时间:2018-10-25编辑:梓岚
“中国要强盛、要复兴,就一定要大力发展科学技术”“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”“不能让繁文缛节把科学家的手脚捆死了”……
实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。
那么中国在哪些科学技术的领域跟国际先进水平仍存在一定的差距呢?我们来看看。
中国在生物制药、精细化工、石油钻探、计算机软硬件等科技领域落后欧美日十几年甚至几十年的差距。当然,中国也有很多国外没有的核心科技,如特高压、高铁、超高桥梁、码头设备等大型机械设备等等很多方面秒杀国外。
中国制造在工业底蕴和技术创新方面,确实还存在较大的不足。除了最近热议的芯片,下面还列出其他尚未掌握的核心技术,但也只是冰山一角。
超高精度机床
超高精度机床的加工精度能够达到0.01-0.001μm(即达到纳米级或接近纳米级),几乎是普通数控机床精度的一千倍,比精密加工还要高出一个数量级。
超高精度机床技术最先进的是德国和日本。德国拥有哈默、巨浪、DMG、斯塔玛等先进制造企业,日本拥有森精机、丰田、精工、美德龙等优秀企业。
德日平均每年机床出口值超过100亿美元,技术与销量均领先世界一大截。例如,德国哈默是中小型五轴精密加工领域的绝对专家,其产品在复杂曲面加工、高速高精度加工方面具有极为明显的优势,在德国中小型模具制造五轴机床市场上的占有率位居第一;
日本精工制造了全世界最高精度的机床主轴,美国F22战机的零部件也离不开日本超高精度机床的加工;全球超精密加工领域中精度最高的母机也是来自日本捷太科特,专为各种光学镜头和蓝光镜片模具进行超精密车削及研磨。
瑞士、意大利、美国等发达国家的超高精度机床也具有相当可观的市场份额,技术水平均处于国际领先地位。
工业机器人
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
今天的机器人四大家族,分别是日本发那科、安川电机,瑞典ABB,德国库卡。其中最牛的是发那科——全球工业机器人销售记录保持者、利润保持者以及技术领导者。德国库卡最弱,其核心技术基本来自外购,目前已经被中国美的集团收购。
工业机器人三大核心零部件的关键技术:控制器(控制技术),减速机,机器人专用伺服电机及其控制技术。
一线厂家包括:发那科(日本)、安川(日本)、ABB(瑞士)、库卡(德国); 二线厂商包括:Comau(意大利)、OTC(Daihen旗下 日本)、川崎(日本)、那智不二越(日本)、松下(日本)等等。
轴承
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
世界轴承市场70%以上的份额,被十大跨国轴承集团公司所分享。其中占全球市场23%的美国、21%的欧盟以及19%的日本基本由日本NSK 等五大公司、瑞典SKF 公司、德国FAG 等两家公司、美国Timken 等几家公司所主导。
同时,世界轴承行业的高端市场被上述企业所垄断,而中低档市场则主要集中于中国。而我国瓦轴等10家最大的轴承企业,销售额仅占全行业的24.7%,前30家的生产集中度也仅为37.4%。
当前我们的设计和制造技术基本上是模仿,产品开发能力低,在某些核心技术的研发领域甚至还是空白。虽然对国内主机的配套率达到80%,但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承,基本上靠进口。
我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢,车加工数控率低,磨加工自动化水平低,全国仅有200多条自动生产线。
对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备,如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低,许多技术难题攻关未能取得突破。
轴承钢新钢种的研发,钢材质量的提高,润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发,尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。
顶尖精密仪器
全球顶尖精密仪器设备排名前25家企业,美日德基本垄断,其中美国10家,日本6家,德国4家,英国2家 。
例如:医疗硬件的最高峰,全球仅有的6台投入使用的重粒子癌放疗设备有5套在日本,1套在德国,目前选择不开刀而接受重粒子线放射治疗的患者中有80%是在日本进行的。质子束放疗加速器,也是由日本发明的,这套设备售价达2亿多美元,目前全球装机量不超过15台。
工程机械
工程机械是装备工业的重要组成部分。概括地说,凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备。
根据2017年全球工程机械制造商50强榜单,卡特彼勒、小松与日立建机位列全球工程机械制造商行业前三(恭喜徐工第八,进入前十),其2016年工程机械业务销售额分别达到213.38亿美元、140.53亿美元以及65.85 亿美元,占市场份额分别为 16.5%、10.9%以及 5.1%。
中国企业方面,徐工集团、三一重工、中联重科排名国内企业前三,其2016年工程机械业务销售额分别为 47.71 亿美元、35.42 亿美元以及30.29亿美元,排名全球第8位、第11位以及第14位,市占率分别为3.7%、2.7%以及2.3%。
工程机械市场主要被欧美和日本占据,中国企业市场占有率不到10%。
碳纤维
碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维"外柔内刚",质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。
国际碳纤维市场依然以日、美企业为主,日本东丽、东邦以及三菱占据前三甲的位置,日本作为全球最大的碳纤维生产国,碳纤维技术、碳纤维生产质量和数量均在国际独占鳌头。
波音,空客是东丽的常客,空客在2010-2025期间要从东丽进口价值21-32亿的碳纤维材料,波音也一样。
在飞机上,主翼和机身等部位将把铝合金改为碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)。从机身的CFRP采用比率来看,欧洲空中客车和美国波音的最新中大型飞机已经超过50%。在CFRP领域,日本企业的市场份额达到约7成。