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中国工程院原副院长干勇院士:我国集成电路设计制造方面依然有较大缺口

核心的元器件都得靠核心的材料来支撑,否则它就硬不起来,整个高端的装备就是无本之木。

中国制造 2025的战略开始实施,让世界各国将目光聚焦中国。一方面,是我们的科技产业经过近30年的高速发展,补上了历史的欠账,在众多方面取得了举世瞩目的成就。但另一方面,我们国家的装备制造业在喝多核心领域依然没有完全摆脱对国外核心技术的依赖。我国目前装备制造业处正面临怎样的情况?未来发展的方向在哪里?对于这些大家最为关心的话题,中国工程院原副院长干勇院士在会上做了精彩的分享

集成电路在设计制造,落后两代

中国制造2025的战略开始实施,包括强化基础绿色发展创新驱动,还包括数字化、网络化、智能化,包括三个阶段中国制造强国战略2025基本进入德国日本方阵,这里面包括9大任务10大重点领域和5项重大工程。看看我们重大领域里面。三大信息技术材料和创新体系,在四个重点领域里面可以分为个方面,高端装备就占了7个领域,然后是新一代信息技术新材料,所以这是两个基本要素,加上生物医药高性能基建,高端装备全部是硬科技。


实际上现在在中国经济发展爆发性发展以后,人才资本技术创新体系在深入阶段,现在看来基础不牢,所以现在打基础、抓核心、强势体、建体系,就是硬科技的主体任务。信息技术我分为五个方面,网络通信、先进计算、虚拟现实,信息安全,微电子与光电子,微电子技术里面我们只有5%领跑,95%是跟着人家走,集成电路在设计制造方面,我们缺口比较大,差了两代左右。装备制造业的芯片相当于人类的心脏,而这个心脏要不强,下一步的发展就很难,而心脏要强大需要硬科技,现在每个月以后需要将近100片的12寸芯片,还有80万片的缺口,现在高端90%,低端80%,所以这个缺少核心技术。

去年搞了255万台的服务器,但是硬件材料85%以上都是来自国外供应商,包括PC行业,CPU现在我们半导体的工艺已经上来了,但是我们在指令集方面全球有两个,一个英特尔,一个ARM,如果他们一旦压制我们,生态环境还是非常困难的。我这儿举了一些例子,所有的材料很多都是我们自产率为零,特别是高层半绝缘衬底等等。我们提出了新一代信息技术企业补短板的所有的化工材料,这些化工材料中国很多是不能做的,而光电材料是我们西安的特点,主要是面向宽带光纤,也包括微波光波技术上,我们要全面开始突破,这个问题还是很严重。武汉光绪科技已经出了25个GB的,组织起来可以到100个GB,但是技术长、更新迭代快。我们看看短板,中兴通讯的卡脖子产品,100个两个GB的芯片等等一控制以后全部就瘫痪了,所以超大容量芯片上我们必须要做上去。大功率的激光材料与器件,这也是我们西安以后要注意的,新型激光器不断涌现。电子陶瓷材料,我们电子信息材料跟国外差距比较大,纳米碳酸,高热导的LED陶瓷,包括人工晶体大致存在蓝宝石晶体,GGAG,光效最高。

没有核心材料支撑的高端装备,就是无本之木

另外互联网及智慧城市,大规模智能视频监控,包括智能眼、大动脉。现在CPS有物理体系的建设,所以人工智能的发展启动了,特别是智能的无人系统。另外新材料,高端材料已经到了全面要突破的时代,否则进入不了高质量,没有强大的基础,包括元器件,我们感觉2030年在信息产业技术上的需求很大,大概每年需求40亿平方英寸,而且信息材料需求每年能达到35亿平方米,我们现在有14条液晶面板生产线,但是不够,量还小,而且还得往下发展。你看这些核心的元器件都得靠核心的材料来支撑,否则它就硬不起来,整个高端的装备就是无本之木。

我们在新材料里面列了三个重大的门类,选了7种,第一是高端装备的特种合金,这里面包括了超超临界700度对能源贡献很大,如果温度达到700度的蒸汽,每度电的标准美好可以出330降到210标煤,这样可以大大降低二氧化碳排放。海工1400米以下的这些材料现在缺口很大,高端空白有的连标准都没有,先进的有色技术材料,镁合金、钛合金、铝合金,包括在陕西发展的钛合金非常迅速,这个要加强。先进轻合金材料,特别是汽车轻量化,钛合金已经形成了这个系列,镁合金减重非常明显。

在汽车车体用铝合金,到2025年大概每年需要50万吨左右,铝合金的车身板2030年100万吨。新型高分子材料,我们解决成本问题,高性能问题,碳纤维现在中国全面突破了装备工艺和管理技术,成本逼近国外,应该说正在打一个翻身仗,但是多年行业处于亏损边缘,现在已经全面启动。

碳纤维作为我们重大材料纳入我们国家重大专项。先进战机用的多电发动机,包括在新能源、机器人、数控机床、汽车上的四大功能材料大概高达100件以上,这一块可以形成巨大的产业集群,特别是航空部件航天弹射现在也用这个磁,包括磁悬浮列车、包括悬浮轴承磁材料的应用都有大量的推动前景。还有先进的微电子半导体、光电子,当然三大半导体是我们的重点,因为这一方面我们和国内的差距比较小,但是我们第三代在LED的运用中,第三代半导体的应用在某一方面和国内处于同一水平。特别是我们中国在高速经济上的IGBT,以后新能源汽车的IGBT我们可以采用三大半导体,所以这是材料领域。

技术创新体系

工信部制定了整个制造业创新中心的建设,美国制造业创新网络建设的很快,德国的产学研体系比较完整,包括弗朗霍夫,包括英国的创新中心建设目标非常明确,在这些领域里面大部分是应用。深圳的创新体系很强,整个大数据为支撑的平台创新模式正在形成,这个平台服务产业化网络平台不一定建在一个地方,是多方面,四个领域里面的各种创新体系有各种模式,特别是硬科技,如果不形成强大的创新体系和平台,你的硬科技也上不去,当然这里面包括人才团队非常重要。我们有技术平台的创新公司,有联盟公司,也包括制造业技术供给方式的转变,军用民用一体化,材料元器件一体化,研发设计生产应用一体化,这是军用民用在3G上的一体化,材料技术元器件和技术工艺。


 大数据平台。我们成立了八个制造业创新中心,第一动力电池,第二3D打印,所以新一代的光电通讯制造业中心成立了,第三印刷及柔性显示创新中心成立,是在广东TCL、华兴等等,包括天马很多大的研究院和大学成立,另外轻量化材料技术中心,数字化的设计与制造,智能语音、石墨烯、智能网联汽车、工业大数据、高性能的医疗器件,先进的功能纤维,所以形成中国制造业技术创新的十大系统能力,

所以我们祝愿西安在硬科技上,在这三大基础要素上首先加强完成硬科技强国的战略,谢谢大家!


    

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