美国又出手了:从芯到光刻机、IT操作系统到航空发动机…中国有多少科技命脉捏在别人手里?

自从美国发动科技战之后,中兴被秒杀,华为被断“芯”,中芯国际造“芯”功能被封杀,半导体行业陷入困境,这才感到中国跟美国、跟西方发达国家相比,在科技方面的差距实在很大。除半导体外,中国还有哪些关键技术或科技命脉被捏在别人手里?
365j.me 美国又出手了:从芯到光刻机、IT操作系统到航空发动机…中国有多少科技命脉捏在别人手里? 美国又出手了:从芯到光刻机、IT操作系统到航空发动机…中国有多少科技命脉捏在别人手里?

一直以来,我都认为中国的科技很发达,可以和美欧并驾齐驱。但自从美国发动科技战之后,中兴被秒杀,华为被断“芯”,中芯国际造“芯”功能被封杀,半导体行业陷入困境,才慕然发现被那些个“厉害了”的砖家给忽悠了。

这才感到中国跟美国、跟西方发达国家相比,在科技方面的差距实在很大。这才想起中国尚处在发展的初级阶段,技不如人是很正常、显而易见的。

要破解美国及西方的封杀,要强大自己,首先要搞清家底,我们究竟拥有什么资源,短板在哪里,做到知己知彼。然后,沉下心来,集中力量,聚精会神地搞科研,踏踏实实地,一步一个脚印前进。这里来不得半点虚假,来不得半点浮夸。

中国科技究竟有哪些差距?有哪些关键技术被捏在别人手里?

最近查看了很多资料,从中看出一下端倪。

1

近日,美国白宫发布《国家关键与新兴科技战略》,概述了如何促进和保护美国在高科技领域的竞争优势。这一战略进一步凸显了特朗普政府旨在打击中国科技“七寸”,即在一些关键即使方面实施“卡脖子”政策。

这项战略公告涵盖了20项技术领域,包括人工智能、能源、量子信息科学、通信和网络技术、半导体、军事和空间技术等。

美商务部长罗斯说,商务部完全支持总统的战略,并且已经对新兴技术实施了一系列出口管制。本月早些时候,商务部下属的工商安全局对6项新兴技术实施了控制,使技术控制总量达到37项。

就是说,美国至少保持37项科技优势,其中商务部管制清单上新增设的6项是:

(1)混合增材制造与计算机数控工具

(2)用于制造极紫外掩模的计算光刻技术

(3)用于5纳米集成电路生产的晶圆精加工技术

(4)可绕过计算机上的身份验证或授权控制并提取原始数据的数码取证工具

(5)透过电信服务提供商的切换介面,所获取用来监视和分析的通信和元数据的软件

(6)亚轨道航天器

按照美国商务部的技术管控清单,此前管控的31项新兴科技,包括航太、生化、化学、电子、加密、地理空间图像和海洋领域等,包括因化学或生物反恐原因而管制的24种化学武器前体。

美国管控的是目前美国的科技优势,反过来说,应该就是中国的科技短板。

2

中国《科技日报》2018年6月开辟“亟待攻克的核心技术”专栏,看到其中细数中国35项严重受制于外国的“卡脖子”技术之后,感到中国科技部门还是头脑清醒的,没有被浮夸的舆论所左右,由此而十分欣慰。

但是,看了美国商务部管控的37项先进技术清单,感到《科技日报》列举的35项技术短板远远不够。

这里将中国《科技日报》细数中国35项严重受制于外国的“卡脖子”技术一一列举如下,以警醒国人,以正舆论:

(1)制造芯片的光刻机;

(2)10纳米以下的高速芯片;

(3)手机和个人电脑的操作系统;

(4)航空发动机短舱;

(5)工业机器人核心部件:触觉传感器;

(6)OLED面板制程的“心脏”:真空蒸镀机;

(7)手机射频器件;

(8)研发创新药的最关键的技术之一:ICLIP技术;

(9)广泛应用于舰船、火车和大型电站的重型燃气轮机;

(10)自动驾驶汽车的必备和关键组件:激光雷达;

(11)适航标准;

(12)电子工业的黄金配角:高端电容电阻;

(13)中国的核心工业软件缺位-处于空白状态;

(14)广泛用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管、太阳能电池和抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜的ITO靶材;

(15)没有掌握核心算法,高端机器人仍然依赖于进口;(

(16)飞机起落架等航空钢材;

(17)钢轨‘急救车’的铣磨车最核心部件:铣刀;

(18)高端轴承钢几乎全部依赖进口;

(19)高端液压装备的核心元件、被称作液压系统的“心脏”的高压柱塞泵;

(20)飞机制造业的关键技术:航空设计软件;

(21)面板产业的关键技术:光刻胶;

(22)柴油发动机的“心脏”和“大脑”:高压共轨系统;

(23)生命科学研究的利器、冷冻电镜制造能力的基础之一:透射式电镜;

(24)全断面隧道掘进机的“心脏”:掘进机主轴承;

(25)微球:没有微球,芯片生产、食品安全检测、疾病诊断、生物制药、环境监测……许多行业都会陷入窘境;

(26)海洋观测第三种平台:水下连接器;

(27)燃料电池关键材料;

(28)直接影响水下机器人焊接的高端焊接电源;

(29)新能源车的“心脏”:锂电池隔膜;

(30)医学影像设备元器件;

(31)“技术灵魂”:超精密抛光工艺;

(32)高端碳纤维的关键的复合辅材:环氧树脂;

(33)包括火箭发动机在内的关键航天材料:高强度不锈钢;

(34)数据库管理系统;

(35)高端的电子光学仪器:扫描电子显微镜。

3

《华尔街日报》曾对美中两国在五大科技领域的优势进行对比,报道指出,中国在5G领域占有优势,而美国在人工智能、自动驾驶汽车、半导体和量子计算领域存在优势。

  《华尔街日报》4月13日文章,原题:美国VS中国:谁正在关键技术竞争中获胜?  文章指出,在这个地缘政治力量与技术进步关联愈发紧密的世界里,美国长期以来一直领先于竞争对手。但全球第二大经济体——中国的经济持续增长和政府对科技的巨额投入,正在前所未有地侵蚀美国的优势。美中两国的这场技术战正在如下一些最重要的创新领域展开。

    ——华为在无线电市场上居于领先位置。华为技术先进的设备以及快速生产的能力帮助中国迅速推出了5G,从而将中国许多地区变成可发展依赖5G的自动驾驶汽车等技术领域的实验室。结论:在5G领域,中国占优势

  ——人工智能(AI):3年前,中国宣布计划到2030年成为AI领域的全球领先者,其设想是,国内AI产业的价值达到约1500亿美元。阿里巴巴、百度等中国科技巨头都已斥巨资开展AI研究,并在中国和硅谷设立实验室。这让它们在电子商务算法和人脸识别等领域超越了国际竞争对手。

  尽管中国对AI研究的贡献或许更大,且在人脸识别等重要的子领域领先,但并非领跑所有领域。咨询机构欧亚集团分析师表示,微软和谷歌等美国巨头在通用人工智能的研究,即具有更广泛的、类似人类思维能力的AI研究方面仍处于领先地位。结论:美国占据优势,但美中之间的差距正在缩小。

  ——量子计算  就建造量子计算机而言,美国无疑是全球领导者。中国的科学家也已建造量子计算机,但分析人士认为中国在这方面仍落后美国很多年。

  然而,量子技术并非仅应用于计算机,而是已扩展到利用量子特性开展快速安全的通信等领域。2016年,中国发射“墨子号”量子卫星,使用量子态光子束,可以使传输不被拦截。中国还耗资100亿美元,在华东地区建设巨大的量子信息科学实验室。结论:美国在量子计算方面占据优势,中国在量子通信方面领先于美国。

  ——半导体  估计中国的芯片技术落后美国5至7年,但中国可能需要更长的时间才能迎头赶上,因为先进的芯片是一个“动态目标”。然而,中国国内许多企业的电子设备都已经用国产芯片和从非美国企业采购的芯片取代了美国芯片,这令美国官员深感意外。短期来看,中国半导体行业发展战略的重点是降低对美国的依赖。但从长期来看,许多业内观察人士认为,中国对芯片生产的巨大投入获得回报只是时间问题。结论:目前美国仍占据优势

  ——自动驾驶汽车  在测试无人驾驶技术方面,谷歌的Waymo和通用汽车的Cruise占据先发优势。美国在半导体行业的主导地位也使美企在此类芯片开发上占据优势。芯片本质上就是此类汽车的大脑。麦肯锡公司去年的报告称,中国企业在研发自动驾驶所需的重要能力方面落后国际竞争对手两到三年。

但从长远来看,中国有望后来居上。毕竟中国早已成为全球第一大汽车市场,庞大的人口也将赋予企业更多能用于完善自动驾驶车辆技术的数据。此外,中国人更愿意尝试自动驾驶汽车,这也会起到积极作用。

德勤今年的一项调查显示,48%的美国受访者认为自动驾驶汽车不安全,而仅有35%的中国受访者持类似想法。中国在5G基础设施方面的领先优势也意味着中国车企可以在实际路况下测试相关技术,如利用无线技术向汽车传输地图和交通数据,甚至在某些情况下远程控制汽车。结论:美国占据优势,但仅仅是眼下。

4

近日,日本主流财经媒体《日本经济新闻》在专业调查公司Fomalhaut Techno Solutions协助下,拆解了华为最新5G基站,发现国产率并不高,很多零部件来自美欧和日本,而且对台湾半导体代工企业的依赖程度很高。

拆解的意义是什么?就是分解华为5G基站,将其结构及其所有零部件全部摊在阳光下,那些是你自己的,那些是别人的,一清二楚。

拆解显示,华为最新5G基站成本约为1320美元,其中中国企业设计的零部件占比达48%,但令人惊讶的是美国零部件占比依然高达27.2%。其中使用的美国芯片,包括来自赛灵思(Xilinx)、莱迪斯(Lattice)的现场可编程门阵列(FPGA)芯片,来自德州仪器(TI)、安森美半导体(ON Semiconducto)的功率半导体芯片,以及来自赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)的存储器、博通(Broadcom)的通信开关部件、亚德诺半导体(Analog Devices)的功率放大部件等。

上述华为5G基站使用的美国芯片的供应商,无一不是各自细分领域的霸主,集中体现了美国在半导体领域的底蕴与优势地位。由于美国半导体企业在这些领域的先发优势与领先地位,加之相关细分市场实际上并不大,后来者进入门槛极高,华为的选择不多甚至没有选择的余地。

此外,华为5G基站中还包括韩国、日本的零部件。据悉,华为手机中日本零部件占据极大份额。

分析认为,对于通信基站而言,可靠性永远是第一位的。即使按照华为所说有所谓的“备胎”,但不经历一系列漫长的可靠性验证,这些“备胎”也没人敢贸然商用。华为在库存耗尽前,必须完成“备胎”的可靠性验证以保障业务的正常开展。

更令人震惊的是,华为5G基站零部件中,表面看起来国产设计的零部件占48%,但实际上其中包括处理器在内的超过60%零部件由台积电代工生产,拆解方估计“纯中国制造”可能不到1成。

不过,最近有消息称台积电已经获准使用“成熟工艺”为华为代工,所谓“成熟工艺”是相对于7nm、5nm先进制程而言。如果消息为真,台积电将可以为华为代工28nm及以上芯片,在手机芯片进入5nm时代、基站芯片进入7nm时代时,无论是手机还是基站28nm都意味着落后于主流,但也是没办法的办法。

顺便说一下,名声鹊起的大疆无人机也有着相同的囧境。

《日本经济新闻》与Fomalhaut Techno Solutions也拆解了大疆旗下Mavic Air 2无人机,这款起售价高达750美元的无人机,拆解后估算出的成本仅约135美元。

大疆之所以成本如此之低,在于大量使用了手机、电脑等产业广泛应用的通用零部件,仅控制螺旋桨的半导体是专用部件。其中也大量采用了美国零部件,比如德州仪器的电源管理芯片、科沃(Qorvo)的信号处理芯片,也就意味着大疆对美国半导体零部件的依赖。

试想,如果大疆成为美国下一个被管控的对象,将会遭遇怎样的情形?

5

中国的半导体行业缺芯,没有制造芯片的光刻机及其它关键设备,也没有高端制造能力。甚至作为半导体生产大国,面板产业LCD用光刻胶几乎全部依赖进口。这谈得上半导体强国吗?谈得上5G领先世界吗?

从华为、中芯国际到大疆,也可见出中国半导体产业发展与补课刻不容缓。目前,中国已经制定了庞大的芯片发展规划,计划到2025年将芯片自给率由目前的30%提高到70%,并为此投入巨额。

但是,芯片制造不能搞大跃进,不能靠资金堆积,更不能一哄而起。这要靠制度的创新、人才的汇集、技术的积累和长期脚踏实地地研究。唯有尊重科技、尊重人才,采取大胆的制度创新和吸引人才的政策。

改革开放40年来,中国以超乎想象的速度崛起。这的确值得骄傲。但我们也不能过分骄傲,更不能自负。那种“厉害了”的舆论氛围,裹挟着媒体和社交网络的一边倒的自我浮夸,是有害于科技发展的。

当美国发起的科技战将中国半导体行业逼到弹尽粮绝时,国人才赫然惊醒:原来,有这么多命脉捏在西方手中。媒体舆论对中国科技实力的认知从三年前的不可一世,转瞬间转变为警示生存危机。

尽管中国拥有了完整的工业体系,但科技水平还很低,科技创新能力还很薄弱,制造业整体上处于中低水平。

现实很骨感、很残忍!至少现在惊醒过来还不晚!

中共十一届三中全会确立的“初级阶段”的基本路线仍然是最为务实、踏实的一条路线。一个基本事实是,中国仍然处在社会主义初级阶段,还是一个发展中的国家,虽然发展很快,但底子还不厚实,至今尚有6亿人口平均每月收入只有1000元人民币(相当于147美元,平均每天不到5美元),6000万人处在低保、失业保障、特困救助等依靠救济的生活水平。

按照早就定下来的“三步走”战略,即使到本世纪中期也只是达到中等发达国家水平,距离发达国家水平还有相当的差距。

而且,必须清醒地认识到,三步走战略建立在两个基础之上:一方面,建立在国内以经济建设为中心、改革开放的基础之上;另一方面,建立在美国及西方国家接纳中国、对中国开放市场的基础之上。如果美国及西方国家跟中国脱钩,全面封杀中国,中国的开放与发展之路将受到前所未有的阻碍,此前确立的发展目标可能要缩水。

我曾在《美国科技围剿与中国反围剿:我们有哪些“七寸”被掐在别人手中?》概述了中国的科技短板,认为科技短板几乎在各个产业领域都不同程度存在,许多核心技术、关键技术受制于人,成为制造业升级的瓶颈。

现在回过头来看,这还说得远远不够。

推荐阅读
Share on facebook
Facebook 脸书
Share on twitter
Twitter 推特
Share on reddit
Reddit
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email 邮件
Share on print
PRINT 打印
guest
0 留言
Inline Feedbacks
View all comments