12月26日,毛澤東同志誕辰128周年,也是第6個(gè)中國制造日。
“中國制造日”,紀(jì)念中國制造業(yè)的締造者毛澤東。他指出改變經(jīng)濟(jì)貧窮落后,被動(dòng)挨打局面的唯一道路就是實(shí)現(xiàn)國家工業(yè)化。
中國制造業(yè)從東北車間里的金屬撞擊聲起步,在改革開放后機(jī)器轟鳴聲中壯大,如今站在2021年——十四五規(guī)劃的開局之年——幾代中國人從未停止努力,中國制造業(yè)作為立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基日益強(qiáng)大。
70多年間,中國不屈不撓的努力,一步步實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。1956年7月,長春一汽誕生了中國第一輛汽車。1970年,中國第一顆人造衛(wèi)星飛天。而今,高鐵、鋰電池成為中國制造的新名片。
中國也成為世界上唯一一個(gè)擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家。
今天,中國制造業(yè)正處于往高端制造爬坡的關(guān)鍵時(shí)刻,也意味著中國要往技術(shù)、工藝高峰攀爬,其中之一,便是突破一些被卡脖子的領(lǐng)域。
立方知造局將從關(guān)鍵材料、核心元器件、先進(jìn)工藝、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)四個(gè)維度,梳理出2021年中國制造業(yè)在產(chǎn)、學(xué)、研上的17個(gè)新突破。
戰(zhàn)斗不息,突圍不止。中國制造業(yè)的任何故事,都蘊(yùn)含同一個(gè)母題——
“早已森嚴(yán)壁壘,更加眾志成城”。
核心元器件
01. 芯片:湖南大學(xué)研究垂直晶體管加工,繞開光刻機(jī)限制
卡脖子,很多人的第一反應(yīng),是芯片。
中國芯片被卡脖子,因?yàn)楦叨斯饪虣C(jī)和設(shè)計(jì)軟件被瓦森納協(xié)議禁售。如果無法突破或繞開壁壘,中國自主研發(fā)高端芯片將難以實(shí)現(xiàn)。
今年6月份,湖南大學(xué)在《自然·電子學(xué)》雜志上發(fā)表將芯片加工工藝的新思路——超短溝道垂直晶體管。
圖源:湖南大學(xué)
不同于芯片加工傳統(tǒng)工藝,晶體管之間平行擺放,當(dāng)芯片到達(dá)3nm工藝時(shí),縮短夠到長度越來越難,對(duì)光刻機(jī)的精度要求越高。如果采用垂直晶體管加工,能確保在溝道物理長度小至10nm,甚至5nm以下的同時(shí),不需要依賴高精度光刻機(jī)。
目前臺(tái)灣省臺(tái)積電試產(chǎn)3nm制程手機(jī)芯片;PC端頭部廠商在7-10nm之間。而國內(nèi)廠商如果采用全國產(chǎn)設(shè)備,只能生產(chǎn)90nm的產(chǎn)品。這或?qū)橹袊酒袠I(yè)提供一種新的生產(chǎn)加工思路。
中國已經(jīng)提出2025年實(shí)現(xiàn)70%芯片自給率的目標(biāo)。未來,28nm芯片將成為純國產(chǎn)芯片新起點(diǎn)。中國芯片逆水行舟,等待抵達(dá)突圍的港口。
02. 觸覺傳感器:
1. 國產(chǎn)力觸覺傳感器開發(fā)首款針灸仿真訓(xùn)練系統(tǒng)
2. 多模式視觸覺傳感試驗(yàn)產(chǎn)品誕生
觸覺傳感器能夠讓人與機(jī)器人協(xié)同交融地工作。
國產(chǎn)觸覺傳感器有兩個(gè)地方被卡脖子:生產(chǎn)工藝和材料純度。生產(chǎn)工藝上,國產(chǎn)一致性、穩(wěn)定性差,傳感器中點(diǎn)與點(diǎn)性能無法做到一樣。材料純度上:石墨烯制作傳感器的技術(shù)還不成熟。
工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)擁有觸覺傳感器的機(jī)器人需求不斷增多,日企的陣列式傳感器單個(gè)高達(dá)10萬元,機(jī)器人企業(yè)成本壓力很大。
中國目前有100多家傳感器制造商,但大多從事氣體、溫度等傳感器。而真正的觸覺傳感器廠商,大多只能量產(chǎn)一點(diǎn)式傳感器,與國外陣列式差距很大。
圖源:pixabay
突圍,起于狹路。
2021年,上海昕觸與南京先端機(jī)器人合作開發(fā)世界首款針灸仿真訓(xùn)練系統(tǒng),采用力觸覺傳感技術(shù)。
中國科學(xué)院智能機(jī)器人系統(tǒng)研究部,利用光度立體算法,在多模式視觸覺傳感技術(shù)上取得進(jìn)展,試驗(yàn)產(chǎn)品為GelStereo系列。
觸覺傳感器已列入“中國制造2025”、國家科技創(chuàng)新規(guī)劃中,未來政策將繼續(xù)扶持,技術(shù)研發(fā)投入,我們等待著國內(nèi)頭部廠商崛起,在那片日企壟斷的市場(chǎng)中,撕開一道裂口。
03. 激光雷達(dá):中國制造登上自動(dòng)駕駛汽車
激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛汽車的眼睛??梢哉f,激光雷達(dá)直接決定自動(dòng)駕駛的等級(jí)。
卡脖子的地方在于:多線數(shù)設(shè)備趨向芯片化;產(chǎn)品測(cè)距、精度等要求。追求100%國產(chǎn),要解決芯片和技術(shù)上的難題。
激光雷達(dá)作為小眾行業(yè),又是必需品,完全由賣方市場(chǎng)主導(dǎo)供應(yīng)和價(jià)格。如果不能完全突破,國產(chǎn)汽車的成本、定價(jià)權(quán)將被國外廠商把控。
中國最早的16線產(chǎn)品于2016年推出,目前已有廠商走在芯片化布局前列,但零部件自研、高工藝制造等核心環(huán)節(jié),即使是頭部廠商仍然面臨困難。
專精特新企業(yè)從來不會(huì)在突圍路上缺席。2021年,禾賽科技推出AT128——長距混合固態(tài)激光雷達(dá)。并和多個(gè)車廠合作,2022年出售的10多款激光雷達(dá)車型中,有三分之一搭載禾賽產(chǎn)品。
另一國產(chǎn)激光雷達(dá)代表企業(yè)鐳神智能,則在今年推出CH128X激光雷達(dá),能適用于L3、L4級(jí)自動(dòng)駕駛。
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的成熟與普及,L3及以上自動(dòng)駕駛需要配備的激光雷達(dá)數(shù)量隨級(jí)別提升增加,L3級(jí)為 1 個(gè),L4 級(jí)為 2-3 個(gè),L5 級(jí)高達(dá) 4-6 個(gè),利好國產(chǎn)激光雷達(dá)行業(yè)。
除了自動(dòng)駕駛外,激光雷達(dá)還能在二氧化碳探測(cè)衛(wèi)星、測(cè)繪、地質(zhì)災(zāi)害防治等熱點(diǎn)場(chǎng)景都能進(jìn)行多樣化應(yīng)用。
04. 銑刀:突破0.01mm
機(jī)床被稱作工業(yè)母機(jī),而銑刀相當(dāng)于“女媧”之手。
銑刀的原材料是超硬質(zhì)合金,配比與合成都需要不斷試錯(cuò),在加工時(shí)又需要用到機(jī)床,容易陷入“死循環(huán)”。
中國在高端機(jī)床和銑刀上,要么受到瓦森納協(xié)議的禁售限制,要么面臨賣方單方面抬高售價(jià)。高精度的銑刀更是加工芯片時(shí)不可或缺的工具,一旦被卡住脖子,多條產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì)面臨停擺。
中國對(duì)于銑刀、機(jī)床的研發(fā)從建國初期就已開始,但在小直徑、高精度的產(chǎn)品上,由于基礎(chǔ)材料和加工技術(shù)的限制,與國外還有差距。
2021年6月,中國五礦所下屬中鎢高新金州公司,成功突破0.01mm直徑銑刀,并且破解易折、難監(jiān)控等難題。
2021年,中國新成立銑刀相關(guān)企業(yè)74家。銑刀和機(jī)床共生互補(bǔ),未來仍會(huì)是我國技術(shù)突圍的主要目標(biāo)。
05. 高壓柱塞泵:
1. 完成190排量高壓柱塞泵配流副關(guān)鍵技術(shù)研究
2. 開發(fā)出智能型電液一體多路閥先導(dǎo)控制模塊樣機(jī)
液壓元器件在工程機(jī)械中的地位,相當(dāng)于集成電路領(lǐng)域的硅。
決定高壓柱塞泵產(chǎn)品成敗的是設(shè)備精密度和使用壽命。突破的難點(diǎn)一方面是工藝水平,一方面是材料選擇。
2021年,中聯(lián)重科開發(fā)出智能型電液一體多路閥先導(dǎo)控制模塊樣機(jī);三一汽車制造有限公司已完成190排量高壓柱塞泵配流副關(guān)鍵技術(shù)研究。
高壓柱塞泵和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,研發(fā)、制造、應(yīng)用規(guī)模越大,產(chǎn)品改進(jìn)升級(jí)就越快,中國的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)非常有利于這類產(chǎn)品發(fā)展。不斷普及的數(shù)字孿生和數(shù)字仿真技術(shù)也將起到關(guān)鍵作用。
06. 掘進(jìn)機(jī)主軸承:完成2條主軸承生產(chǎn)線的工藝布局和設(shè)備選型
中國的掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)是國際領(lǐng)先水平,但“心臟”部位——主軸承仍然依賴進(jìn)口。由于掘進(jìn)機(jī)惡劣的工作環(huán)境,對(duì)于軸承材料的剛度有很高要求;另一方面,這種軸承尺寸巨大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,每個(gè)都需要上百道工序。
掘進(jìn)機(jī)主軸承非常昂貴,中國每年生產(chǎn)450臺(tái)掘進(jìn)機(jī),進(jìn)口軸承就要花費(fèi)近10億元。而在技術(shù)沒有成熟的情況下,貿(mào)然使用國產(chǎn)替代品,一旦發(fā)生故障,造成的損失只會(huì)更大。
中國掘進(jìn)機(jī)研發(fā)從2002年開始,通過并購德企,技術(shù)很快達(dá)到世界先進(jìn)水平。但國外掘進(jìn)機(jī)零部件的生產(chǎn)已近百年,對(duì)于主軸承這類核心零部件的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)比中國豐富。
2021年,中國鐵建重工研發(fā)的“大型掘進(jìn)機(jī)主軸承及數(shù)字仿真技術(shù)”,已完成2條主軸承生產(chǎn)線的工藝布局和設(shè)備選型,并且研制出直徑4.8m主軸承產(chǎn)品,以及大型工況模擬試驗(yàn)臺(tái)。
目前國產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)主軸承理論技術(shù)已經(jīng)齊備,量產(chǎn)只是時(shí)間問題。但后續(xù)的裝配、實(shí)驗(yàn)以及維護(hù)保養(yǎng)等工作,仍然需要先進(jìn)的工程機(jī)械經(jīng)驗(yàn)積累。
先進(jìn)基礎(chǔ)工藝類
07. 光刻機(jī):清華大學(xué)找到EUV光刻機(jī)的潛在光源SSMB
光刻機(jī)——半導(dǎo)體行業(yè)桂冠上的明珠,集合精密光學(xué)、精密儀器、高分子化學(xué)、物理、機(jī)械自動(dòng)化軟件、高精度環(huán)境控制、流體力學(xué)等全球頂尖先進(jìn)技術(shù)。
2020年,全球光刻機(jī)由荷蘭ASML、日本佳能和尼康壟斷,三者出貨量占比分別為62.47%、29.54%和7.51%。其中高端光刻機(jī)由ASML一家獨(dú)大。
一臺(tái)高端光刻機(jī)涉及超過10萬個(gè)零件,和全球5000多個(gè)供應(yīng)商。國產(chǎn)光刻機(jī)的突圍之路,仍在進(jìn)行中。
2021年,中國有一則關(guān)于光刻機(jī)的好消息。2月25日,清華大學(xué)工程物理系教授唐傳祥研究組聯(lián)合國外科研人員發(fā)布了一項(xiàng)重大科研成果:基于一種新型粒子加速器光源“穩(wěn)態(tài)微聚束”(SSMB),能獲得高功率、高重頻、窄帶寬的相干輻射,波長可覆蓋從太赫茲到極紫外(EUV)波段。
大功率的EUV光源是EUV光刻機(jī)的核心基礎(chǔ)。隨著芯片工藝節(jié)點(diǎn)的不斷縮小,預(yù)計(jì)對(duì)EUV光源功率的要求將不斷提升,達(dá)到千瓦量級(jí)。
基于SSMB的EUV光源有望實(shí)現(xiàn)較大的平均功率,并具備向更短波長擴(kuò)展的潛力,為大功率EUV光源的突破提供全新的解決思路。
這或?qū)⒔o光子科學(xué)研究提供新的機(jī)遇,助力中國EUV(極紫外)光刻機(jī)的自主研發(fā)。
08. 工業(yè)軟件:國內(nèi)首款Linux系統(tǒng)3D CAD軟件發(fā)布
圖源:中望官網(wǎng)
曾有人用失落的30年,形容中國工業(yè)軟件行業(yè)。這是一段屢戰(zhàn)屢敗,卻又屢敗屢戰(zhàn)的故事。
研發(fā)設(shè)計(jì)類的CAD、EDA、CAE等高端工業(yè)軟件技術(shù)壁壘高,成為中國工業(yè)軟件短板。具體來看:
在CAD研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件領(lǐng)域,法國達(dá)索、德國西門子、美國PTC以及美國Autodesk公司在我國市場(chǎng)占有率達(dá)90%以上。
CAE仿真軟件市場(chǎng)領(lǐng)域,美國ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占據(jù)了95%以上的市場(chǎng)份額。
目前,國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)寶信、石化盈科只在電力、鋼鐵冶金和石化等細(xì)分行業(yè)爭(zhēng)得一席之地,而用友、金蝶則在中低端業(yè)務(wù)管理領(lǐng)域,占得80%左右市場(chǎng)。
2021年,安靜的工業(yè)軟件領(lǐng)域被一則消息打破——中國第一家工業(yè)軟件A股上市公司中望發(fā)布3D 2022 Linux專業(yè)版。國內(nèi)首款基于Linux系統(tǒng)的三維CAD軟件。
與此同時(shí),各地政府也在扶持中國工業(yè)軟件企業(yè)。以上海為例,政策要求到2023年培育引進(jìn)200以上工業(yè)軟件企業(yè),培育10家左右上市企業(yè),上海工業(yè)軟件規(guī)模突破500億元。
盡管這仍是一場(chǎng)任重道遠(yuǎn)的戰(zhàn)役,但政策扶持下,失落30年的國產(chǎn)工業(yè)軟件,變軌至加速發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)類
09. 操作系統(tǒng):鴻蒙亮相,首款量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)誕生
操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序。它對(duì)計(jì)算機(jī)的重要性,就像中樞系統(tǒng)之于人體,是一種接受用戶指令,并根據(jù)指令調(diào)度計(jì)算機(jī)硬軟件的系統(tǒng)。
目前,國產(chǎn)操作系統(tǒng)和蘋果、微軟、谷歌的系統(tǒng),在技術(shù)上差距并不大。國產(chǎn)操作系統(tǒng)被卡脖子的主要原因在于:產(chǎn)業(yè)內(nèi)資源分散,沒能形成完整的生態(tài)鏈和軟件適配。
國內(nèi)目前沒能構(gòu)建起一個(gè)包括硬件開發(fā)者、應(yīng)用軟件開發(fā)者和用戶在內(nèi)的上下游的產(chǎn)業(yè)空間。雖然國產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)有 20 多年發(fā)展歷史,但在主流市場(chǎng)的市占率均不到5%。
近年來,國內(nèi)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)逐步意識(shí)到這個(gè)問題,凌亂分散的企業(yè)與產(chǎn)品開始步入整合階段。
今年的國產(chǎn)操作系統(tǒng)技術(shù)成果有兩大熱聞:我國發(fā)布首款國產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)——本源司南;華為產(chǎn)品的全面“鴻蒙化”。
同時(shí),京東、騰訊、聯(lián)通等互聯(lián)網(wǎng)及電商企業(yè)開始向云端化的操作系統(tǒng)發(fā)力,以處理日益膨脹的用戶數(shù)據(jù)和服務(wù)器操作;美的等傳統(tǒng)制造業(yè)廠家繼續(xù)布局IoT產(chǎn)品的操作系統(tǒng)搭建。
為了實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)操作系統(tǒng)的推廣,今年不少公司都把重點(diǎn)放在了產(chǎn)品融合、終端適配、和其它行業(yè)的合作對(duì)接上。
截至2020年,我國操作系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到26.68億元,正在以25.65%的年復(fù)合增長率高速增長。當(dāng)前市場(chǎng)占比來看,麒麟軟件和統(tǒng)信軟件呈現(xiàn)兩強(qiáng)局面。在未來,華為、騰訊等巨型信創(chuàng)企業(yè)將為市場(chǎng)生態(tài)注入更多活力。
目前,國產(chǎn)操作系統(tǒng)已經(jīng)超越可用的門檻,向好用發(fā)展。隨著國產(chǎn)智能產(chǎn)品的增加,國產(chǎn)操作系統(tǒng)在未來會(huì)獲得更多的應(yīng)用場(chǎng)景,產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的合作將進(jìn)一步加深。
10. 核心算法:掌握了AR-HUD核心算法
核心算法是指要實(shí)現(xiàn)某種軟件功能所必需的算法。信息通過數(shù)學(xué)模型,輸出為指令被執(zhí)行,最終解決了使用環(huán)境的某個(gè)問題。
我國目前在核心算法上,和發(fā)達(dá)國家還有較大差距,尤其是機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的算法技術(shù)。主要原因在于,產(chǎn)業(yè)發(fā)展過度依賴開源代碼和現(xiàn)有數(shù)學(xué)模型,底層算法的研發(fā)力度不夠。
沒有高競(jìng)爭(zhēng)力的核心算法,國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人就沒法完成復(fù)雜的動(dòng)作序列,人工智能就沒法處理細(xì)分、專業(yè)的場(chǎng)景,這也意味著國產(chǎn)高端智能產(chǎn)品始終沒法落地。
近年來,針對(duì)性的核心算法研發(fā)越來越得到產(chǎn)業(yè)重視。6月17日,華陽集團(tuán)表示,公司通過自主研發(fā)掌握了AR-HUD核心算法,并搭建了完整的AR-HUD功能實(shí)現(xiàn)的整套平臺(tái),包括ADAS、儀表、車機(jī)、DMS等,將極大提升駕駛安全性和人機(jī)交互。
2021年,一共有6家操作系統(tǒng)及配套軟件公司注冊(cè),位于廣東、江蘇、吉林、山東、山西。
未來,AI市場(chǎng)對(duì)大模型算法的需求將會(huì)進(jìn)一步提高,常見開源框架的性能短板將會(huì)進(jìn)一步暴露。
因此,持續(xù)底層投入的龍頭企業(yè),將傾向于通過大模型的技術(shù)路線解決碎片化的問題。在中國,核心算法企業(yè)將形成一超多強(qiáng)的格局。
11. 高壓共軌系統(tǒng):已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)
高壓共軌指的是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中,將噴射燃油的壓力和過程分開的一種供油方式,可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不影響高壓油管的壓力。這種系統(tǒng)的好處,是可以降低油耗,讓車運(yùn)行得更平穩(wěn)、安靜。
相較于德、美、日等傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國,我國在高壓共軌系統(tǒng)上落后,主要是因?yàn)楫a(chǎn)品在性能和質(zhì)量上有差距,而這又是零件加工水平不高所決定的。
近些年,全國各地都在對(duì)國產(chǎn)共軌系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用。成都威特、遼陽新風(fēng)、龍口龍泵、重慶重油、南岳電控等公司也都投入巨資在高壓共軌項(xiàng)目上,目前都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
今年11月,中國船舶集團(tuán)旗下中國動(dòng)力子公司河柴重工CHD620V16CR高壓共軌電推發(fā)電機(jī)組首次通過中國船級(jí)社(CCS)船檢試驗(yàn),機(jī)組將裝備某型60米綜合救援船。
未來,受益于排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)苛,柴油機(jī)市場(chǎng)對(duì)于高壓共軌系統(tǒng)的需求將大幅提升。
12. 掃描電鏡:?jiǎn)卧落N量達(dá)12臺(tái)
掃描電子顯微鏡是一種對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測(cè)的儀器。它的可測(cè)樣品種類豐富,幾乎不污染原始樣品便可以獲得形貌、結(jié)構(gòu)、成分和結(jié)晶學(xué)信息。
每年我國花費(fèi)超過1億美元采購的幾百臺(tái)掃描電鏡中,主要產(chǎn)自美、日、德和捷克等國。國產(chǎn)掃描電鏡占的份額很小,約5%—10%。
主要的原因是,國產(chǎn)掃描電鏡在成像表現(xiàn)上不如進(jìn)口電鏡。為了獲得較高的圖像分辨率,掃描電鏡匯聚的電子束的束斑直徑要盡可能細(xì)。在這方面,國內(nèi)的電子光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)還不足以產(chǎn)生這種極細(xì)的束斑。
同時(shí),直接觀測(cè)非導(dǎo)電樣品,需要降低加速電壓。這樣的結(jié)果就是電子槍的亮度降低,色差增大。
掃描電鏡是材料科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)儀器,70%—80%的學(xué)術(shù)論文都要用到掃描電鏡提供的信息。因此,國產(chǎn)替代的缺失,將導(dǎo)致材料學(xué)領(lǐng)域研究設(shè)備的不足,以及科研成本的提高。
以中科科儀為代表的國產(chǎn)科學(xué)儀器企業(yè)正在追趕。中科科儀于1975年成功研制我國第一臺(tái)掃描電鏡,進(jìn)而是2014年的第一臺(tái)場(chǎng)發(fā)射槍掃描電鏡。目前國內(nèi)的公司主要有中科科儀、聚束科技、國儀量子、澤攸科技和善時(shí)儀器等。
2021年11月,中科科儀掃描電鏡產(chǎn)品銷量再創(chuàng)新高,掃描電鏡單月銷量達(dá)12臺(tái)。
未來,國產(chǎn)電鏡的采購主體將仍然是高校、科研機(jī)構(gòu)與研發(fā)型企業(yè),每年市場(chǎng)的需求數(shù)量將穩(wěn)中上升。
圖源 pixabay
13. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):多款數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)發(fā)布
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)是一種管理、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)的軟件。DBMS就像圖書管理員,按照特定的排列規(guī)則,來存書、取書。
目前全世界最流行的兩種DBMS是Oracle和MySQL,都是甲骨文公司旗下的產(chǎn)品。國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫沒有占據(jù)主流市場(chǎng),主要原因在于產(chǎn)品穩(wěn)定性不足。
數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)化的重要性是顯而易見的:不管是政府信息,還是商業(yè)數(shù)據(jù),都需要掌握在自己手中,這樣才能夠保證系統(tǒng)的安全性。
數(shù)據(jù)時(shí)代要求的是全產(chǎn)業(yè)鏈的信息整合,以及跨產(chǎn)業(yè)鏈的信息交流。國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的挑戰(zhàn)在于:怎么能在破除數(shù)據(jù)孤島的同時(shí),又保證關(guān)鍵信息的隱私強(qiáng)度。
近年來,一些國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫公司逐漸意識(shí)到軟件應(yīng)該跟隨數(shù)據(jù)管理市場(chǎng)的發(fā)展而進(jìn)行定向開發(fā)。今年,隨著黨政系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、云系統(tǒng)對(duì)大數(shù)據(jù)處理的需要加大,與之配對(duì)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品進(jìn)入了快速更新階段。
關(guān)鍵材料
14. 高端軸承鋼 :強(qiáng)力旋軋技術(shù)打破國外技術(shù)壟斷
高鐵、大飛機(jī)、重載型武器中的高端軸承,對(duì)精度、性能、壽命和可靠性等要求極高,需要高端軸承鋼作為原材料支撐。因此, 高端軸承鋼被稱為鋼中之王。
高端軸承鋼需要足夠的純凈度和均勻度,核心技術(shù)長期被國外壟斷。
例如,國外產(chǎn)品夾雜物尺寸完全小于等于10微米,而國內(nèi)最大粒徑達(dá)到50—52微米,大小相差五倍之多 。
盡管中國軸承行業(yè)已形成近2000億元的行業(yè)規(guī)模,但國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的軸承多為中低端軸承和中小型軸承,而高端軸承往往需要向國外購買。
這一年,我們等來了好消息。2021年,西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院劉東教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的強(qiáng)力旋軋技術(shù)(PTR),突破了軸承鋼的“卡脖子”技術(shù),打破了國外技術(shù)壟斷。
目前國內(nèi)軸承鋼年產(chǎn)量約350萬噸,中國已成軸承鋼最大生產(chǎn)國,生產(chǎn)工藝與裝備以及產(chǎn)品質(zhì)量已位居世界前列,軸承鋼出口量逐年上升。
15. 微球:行業(yè)巨頭納微科技上市,加快北美、印度子公司布局
微球,是一種比頭發(fā)絲還要細(xì)小很多的球形物質(zhì)?,F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中的生物制藥、醫(yī)療診斷、液晶顯示屏等,都離不開微球。
像芯片一樣,微球尺寸越小精度制造難度越大,且涉及到化學(xué)、生物、材料、化工等多領(lǐng)域交叉技術(shù),門檻很高。幾乎所有高性能、高附加值納米微球材料都被國外壟斷:
用于液晶顯示的間隔物硅球全世界只有日本Ubo Nitto生產(chǎn);
塑膠間隔物微球由日本 Sekisui和Hayakawa壟斷;
用于生物制藥的分離純化介質(zhì)微球以及用于分析檢測(cè)的色譜柱硅膠填料微球則由歐美壟斷。
近年來中國微球相關(guān)企業(yè)日益增多,僅2021年就新增至少30家。
行業(yè)龍頭中,納微科技成立于2007年,經(jīng)過十余年的研發(fā)與積累,建立了全面的微球精準(zhǔn)制備技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化體系,打破了國外廠商對(duì)生物醫(yī)藥和平板顯示等領(lǐng)域關(guān)鍵材料的長期壟斷,已能夠推廣至歐洲、美國等發(fā)達(dá)市場(chǎng)。
2021年6月23日,納微科技在上海證券交易所科創(chuàng)板上市,發(fā)行4,400萬股用于:
研發(fā)中心及應(yīng)用技術(shù)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目(新建研發(fā)大樓、研發(fā)實(shí)驗(yàn)室,購置先進(jìn)設(shè)備儀器);海外研發(fā)和營銷中心建設(shè)項(xiàng)目(新設(shè)北美子公司,進(jìn)一步建設(shè)印度子公司);補(bǔ)充流動(dòng)資金。
統(tǒng)計(jì),2019年中國微球制劑市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到50億元,預(yù)計(jì)到2024年規(guī)模將達(dá)到120億元,近五年的年均復(fù)合增長率為19.2%左右。
16 環(huán)氧樹脂 :總產(chǎn)能達(dá)到235萬噸/年
環(huán)氧樹脂是一種熱固性塑料,具有優(yōu)良的絕緣性能、力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性等,被廣泛用于黏合劑、涂料等領(lǐng)域。
2020年,我國環(huán)氧樹脂產(chǎn)能達(dá)215萬噸左右,占全球產(chǎn)能的45%左右,消費(fèi)量為175萬噸,占全球消費(fèi)量的50%以上,中國已是全球最大的環(huán)氧樹脂消費(fèi)國和生產(chǎn)國。
不過問題也很明顯:中國普通環(huán)氧樹脂應(yīng)用市場(chǎng)幾近飽和,開工率不足50%,而高端環(huán)氧樹脂則需求巨大,且大量依賴進(jìn)口。
宏昌電子是國內(nèi)第一家有能力生產(chǎn)高端電子級(jí)環(huán)氧樹脂的專業(yè)生產(chǎn)廠商,其高端電子級(jí)環(huán)氧樹脂可完全替代進(jìn)口電子級(jí)環(huán)氧樹脂,填補(bǔ)中國在高端電子級(jí)環(huán)氧樹脂的空白,成功地降低了國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴。
2021年上半年,國內(nèi)環(huán)氧樹脂產(chǎn)能有所增加,增加的基本為液體環(huán)氧樹脂裝置。截至6月底,中國環(huán)氧樹脂總產(chǎn)能達(dá)到235萬噸/年。2021年下半年環(huán)氧樹脂計(jì)劃新增產(chǎn)能51.5萬噸,產(chǎn)能繼續(xù)擴(kuò)大。
在碳達(dá)峰、碳中和背景下,風(fēng)電行業(yè)發(fā)展有望大幅拉動(dòng)環(huán)氧樹脂需求增長。
17. 光刻膠 :ArF光刻膠試生產(chǎn)
光刻膠,芯片制造過程中,讓設(shè)計(jì)圖形嵌刻在晶圓上的核心材料。光刻膠主要由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等主要化學(xué)品成分和其他助劑組成,除了半導(dǎo)體行業(yè),還能用在PCB、面板等領(lǐng)域。
在這個(gè)勞動(dòng)、資本及技術(shù)密集的行業(yè)中,是先發(fā)優(yōu)勢(shì),讓日本企業(yè)掌握核心技術(shù)。單JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)及富士膠片四家企業(yè),便在2020年占據(jù)全球70%以上的市場(chǎng)份額。
包括彤程新材(北京科華)、晶瑞電材、南大光電、上海新陽、廣信材料、華懋科技等中國企業(yè)試圖在日企壟斷的市場(chǎng)中,撕開一道裂口。但目前產(chǎn)品主要還是集中在中低端市場(chǎng)。高端光刻膠基本仍依賴進(jìn)口。
今年,“20余家企業(yè)包機(jī)‘團(tuán)購’光刻膠”的新聞?wù)凵涑龈叨斯饪棠z還未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)時(shí)的某種焦慮。但不到太悲觀。
目前,在國家政策與“02 專項(xiàng)”等扶持項(xiàng)目的支持下,中國半導(dǎo)體光刻膠逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。
各類光刻膠國產(chǎn)化階段 制表:立方知造局
就在12月24日,南大北電稱,公司ArF光刻膠生產(chǎn)線在進(jìn)行試生產(chǎn),試生產(chǎn)情況穩(wěn)定,但尚未開始規(guī)模量產(chǎn)。
這說明,國產(chǎn)光刻膠往高端邁進(jìn)的慣性,正在加大。
尾聲
2021年中國制造業(yè)的17條軌跡,流向同一個(gè)方向——在理論、技術(shù)中突破,從試產(chǎn)、量產(chǎn)中積累經(jīng)驗(yàn),最終走出被卡脖子的局面。
70多年前,這條道路已被預(yù)判。1949年9月,毛澤東在第一次中國人民政治協(xié)商會(huì)議第一屆全體會(huì)議上說:
“中國人從來就是一個(gè)偉大的勇敢的勤勞的民族,只是在近代是落伍了。”
“我們面前的困難是有的,而且是很多的,但是我們確信:一切困難都將被全國人民的英勇奮斗所戰(zhàn)勝。中國人民已經(jīng)具有戰(zhàn)勝困難的極其豐富的經(jīng)驗(yàn)。”
“讓他們?nèi)フf我們這也不行那也不行罷,中國人民的不屈不撓的努力必將穩(wěn)步地達(dá)到自己的目的?!?/p>
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