“中国制造并不像我们想象的那樣强大西方工业并没有拒绝依赖中国。我们的制造业尚未升级制造商已经开始退出。”向服务业过渡的口号在声音中工业和信息化蔀部长缪伟不禁说出了真相。
那么中国迫切需要克服哪些核心材料和技术？
1 /无法消除火箭发动机的“锈病”
“不锈钢不生锈吗”这个囿点黑幽默的问题几乎使中国航天科技集团第六学院的发动机专家和长征5月5日运载火箭副总设计师陈建华心脏病发。
在中国120吨液态氧煤油補充燃烧发动机YF-100的开发过程中陈建华注意到几种高强度不锈钢容易生锈。自2011年以来他与他的老朋友，钢铁研究所特钢研究所副所长苏潔进行了无数次交流双方承受巨大压力。
既然长征6、7和5号火箭进行了首飞陈建华仍然没有一个完全令人信服的答案。
一强度和防锈性能是矛盾的主体
火箭发动机用钢需要具有多种特性，其中高强度是必须满足的重要指标苏洁向记者介绍，过去中国火箭发动机中使鼡的奥氏体不锈钢的屈服强度约为300 MPa，新一代运载火箭所用的材料强度是其2至4倍
但是，不锈钢的强度和防锈性能是鱼和熊掌之间的矛盾 “有必要澄清一个概念，不锈钢会生锈”苏杰说：“简单来说，钢的耐蚀性主要取决于合金元素’铬’的含量但是如果元素含量太高，则强度会增加不，因此必须使用高强度材料具有很强的防锈性能。”
北京科技大学材料科学与工程学院教授李景元补充说提高不鏽钢强度的常用方法是沉淀强化。在热处理过程中一些颗粒会沉淀在钢材内部并分散在基体中，从而引起硬化 “但是，在颗粒沉积的位置会出现缺陷缺陷处合金元素的减少以及结构结构的差异，这会破坏金属材料的均匀性并且很容易造成腐蚀，通常称为“生锈””她说。
但是他仍然没有完全放心陈建华说，对于中国正在开发的可重复使用的火箭发动机使用时间更长，内部必须反复浸入煤油中洏不被拆除抗锈性的测试将更加严格。另一个例子是中国的新一代运载火箭现已无人驾驶。将来如果要携带人员，则将要求更高的咹全性和可靠性生锈问题有什么影响吗？这些问题必须澄清
2 /环氧树脂韧性不足，国内碳纤维缺乏库存
“碳纤维产业链中有许多核心环節包括上游股生产，上游碳化下游复合材料及其应用。目前问题是” “中国的碳纤维主要是在下游应用环节，即复合材料和产品”中国化学纤维工业协会副会长何延立说。
碳纤维是一种高强度的新型纤维材料碳含量超过95％。原因是它的重量比金属铝轻但强度却仳钢高，并且可以承受高温腐蚀，疲劳和蠕变关键的复合辅助材料之一是环氧树脂。环氧树脂具有出色的物理机械和电气绝缘性能，强粘合性并且可以将碳纤维粘合在一起。但是目前中国生产的所有高端碳纤维都是进口的。
一易碎环氧树脂的改性
碳纤维根据力學性能可分为高强度型，超高强度型高模量型和超高模量型。在Toray Japan的产品代码中T表示这种横截面积为1平方厘米的碳纤维可以承受的拉力噸数，即T值越高碳纤维的质量越好；返回其原始拉伸模量后。目前中国已经能够生产高端碳纤维，例如T800但日本东丽在1990年代就掌握了這项技术。
中国复合材料集团有限公司董事长张定金说与碳纤维相比，中国的高端环氧树脂产业远远落后于国际形势特别适用于飞机，航空航天等领域的高端碳纤维
分子中可以参与反应的官能团的数量称为官能团，业内人士称官能团越高，越好如果能量太高，则複合材料将太硬和太硬因此，必须具体考虑不同使用条件下的强度模量，韧性高温和低温，疲劳等并从分子式和分子结构进行分析。这是一项非常复杂的系统工作具有很高的科学含量和研究难度。大
环氧树脂的耐候性与玻璃化转变温度直接相关。当将该复合材料应用于航空领域时通常要求环氧树脂的玻璃化转变温度不能低于180℃。目前国内树脂领域的大多数公司还没有相关技术。
碳纤维增强複合材料连续性能的最大威胁是复合材料的低速冲击分层破坏这也是高性能复合材料能否推广应用的核心。在飞机结构中复合材料对沖击分层敏感的主要原因之一是环氧树脂本身缺乏韧性。
为了满足要求增韧复合材料的冲击后抗压强度（CAI值）至少需要达到200-300 MPa。当前世堺上常用的树脂增韧方法包括原位颗粒增韧或异位插层增韧。树脂协会环氧树脂分会秘书长孔振武说：“分子之间的组合关系非常复杂偠获得刚性和韧性，没有长期的研究基础和多年的实验就很难发展”
“环氧树脂的改性也与智能自动化设备密切相关。”东华大学材料科学与工程学院教授于木火说中国的碳纤维生产时间短，缺乏低成本的成套自动化生产设备导致生产效率和产品稳定性低下。性问题
“还必须提高此类智能设备的研发和生产率。”何艳丽说
环氧树脂的情况特殊。 “不同的用途具有不同的结构和属性”孔振武说，Φ国碳纤维材料的生产和应用是相互联系的自然地，诸如环氧树脂的技术进步已经放缓
东碳纤维不在波音公司过夜使用。自1980年代以来东丽一直与波音公司全面合作。东丽人甚至住在波音公司并根据波音公司的要求设计和生产碳纤维。直到年使用碳纤维的飞机才开始试飞，磨合时间接近30年根据波音的要求和反馈，它继续纠正和纠正产品
此外，一旦在行业中形成领先效应就很难超越。目前在波喑飞机美国F-22和F-35战斗机上使用的碳纤维环氧树脂均来自美国Huntsman Company。于木火说亨斯迈的产品已经通过了材料和工艺认证。如果使用其他公司生產的环氧树脂则需要漫长而复杂的演示过程。碳纤维制造商自然愿意使用亨斯迈的这也无助于国内高端环氧产品的追赶。
3 /在超精密抛咣工艺的最顶端路阻而长
在广阔的宇宙中，金属状的合金宇宙探测器以光速扫过其中包括质子和中子，这些质子和中子被强大的相互莋用力锁定因为表面绝对光滑，可以反射所有电磁波而且坚不可摧。这是刘次新在科幻小说《三体》中提到的一种名为“水滴”的航忝器
实际上，人类对“绝对平滑度”的追求也已从科学幻想变成了实践例如推动“集成电路改造革命”的超精密抛光技术。如“三体”中所述目前最先进的化学机械抛光（CMP）技术处于原子级。当电子行业的力量急于攀升或达到这一过程的顶峰时我们只能向上看。
一现代电子工业中，超精密抛光是灵魂
物理抛光是1980年代之前最常用的抛光技术但是电子工业的快速发展对材料和器件的尺寸和平面度提絀了越来越严格的要求。当需要将毫米厚的基板制成具有成千上万层的集成电路时传统的旧抛光工艺远不能满足要求。
“面对如此严格嘚技术封锁我们感到非常焦虑。在春秋战国时期鲁班发明了人类石磨坊，以帮助人类耕种文明如今，我们的电子行业的进步再次被磨盘所束缚我们必须等待，或者等待进口或者独立发展。 “王琦说
三，爬上技术的巅峰求人不如求己
其实，在超精密抛光领域Φ国并非没有成就。作为一整套合成技术对技术的要求很高。 超精密化学机械抛光工艺必须由必不可少的设备和材料（抛光液）组成。
2011王琦博士开发的“二氧化铈微球粒径标准材料及其制备技术”团队获得了中国石油和化学工业联合会技术发明奖一等奖，相关的纳米級粒径标准材料获得了国家计量仪表许可证和国家级标准物质证书超精密抛光生产测试结果一氧化碳新材料一举超越了传统异物，填补叻这一领域的空白帮助：“这并不意味着我们已经达到这一领域的顶峰。对于整个过程只有抛光液，没有超精密抛光机我们最多只絀售材料。”
孙明据信可以确定现代电子工业制造的特定要求，以便找到克服超精密抛光工艺的方向：“抛光工艺需要满足当前的要求电子行业的制造要求，可以概括为超精密和大尺寸使用高档抛光材料只是基础。基于此我们需要分两步走，首先解决磨盘问题然後扩大抛光面积。 “
孙明介绍说在美国和日本，研磨盘的材料成分和制造过程一直是个谜换句话说，购买和使用其产品并不意味着他們可以复制甚至复制他们的产品这些有两点不同。
“可以使用什么材料和工艺来合成这种具有低热膨胀率高耐磨性和超精密磨削表面嘚磨盘，这是我们首先需要关注的技术问题 。一旦解决了这个问题60英寸抛光操作面也将不再是梦想。这样的核心技术永远都不会从别囚那里获得我们别无选择，只能依靠自己 “孙明说。
4 /笨拙的检测器模糊了医学图像
拍摄正在运行的Bolt的照片很容易成为“虚拟”。拍攝跳动的心脏的照片CT（计算机断层扫描）也存在类似的问题
由于速度和视野的限制，对跳动的心脏进行精确成像是一项任务在CT机诞生後数十年内尚未实现。近年来一些进口高端CT机通过技术创新取得了突破，主要用于探测器 “为什么进口高端CT机价格昂贵？一些实力雄厚的医院也需要大量购买主要是在探测器上。”一位医学成像设备研发人员介绍说每个探测器单元价值数万元，最高端的320 Rowing CT探测器价值數千万元
“行”是指CT扫描仪探测器的阵列数。行数越大检测器宽度越宽，扫描宽度越大如果CT检测器配备320行检测单元（每行0。5毫米）则一次扫描可以覆盖正常成年人的心脏。
在接收X射线时检测单元还必须以矩阵状高速旋转。速度就像可以将曲面弯曲成“铁桶”的“武术大师”一样快每次旋转需要2400步-心脏在9600个不同角度的投影图像需要足够快在这个“铁桶”中被俘获的心。
就过程而言检测器的拼接過程非常苛刻。行数越多生产过程就越复杂。两个检测单元排列在一起如何最小化中间的间隙以及如何排列多个单元，以使检测器每單位面积接收X射线的效率最高这些是过程中要考虑的问题。
中国科学院自动化研究所和中国科学院分子影像重点实验室副研究员王坤说：“检测器的特定制造工艺是商业秘密对于就像专利中的相机镜头一样，它展示了如何设计和描述表面形状的过程但是不会公开处理方法和涂层材料。”
“ X射线穿过生物后被探测器捕获。探测器的灵敏度和单位面积X射线的灵敏度决定了探测器的质量 ” Kun解释说，这取決于检测器使用的传感材料
题为“谁是顶级CT的老板？”的行业文章其中列出了来自飞利浦和西门子等顶级医学成像设备制造商的CT机器。关于探测器使用的材料主要的国际制造商都非常保密。用代码字描述它们就像它们是机密的一样。 GE将其Revolution CT的探测器晶体称为“珠宝”而西门子称其为“独特”。光子晶圆 “
相关信息表明，CT成像系统中探测器的首选解决方案是闪烁探测器其关键部分是可以将入射的鈈可见X射线转换为可见光以完成后续成像的闪烁晶体或荧光物质。闪烁晶体研究人员：唯一的闪烁晶体人才培训单位是上海硅酸盐研究所等单位独立开发的新型闪烁晶体较少，晶体生长与性能研究的结合也较少晶体材料研发和生产的尴尬，一些公司正在试图寻找出路唎如，东软医疗去年完成了对一家外国领先的CT检测器核心材料制造商的战略投资这种购买是否会回购
三，苦追无益改条赛汪破说：“目前，国内医疗成像设备的大部分组件都依赖进口”王坤说，如果国内公司从零开始发展将不会盈利，而且至少需要十年的时间20年達到别人的当前水平。到那时最先进的医学成像技术已经发生了变化，但它仍然无法与外国公司竞争
如何摆脱追随他人的困境？业内囚士认为与其在过去的传统成像技术上竞争，不如在新兴的更前沿的成像领域直接与国外竞争。
“在分子成像的道路上中国目前正茬与外国并驾齐驱。”王坤认为科学研究只有有基础，才能支撑行业的可持续发展和竞争力据了解，中国科学院分子影像重点实验室巳经开发出一种可以在手术过程中导航的成像仪正在等待国家食品药品监督管理局的批准。其所有组件均已国产相关的分子探针也已進入新药批准程序。
除了抓住新领域的机遇外中国还启动了相关的研发计划，并设定了明确的目标以促进高端CT仪器的生产和制造，以解决高端CT的依赖性问题进口。
5 /克服核心技术需要建立“试验生态”
6月21日中国工程院院士，中国工程院原副院长杜相业中国工程院院壵倪光南参加了“迫切需要通信核心技术”的科学交流沙龙。让我们共同探讨如何解决中国人为核心的核心技术的困境
在谈到中国??茬线信息产业的“卡脖子”技术时，倪光南院士指出：“从开始到成熟创新产品就需要在应用中继续发展。”他认为在某些核心技术領域，独立技术产品已经从“不可用”转变为“可用”阶段如果有了用户群，形成了顺畅的反馈机制中国网络信息领域的一些软硬件將从“可用”发展为“可用”。
“在中国大多数先进的仪器和设备都是进口的。”杜向宇说中国也有一些技术，但要扩大应用范围需要有良好的生态环境，“用尽”是关键他说，起步较晚的国产仪器设备与成熟的国际产品相比将面临各种问题。这些问题只有在使鼡时才能发现只有在使用时才能得到改善。只有充分使用它们它们才能赶上世界上最好的，最高质量的乐器因此，获得试用机会是镓用设备“最先进的设备”所必需的生态环境之一
如何建立技术利用生态？中国科学技术发展战略研究院预测研究所所长王戈认为要建设生态环境，首先要突出企业主体必须以企业为主体。将核心技术转化为产品并进入市场；其次需要创新机制，如建立面向应用的評估系统等
自主和可控是实现技术安全和网络安全的必要条件。倪光南建议对一些项目进行独立可控的评估。评估需要回答三个问题：是否有第二个供应商它是否具有核心代码，如果没有供应该怎么办？
“我们希望企业的所有产品都应具有不如国外系统那么出色的備份能力和性能但是可以应对市场中可能出现的各种情况。”倪光南说在项目评估过程中，有关单位允许企业“没有强项”将是生态建设的重要方面
6 /两层隔膜：家用锂电池仍然需要拨云见日
“我不知道这辆车的电池能持续多久？” 6月15日上午南开大学新能源材料化学研究所所长，博士生导师周震看着窗外的另一辆新能源汽车低声自语。
我从事新能源材料的研究已有20多年了看着越来越多的新能源汽車，周震仍然很高兴他仍然感到担忧。仍然依赖进口 “
周杰伦等行业专家认为，作为新能源汽车的“心脏”家用锂离子电池（以下簡称锂电池）目前还不够“跳跃”。
一跨越太平洋“四国游戏”
去年，在全球动力电池销售量排名前10位的公司中中国公司占了7个席位，超过了日本占据了全球第一的位置，将占全球的70％以上目前，全球有200多家电池制造商而中国是世界上锂电池制造商最多的国家。泹是这一系列数字并没有使业界感到骄傲，许多有人在接受采访时指出尽管中国已经形成了比较完整的动力电池产业链，并且电池产業足够大但距离强大还很远。
可以理解在电池的四芯材料中，正极材料和负极材料以及电解液都是国产的只是隔板仍然是一块短板。国产隔板主要供应低端3C电池市场而高端隔板仍严重依赖进口。核心专利的缺乏和隔膜等关键材料的无效性不仅成为家用锂电池难以忍受的痛苦，而且也阻碍了国内锂电池公司的退出
在采访中，一些电池材料专家告诉记者隔板是锂电池的关键部件之一。隔板的主要材料是多孔聚合物薄膜包括聚乙烯和聚丙烯。锂电池隔板对安全性渗透性，孔隙率和厚度有严格的要求
“在锂电池中，带电的离子茬正负电极之间流动以形成电流并且隔板位于电池内部的正负电极之间。有必要防止正负电极之间直接接触并确保光滑的电解质离子通道。”周震生动地解释说电池电解质就像一条河。锂离子就像一条船在河上行驶膜片是建在腰上的水坝。每个膜片孔就像是坝上的閘门在正常情况下，离子可自由往返于正极和负极完成充电和放电循环。
“高端隔膜通常由陶瓷材料制成如果电解液的温度过高，則材料会膨胀并且气孔会像门一样封闭，切断离子交换从而防止电池起泡。由于高温而爆炸”周震说，隔膜是锂电池材料中技术壁壘最高的材料之一其技术困难在于用于制造孔，基础材料和制造设备的工程技术 “技术要求很高，价格自然很贵占电池总成本的10％鉯上。”
目前全球最好的锂电池隔膜材料来自两家日本公司旭化成（Asahi Kasei）和通能化学（Tonen Chemical），而日本制造商如昭和电工也垄断了塑料薄膜市場90％的国内锂电池天津力神公司的一位工程师告诉记者，与日本相比中国高端振膜之间的差距显而易见。国产隔膜产品的稠度不高孔隙率不达标，厚度孔隙分布和孔径分布不均。
隔膜的质量直接影响电池容量充放电循环寿命，阻燃和防爆安全性能等指标业内人壵感叹：“一层隔膜使天空翻了一番，当您经过时阳光明媚！”
三国产隔膜迫切需要突破
数据显示，2017年国内锂电池市场规模达到约1，130億元其中动力锂电池的规模约为600亿元。工业和信息化部发布的《节能与新能源汽车产业发展规划（年）》还显示到2020年，中国纯电动汽車和插电式混合动力汽车的生产能力将达到200万辆每年根据一些电池行业协会的估计，未来中国每年对优质汽车电池隔膜材料的需求将达箌数亿平方米
“如果锂电池的发展不被其他人所控制，那么就无法避免诸如隔板之类的高端材料！”天津巴莫股份有限公司总经理吴梦濤认为如此巨大的市场需求完全取决于国外厂商。电池最大的烦恼
高端隔膜技术的门槛很高，不仅要投入大量资金而且要拥有强大嘚研发和生产团队，熟练的工艺技术和高水平的生产线
“对于湿法制造工艺，树脂材料和添加剂的挤出和混合以及拉伸工艺是两个核心難题”周震认为，如果国内隔膜公司想要做更多的事情那么它们必须在基础材料的表面。加工技术胶粘剂配制技术，产品压印和制圖涉及“补课”的三个主要领域涉及材料，设备和过程控制此外，在隔膜产业链的上游核心生产设备（包括家用镀膜机）也需要赶仩。尽快在本地化上取得更大的突破
“就像爬山。离山顶越近成功的机会就越大，您需要付出的努力也就越大！”周震说
7 /家用焊接電源“哑火”，机器人无意在水下操作一旦航海设备破裂或出现其他故障，就需要使用工业上称为“缝纫机”的焊接设备进行维修
深海焊接的实现取决于水下机器人。然而由于高端焊接动力技术受到人们的限制，中国的水下机器人焊接技术一直难以改进
一，水下焊接能力是关键
水下机器人顾名思义，是一种可以在不同水深下执行多种操作的机器人它可以处理海洋岛屿礁建设，海上油气田大坝建设，大型船舶修理核泄漏事故的紧急水下修复，军事海防工程等“它敢于去人们不敢去的地方。”王振民说
水下机器人焊接的质量受多种技术的影响，其中最关键的是焊接电源 “焊接电源为焊接电弧提供能量，而在焊接过程中电弧的稳定燃烧是基本要求”王振囻说。
水和火不兼容但是水下焊接是通过在水中“火”进行的。由于焊接区域的周围始终处于水的强冷状态因此在要焊接的工件表面仩也有水。在焊接电弧的起弧和点火过程中电弧很容易熄灭，熔融金属难以流动和膨胀严重影响了水下焊接过程中的电弧。稳定性迋振民说，电弧的稳定性主要取决于焊接电源的电气特性及其动态调节能力
但是，目前中国的水下机器人焊接领域通常使用陆基（常壓环境）电弧焊接电源，或在此基础上进行微调对水下专用焊接电源的研究很少，并且缺乏高性能的水较低的焊接功率严重限制了水丅机器人的焊接质量的提高。
二高端焊机基本上由国外垄断
中国虽然是世界上最大的焊机制造基地，年生产能力超过1000万台但高端焊机基本上还是由国外垄断。 “国外焊接电源的整体数字控制技术已经相对成熟而国内焊接控制仍以模拟控制技术为主导。”王振民说
由於家用电源无法提供动力，因此水下机器人的焊接技术一直难以改进 “电弧焊过程控制的智能度很低，国内对基础焊接研究的投资不足并且过程积累有限，导致除了价格以外与进口产品相比，该产品没有竞争优势”王振民指出，国内焊接电源网络自动化水平较低導致各个自动化焊接部件的信息传递受限，难以实现复杂焊接工艺的协调调节
“北欧的海洋采矿业很早，并且拥有大量的焊接技术它具有深海焊接设备。但是中国的采矿海上平台相对较浅，该技术处于开发阶段“他们有能力在深度不超过一千米的水中进行焊接而我們没有。”
三虽然技术上有突破，但很难产业化华南理工大学是中国最早发展现代逆变焊接电源设备技术的单位。近年来他们开发叻新一代大功率逆变器，其逆变器频率高达200kHz焊接功率和逆变器频率的增加意味着对焊接电弧和熔滴过渡行为的控制将更加精确。
与频率為20kHz的现有国外工业级焊接电源相比尽管技术取得了重大突破，但王振民并不满意他说：“工业化还有很长的路要走。”
专业焊接人才極端稀缺是重要原因王振民认为，一方面在这一领域很难发表论文，许多人已经改变了研究方向；另一方面人们对这一问题也进行叻研究。另一方面焊接功率涉及多个学科领域，其控制方法与实际焊接工艺密切相关技术门槛很高。研究和应用都需要长期的积累泹是在过去的十年左右的时间里，国内许多高校取消了焊接专业雇主对焊接没有给予足够的重视，他们的待遇很差导致人才储备不足。
此外“中国焊接设备行业原由机械部指定的30多家国有制造商中，大多数都处于破产破产或停产状态，但是目前市场上的领先企业超過了改革开放后成长了900家合资企业而民营企业几乎没有研发能力。“王振民建议应将政府，企业研究和研究结合起来的市场导向的技术创新体系。逐步改善
8 /缺少三种关键材料，使燃料电池难以商业化
不久前，总理李克强访问了日本丰田北海道工厂检查氢燃料电池汽车。这一举动被解释为氢燃料电池汽车行业的积极信号
令人尴尬的现实是，外国燃料电池汽车已实现量产但中国的汽车燃料电池仍处于技术验证阶段。南方科技大学机械与能源工程系王海江教授指出中国汽车燃料电池的现状是几乎没有零部件制造商，没有汽车电池组生产公司而且规模很小商用燃料电池汽车的数量。
一燃料电池是“一个团队”
一般来说，单个燃料电池的电压低而电流大在实際应用中，多个燃料电池需要串联连接以形成一个堆以增加输出电压。
燃料电池不像普通电池而是更像发电机，它们“饮用”燃料和氧化剂并发出电力因此，除了燃料电池堆之外还有燃料供应子系统，氧化剂供应子系统水和热管理子系统以及热管理和控制系统……总之，人们在团队中战斗
“燃料电池汽车是一种新能源汽车，它是未来的发展方向之一”中国科学院大连化学技术研究所燃料电池研究室主任邵志刚告诉《科学技术日报》记者，2014年底日本丰田汽车宣布实现燃料电池汽车。商业化；在家里一切仍处于起步阶段。
二批量生产线中也缺少关键材料
车辆燃料电池，通常是质子交换膜燃料电池它具有两个关键组件，一个称为膜电极组件另一个称为双極板。前者实际上由“三兄弟”组成：质子交换膜催化层和气体扩散层。
质子交换膜的主要功能是传输质子分离反应性气体和电子绝緣。它负责“门控”使质子通过并阻挡电子。催化剂层主要装有催化剂可促进电极上氢和氧的氧化还原过程并产生电流。气体扩散层甴基础层和微孔层组成需要高电导率，热导率和疏水性
这些关键材料决定了燃料电池的寿命和性能。
“没有米饭的女性很难做饭我們的关键材料长期以来一直依赖外国。一旦禁止外国销售中国的燃料电池行业将失去任何物质支持。”清华大学氢燃料电池实验室主任迋成说
实际上，在中国并不完全缺少这些材料而且一些实验室结果甚至达到了国际标准。但是如果没有大规模生产线，燃料电池产業链仍然受到阻碍特别是在气体扩散层的批量生产技术方面，中国仍然是空白王成解释说：“这是因为气体扩散层的石墨化过程需要准备高于2000°C的高温，但关键设备的高温炉技术仍在国外掌握”
三，要实现商业化您必须加强产业链并组成产业链。
王海江这次我想帶回燃料电池领域的多年经验，并与我的团队一起在深圳建立燃料电池产业链
首先，南科燃料电池有限公司主要从事电池组关键部件的苼产集成和测试。但是如果反应器的原材料是从国外进口的，则成本太高因此，该团队成立了另一家公司专注于三种关键材料的夲地化：气体扩散层，质子交换膜和催化剂
“到那时，燃料电池的成本可以降低三分之一”王海江说。目前中国的反应堆和产业链公司的数量正在逐渐增加。据估计到2018年，家用反应堆的生产能力将超过40万千瓦“近年来，纯电动汽车取得了长足的进步为燃料电池嘚应用创造了非常好的条件。”王成说：“目前我们需要更多地关注燃料电池芯的创新。”长期的技术垄断将需要增加对燃料电池核心材料产业化的投资接受采访的专家指出，燃料电池产业链“很长”涉及最终产品，例如氢能系统燃料电池发电系统和汽车。
“国内零件氢基础设施和标准规范尚未完成。需要有强大的链条和辅助链来推动新材料新能源和高端设备制造的增长，以加速燃料电池的商業化 ”王成强调。
9 /水下连接缺乏家用工具人们围墙旁的海底观察网络。
除了船只和遥感卫星之外海底观测网络已经成为第三种海洋觀测平台，人类可以通过该平台更深入地进行水下观测并了解海洋 。如果将各种类型的电缆观测平台与胳膊和腿进行比较则水下连接器就像接头一样，对海底观测网络系统的构建运行和维护具有不可替代的作用。
目前包括北美，西欧和日本在内的十几个国家拥有海底观测网络 2017年3月，中国最大的国家海底科学观测网络正式批准建立总投资超过20亿元人民币，建设周期为5年该网络将分别在东中国海囷南中国海建立海底观测子系统，以实现从东中国海底到海面的全天候实时和高分辨率多接口立体综合观测。海洋和南中国海为科学研究提供服务，并考虑了海洋环境监测对灾害预警的需求，国防安全和国家权利
连接器和配对电缆之间的连接和密封直接关系到连接器的机械强度，耐水压性和信号传输性能但是，插入和拔出水中通常由水下机器人（ROV）进行这对连接器的机械强度和结构设计提出了佷高的要求。
罗续告诉记者经过几十年的发展，这项技术在欧美国家已逐渐成熟正在建设中的海底观测网络系统中使用的几乎所有产品都来自美国的Teledyne ODI，而德国公司的产品在海上油气开采中占有很大份额
二，我国仍处于试验原型阶段
期间在“十二五”期间，在国家863计劃的支持下湿式插头连接器被正式列为水下联网项目的子项目。 尽管科研经费很少，但这也意味着中国的湿式插头连接器技术研究已囸式开始
罗旭烨认为，这是因为随着海上油气开采和海底观测网络的建设原始的“利基”湿式插头连接器具有更多的阶段。一旦成功開发它将扩展水下设备和仪器。使用范围极大地促进了海洋立体观测网的独立技术发展
由于起步较晚，许多受访者表示在湿??式插头连接器领域，中国与外国之间的差距显而易见几年前，一个原理原型在实验中被“穿透”并丢失了“武术”并且没有在实践中应鼡。
“一家国内的石油公司曾经向我明确表示您不应该开发湿式插头连接器，而且如果我们开发它们我们也不敢使用它们。”杨华勇叻解到一旦连接器发生故障，石油公司将遭受巨大的经济损失 “近年来，我们已经开始为自筹资金的骨头筹集资金因为一旦连接器荿为违禁品，整个海底观察网络的建设和运营将被迫中断”
多个受访者也表达了类似的观点：潜艇观察网与国家安全有关，必须引起国镓的高度重视
最新消息是，该国最近组织了专家进行水下湿塞技术演示
“目前我们已经基本掌握了这些原理，我们将依靠市场和工业囮方法来解决诸如基础材料高精度加工工艺和深海应用测试等问题。”必须根据工业化的概念提出技术突破??并尽可能加快研发和笁业化进程。
10 /微球：适合国家工业的轻量化
一液晶屏的骨干，芯片的脚掌
“ 2017年中国液晶面板的出货量达到世界的33％，产业规模约为1000亿媄元居世界第一。但是此面板中的关键材料-间隔物微球和导电金球只能由一两个日本公司在全球范围内提供这些材料就像芯片一样，巳经卡住了人们的脖子“国家千人计划”专家苏州纳米科技有限公司董事长姜必旺博士说：
手机屏幕紫色越来越多每平方毫米使用一百個微球。“间隔微球支撑着两个玻璃面板相当于骨架。在两个玻璃面板之间的间隙中倒入了液晶。”姜必旺说
“微球决定了LCD屏幕紫銫越来越多的厚度和均匀性，因此所有的球都必须尺寸相同微球必须足够坚固，光滑以不包含金属杂质。”姜必旺说否则会影响显礻质量。
此外还有一种“光扩散微球”，已大量应用于液晶背光模组的光扩散膜
微球另一个重要的用途是芯片的引脚通常是焊接电路，但芯片太小且引脚太小而看不清导电金球代替了
在绝缘胶中混入几微米的微球，形成“各向异性导电膜”该膜层固定在芯片和主板の间，需要对引脚施加压力并用小金球这将是两者之间的导电方式，这是微电子行业目前的标准方法中国每年从日本进口导电膜的成夲达数百亿元。太小筛分困难
江必旺说，无论是间隔微球还是导电金球其粒径必须非常准确且均匀。
微球由塑料或二氧化硅制成为叻制备微球，第一步塑料或硅烷在反应溶液中变成液态球并固化。 “好像油在水中迅速搅拌会分散成小球。”姜必旺说
用这种方法淛得的微球大小不一，需要精确筛选 “用普通的筛子不能做到，因为微球的规格是每02微米。将两个2微米和22微米的微球分开是非常困難的。只有世界上的日本公司才能筛选这种微球一个周期长达6个月。”姜必旺说
筛选过程是一个工业秘密。通常的原理是大小球的浮力是不同的，它会更快或更慢地下沉并在液体中分离
三，无微球就造出生物药
经过十多年的研究和发展Bijiang Biwang博士绕过了“筛选方法”，發明了“种子方法”打破了日本的技术垄断，并极大地使下游产业受益种子法使用几纳米的塑料或二氧化硅作为种子，并在适当的化學环境下缓慢生长成微球生长的微球尺寸相同，无需筛选生产周期只有6天。
没有微球食品安全测试，疾病诊断环境监测。。许哆行业将陷入困境微球特别离不开制药公司。姜必旺说用于提取生物药物的微球表面上有许多通道，可以吸附特定大小的分子
“一克微球的表面积相当于一个足球场。如果在微球表面有一些特殊的基团它可以选择性地吸附药物的活性成分。”姜必旺说世界上生物淛药必须使用微球作为色谱填料。
这种微球不仅需要控制尺寸和均匀度还需要控制通道结构，这非常困难过去，只有少数欧美公司可鉯生产它现在苏州纳米微电子公司也可以批量生产。
四原材料的杂质影响微球的性能
试图生产微球的球姜必旺遇到了难以想象的困难。
“在开发液晶垫片微球材料时我们首先遇到了家用基础材料质量差的问题。”姜必旺说：“苯乙烯是一种通用化学单体国内生产能仂居世界第一。但是国内苯乙烯和二乙烯基苯的杂质含量高，尤其是萘含量高机械强度和大变形，无法满足控制液晶显示器的要求“最终，Nanomicro必须使用异物
“此外，不锈钢反应器是生产高性能微球所必需的经过几次测试，发现家用反应器生产的微球已经超过了铁含量我们花了一年时间尝试了许多家用反应堆，两者都有同样的问题进口产品铁含量符合标准。 “姜碧王说
“尽管纳米微公司开发了仳日本先进的微球制造技术，但由于国内原材料的质量和不锈钢的性能问题浪费了很多时间和精力。”姜碧王说“从这种情况来看，峩们可以看到中国是关键材料和关键组成部分的难度。 “
11 /您自己的掘进机必须使用别人的主轴承
掘进机利用液压机械和电气等许多领域的高科技成果，并使用计算机自动控制工厂运营以及在线实时监控和指导。它是集掘进渣提取，运输和支持于一体的全套设备从幾十米到200多米，总重数百吨到5000多吨，它是目前用于地下空间建设的最先进设备每个单位的价值从几千万到两到三十亿元。
“就整体机器制造能力而言家用掘进机已接近世界最先进的水平，但最关键的主轴承全部是进口的”中国铁建重工中央研究院梅永兵博士告诉记鍺。
一轴承大载荷，温升大
掘进机主轴承的工作环境非常恶劣必须承受高速旋转，巨大载荷和强温升
“工作机械的地质具有未知和突变的特征，当刀头滚刀打破岩石时会产生突然的载荷因此主轴承必须承受连续的，突变的和全方位的载荷”洛阳轴承研究所有限公司李云峰医生说。
以直径15米的掘进机为例整机重4500吨，主轴承2800吨与轴承相连的前刀头达到520吨。掘进机的动力来自28台千斤顶最大推力达箌ton。最大速度为每分钟5厘米 “要传递如此大的推力，掘进机需要配备直径7米的主轴承滚动体沿圆周滚动的线速度为220米/分钟。”李云峰說
在地下封闭的工作空间中，主轴承还会由于长期连续工作而产生摩擦热并且温度会从20摄氏度升高到120摄氏度。 “巨大的载荷和强烈的溫升不仅大大降低了轴承材料的刚度而且导致其强度大大降低。”李云峰认为这种工作条件对掘进机主轴承的可靠性指标有严格的要求。由于技术含量高单个主轴承的成本约占掘进机的1/20，这是掘进机所有零件中最有价值的
“在给定的施工区间中，如果掘进机的主轴承出现故障则极难甚至不可能进行现场维修或更换。”梅永兵说这要求主轴承没有任何故障。选用国外知名品牌高可靠性的主轴承
據报道，我国掘进机的年生产规模约为450台仅进口轴承就近10亿元。
与传统的直径只有几百毫米的滚动轴承相比掘进机的主轴承通常直径呮有几米。它是最复杂的轴承类型它需要数百个程序来制造。它主要由三部分组成：环滚子和保持架。组成
“掘进机的主轴承尺寸巨大，在安装方式上与传统的滚动轴承大不相同必须通过螺栓固定在主机上，并需要一个安装孔”李云峰说，传统应用中轴承的安装┅般使用内外轴承。环与主机部件配合的方式孔的数量通常为个位数。以直径634米的掘进机主轴承为例，直径为3米有20个安装孔，40个紸油孔20个连接孔和10个定位孔。轴承零件总数已超过600个
“孔太多，使设计和处理过程像雷区一样请务必格外小心，以免相互干扰”李云峰说，如果设计者稍有疏忽安装孔位置的圆周基准上就会有少许误差。按图加工后会造成大量废品。
除大孔外掘进机主轴承与節圆直径的尺寸比远小于传统滚动轴承。 “掘进机的主要轴承套圈是薄壁环形构件在重载条件下，很难避免套圈的结构变形这会增加其机械响应的复杂性。”李云峰说
国外现代掘进机已经实践了近一百年。除了原材料的强度远远超过国产材料之外它们在设计和技术仩也更加强大。 “无论是主轴承工作负荷的确切理论数据还是项目的实际测量数据它都非常完整，为其设计和建模提供了真实而丰富的基础”李云峰说。
目前世界上只有四家公司可以开发掘进机的主要轴承，即德国的罗斯·艾德，IMOFAG和瑞典的SKF。其中罗斯·艾德占据了全球最大的断面隧道掘进机领域。有一定的市场份额。据悉Rot Aide公司生产的主轴承具有最高的技术水平和工艺水平。由它生产的主轴承直径巳超过7米它已经装配在多个14米直径的掘进机上，隧道的总长度已超过50公里
三。掌握直径3米的核心技术实验寿命相当于国外同类产品。
除了材料方面的限制外在设计和技术上，国内掘进机的主要轴承与国外产品之间还有很大的差距
“中国现有的滚动轴承理论是基于剛性套圈的假设，不适用于分析掘进机主轴承的内部应力”洛阳轴承研究所有限公司董事长王景华说，中国掘进机制造的历史只有十年の久所有数据都很稀少，设计计算只能输入估算的载荷以这种方式设计的轴承很难匹配实际工作条件。
王景华还表示国外知名轴承公司更加注重轴承与主机结构的匹配。在设计时轴承被视为主机的组成部分，两者是相互配合的相反，在中国轴承和主机的设计是“独立的”并且彼此独立。
“彼此不熟悉主轴承根本无法响应宿主环境的机械行为。”李云峰说要适应宿主环境的机械性能，需要非瑺复杂的动力学模型工程数据和数值计算平台，以及国外轴承设计的合理性经过大量实验验证，并积累了大量工程数据这些方面在Φ国几乎是空白。
说到掘进机主轴承的制造过程李云峰列出了机械加工，热处理和焊接等因素 “国外的热处理工艺已经发展到没有软帶的表面硬化，但是中国没有这种技术”李云峰说，未经软带表面硬化处理后主轴承的滚道表面将全部硬化。这样就可以完全消除洇重负荷而导致的软带区域变形，变形和过早疲劳剥落等隐患
四，掘进机主轴承的本地化已经来临
“我们已经开始与中国在掘进机领域嘚领先企业铁坚重工紧密合作并且我们是第一个对此进行研究的公司。掘进机的主要轴承”王景华透露，作为唯一的滚动轴承综合研究所涉及基础和应用研究。它具有屏蔽和驱动技术（轴承）国家重点实验室洛阳轴承研究所正在加快技术研发的步伐。目前它已经掌握了直径3米的主轴承的核心技术。实验寿命相当于国外同类产品
12 /我们的蛋白质3D高清照片依靠导入的TEM
在此期间，低温电子显微镜中的电孓枪将继续发射电子一次仅观察一个小单元。为了解释这个“小单位”张森森向记者展示了一小块金，大小像“镊子尖” “金块上夶约有200个均匀的小孔。每个小孔被分成150个小孔光束一次只能“看见”一个小孔。“金玻片类似于蛋白质的“玻璃玻片”
与光学显微镜鈈同，载玻片是透明的小的金载玻片必须通过电子，以使电子束穿过样品散射。捕获并记录散射的信号计算后可以显示分子结构。
透射电子显微镜的生产能力是低温电子显微镜生产能力的基础之一 “没有国内公司生产透射电子显微镜。”赛默飞世尔科技的技术支持陳宝庆毫不犹豫地表示他毕业于北京大学地球物理专业，对行业非常了解江南光学仪器厂现在不会建造。 “
I只能通过单个电子束控淛的细丝才被引入
”理论上，只要施加足够强的电场电子就会从材料中“游出”。 “陈宝庆说但是“游泳”的状态远非可以使用的电孓状态。
哪种电子可以拍摄蛋白质的高分辨率3D彩色照片材料科学与工程学院的万科书教授东南大学的一位科学家描述了理想状态：电子從“源”的某一点发射出具有完全相同速度的电子。“这些要求是矛盾的”万克书解释说，电子是从材料表面溢出的而更大的电子则從材料表面溢出。面积越大但面积越大，满足一致性要求就越困难
如果将电子枪视为枪，它必须以“狙击”精度完成机枪的扫掠”“子弹”的角度和速度完全相同。
“电子的能量必须高度一致尽管它不能达到激光的水平，但它也必须具有非常狭窄的分布”陈宝清解释说，电子“子弹”的一致性是提高图像分辨率的前提
因此，电子的核心结构枪实际上是很细的“陀螺针”看起来像陀螺，但尖端仳针更细电子从尖端开始在真空环境中与大分子“碰撞”，然后反射出分子构象
“通过高压电场将电子从“细丝”中拉出而实现场发射，并且可以在室温下完成万克书说：“所用的长丝不是在中国生产，而是全部依靠进口每条的成本约为数万美元。”常温场发射枪（肖特基电子枪）用于将氧化锆沉积在单晶钨晶体的特定表面上
FEI随后在电子枪生产方面取得了新的突破，将热量和磁场结合在一起进┅步提高了稳定性。在清华大学冷冻电子显微镜实验室的仪器介绍中您可以看到在2013年购买并于2015年到达的最新电子显微镜型号在电子枪栏Φ标有“ X-FEG”，并且具有超稳定高亮度电子枪的中文翻译 “所使用的灯丝与以前的材料相同，该技术可以使亮度更强”陈宝清介绍。
二邮票的科学研究成果被打断
场发射的另一个关键部分是吸引电子的外部电场，电场电压高达300 kV万科书说：“在如此高的电压下保持稳定嘚电压可以’抽出’稳定且一致的电子，这在专业上被称为’良好的单色性’”根据题为“透射电子显微镜的发展过程”的文章。 “中國”1963年，中国开始进行实验研究高压100kV电子枪的稳定性因素。原型于1965年完成中国自行研制的透射电子显微镜于1979年达到当时的水平。
专門为家用电子显微镜发行的纪念邮票
该领域的研发由于各种原因而被暂时中断。“直到几年前中国还试图重启该领域的公司。它还设竝了一些项目以完成场发射透射电镜的独立研究和开发。”陈宝庆回忆说有相关的科研人员，他多次找到他并问为什么FEI与专利无关。他们想到的捷径是使用制造商的专利作为参考但其中许多是秘密配方级别的，根本不会被继承”陈宝庆说。
三从“看着别人”到“认可”雀斑”，中国的研发并未弥补
“如今中国只有一家生产SEM的公司，而根本不生产TEM”陈宝清表示，蔡司也停止了TEM目前，世界上呮有三家透射电子显微镜制造商分别是日本电子，日立和FEI（2016年被赛默飞世尔以42亿美元的价格收购）
除了改变电子枪的原理外，Cryo-EM的其他技术进步（例如3D重建算法的实现和制样机器人的成功开发）大大提高了Cryo-EM的分辨率并成为生命科学研究的武器。
在低温电子显微镜从“注視人”到“认雀斑”的发展过程中中国没有做出很大的努力。在cryo-EM实验室中从耗材到配件的所有物品都必须进口。 “增加一个样品平台10萬元一个小金片50元一个，外包150元一个……”张森森说所有用于匹配低温电子显微镜的工具都需要原装的，没有“山寨版”
”零件已損坏，没有人可以修理只能在零件交付货物后才能更换。对于中国的低温EM用户这种体验可能会持续很短的时间。
13 /中国半导体行业因為光致抗蚀剂会掉色
“如果将光致抗蚀剂与菜刀进行比较，光致抗蚀剂就像是要切割的盘子没有高质量的盘子，也不可能制作盘子”菦日，江苏博耀电子科技有限公司技术部张玉轩在接受记者采访时说
在北京化工大学理学院院长聂军眼中，尽管中国已成为世界主要的半导体生产国但面板产业的整体产业链仍相对落后。目前几乎所有上游高端电子化学品（LCD用光致抗蚀剂）都依赖进口。必须加快面板產业关键核心材料的基础研究和产业化以支持中国微电子产业的未来发展和建立国际“地位”。
一没有光刻胶的彩色胶片不能产生漂煷的图像
显示屏是人机交互的重要界面。光刻胶是整个光刻工艺的重要组成部分也是世界上技术水平最高的微电子化学品之一。它主要鼡于集成电路和平板显示器的两个主要行业光刻技术决定了集成电路的集成度，并引领着技术节点的发展与实现
章宇轩介绍，在我们嘚日常工作和生活中我们能从显示屏上看到彩色图片的原因是，我们离不开屏幕紫色越来越多上只有2μm厚的彩色膜层但要考虑到占面板成本的16％。然而色膜颜色必须由光刻胶产生。
光刻胶发展的关键在于其复杂的成分和难以掌握的加工技术光刻胶的主要成分是聚合粅树脂，色浆单体，光引发剂溶剂和添加剂。开发中涉及许多技术问题有必要从低聚物结构的设计和筛选，合成过程的确定和优化鉯及活性开始在单体的选择和控制，色浆细度的控制和稳定性产品配方设计和优化，产品生产过程的优化和稳定性最终使用条件匹配以及公差调整等方面进行调整。因此很难独立开发和生产。
江苏汉拓光学材料有限公司副总经理宋有孙告诉记者在光刻胶的发展中，中国起步较晚2000年以后开始引起重视。近年来尽管发展迅速，总体仍处于起步阶段实际上，加工技术水平与外国公司之间存在很大差距特别是尖端的材料和设备仍依赖进口。
二工艺技术难以突破，国内企业受人
与国际先进水平差距的原因很多过去，由于中国开始规划和发展集成电路产业布局是不合理，不完整的特别是对重工业生产的投资，却忽略了最重要的基础材料设备和应用研究，目湔整个行业中间加工能力强前后薄弱，核心技术由TOKJSR，住友化学和信越化学等日本公司独占“江苏博耀电子科技有限公司销售经理李忠强说。
记者了解到光刻胶的主要技术指标是分辨率。
显影时间，异物数量附着力，阻抗等每个技术指标都非常重要，因此必须滿足所有指标e可以使用因此，外国公司在配方生产技术和其他方面一直阻碍中国。事实上由于缺乏经验，缺乏专业技术人才以及缺乏关键的上游原材料中国正在依靠自己的探索。近年来尽管光致抗蚀剂的开发取得了一些突破，但尚未使用家用光致抗蚀剂目前，國外的阻抗已达到15功率以上而国内企业只能达到10功率，无法满足客户的工艺要求和产品升级要求尽管某些过程已达到标准，但批次稳萣性不好
关键指标不符合要求，国内企业始终处于控制之下例如，具有一定国际竞争力的京东方已经建立了17个面板显示器生产基地其中16个已经投产。但是京东方用于高端面板的光刻胶仍由外国公司提供
三。仍然需要进行基础研究政府应注意鼓励应用牵引力。
可以使显示屏色彩鲜艳的光刻胶仍然是中国半导体行业的“痛点”如何打破欧美日的封锁与垄断？
业内人士认为按照目前的“单打”研发噵路，绝对行不通政府有关部门要加大产业政策扶持力度。他们应该从加速整个产业链的改善开始梳理出中国缺少的，高度依赖工业嘚核心电子化学品他们必须解决电子化学品的发展以及对测试设备的要求。该组织具有很高的特征召集了一些优势企业和专家组成了產业联盟。该国建立了生产和应用示范平台并致力于某些关键技术的突破。
一些专家建议尽管高端面板无法使用家用光刻胶，但政府仍需要鼓励国内面板制造商尽快使用它们只有在应用过程中，我们才能发现问题解决问题，不断提高技术工艺和产品水平，实现中國关键电子化学材料的本地化完善中国集成电路产业链，满足国家和国家的需求重点行业。
14 /高端轴承钢中国制造的短板很难
高端轴承依赖进口，为什么我们不自己制造呢在对包括东部三个省份浙江和山东在内的五六个省进行了调查之后，中国科学院山东技术研究院轉型中心常务副主任王东升发现了答案：最大的问题在于材料“没有优质的钢材，永远无法制造高端轴承”
作为机械设备中必不可少嘚核心部件，轴承支撑着机器的旋转体降低了其摩擦系数，并确保了其旋转精度他认为，无论是飞机汽车，高铁还是高精度机床儀器，“每个旋转部件都需要轴承”
不幸的是，尽管中国的轴制造技术已接近世界顶级水平但材料（即高端轴承钢）几乎完全是进口嘚。
最近记者采访了华东一家大型国有钢铁集团，并了解了后者的尴尬作为“中国百强企业”，该钢铁集团拥有自己的优质钢铁基地但不能生产轴承用高端钢材，只能依靠进口不久前，它花了近1亿元人民币进口轴承钢
“ PPM”是炼钢中氧气含量的单位，表示百万分之┅或百万分之几中国科学院金属研究所的专家告诉记者，一般而言在钢铁行业中，有8种PPM钢是优质钢；而在钢铁工业中PPM钢是优质钢。 5
PPM鋼是高档钢这正是高端轴承所需要的。高端轴承钢的研发制造和销售基本上由世界轴承巨头美国铁姆肯公司和瑞典SKF垄断。几年前他們在烟台，山东和济南建立了基地在中国购买了低端材料，利用其核心技术制造了高端轴承并以十倍的价格将其出售给了中国市场。
茬炼钢过程中添加稀土可以使原始的优质钢更加“坚固”但是如何添加它是世界轴承巨头的核心秘密。
稀土被称为“工业维生素”稀汢钢是指含有一定量稀土的钢。在1980年代中国掀起了研发和应用稀土钢的高潮。科学家普遍认为在炼钢过程中添加稀土是解决高端轴承鋼的技术方向。它有时是好是坏并??且在大规模生产中很容易堵塞浇口。尽管经过多年的研究未能突破技术瓶颈但这也导致了稀土茬钢铁工业应用中从热变冷。
如果将一滴墨水滴入同一锅水中多少痕量的稀土更适合1吨钢？如何添加问题仍然没有解决，其结果是：目前除少量钢铁外，钢铁公司几乎已在实际生产中放弃了稀土的使用
记者获悉，在不久的将来有关国家部委正在考虑采取相关政策，以促进高端轴承钢的本地化可以说，我们已经向前迈进了一步解决了高端轴承钢的“卡脖子”问题。
15 /算法不够完善家用工业机器囚有些愚蠢。
两个机器人分别控制双层托盘使其连续倾斜和旋转，另一个机器人控制机械臂在两个托盘之间连续行走托盘上的十个障礙物无障碍。该工业机器人演示视频令人眼花乱。 “这是2009年的技术我们现在无法做到，”资深机器人从业者马龙说
为了完成这些复雜的动作，工业机器人的大脑-核心控制器必须足够聪明但是，由于不掌握家用工业机器人的核心算法因此稳定性，故障率和易用性等關键指标不如FANUCABB，Yaskawa和KUKA聪明（以下简称“四大”） “）。据统计中国已经连续5年成为全球最大的机器人应用市场，但高端机器人仍然依賴进口核心算法的差距是国产工业机器人向高端制造迈进的绊脚石。
一该算法欠账太多，国内的“大脑”喜欢犯错
作为工业级产品衡量机器人优劣有两个主要标准：稳定性和准确性。核心控制器是影响稳定性的关键组件被称为工业机器人的“大脑”，软件等同于语訁将“大脑”的思想传递出去
说出这种“语言”需要底层的核心算法“四大家族”可以出售关键组件，例如伺服系统减速器，编码器等但是核心算法一直是秘密的，并且从不泄漏
核心算法之间的差距太大，导致家用机器人的稳定性较差故障率较高。 “参数自整定振动阻尼算法，转矩波动补偿……”国内机器人公司的技术总监孙耀（化名）指着手指并为《科学技术日报》的记者计算了出来。 “算法中的空白使整个系统变慢响应速度和稳定的准确性。”
“好的算法成千上万的线路可以使机器人稳定运行而不会发生故障；糟糕嘚算法，成千上万的线路无法达到别人的水平”周超说，“就像两个驾驶员在开车而只是在获得驾驶员的驾驶。获得新手和有经验的賽车手的许可后他们之间的差距就一目了然。”
了解它为什么不知道，是多年来核心算法欠债的结果如果不掌握核心算法，仍然可能生产出对精度要求不高的产品但是如果将其应用于航空航天和军事工业等高端领域，则只能依靠进口的工业机器人
“例如，底层的核心算法就像手机操作系统我们更多地参与到APP中。尽管基础研究投资很大回报却很低，并且APP赚钱快但只有APP才能超越苹果和谷歌，”周超说“此外，一旦有人阻止了您对系统的访问该应用程序将无法正常运行。
二软件卡的脖子，定价权拱手
算法之间的差距不仅体現在核心控制器上而且速度较慢。伺服系统的响应速度机器人每完成一个动作，就需要核心控制器伺服驱动器和伺服电机进行配合。例如就像“战争”中“一般”命令进攻； “指挥官”发送进攻信号；被命令向指定位置冲锋的“士兵”。
现在“四大家族”的产品巳经演变成通过4G信号直接指挥“士兵”的“将军”；尽管家用机器人仍处于指挥官时代，但是速度要慢得多
“如果您不掌握核心算法，那么这个差距将很难消除”马龙告诉记者。据他介绍对于单个伺服系统，家用机器人具有较高的动静态精度，但高端机器人一般同時具有6个以上的伺服系统传统控制方法很难获得良好的控制效果。
多个伺服系统需要“大脑”来预先计算通过底层算法，外国核心控淛器可以通过伺服系统的电流环路直接操作电动机从而在高动态多轴非线性条件下实现精确控制。因此“四大家族”的机器人具有更赽的响应速度和更准确的定位。
由于算法和软件之间存在差距最终产品的价格也有很大差异。以伺服系统为例即使核心部件几乎相同，成本也几乎相同但国外产品的价格却贵了十倍。
三鼓励企业投资研发，可以预见机器人的未来
与“四大家族”相比尽管差距明显，但专家和从业者对家用机器人的未来更加乐观
从技术角度来看，硬件的开发已有数十年的历史根本没有秘密。在软件方面中国拥囿大量的IT从业人员。 “现在我们的许多公司还可以集成高级工业机器人产品。”周超说“但是具有完全自主知识产权和关键组件核心技术的家用工业机器人也需要经验，时间以及对之的积累和完善整个工业链。“
工业机器人市场有点像几年前市场。只要您熟悉产业鏈和供应链就可以快速“生产”机器人产品。但是想掌握核心技能。
