切换到宽版
  • 21阅读
  • 2回复

[数码讨论]比“缺芯”还严重?90%市场被美日垄断,中国连山寨版都造不出? [复制链接]

上一主题 下一主题
在线jjybzxw

UID: 551814

 

发帖
214143
金币
628426
道行
2006
原创
2442
奖券
3260
斑龄
41
道券
1197
获奖
0
座驾
设备
摄影级
在线时间: 46731(小时)
注册时间: 2008-10-01
最后登录: 2025-12-27
只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 昨天 11:52

缺芯犹轻,仪器更重

说起中国科技被卡脖子的事,大家的第一反应肯定是芯片短缺,从2016年中美贸易摩擦就开始闹腾,那时候美国就开始针对咱们的科技企业下手,限制出口先进芯片和技术。2018年中兴被禁运零部件,2019年华为也中招,搞得手机芯片供应断档。

到了2025年特朗普又上台,禁令更严,高端芯片进口直接卡住。芯片这事确实闹心,中国每年进口芯片花掉2000多亿美元,自主率2024年还不到30%。但其实,精密仪器这块儿比芯片还棘手,全球市场90%以上被美国和日本攥在手里,中国连山寨版都搞不定。

精密仪器就是那些测准测精的设备,比如数控机床、电子显微镜、光刻机啥的。这些东西是工业和科研的基石,没它们,高端制造和创新都玩不转。中国起步不算晚,1956年就把半导体技术列入国家规划,1963年搞出第一个硅晶体管,1965年第一块集成电路问世,只比美国晚七年。

但后来70年代需求不足,产业就停滞了。改革开放后,1986年“531战略”、1990年“908工程”、1995年“909工程”陆续上马,建生产线,搞研发,可技术水平一直追不上。

2000年国务院出政策鼓励集成电路产业,中芯国际那年成立,当起代工厂,用进口设备加工海外设计。2004年销售额9.75亿美元,但知识产权纠纷不断,2003年和台积电打官司,2005年赔1.75亿美元,2009年又赔2亿美元。创始人张汝京2009年走人后,公司差点撑不住,靠90纳米以上业务勉强过日子。

2015年政府注资,2017年引进专家梁孟松,2019年实现14纳米量产。现在中国芯片消费市场超万亿美元,但高端还是靠进口。英特尔当年错过智能手机芯片市场,现在半死不活,中国半导体也因为忽略市场需求,裹足不前。全球芯片变革告诉我们,技术得跟市场挂钩。

相比芯片,精密仪器垄断更狠。2024年全球几何量精密仪器市场46.2亿美元,预计2031年69.84亿美元,年复合增长6.2%。中国市场从2020年6221亿元涨到2024年8988亿元,但92%份额被美日掌控。

为什么这么严重?因为精密仪器技术密集,涉及多学科交叉,专利壁垒高,积累需要几十年。国外厂商不光卖设备,还带后台程序,关系一紧张,就能远程瘫痪。国内基础研究弱,喜欢投钱见效快,不注重底层积累,导致外交一变脸,就被卡脖子。

芯片至少在中低端有国产替代,洗衣机冰箱那些用不着高端货。但精密仪器不一样,高端产品渗透率低,中低端国产率也就65%到82%。中国是最大芯片进口国,但精密仪器进口依赖更重,年均市场规模巨大,却自主率低。

2023年全球分析仪器市场498亿美元,中国企业规模小,创新能力弱,高端市场基本被国外占了。国家重视这事,《中国制造2025》把几何量仪器列为关键基础,2024年中央财政拨12亿元支持研发。十四五规划也强调自主可控,采购倾斜国产。

美日把控,国产难仿

精密仪器分类多,数控机床是工业母机,电子显微镜是科研眼睛,光刻机是芯片心脏。这些领域,美日垄断得死死的。中国数控机床市场2023年4090亿元,2024年预计4325亿元,但高端五轴联动几乎全进口。日本山崎马扎克、日德德马吉、日本天田前三甲,份额大。为什么国产难?因为精度要求微米级,系统复杂,国外专利多,山寨都抄不来。

电子显微镜市场小,2023年全球248.34亿元,中国进口增长快,主要靠德国蔡司、美国赛默飞、日本电子。这些公司占80%以上,中国起步晚,不重视,高校企业基本用进口。透射电子显微镜因半导体带动,有点进展,但整体依赖强。故障了还得等外国人修,耽误事。

光刻机最扎心,荷兰阿斯麦独家生产极紫外机,每台几亿美元,运输用40个集装箱、20辆卡车、3架波音747。零部件来自日本、德国、美国,多国协作。

中国设计高端芯片行,但制造不行,没DUV和EUV,经济效益出不来。2025年美国管制更紧,荷兰要出口许可,中芯国际拿不到。阿斯麦垄断市场,只卖给台积电英特尔。芯片算力和晶体管密度靠光刻机缩小电路,没它,半导体发展受限。

为什么中国连山寨都造不出?精密仪器不是简单组装,涉及光学、机械、电子等多领域,技术壁垒高。国外积累百年,中国基础薄,研发投入虽多,但见效慢。2024年精密仪器行业融资80起,2025年1-8月115起,增长快。

但高端仍被垄断,92%市场在外资手里。仪器产业多技术融合,多产业协同,中国市场独特,但起步晚,市场化低。传感器啥的,从90年代研究,2000年转企业,但多国企背景,服务特殊领域,不够灵活。

美日垄断不光技术,还控制供应链。仪器出了问题,远程操控就能停机。中国精密仪器整机落后,原因在基础科技弱。投钱喜欢速成,不搞应用研究,导致国际一施压,就让步。相比芯片,精密仪器更难突破,因为不是单一技术,而是系统工程。2025年全球制造业高端化,精密仪器成基石,中国要转型,就得攻克这关。

政策发力,未来可期

中国没坐以待毙,精密仪器国产化在加速。2024年1月20日,广州发布首台国产场发射透射电子显微镜TH-F120,分辨原子级,生物岛实验室主导,帮半导体摆脱卡脖子。电子显微镜进口虽增,但国产开始进市场,高校试用。

数控机床数控化率2025年超51%,从规模转技术。长三角珠三角政策出,研发加强,五轴系统有突破。中低端占主导,高端渗透升。市场规模2025年超9000亿元,智能制造推升级。

光刻机探索替代,上海微电子2026年计划量产EUV原型。虽落后阿斯麦,但进展快。2025年管制下,旧设备需求增,阿斯麦份额降20%。半导体设备平台化,零部件突破。

整体上,量子精密测量2025年21.4亿元,2035年38.7亿美元。国家基金转基础研究,智能制造到2025年数字化网络化。天津大学项目入选,测量场技术用于高端装备。

政策利好多,十四五规划、教育贴息、采购优惠,反复强调自主,打国外垄断。国产仪器与国外差异化竞争力大。仪器产业把握机遇,就能赶上。攻坚克难,顶层设计好,从大国变强国,产业转型就成。

山庄提示: 道行不够,道券不够?---☆点此充值☆
 
在线jjybzxw

UID: 551814


发帖
214143
金币
628426
道行
2006
原创
2442
奖券
3260
斑龄
41
道券
1197
获奖
0
座驾
设备
摄影级
在线时间: 46731(小时)
注册时间: 2008-10-01
最后登录: 2025-12-27
只看该作者 沙发  发表于: 昨天 11:53
缺芯犹轻,仪器更重:中国科技“卡脖子”困局的深层剖析与破局之路
一、引言:芯片之痛 vs. 仪器之殇

当人们谈论中国科技被“卡脖子”,第一反应往往是芯片短缺。从2016年中美贸易摩擦开始,美国对中兴、华为等企业的制裁接连不断,高端芯片进口受限,引发全民关注。

✅ 芯片年进口额超 2000亿美元(2024)  
✅ 自主率不足 30%  
✅ 高端制程仍依赖海外设备  

但真正更致命的问题,却藏在幕后——精密仪器的全面依赖。

如果说芯片是“工业粮食”,那么精密仪器就是“工业母机”和“科研眼睛”。没有它们,连研发和制造的基础都不存在。

🔴 全球90%以上精密仪器市场由美日垄断  
🔴 中国高端市场自主率不足10%,连“山寨”都难以实现  
🔴 远程锁机、供应链断供、技术封锁三重威胁并存  

正如文章标题所言:“缺芯犹轻,仪器更重”。
二、从参考图像看中国精密仪器现状

结合提供的13张图片内容,我们可以从视觉层面还原当前中国精密仪器产业的真实图景:
🖼️ 1. 实验室/工厂场景中的“白色防护服”群体
图片1、2、5、6、9、13均显示:
工作人员身穿白色防护服、戴口罩、手套、头套
操作复杂仪器或大型设备
设备带有显示屏、按钮、指示灯、探头等精密元件

👉 这些画面高度集中于洁净车间、半导体实验室、高精测量环境,说明中国已在高端制造领域建立起标准化生产流程,具备一定的应用能力。

✅ 优势:操作规范、环境控制成熟  
❌ 问题:设备是否国产?技术人员是否掌握核心原理?

⚠️ 图片7中标有“HELIO - SIP 550”的仪器旁配有显示器和电子设备——该品牌为国外典型精密设备制造商风格,暗示设备可能非国产。
🖼️ 2. 国产化努力的缩影:关键突破点显现
图片5:精密仪器正在操作电路板,探头靠近元件 → 显示微米级操控能力
图片11:复杂仪器内部结构可见圆形部件、机械装置、线路 → 展示系统集成水平提升
图片8:“Dongyu Shuliang”标识的数控机床 → 本土品牌出现!

🔍 “Dongyu Shuliang”极可能是“东昱数量”或音译企业,代表中国本土数控设备厂商已进入工厂一线。

✅ 积极信号:已有国产品牌出现在智能制造产线中  
⚠️ 但机身配色、界面设计仍显传统,智能化程度待验证
🖼️ 3. 合资合作与仪式场景:国际合作仍是主流路径
图片3:上海华虹微电子与NEC日本电气签署合资合同
背景横幅清晰标明仪式名称
正装人士聚集,桌上摆放鲜花与两国国旗

👉 反映中国长期采取“引进消化吸收再创新”策略,通过合资获取技术转移。

✅ 曾推动中芯国际、华虹等企业发展  
❌ 实际核心技术仍受制于人,如光刻机无法引进EUV
🖼️ 4. 自动化与智能装备初现端倪
图片10:两台黄色机械臂 + 蓝色机器 + 传送带 → 构成自动化生产线
图片8:多台数控机床列阵,带操作屏 → 初步实现数字化车间

💡 结合政策方向(《中国制造2025》),这些图像正是“智能制造”转型的物理体现。
🖼️ 5. 精密检测与维修场景:底层能力薄弱暴露
图片12:手持工具操作泛蓝光电路板 → 维修/调试现场
图片2:黑色银色部件+孔洞+平板底座 → 类似光学平台或测试台

❓ 关键问题浮现:
是在维修进口设备?
还是在仿制逆向工程?
是否拥有完整的故障诊断系统?

若依赖外国工程师远程支持,则即便能“动手”,也不等于“懂原理”
三、为什么精密仪器比芯片更难突破?

| 维度 | 芯片 | 精密仪器 |
|------|------|----------|
| 技术性质 | 半导体工艺为主 | 多学科交叉(光、机、电、算、材) |
| 产业链长度 | 相对集中(设计→制造→封测) | 分散且长(传感器→控制器→执行器→软件) |
| 专利壁垒 | 高,但可绕道 | 极高,基础专利覆盖百年积累 |
| 国产替代空间 | 中低端可用(如家电) | 几乎无妥协余地,精度差0.001mm即失效 |
| 远程控制风险 | 存在(EDA软件) | 更严重(整机可被远程停机) |
| 市场规模 | 巨大(万亿级) | 较小但关键(百亿级,不可替代) |
❗ 根本原因分析:
1. 系统工程属性强,非单一技术突破所能解决
光刻机 ≠ 镜子 + 光源 + 掩模版
数控机床 ≠ 电机 + 导轨 + 控制器
必须实现:
微米/纳米级运动控制
热稳定性补偿
实时反馈闭环
多轴联动算法
材料疲劳寿命管理

🧩 如同拼一幅百万片拼图,少一块都不行。
2. 基础研究投入不足,“重应用轻基础”积弊深重
国家科研经费偏好“短平快”
高校考核重论文数量,轻成果转化
企业怕风险,不愿投十年以上的研发

📉 导致:
传感器材料不过关
高精度轴承靠进口
激光源寿命短
控制算法不稳定
3. 生态链断裂:上下游协同弱
国外巨头(如蔡司、阿斯麦)整合全球供应链
日本提供镜头,德国提供电机,美国提供软件,荷兰集成
中国企业各自为战,缺乏统一标准和接口协议

🔄 形不成“正向循环”:设备不好 → 数据不准 → 研发慢 → 设备更落后
四、重点领域卡脖子现状对比
1. 数控机床:工业母机,命脉所在
2023年中国市场规模:4090亿元
高端五轴联动机床:95%依赖进口
主要供应商:日本山崎马扎克、德国德马吉森精机、日本天田

📌 国产进展:
科德数控、沈阳机床推出部分五轴产品
数控系统(华中数控、广州数控)逐步替代发那科(FANUC)

📈 2025年目标:数控化率超 51%,但高端渗透率仍低
2. 电子显微镜:科研之眼,高校命门
全球市场:约 248亿元(2023)
主导企业:德国蔡司、美国赛默飞、日本电子
市场占有率合计 > 80%

📌 国产突破:
2024年1月,广州发布首台国产场发射透射电镜 TH-F120
分辨率达原子级
生物岛实验室主导
应用于半导体缺陷检测

✅ 意义重大:首次进入高端领域试用阶段  
⏳ 挑战仍存:稳定性、自动化程度、售后服务网络待建
3. 光刻机:芯片心脏,终极战场
EUV光刻机:全球仅阿斯麦能造
单台价格:数亿美元
运输需:40集装箱 + 3架波音747

📌 中国现状:
上海微电子(SMEE)主攻DUV(深紫外)
90nm以下制程受限
2026年计划推出EUV原型机 → 追赶进度约落后15年

🛑 外部压制加剧:
2025年美国加强管制
荷兰要求出口许可
中芯国际无法获得先进设备更新

💡 替代路径探索:
使用旧设备延长生命周期
发展新型光刻技术(纳米压印、量子点光刻)
平台化零部件自研(光源、掩模台、双工件台)
五、政策发力:顶层设计推动国产替代

中国政府已意识到问题严重性,近年来密集出台扶持政策:
📌 政策清单与成效

| 政策/行动 | 内容 | 影响 |
|----------|------|-------|
| 《中国制造2025》 | 将几何量精密仪器列为“关键基础” | 提升战略地位 |
| 十四五规划 | 强调“自主可控”,采购倾斜国产设备 | 打开市场入口 |
| 中央财政拨款 | 2024年专项支持 12亿元 | 加速研发落地 |
| 教育贴息贷款 | 高校采购国产仪器享优惠 | 扩大试用场景 |
| 科创板上市通道 | 支持高端仪器企业融资 | 2024年行业融资80起,2025年1-8月达115起 |

🎯 效果初显:
国产仪器开始进入高校、研究院试用
长三角、珠三角形成产业集群
天津大学“量子测量场”项目入选国家重点
六、未来展望:如何走出“卡脖子”困局?
✅ 可行路径建议
1. 强化基础研究,建立“从0到1”的能力
设立国家级精密仪器基础研究中心
鼓励高校开展长期跟踪研究(如材料疲劳、热变形补偿)
推动“科学家+工程师”联合攻关模式
2. 构建国产生态链,打破碎片化格局
成立“精密仪器产业联盟”
统一接口标准、通信协议、数据格式
推动传感器、控制器、执行器协同发展
3. 以“应用场景”驱动技术创新
在半导体、航空航天、生物医药等领域设立示范工程
让国产设备先“能用” → 再“好用” → 最终“必选”
4. 发展替代技术路线,避开专利陷阱
探索非传统光刻(如电子束直写、纳米压印)
发展量子精密测量技术(2035年预计规模达38.7亿美元)
利用AI优化控制算法,弥补硬件差距
5. 人才战略升级:培养“复合型工匠”
加强职业教育,恢复“八级技工”体系
吸引海外高层次人才回国创业
建立“仪器工程师”国家认证制度
七、结语:从“大国”走向“强国”的必经之路

“芯片让我们走得慢,仪器让我们走不了。”

今天的中国,已经不再是那个只会组装的“世界工厂”。我们在消费电子、新能源汽车、光伏等领域实现了弯道超车。

但若想成为真正的科技强国,就必须攻克那些看不见的“硬骨头”——
那些藏在实验室角落里的电镜,
那些运转在晶圆厂深处的光刻机,
那些决定产品质量的精密测量仪。

这是一场比芯片更艰难的战役,因为它考验的是一个国家的科技底蕴、耐心与系统组织能力。

然而,希望已在萌芽:
广州的TH-F120电镜亮起了蓝光,
东昱数量的数控机床开始运转,
生物岛实验室里,年轻的科学家正调试着国产设备……

只要坚持投入、尊重规律、久久为功,

><!--  -->
我们终将拥有自己的“眼睛”去看清微观世界,  
拥有自己的“手”去雕刻纳米结构,  
拥有自己的“大脑”去指挥这场精密交响。

🔚 缺芯尚可缓,无仪则无基。  
   攻克仪器关,方成强国梦。
如何不发帖就快速得到金币道行
 
在线天人地

UID: 1627269

精华: 2
级别: 上清仙尊

发帖
297942
金币
44451
道行
40006
原创
109
奖券
147
斑龄
0
道券
30
获奖
0
座驾
设备
摄影级
在线时间: 37001(小时)
注册时间: 2012-09-03
最后登录: 2025-12-26
只看该作者 板凳  发表于: 昨天 21:06
当前中国在高端科研仪器领域面临的挑战确实比芯片产业更为严峻,主要原因如下:

一、市场垄断与技术封锁
绝对市场控制
美日德三国企业垄断全球90%以上高端仪器市场,尤其在电子显微镜、色谱仪、质谱仪等核心设备领域,五家跨国企业占据99%份额。中国高端仪器国产化率不足20%,部分领域进口依赖度超85%。

技术生态壁垒
高端仪器需光学、材料、算法等多学科交叉集成,非简单零部件组装。中国因学科体系断层(如仪器科学与技术未成一级学科),难以组建跨学科研发团队,连仿制都因专利和技术壁垒无法实现。

二、比芯片更棘手的困境
产业特性制约

回报周期长:仪器研发需10年以上周期,企业投入意愿低,而芯片有海量市场驱动;
市场规模小:全球前20强无中国企业,头部企业年收入超400亿美元,中国企业平均市值不足50亿人民币。
人才与产业脱节
高校培养的精密器械人才因企业研发投入不足转行,产学研转化率低。实验室成果多停留在半成品阶段,性能不稳定无法商用。

三、国产突破路径与进展
技术整合战略
部分企业通过跨国并购实现技术转移(如天美收购欧洲企业),分三阶段推进:原样引进→国产替代→联合研发,部分产品国产化率已达85%。

核心领域突破

电子显微镜:2025年苏州博众发布国产首台0.25纳米分辨率透射电镜;
量子技术:国仪量子将量子测量应用于波谱仪,性能比肩国际品牌。
政策与资本推动
国家大基金三期投入500亿支持半导体材料,科技部设立20亿专项经费。多地推行首台套设备保险补偿,降低国产设备使用风险。

四、突围关键方向
重构学科体系:设立仪器科学一级学科,强化跨学科人才培养;
政策精准扶持:对长周期研发提供税收减免,建立科研设备共享平台减少重复投入;
打通产业链:鼓励零部件供应链与整机企业协同攻关,突破精密光学部件等"卡脖子"环节。
尽管前路艰难,但中国在电子显微镜、量子测量等细分领域的突破已证明:通过技术并购、跨学科协作和政策护航,完全有可能打破垄断僵局。未来需在基础学科投入和产业链协同上持续发力,逐步构建自主仪器技术生态。
如何不发帖就快速得到金币道行
 
天人地
快速回复
限120 字节
认真回复加分,灌水扣分~
 
上一个 下一个