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美国最顶尖的材料学家全是华人,为何我国工业材料水平仍然落后?

2018-12-10 8:47:00

熟悉中国制造的,基本都会认同一件事,那就是我们的制造水平与先进发达国家相比,还有很大差距,严谨来说,这个差距80%来自原材料上,这是我们中国工业大而不强,令人痛心的一点。

汤森路透集团发布了全球顶尖的100位材料学家名人堂榜单。在这份依据过去10年中所发表研究论文的引用率而确定的最优秀的100名材料学家榜单中,共有15位华人科学家入选,其中榜单前6位均为华人,美国加州大学伯克利分校教授杨培东位居第一。

按本科院校划分,上榜的15位华人科学家中,来自中科大的有7位,来自大陆其他大学的有3位,来自台湾地区大学的有2位,而由美国大学培养出来的有3位(分别为台湾留学生、自台湾移民后裔、自香港移民后裔)。

为什么这些来自中国的人才,最后都选择了留在美国?中国的材料工业、制造水平何时才能走在世界前列?

中国制造业发展中普遍存在“心脏病”

“我国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二,但产业大而不强,尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵,90%以上依赖进口。可以说,高压柱塞泵是鲠在我国装备制造业咽喉要道的一根“刺”。太重集团榆次液压工业有限公司副总、高级工程师陈群立说:高性能的柱塞泵,美德日等国外4家龙头企业占据中国市场70%以上份额,在技术方面却对中国严密封锁。

其实,这种现象(中国厂商出产品或者商业模式,少数发达国家出工业母机和支撑技术的现象)是中国制造业发展中普遍存在“心脏病”的一个表现。

今年的中兴事件,就是一个很好的例子。不过,中兴事件发生后,媒体观察的视野从部门逐渐看到整体产业,从个别问题扩散到一般问题。对制造业发展来说,这是好事。

中国“卡脖子”的领域

一大半是材料问题

近年来,我们紧固件行业出现不少企业把产品升级,生产进口紧固件,然而,因为材料问题被“卡脖子”。

“卡脖子”技术产品和目前领先甚至垄断的国家:

1、高端显示屏OLED生产设备真空蒸镀机(日本)

——中国平板显示已经做到了全球第一,差距在上游核心生产设备

2、“液晶屏骨头”微球(日本)

——中国制造技术先进,但国产原材料不纯影响微球性能

3、制造液晶显示器用到的ITO靶材(日本、韩国)

——质量不稳定、材料不过关,从实验室到量产才能突破大尺寸领域

4、国产大飞机用的航空钢材(美国)

——还是材料问题,超强度钢纯净度不够

5、燃料电池膜电极组件关键材料(日本)

——中国实验室成果达到国际水平,但量产有一致性和成本控制困难

6、新能源车的“心脏”锂离子电池(美国、日本、韩国)

——美国强于研发设计,日本强于材料生产,中韩是第二梯队

7、水下机器人深海油管焊接用的高端焊接电源(北欧)

——中国是全球最大焊接电源制造基地,差距在深海水下焊接设备和全数字化控制技术

8、海底观测网系统水下连接器(美国、德国)

——事关国家安全,中国在实验样机阶段,技术研究起步

9、全断面隧道掘进机主轴承(德国、瑞典)

——中国已掌握直径3米的主轴承核心技术,走出实验室仍然是材料、工艺因素制约

10、机械设备高端轴承钢(美国、瑞典)

——中国制轴工艺已经达到先进水平,还是材料差距

11、航空设计软件(法国、美国)

——中国与国外同时起步,国家需要出台政策鼓励国产软件的开发和使用

12、高质量消费级电容和电阻(日本)

——短板还是材料,日本的MLCC产品可以做到1000层,中国产品在300层左右

13、光刻机(荷兰、日本)光刻机镜头(德国)

——ASML的镜片是蔡司技术,德国祖传的磨镜手艺,抛光镜片上百年技术积淀;除了镜头,光刻机还要顶级光源和极致的机械精度(3万个机械件,200多个传感器)

14、上游高端电子化学品例如LCD用光刻胶(日本)

——中国能生产,关键指标不够先进拿不到订单

15、冷冻电镜用的透射式电镜(美国、日本)

——用于基础科研领域的实验技术,中国起步很早,因市场太小连德国蔡司都放弃了

16、发现创新药的潜在靶点的利器iCLIP(美国)

——同样是科研实验技术,2010年诞生的新技术

17、自研操作系统(美国)

——PC、智能手机的操作系统没有国家能成功挑战美国

18、工业机器人算法、软件(日本、德国、瑞士)

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