研機構全力進行技術攻關和關鍵芯片的替換,樂觀估計3至5年內將產生初步成果。

三、個人電腦和手機操作系統,以及相關工程軟件——谷歌(Google)、蘋果公司(Apple Inc.)、微軟(Microsoft)等美國公司處於絕對壟斷地位。中國儘管起步較早但投入嚴重不足,市場壁壘較高、技術積累不足。儘管在政府、軍事、大型工程領域,中國有自主產品支撐,又有開源的軟件系統可用,但是市場生態建設嚴重缺乏。目前中國正在加大相關產業投入,加速推進軍用技術向民用產品的轉化。在核電控制、手機操作、5G物聯網等領域已經取得突破,替代效果正待市場驗證。

四、核心工業軟件——目前美國對中國的製裁已經延伸這一領域。中國的部分大學和研究機構已經被禁用Mathlab數據分析軟件。作為重要的科研和工程開發工具,這對中國的科研工作已經造成極大不便。對此,中國儘管起步較早,但投入和重視程度嚴重不足。目前,中國政府正在組織相關機構進行替代研發,但是已經形成的市場壁壘和經驗積累方面的差距,依然使得中國企業難以進入。此外,在航空設計軟件領域也幾乎被歐美企業壟斷。中國設計機構要投入巨資購買軟件。儘管中國在上世紀80年代也曾經研製過相關產品,但是由於中國國產飛機設計的停滯,導致相關產業缺乏市場支撐,最終不了了之。

五、數據庫管理系統——目前甲骨文(Oracle)、IBM、微軟等美國公司佔據了大部分的市場份額。中國國產數據庫管理系統儘管一直追趕,但是在穩定性、通用性上依然存在不足。尤其是在整個應用生態和市場開發投入上無法與國際產業巨頭相比。但是,隨著近年來中國電商企業和雲計算,以及5G應用場景的爆炸式發展,中國自主的數據庫產品將迎來機遇。

六、機器人核心算法——中國是世界第一大機器人應用市場,但高端機器人仍然依賴進口。由於沒有掌握核心算法,中國國產工業機器人穩定性、故障率、易用性等關鍵指標尚不如日本發那科(FANUC)、瑞士ABB的產品。

七、航空發動機——在軍用航空發動機領域中國的CJ-1000型發動機已經取得關鍵性進展,但是距離商用還存在一定差距。而在航空發動機短艙領域(飛機上安放發動機的艙室),中國尚無自主研製產品。中國在航空發動機上要想完全實現進口替代,所面臨的困難和需要的時間並不亞於芯片技術。

八、觸覺傳感器——這是工業機器人製造的核心部件。儘管目前中國有近百家傳感器企業,並且在光學、聲音等傳感器領域擁有一定優勢。但是在觸覺傳感器領域基本被日本企業壟斷,中國在該項目上距離國際先進技術差距巨大。

九、真空蒸鍍機——目前中國還沒有生產蒸鍍機的企業,其高端市場被日本企業壟斷。

十、手機射頻器件——目前其高端市場被美國企業壟斷。儘管中國企業華為已經取得了手機射頻芯片上的技術突破,實現了進口替代。但是對於這種極為依賴技術經驗積累的模擬芯片研發,目前依然存在產量有限和成本較高和市場認知不足等問題。

十一、重型燃氣輪機——國際上主要是美國通用(GE)、日本三菱(Mitsubishi Group)、德國西門子(SIEMENS)等企業掌握。目前中國正在加速自主產品的研製,2019年中國自主研發的F級50兆瓦重型燃氣輪機整機已經正式下線。其預計2021年將用於裝備中國艦船,但是,由於成本較高、技術不穩定,目前尚不具備大批量生產列裝和市場競爭能力。

十二、高壓柱塞泵——中國液壓工業的規模在2017年已經成為世界第二,但產業大而不強,尤其是額定壓力35兆帕以上高壓柱塞泵,90%以上依賴進口。

十三、高壓共軌系統——中國是全球柴油發動機的主要市場和生產國家,但其中的電控柴油機高壓共軌系統市場,依然被德國、美國和日本等企業佔據了絕大份額。和國際先進公司的產品相比,中國的高壓共軌系統在性能、功能、質量及一致性上還存在一定的差距。

十四、透射式電鏡和掃描電鏡——這是用於科學研究和高精度加工檢測的基礎設備。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(JEOL)、日立(HITACHI)和美國FEI,中國目前沒有一家企業生產透射式電鏡。而在掃描電鏡領域,中國每年需要花費超過1億美元採購美國、日本、德國和捷克等國的產品。中國國產掃描電鏡只佔整個中國市場的不到10%。

十五、高端電容電阻——儘管中國是全球最大的基礎電子元件生產國,但是整體產業的發展水平較低,在精密器件、關鍵工藝和材料上存在短板,在質量管控和產品穩定性上存在不足。

十六、ITO靶材——這是LED芯片、光學鍍膜等電子製造行業的另一個主要材料。目前,中國在原材料和低端市場還擁有一席之地,但是高端市場已經被美國和日本的企業壟斷。材料純度和加工精度的不足,以及相關專用設備和高級技工的缺失成為中國此項技術難以突破的瓶頸。

十七、高端銑刀、高端軸承鋼——受材料、工藝積累,以及成本、市場所限,中國企業研發投入和積極性嚴重不足。目前,銑磨車床所需的高端銑刀仍然需要進口。高端軸承用鋼的研發、製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。目前中國除了國家重點特殊裝備外,大量民用高端軸承依然需要進口。此外,在掘進機主軸承領域,儘管中國國產掘進機目前已接近世界最先進水平,但最關鍵的主軸承全部依賴進口。

十八、微球——2017年中國大陸的液晶面板出貨量達到全球的33%,產業規模約千億美元,位居全球第一。但面板中的關鍵材料,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。

十九、水下連接器——目前中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品,整個海底觀測網的建設和運行將被迫中斷。目前,中國已經在相關方面實現產品突破。中天科技研發的2,000米級水下插拔電連接器項目已經通過鑑定,但是在產品穩定性、多樣性和市場方面,中國企業還要經歷較長時間磨合的努力。

二十、燃料電池關鍵材料——氫燃料電池汽車已經成為新能源汽車的一條重要發展路徑。儘管中國車用氫燃料電池近年來已經取得不小進展,但是在隔膜、催化劑等關鍵材料和部件領域尚無法實現量產,技術與國際先進水平存在較大差距。

二十一、高端焊接電源——中國是全球最大焊接電源製造基地,年產能已超1,000萬台套,但高端焊接電源基本上仍被國外壟斷。

二十二、醫學影像設備元器件——由於中國在該領域起步較晚,再加之大量專利壁壘的存在,目前中國國產醫學影像設備的核心元器件大量依賴進口。

二十三、超精密拋光工藝——最為高端裝備和精密儀器的必備工藝,目前被美日企業壟斷。對於這種極度依賴經驗和高級技工的產業,目前中國尚缺乏足夠積累。

二十四、高端環氧樹脂——儘管中國是全球最大的環氧樹脂生產和消費國,但是目前中國生產的高端碳纖維構件依然需要使用進口高端環氧樹脂。這反映了中國在化工產業上的大而不強,在高端產品上技術短板明顯。

二十五、iCLIP技術——這是一種單核苷酸分辨實驗技術,是研發創新藥的最關鍵的技術之一,中國實驗室極少擁有成熟經驗。

此外,中國的科技普及和自主技術產業推廣方面也較為欠缺。由於近年來中國在科技方面進步較快,大量中國已經實現技術突破的產業並沒有被公眾認知。例如鋰電池隔膜技術,在2014年的中國第五次國家技術預測中尚還處於技術落後,需要依賴進口的產業。但是,到了2019年,隨著技術的發展和產業需求的擴張,短短5年間中國國產的鋰電池隔膜就完成了技術突破,並佔據了93%的市場份額。中國這種科技和產業進步的速度往往就產業界的內部人士都難以準確把握。

再加之,中國的企業並不善於進行自我宣傳,更缺少具有公信力的科技傳媒,中國輿論往往陷入極端,一面是“厲害了我的國”的盲目衝動,另一面又是處處不如人、科技落後的刻板印象。缺乏建立在理性基礎上的對中國科技水平和技術痛點的認知,導致中國缺少支持中國科技產業發展的市場生態和輿論環境。

有的科技瓶頸的確是由於中國在相關基礎科技研發領域存在短板造成的。例如在芯片、核心算法、重型燃氣輪機等領域,中國確實技不如人,需要加速趕上。

而在有的方面,則是由於全球化產業分工所造成的技術短板。這些產業不是科技含量有多高,而是發展相關產業在經濟上中國企業沒有利潤。就如同一度被炒作為中國科技落後“象徵”的圓珠筆滾珠,以及例如高端軸承、超精密拋光、透射式電鏡等領域,往往都是市場空間極其有限,有一兩家企業生產就足夠滿足全世界需求的產業。在人家歷經幾十年甚至上百年積累的生產工藝、經驗面前,只要沒有顛覆性的科技路線變革,新進入的中國企業往往難以生存,更談不上超越。

而在另一些方面,則屬於中國市場需求尚未建立,抑或對於高端市場的需求升級還沒有到來。大量中低端的市場需求,讓中國企業“得過且過”,而少量的高端需求依賴進口就可以滿足。在美國沒有對中國進行貿易制裁、科技封鎖的情況下,中國企業的“懶漢思維”自然可以存在。例如,高端焊接電源、高端電容電阻、水下連接器、核心工業軟件、數據庫管理系統等領域,但是,一旦遭遇危機和產業升級,中國產業的技術短板就立刻暴露無遺,成為製約中國經濟發展的瓶頸。

對於第一種技術瓶頸,中國需要以舉國之力加以攻關,即使付出再多代價中國也要補足短板。而對於第二種,則沒有必要“憂心忡忡”,中國不可能在所有技術領域領先全世界,這是另一種“霸權主義”思維。相反中國更應注重高級技工和工匠精神的培養,並維持某種意義上的產業平衡和儲備,然後再考慮依托技術路線變革以實現真正的超越。

而對於第三種類型,則是中國產業目前存在最多的技術瓶頸,當然也是最容易突破的技術短板。尤其是對於中國這種擁有強大工業基礎和人才儲備的國家。在市場利益本身的推動下,通過企業自發的技術攻關和優勝劣汰的競爭,假以時日很多問題都能夠得到解決。中國政府所需要做的只是開放市場和科研機構、建立創新激勵機制,建立新的質量標準,引導產業生態的建設和發展。美國對於中國的製裁和限制,其實反倒是好事。被美國自動放棄的中國市場將為中國產業的發展提供更大空間,來自現實需求的緊迫將成為產業發展的最好督促。

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