作為一種新型的高壓清洗設(shè)備,高壓清洗機的原理是利用高壓泵將動力源的機械能轉(zhuǎn)換為壓力能,具有高強度壓力的水通過高壓噴嘴的小孔,再將壓力能轉(zhuǎn)換為動能,從而形成高速的微細(xì)水射流,利用高壓水射流的強大沖擊力沖擊被清洗物體,把污垢剝離、清除,從而達到清洗的目的。
相較于傳統(tǒng)的化學(xué)清洗、噴砂清洗、簡單機械及手工清洗方法,高壓清洗機有著得天獨厚的優(yōu)勢:高壓水射流具有沖刷、楔劈、剪切、磨削等復(fù)合破碎作用,可立即將結(jié)垢物打碎脫落并沖走,從而實現(xiàn)垢層和管壁的分離,速度比傳統(tǒng)方式快幾倍到幾十倍。
而高壓清洗機的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在四點:首先,使用高壓清洗機進行工業(yè)清洗能夠提高產(chǎn)品的性能。其次,工業(yè)用高壓清洗機進行工業(yè)清洗能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。再次,高壓清洗機進行工業(yè)清洗能夠可以提高工業(yè)加工的能力。后,高壓清洗機進行工業(yè)清洗能夠更好地維護裝置設(shè)備的性能。
世界各國通過對高壓清洗機近20年的研發(fā)及推廣應(yīng)用,已取得了較成功的經(jīng)驗。在美國、德國、英國、法國、日本等發(fā)達國家已廣泛應(yīng)用,已占有80%-85%的優(yōu)勢,目前產(chǎn)品已經(jīng)系列化。
目前全球高壓清洗機的市場非常廣闊,據(jù)了解,全球每年對高壓清洗機的市場需求在4000萬臺,而且需求量還在不斷增大。
而在國內(nèi)市場,低端市場上的產(chǎn)品技術(shù)含量較低,工藝要求不高,對整個生產(chǎn)管理要求也不高,生產(chǎn)制造容易,核心工藝上我國產(chǎn)品與國際品牌上有著較大的差距。
市場調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),國內(nèi)的高壓沖洗機市場應(yīng)雖然處于剛剛起步的狀態(tài),對于高壓沖洗的使用還很少,且于大中型企業(yè)的使用,但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,特備是汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展和汽車的普及人們對居住生活環(huán)境的逐步改善,和對生活環(huán)境質(zhì)量的提高,國內(nèi)高壓沖洗設(shè)備的市場也在快速的增大,市場的需求量也在迅速增加。
據(jù)悉,目前高壓清洗機在國有大中型企業(yè)及各大城市已占有5%左右的比例,并且還在持續(xù)高速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國工業(yè)清洗領(lǐng)域中在役的高壓清洗機約一萬余臺,每年可為國家創(chuàng)造經(jīng)濟效益達數(shù)百億元。目前無論是國營企業(yè),還是民營清洗公司都看好這一方興未艾的新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展這一短平快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
至于高壓清洗機今后一段時期的發(fā)展,專家預(yù)計,一方面海內(nèi)需求不停擴大,以及大量的新建和擴建工場采購新的高壓清洗機;另一方面,隨著我國高壓清洗機生產(chǎn)廠家技能水平和裝備質(zhì)量的突飛猛進,成本優(yōu)勢將越發(fā)顯著。
]]>筆者了解到,高壓柱塞泵也被稱作液壓系統(tǒng)的“心臟”,而液壓系統(tǒng)是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵部件之一。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,發(fā)達國家生產(chǎn)的95%的工程機械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術(shù)。可以說,凡是有機械設(shè)備的場合,都離不開液壓系統(tǒng)。
高壓柱塞泵特點很多,比如瞬時流量是脈動的,專家介紹這是因為在柱塞泵中,液體介質(zhì)的吸入和排出過程是交替進行的,而且活塞在位移過程中,其速度又在不斷地變化之中。
在只有一個工作腔的泵中,泵的瞬時流量不僅隨時間而變化,而且是不連續(xù)的。隨著工作腔的增多,瞬時流量的脈動幅度越來越小,乃至在實用上可以認(rèn)為是紊流。
比如對于輸送介質(zhì)有較強的適應(yīng)性。據(jù)悉,柱塞泵原則上可以輸送任何介質(zhì),幾乎不受介質(zhì)的物理性能和化學(xué)性能的限制。當(dāng)然,由于液力端的材料和制造工藝以及密封技術(shù)的限制,有時也會遇到不能適應(yīng)的情況。
再比如有良好的自吸性能,柱塞泵不僅有良好的吸入性能,而且還有良好的自吸性能。因此,對多數(shù)往復(fù)泵來說,在啟動前通常不需灌泵。因此,機器效率高、節(jié)能。
隨著時代的發(fā)展,一些高科技技術(shù)促使高壓柱塞泵行業(yè)得到了迅猛發(fā)展,不僅設(shè)備的功能得以增強,種類還更加多元化,不斷滿足客戶需求。
比如傳統(tǒng)的高壓柱塞泵的主要運輸對象是單一的水或者其他可以流動的液體、氣體或漿體,而可實現(xiàn)高壓柱塞泵已經(jīng)能夠?qū)σ恍┕桃夯旌衔铩庖夯旌衔铩⒐桃簹饣旌衔铮敝凛斔突畹奈矬w都可以進行輸送。
有廠家表示,目前高壓柱塞泵行業(yè)在國內(nèi)市場有著良好的發(fā)展空間,市場競爭不斷加劇,國內(nèi)企業(yè)要想抓住機遇,實現(xiàn)突破,還需要投入更大的精力。
有專家就表示:“要實現(xiàn)高壓柱塞泵產(chǎn)品的技術(shù)突破,首先就要實現(xiàn)鑄件的突破。”國內(nèi)生產(chǎn)的液壓柱塞泵與外國品牌相比,在技術(shù)先進性、工作可靠性、使用壽命、變量機構(gòu)控制功能和動靜態(tài)性能指標(biāo)上有一定的差距。而這些差距主要表現(xiàn)在產(chǎn)品品種、性能和可靠性方面,這些都會間接或直接導(dǎo)致設(shè)備故障率的增高。
為進一步推進國產(chǎn)高壓柱塞泵的發(fā)展,一些企業(yè)和地區(qū)引進了國際先進的工藝技術(shù),還引進了液壓鑄造專家、質(zhì)量控制專家和軟件設(shè)施等,實現(xiàn)了引進吸收的再創(chuàng)新,并且取得了關(guān)鍵技術(shù)的突破。
專家表示:“我們的自主產(chǎn)品還需要市場檢驗,需要更多的用戶檢驗。在初始階段,推廣應(yīng)用是一道艱難的門檻。呼吁有關(guān)部門給予政策支持,幫助我們的自主產(chǎn)品走向市場,替代進口,反過來再促進我們的產(chǎn)品不斷提高質(zhì)量。”
]]>想說明的只有一句話:這只是冰山一角!
01光刻機
《這些“細(xì)節(jié)”讓中國難望頂級光刻機項背》(科技日報4月19日)
制造芯片的光刻機,其精度決定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展覽上,中國生產(chǎn)的最好的光刻機,加工精度是90納米。這相當(dāng)于2004年上市的奔騰四CPU的水準(zhǔn)。而國外已經(jīng)做到了十幾納米。
光刻機里有兩個同步運動的工件臺,一個載底片,一個載膠片。兩者需始終同步,誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動,加速度跟導(dǎo)彈發(fā)射差不多。在工作時,相當(dāng)于兩架大飛機從起飛到降落,始終齊頭并進一架飛機上伸出一把刀,在另一架飛機的米粒上刻字,不能刻壞了。
02芯片
《中興的“芯”病,中國的心病》(科技日報4月20日)
低速的光芯片和電芯片已實現(xiàn)國產(chǎn),但高速的仍全部依賴進口。國外最先進芯片量產(chǎn)精度為10納米,我國只有28納米,差距兩代。據(jù)報道,在計算機系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)、通信設(shè)備、內(nèi)存設(shè)備和顯示及視頻系統(tǒng)中的多個領(lǐng)域中,我國國產(chǎn)芯片占有率為0。
03操作系統(tǒng)
《喪失先機,沒有自研操作系統(tǒng)的大國之痛》(科技日報4月23日)
普通人看到中國IT業(yè)繁榮,認(rèn)為技術(shù)差距不大,實則不然。3家美國公司壟斷手機和個人電腦的操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示,2017年安卓系統(tǒng)市場占有率達85.9%,蘋果IOS為14%。其他系統(tǒng)僅有0.1%。這0.1%,基本也是美國的微軟的Windows和黑莓。沒有谷歌鋪路,智能手機不會如此普及,而中國手機廠商免費利用安卓的代價,就是隨時可能被“斷糧”。
04航空發(fā)動機短艙
《居者無其屋,國產(chǎn)航空發(fā)動機的短艙之困》(科技日報4月24日)
飛機上安放發(fā)動機的艙室,俗稱“房子”,是航空推進系統(tǒng)最重要的核心部件之一,其成本約占全部發(fā)動機的1/4左右。短艙需要將發(fā)動機包覆,減少飛行阻力;其進氣道還要具有防、除冰的能力;飛行中,要保護發(fā)動機不受干擾正常工作;在地面,需要做到方便發(fā)動機的維護和維修,一旦短艙有損,飛行中可能會引起發(fā)動機嚴(yán)重事故。短艙越大技術(shù)難度越高。我國在這一重要領(lǐng)域尚屬空白。查閱所有公開資料,我國尚無自主研制短艙的專門機構(gòu),相關(guān)院校似乎也沒有設(shè)置相關(guān)的學(xué)科。
05觸覺傳感器
《傳感器疏察,被愚鈍的機器人“國產(chǎn)觸覺”》(科技日報4月25日)
觸覺傳感器是工業(yè)機器人核心部件。精確、穩(wěn)定的嚴(yán)苛要求,攔住了我國大部分企業(yè)向觸覺傳感器邁進的步伐,目前國內(nèi)傳感器企業(yè)大多從事氣體、溫度等類型傳感器的生產(chǎn)。在一個有著100多家企業(yè)的行業(yè)中,幾乎沒有傳感器制造商進行觸覺傳感器的生產(chǎn)。日本陣列式傳感器能在10厘米×10厘米大小的基質(zhì)中分布100個敏感元件,售價10萬元,而國內(nèi)產(chǎn)品多為一點式,一般100元一個。
06真空蒸鍍機
《真空蒸鍍機匱缺:高端顯示屏上的陰影》(科技日報4月26日)
OLED面板制程的“心臟”。日本Canon Tokki獨占高端市場,掌握著該產(chǎn)業(yè)的咽喉。業(yè)界對它的年產(chǎn)量預(yù)測通常在幾臺到十幾臺之間。有錢也買不到,說的就是它。Canon Tokki能把有機發(fā)光材料蒸鍍到基板上的誤差控制在5微米內(nèi)(1微米相當(dāng)于頭發(fā)直徑的1%),沒有其他公司的蒸鍍機能達到這個精準(zhǔn)度。目前我國還沒有生產(chǎn)蒸鍍機的企業(yè),在這個領(lǐng)域我們沒什么發(fā)言權(quán)。
07手機射頻器件
《射頻器件:仰給于人的手機尷尬》(科技日報5月7日)
一塊手機的主板上,1/3的空間是射頻電路。手機發(fā)展趨勢是更輕薄,功耗更小,頻段更多,帶寬更大,這就向射頻芯片提出了挑戰(zhàn)。射頻芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成電磁波,4G手機要支持十幾個頻段,信息帶寬幾十兆。2018年,射頻芯片市場150億美元;高端市場基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家壟斷,高通也占一席之地。射頻器件的另一個關(guān)鍵元件——濾波器,國內(nèi)外差距更大。手機使用的高端濾波器,幾十億美元的市場,完全歸屬Q(mào)orvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界最大的手機生產(chǎn)國,但造不了高端的手機射頻器件。這需要材料、工藝和設(shè)計經(jīng)驗的踏實積累。
08iCLIP技術(shù)
《“靶點”難尋,國產(chǎn)創(chuàng)新藥很迷惘》(科技日報5月8日)
iCLIP是一種新興的實驗技術(shù),是研發(fā)創(chuàng)新藥的最關(guān)鍵的技術(shù)之一。它的發(fā)明,讓人們拋棄精密的觀測儀器,也能確定RNA(核糖核酸)和蛋白質(zhì)在哪個位置“交匯”,甚至可以讀出位點“密碼”。iCLIP技術(shù)難,猶如萬千人海中找一個人,要從幾十億個堿基對找到一個或幾個確定的結(jié)合點,精確度可想而知。國外研究團隊已在此領(lǐng)域展開“技術(shù)競賽”,研究論文以幾個月為周期輪番上演。國內(nèi)實驗室卻極少有成熟經(jīng)驗。
09重型燃?xì)廨啓C
《“命門火衰”,重型燃?xì)廨啓C的葉片之殤》(科技日報5月9日)
燃?xì)廨啓C廣泛應(yīng)用于艦船、火車和大型電站。我國具備輕型燃機自主化能力;但重燃仍基本依賴引進。國際上大的重燃廠家,主要是美國GE、日本三菱、德國西門子、意大利安薩爾多4家。與中國合作都附帶苛刻條件:設(shè)計技術(shù)不轉(zhuǎn)讓,核心的熱端部件制造技術(shù)也不轉(zhuǎn)讓,僅以許可證方式許可本土制造非核心部件。沒有自主化能力,意味著我國能源安全的重要一環(huán),仍然受制于人,存在被“卡脖子”的風(fēng)險。
10
激光雷達
《激光雷達昏聵,讓自動駕駛很糾結(jié)》(科技日報5月10日)
激光雷達是個傳感器,自帶光源,主動發(fā)出激光,感知周圍環(huán)境,像蝙蝠通過超聲波定位一樣。它是自動駕駛汽車的必備組件,決定著自動駕駛行業(yè)的進化水平。但在該領(lǐng)域,國貨幾乎沒有話語權(quán)。目前能上路的自動駕駛汽車中,凡涉及激光雷達者,使用的幾乎都是美國Velodyne的產(chǎn)品,其激光雷達產(chǎn)品是行業(yè)標(biāo)配,占八成以上市場份額。
11適航標(biāo)準(zhǔn)
《適航標(biāo)準(zhǔn):國產(chǎn)航發(fā)又一道難邁的坎兒》(科技日報5月11日)
一款航空發(fā)動機要想獲取一張放飛證,必須經(jīng)過一套非常嚴(yán)格的“適航”標(biāo)準(zhǔn)體系驗證,涵蓋設(shè)計、制造、驗證和管理。但目前在國際上,以FAA和歐洲航空安全局(EASA)的適航審定影響力最大,認(rèn)可度最高。盡管在規(guī)章要求層面,中國與FAA基本一致,但由于國產(chǎn)航空發(fā)動機型號匱乏,缺乏實際工程實踐經(jīng)驗,使我國適航規(guī)章缺少相應(yīng)的技術(shù)支撐。實際型號的適航驗證工作,成為被卡在別國空域之外的關(guān)隘。
12高端電容電阻
《沒有這些訣竅,我們夠不著高端電容電阻》(科技日報5月14日)
電容和電阻是電子工業(yè)的黃金配角。中國是最大的基礎(chǔ)電子元件市場,一年消耗的電阻和電容,數(shù)以萬億計。但最好的消費級電容和電阻,來自日本。電容市場一年200多億美元,電阻也有百億美元量級。所謂高端的電容電阻,最重要的是同一個批次應(yīng)該盡量一致。日本這方面做得最好,國內(nèi)企業(yè)差距大。國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品多屬于中低端,在工藝、材料、質(zhì)量管控上,相對薄弱。
13核心工業(yè)軟件
《核心工業(yè)軟件:智能制造的中國“無人區(qū)”》(科技日報5月17日)
中國的核心工業(yè)軟件領(lǐng)域,基本還是“無人區(qū)”。工業(yè)軟件缺位,為智能制造帶來了麻煩。工業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜到一定程度,就需要以計算機輔助的工業(yè)軟件來替代人腦計算。譬如,芯片設(shè)計生產(chǎn)“必備神器”EDA工業(yè)軟件,國產(chǎn)EDA與美國主流EDA工具相較,設(shè)計原理上并無差異,但軟件性能卻存在不小差距,主要表現(xiàn)在對先進技術(shù)和工藝支持不足,和國外先進EDA工具之間存在“代差”。國外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor,占據(jù)了全球該行業(yè)每年總收入的70%。發(fā)展自主工業(yè)操作系統(tǒng)+自主工業(yè)軟件體系,刻不容緩。
14ITO靶材
《燒不出大號靶材,平板顯示制造仰人鼻息》(科技日報5月18日)
ITO靶材不僅用于制作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸摸屏、電子紙、有機發(fā)光二極管,還用于太陽能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導(dǎo)鍍膜等,在全球擁有廣泛的市場。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30納米至200納米。在尺寸的問題上,國內(nèi)ITO靶材企業(yè)一直鮮有突破,而后端的平板顯示制造企業(yè)也要仰人鼻息。燒結(jié)大尺寸ITO靶材,需要有大型的燒結(jié)爐。國外可以做寬1200毫米、長近3000毫米的單塊靶材,國內(nèi)只能制造不超過800毫米寬的。產(chǎn)出效率方面,日式裝備月產(chǎn)量可達30噸至50噸,我們年產(chǎn)量只有30噸——而進口一臺設(shè)備價格要花一千萬元,這對國內(nèi)小企業(yè)來說無異于天價。
每年我國ITO靶材消耗量超過1千噸,一半左右靠進口,用于生產(chǎn)高端產(chǎn)品。
15核心算法
《算法不精,國產(chǎn)工業(yè)機器人有點“笨”》(科技日報5月22日)
中國已經(jīng)連續(xù)5年成為世界第一大機器人應(yīng)用市場,但高端機器人仍然依賴于進口。由于沒有掌握核心算法,國產(chǎn)工業(yè)機器人穩(wěn)定性、故障率、易用性等關(guān)鍵指標(biāo)遠不如工業(yè)機器人“四大家族”發(fā)那科(日本)、ABB(瑞士)、安川(日本)、庫卡(德國)的產(chǎn)品。核心算法差距過大,導(dǎo)致國產(chǎn)機器人穩(wěn)定性不佳,故障率居高不下。算法的差距不只體現(xiàn)在核心控制器上,更拖慢了伺服系統(tǒng)響應(yīng)的速度。
機器人每完成一個動作,需要核心控制器、伺服驅(qū)動器和伺服電機協(xié)同作戰(zhàn)。對于單臺伺服系統(tǒng),國產(chǎn)機器人動態(tài)與靜態(tài)精度都很高,但高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統(tǒng),用傳統(tǒng)的控制方法難以取得好的控制效果。
16航空鋼材
《航空鋼材不過硬,國產(chǎn)大飛機起落失據(jù)》(科技日報5月23日)
無論起飛還是降落,起落架都是支撐飛機的唯一部件,尤其是在飛機降落階段,其承載的載荷不僅僅來自機身重量,還有飛機垂直方向的巨大沖力。因此,起落架的材料強度必須十分優(yōu)異,只能依靠特種鋼材才行。目前使用范圍最廣的是美國的300M鋼,該材料采用真空熱處理技術(shù),避免了滲氫,零件表面光亮,無氧化脫碳、增碳和晶界氧化等缺陷,提高了表面質(zhì)量。而國內(nèi)用于制作起落架的國產(chǎn)超強度鋼材有時會出現(xiàn)點狀缺陷、硫化物夾雜、粗晶、內(nèi)部裂紋、熱處理滲氫等問題,這些問題都與冶煉過程中純凈度不夠有關(guān)系。所以我國在高純度熔煉技術(shù)方面與美國還有較大差距,存在很大提升空間。
17銑刀
《為高鐵鋼軌“整容”,國產(chǎn)銑刀難堪重任》(科技日報5月24日)
隨著我國近年來高鐵的迅猛建設(shè),鋼軌養(yǎng)護問題也愈加讓業(yè)內(nèi)專家憂心。若養(yǎng)護不到位,不僅折損生命周期,還存在高風(fēng)險隱患。我國自主創(chuàng)新研發(fā)的雙動力電驅(qū)銑磨維護機器人裝備——被稱為鋼軌‘急救車’的銑磨車可為鋼軌“保駕護航”。但銑磨車最核心部件銑刀仍需從國外進口。銑刀的材料是一種超硬合金材料。對其中金屬成分我們已然了解,但就是不知人家是怎么配比、合成的,如同琢磨某種中藥的祖?zhèn)髅胤健⒏鞣N藥材比例是多少,都不甚明了。
18高端軸承鋼
《高端軸承鋼,難以補齊的中國制造業(yè)短板》(科技日報5月25日)
作為機械設(shè)備中不可或缺的核心零部件,軸承支撐機械旋轉(zhuǎn)體,降低其摩擦系數(shù),并保證其回轉(zhuǎn)精度。無論飛機、汽車、高鐵,還是高精密機床、儀器儀表,都需要軸承。這就對其精度、性能、壽命和可靠性提出了高要求。而我國的制軸工藝已經(jīng)接近世界頂尖水平,但材質(zhì)——也就是高端軸承用鋼幾乎全部依賴進口。
高端軸承用鋼的研發(fā)、制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。前幾年,他們分別在山東煙臺、濟南建立基地,采購中國的低端材質(zhì),運用他們的核心技術(shù)做成高端軸承,以十倍的價格賣給中國市場。煉鋼過程中加入稀土,就能使原本優(yōu)質(zhì)的鋼變得更加“堅強”。但怎么加,這是世界軸承巨頭們的核心秘密。
19高壓柱塞泵
《高壓柱塞泵,鯁在中國裝備制造業(yè)咽喉的一根刺》(科技日報5月28日)
液壓系統(tǒng)是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵部件之一,一切工程領(lǐng)域,凡是有機械設(shè)備的場合,都離不開液壓系統(tǒng)。高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件,被稱作液壓系統(tǒng)的“心臟”。中國液壓工業(yè)的規(guī)模在2017年已經(jīng)成為世界第二,但產(chǎn)業(yè)大而不強,尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵,90%以上依賴進口。國內(nèi)生產(chǎn)的液壓柱塞泵與外國品牌相比,在技術(shù)先進性、工作可靠性、使用壽命、變量機構(gòu)控制功能和動靜態(tài)性能指標(biāo)上都有較大差距,基本相當(dāng)于國外上世紀(jì)90年代初水平。
20航空設(shè)計軟件
《航空軟件困窘,國產(chǎn)飛機設(shè)計戴上“緊箍咒”》(科技日報5月30日)
自上世紀(jì)80年代后,世界航空業(yè)就邁入數(shù)字化設(shè)計的新階段,現(xiàn)在已經(jīng)達到離開軟件就無法設(shè)計的高度依賴程度。設(shè)計一架飛機至少需要十幾種專業(yè)軟件,全是歐美國家產(chǎn)品。國內(nèi)設(shè)計單位不僅要投入巨資購買軟件,而且頭戴鋼圈,一旦被念“緊箍咒”,整個航空產(chǎn)業(yè)將陷入癱瘓。據(jù)媒體報道,設(shè)計殲-10飛機時,主起落架主承力結(jié)構(gòu)的整個金屬部件是委托國外制造。但造完之后,起落架的收放出現(xiàn)問題,有5毫米的誤差,只好重新訂貨制造。僅僅是這一點點的誤差,影響了殲-10首飛推遲了八九個月。沒有全數(shù)字化的軟件支撐,任何一點細(xì)微的誤差,都可能成為制造業(yè)的夢魘。
21光刻膠
《中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)因光刻膠失色》(科技日報5月31日)
我國雖然已成為世界半導(dǎo)體生產(chǎn)大國,但面板產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)業(yè)鏈仍較為落后。目前,LCD用光刻膠幾乎全部依賴進口,核心技術(shù)至今被TOK、JSR、住友化學(xué)、信越化學(xué)等日本企業(yè)所壟斷。就拿在國際上具有一定競爭實力的京東方來說,目前已建立17個面板顯示生產(chǎn)基地,其中有16個已經(jīng)投產(chǎn)。但京東方用于高端面板的光刻膠,仍然由國外企業(yè)提供。光刻膠主要成分有高分子樹脂、色漿、單體、感光引發(fā)劑、溶劑以及添加劑,開發(fā)所涉及的技術(shù)難題眾多,需從低聚物結(jié)構(gòu)設(shè)計和篩選、合成工藝的確定和優(yōu)化、活性單體的篩選和控制、色漿細(xì)度控制和穩(wěn)定、產(chǎn)品配方設(shè)計和優(yōu)化、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝優(yōu)化和穩(wěn)定、最終使用條件匹配和寬容度調(diào)整等方面進行調(diào)整。因此,要自主研發(fā)生產(chǎn),技術(shù)難度非常之高。
22高壓共軌系統(tǒng)
《高壓共軌不中用,國產(chǎn)柴油機很受傷》(科技日報6月4日)
電控柴油高壓共軌系統(tǒng)相當(dāng)于柴油發(fā)動機的“心臟”和“大腦”,其品質(zhì)的好壞,嚴(yán)重影響發(fā)動機的使用。柴油機產(chǎn)業(yè)是推動一個國家經(jīng)濟增長、社會運行的重要裝備基礎(chǔ)。中國是全球柴油發(fā)動機的主要市場和生產(chǎn)國家,而在國內(nèi)的電控柴油機高壓共軌系統(tǒng)市場,德國、美國和日本等企業(yè)占據(jù)了絕大份額。和國外先進公司的產(chǎn)品相比,國產(chǎn)高壓共軌系統(tǒng)在性能、功能、質(zhì)量及一致性上還存在一定的差距,成本上的優(yōu)勢也不明顯。
23透射式電鏡
《我們的蛋白質(zhì)3D高清照片仰賴舶來的透射式電鏡》(科技日報6月6日)
冷凍電鏡可以拍攝微觀結(jié)構(gòu)高清3d“彩照”,是生命科學(xué)研究的利器,透射式電鏡的生產(chǎn)能力是冷凍電鏡制造能力的基礎(chǔ)之一。目前世界上生產(chǎn)透射電鏡的廠商只有3家,分別是日本電子、日立、FEI,國內(nèi)沒有一家企業(yè)生產(chǎn)透射式電鏡。匹配冷凍電鏡使用的工具都需要原裝,零件壞了找不到人修理,只能等待零件郵寄到貨后進行更換。對于中國的冷凍電鏡使用者們來說,這樣的體驗可能還要持續(xù)不短的時間。
24掘進機主軸承
《自家的掘進機卻不得不用別人的主軸承》(科技日報6月7日)
主軸承,有全斷面隧道掘進機的“心臟”之稱,承擔(dān)著掘進機運轉(zhuǎn)過程的主要載荷,是刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,工作所處狀況十分惡劣。與直徑僅有幾百毫米的傳統(tǒng)滾動軸承相比,掘進機主軸承直徑一般為幾米,是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種軸承,制造需要上百道工序。就掘進機整機制造能力而言,國產(chǎn)掘進機已接近世界最先進水平,但最關(guān)鍵的主軸承全部依賴進口。德國的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占據(jù)市場。
25微球
《微球:民族工業(yè)不能承受之輕》(科技日報6月12日)
微球,直徑是頭發(fā)粗細(xì)的三十分之一。手機屏幕里,每平方毫米要用一百個微球,撐起了兩塊玻璃面板,相當(dāng)于骨架,在兩塊玻璃面板的縫隙里,再灌進液晶。少了它,你正盯著的液晶屏幕將無法生產(chǎn)。沒有微球,芯片生產(chǎn)、食品安全檢測、疾病診斷、生物制藥、環(huán)境監(jiān)測……許多行業(yè)都會陷入窘境。僅微電子領(lǐng)域,中國每年就要進口價值幾百億元人民幣的微球。2017年中國大陸的液晶面板出貨量達到全球的33%,產(chǎn)業(yè)規(guī)模約千億美元,位居全球第一。但這面板中的關(guān)鍵材料——間隔物微球,以及導(dǎo)電金球,全世界只有日本一兩家公司可以提供。這些材料也像芯片一樣,給人卡住了脖子。
26水下連接器
《水下連接缺國產(chǎn)利器,海底觀測網(wǎng)傍人籬壁》(科技日報6月13日)
除了船舶、遙感衛(wèi)星,海底觀測網(wǎng)已成為第三種海洋觀測平臺——通過它,人類可以深入到水下觀測和認(rèn)識海洋。如果將各類纜系觀測平臺比作胳膊、腿,水下連接器就好比關(guān)節(jié),對海底觀測網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)、運行和維護有著不可替代的作用。目前我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(wǎng)的建設(shè)和運行將被迫中斷。
27燃料電池關(guān)鍵材料
《少了三種關(guān)鍵材料,燃料電池商業(yè)化難成文章》(科技日報6月14日)
國外的燃料電池車已實現(xiàn)量產(chǎn),但我國車用燃料電池還處在技術(shù)驗證階段。我國車用燃料電池的現(xiàn)狀是——幾乎無部件生產(chǎn)商,無車用電堆生產(chǎn)公司,只有極少量商業(yè)運行燃料電池車。多項關(guān)鍵材料,決定著燃料電池的壽命和性能。這些材料我國并非完全沒有,有些實驗室成果甚至已達到國際水平。但是,沒有批量生產(chǎn)線,燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈依然梗阻。關(guān)鍵材料長期依賴國外,一旦遭遇禁售,我國的燃料電池產(chǎn)業(yè)便沒有了基礎(chǔ)支撐。
28高端焊接電源
《國產(chǎn)焊接電源“啞火”,機器人水下作業(yè)有心無力》(科技日報6月20日)
我國是海洋大國,擁有300多萬平方公里海域,正在大力發(fā)展高端海洋資源開發(fā)和海洋維權(quán)裝備。海里的設(shè)備一旦出現(xiàn)開裂等故障,需要用有工業(yè)制造“縫紉機”之稱的焊接裝備修補。深海焊接的實現(xiàn)靠水下機器人。雖然我國是全球最大焊接電源制造基地,年產(chǎn)能已超1000萬臺套,但高端焊接電源基本上仍被國外壟斷。我國水下機器人焊接技術(shù)一直難以提升,原因是高端焊接電源技術(shù)受制于人。國外焊接電源全數(shù)字化控制技術(shù)已相對成熟, 國內(nèi)的仍以模擬控制技術(shù)為主。
29鋰電池隔膜
《一層隔膜兩重天:國產(chǎn)鋰電池尚需撥云見日》(科技日報6月21日)
作為新能源車的“心臟”,國產(chǎn)鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)目前“跳”得還不夠穩(wěn)。電池四大核心材料中,正負(fù)極材料、電解液都已實現(xiàn)了國產(chǎn)化,唯獨隔膜仍是短板。高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門檻,不僅要投入巨額的資金,還需要有強大的研發(fā)和生產(chǎn)團隊、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線。高端隔膜目前依然大量依賴進口。
30醫(yī)學(xué)影像設(shè)備元器件
《拙鈍的探測器模糊了醫(yī)學(xué)影像》(科技日報6月25日)
目前國產(chǎn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的大部分元器件依賴進口,至少要花10年、20年才能達到別人的現(xiàn)有水平。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像(CT、磁共振等)上,中國最早的專利比美國平均晚20年。在專利數(shù)量上,美國是我國的10倍。這意味著整個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國外企業(yè)的手里了,所有的知識產(chǎn)權(quán),所有的原創(chuàng)成果,所有的科研積累都在國外,中國只占很少的一部分。
31超精密拋光工藝
《通往超精密拋光工藝之巔,路阻且長》(科技日報6月26日)
超精密拋光工藝在現(xiàn)代制造業(yè)中有多重要,其應(yīng)用的領(lǐng)域能夠直接說明問題:集成電路制造、醫(yī)療器械、汽車配件、數(shù)碼配件、精密模具、航空航天。“它是技術(shù)靈魂”。美日牢牢把握了全球市場的主動權(quán),其材料構(gòu)成和制作工藝一直是個謎。換言之,購買和使用他們的產(chǎn)品,并不代表可以仿制甚至復(fù)制他們的產(chǎn)品。
32環(huán)氧樹脂
《環(huán)氧樹脂韌性不足,國產(chǎn)碳纖維缺股勁兒》(科技日報6月27日)
碳纖維質(zhì)量能比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,還具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變等特性,其中一個關(guān)鍵的復(fù)合輔材就是環(huán)氧樹脂。但目前國內(nèi)生產(chǎn)的高端碳纖維,所使用的環(huán)氧樹脂全部都是進口的。目前,我國已能生產(chǎn)T800等較高端的碳纖維,但日本東麗掌握這一技術(shù)的時間是上世紀(jì)90年代。相比于碳纖維,我國高端環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)落后于國際的情況更為嚴(yán)重。
33高強度不銹鋼
《去不掉的火箭發(fā)動機“銹疾”》(科技日報6月28日)
用于火箭發(fā)動機的鋼材需具備多種特性,其中高強度是必須滿足的重要指標(biāo)。然而,不銹鋼的強度和防銹性能,卻是魚和熊掌般難以兼得的矛盾體。火箭發(fā)動機材料如果如果嚴(yán)重生銹,將帶來很大影響。完全依靠材料自身實現(xiàn)高強度和防銹性能兼?zhèn)洌@是世界性難題。現(xiàn)在,我國航天材料大多用的是國外上世紀(jì)六七十年代用的材料,發(fā)達國家在生產(chǎn)過程中會嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量,如果純度不達標(biāo),便重新回爐,但國內(nèi)廠家往往缺乏這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
34數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
《數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):中國還在尋找“正確打開方式”》(科技日報7月2日)
目前全世界最流行的兩種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是Oracle和MySQL,都是甲骨文公司旗下的產(chǎn)品。競爭者還有IBM公司以及微軟公司的產(chǎn)品等。甲骨文、IBM、微軟和Teradata幾家美國公司,占了大部分市場份額。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)國貨也有市場份額,但只是個零頭,其穩(wěn)定性、性能都無法讓市場信服,銀行、電信、電力等要求極端穩(wěn)妥的企業(yè),不會考慮國貨。
35掃描電鏡
《掃描電鏡“弱視”,工業(yè)制造難以明察秋毫》(科技日報7月3日)
掃描電子顯微鏡,一種高端的電子光學(xué)儀器,它被廣泛地應(yīng)用于材料、生物、醫(yī)學(xué)、冶金、化學(xué)和半導(dǎo)體等各個研究領(lǐng)域和工業(yè)部門,被稱為“微觀相機”目前我國科研與工業(yè)部門所用的掃描電鏡嚴(yán)重依賴進口,每年我國花費超過1億美元采購的幾百臺掃描電鏡中,主要產(chǎn)自美、日、德和捷克等國。國產(chǎn)掃描電鏡只占約5%—10%。
來源:科技日報
作者:劉亞東(《科技日報》總編輯)
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