一、工業軟體
1)概述:從世界各國工業產業鏈的發展歷史看,歐美等發達國家不僅在機器裝置的研製上起步很早,而且在各類高階工業軟體上佔據突出的壟斷地位。比如美國著名的新思科技開發的電子設計自動化軟體EDA,成為研製和生產晶片必不可缺的重要軟體。比如大名鼎鼎的德國西門子公司開發的生產資訊管理系統MES,能夠協助企業構造車間生產控制管理平臺。再比如法國馬特拉開發的用於構建二維、三維以及複雜曲面模型軟體EUCLID,能夠設計客機車輛的零部件等各種複雜模型,軟體覆蓋的範圍曾經達到40多個國家上千家制造公司。
2)分類及佔有率:工業軟體涉及的行業和領域非常廣泛,基本上可分為產品研發、生產管理、生產控制、協同整合以及嵌入式工業軟體五大類。值得一提的是,歐美國家牢牢控制了全球超70%的軟體市場份額,尤其是亞太地區的大部分軟體市場也被日韓所佔據,而我們僅擁有近6%的生產份額,特別是在高階以及重要工業軟體上依然需要從國外引進,並形成了對國外軟體長期依賴的局面。
3)軟體巨頭:世界軟體巨頭大體是,歐洲軟體巨頭有德國的西門子、SAP;法國有聞名遐邇的達索與施耐德;瑞士有ABB。美國軟體巨頭有PTC、CADENCE(研發類);還有通用電氣、霍尼韋爾、艾默生(生產類);另外還有Salesforce、甲骨文(管理類);日本有發那科、安川電機。
值得一提的是,在工業領域,法國達索的名字可以說如雷貫耳。全球幾乎所有著名車企都是達索三維設計軟體平臺的終端使用者。尤其在達索構建的虛擬三維世界中,不僅能看到外形,還能試駕試跑,還可以以測試效能。達索同時也參與一系列“大國重器”的研發,比如支撐了C919大飛機、遠洋船、火箭、高鐵,以及千萬家制造型企業。
4)全球軟體百強企業:據之前2018普華永道公佈《全球軟體百強企業》報告(PwC Global 100 Software Leaders)。其中報告列舉了能夠出色利用新技術為客戶提供尖端軟體及服務的公司如下:
1)微軟(Microsoft) 美國 620.14億美元
2)甲骨文(Oracle) 美國 298.81億美元
3)國際商用機器(IBM) 美國 292.86億美元
4)思愛普(SAP) 德國 187.77億美元
5)賽門鐵克(Symantec) 美國 61.38億美元
6)易安信(EMC) 美國 58.44億美元
7)VMware 美國 55.20億美元
8)惠普(HP) 美國 50.82億美元
9)Salesforce.com 美國 48.20億美元
10)財捷(Intuit) 美國 43.24億美元
11)Adobe 美國 40.61億美元
12)冠群電腦(CA Technologies) 美國 40.53億美元
13)SAS 美國 28.84億美元
14)思科(Cisco) 美國 28.36億美元
15)達索系統(Dassault Systemes) 法國 26.95億美元
16)西門子(Siemens) 德國 26.13億美元
17)富士通(Fujitsu) 日本 25.27億美元
18)歐特克(Autodesk) 美國 24.13億美元
19)思傑(Citrix) 美國 23.76億美元
20)谷歌(Google) 美國 22.73億美元
21)日立(Hitachi) 日本 21.59億美元
22)蘋果(Apple) 美國 21.10億美元
23)Infor 美國 20.99億美元
24)新思科技(Synopsys) 美國 19.34億美元
25)英特爾(Intel) 美國 18.99億美元
26)BMC 美國 18.78億美元
27)賽捷(Sage) 英國 17.24億美元
28)ADP 美國 16.60億美元
29)威科(Wolters Kluwer) 荷蘭 15.39億美元
30)紅帽(Red Hat) 美國 15.17億美元
31)OpenText 加拿大 14.96億美元
32)SunGard 美國 14.64億美元
33)日本電氣公司(NEC) 日本 14.41億美元
34)鏗騰電子科技 美國 14.35億美元
35)Hexagon 英國 14.13億美元
36)戴爾(Dell) 美國 13.95億美元
37)天睿(Teradata) 美國 12.21億美元
38)NetApp 美國 11.69億美元
39)NCR 美國 11.57億美元
40)Epic Systems 美國 11.40億美元
41)Constellation Software 加拿大 11.34億美元
42)麥克森(McKesson) 美國 11.23億美元
43)Mentor Graphics 美國 10.76億美元
44)PTC 美國 10.73億美元
45)趨勢科技(Trend Micro) 日本 10.35億美元
46)Nuance Communications 美國 10.09億美元
47)DATEV 德國 9.75億美元
48)Esri 美國 9.60億美元
49)Cerner 美國 9.46億美元
50)ANSYS 美國 9.17億美元
全球排名前50名中,其中美國軟體企業佔據36家;德國3家;日本3家;英國2家等等。
二、資料庫管理系統
所謂資料庫管理系統(Database Management System),是一種操縱和管理資料庫的大型軟體,是用於建立、使用和維護資料庫,簡稱DBMS。是企業進行資料管理及維護不可或缺的資料管理軟體。下面就是全球八大常用資料庫管理系統簡介如下:
1)Oracle:Oracle:是甲骨文公司的款關係資料庫管理系統。它是在資料庫域直處於先地位的產品。可以說Oracle資料庫系統是目前世界上流行的關係資料庫管理系統。
2)Sybase:Sybase是種典型的UNIX或WindowsNT平臺上客戶機/伺服器環境下的大型關係型資料庫系統。
3)Informix:Informix是IBM公司出品的關係資料庫管理系統。作為個整合解決方案,它被定位為作為IBM線上事務處理(OLTP)旗艦資料服務系統。
4)MicrosoftSQLServer:Microsoft SQL Server是Microsoft公司推出的關係型資料庫管理系統。具有使用方便可伸縮性好與相關軟體整合程度高等優點,是個全面的資料庫平臺,使用整合的商業智慧(BI)工具提供了企業的資料管理。
5)Microsoft Access:是結合了Microsoft JetData base Engine和圖形使用者介面兩項特點,由微軟釋出的關係資料庫管理系統。
6)Visual FoxPro:是Microsoft公司推出的資料庫開發軟體,源於美國Fox Software公司推出的資料庫產品FoxBase,在DOS上執行,與xBase系列相容。用FoxPro來開發資料庫,既簡單又方便。
7)DB2:DB2是IBM出品的系列關係型資料庫管理系統,分別在不同的作業系統平臺上服務。
8)MySQL:MySQL是流行的關係型資料庫管理系統,特別是在WEB應用方面,MySQL是好的關係資料庫管理系統。由瑞典MySQLAB公司開發,目前屬於Oracle旗下公司。
三、航空器材
所謂航空器材,是指航空保障物資的總稱。主要包括:1)航空技術裝備及其維護修理所需器材。2)航空地面勤務保障專用裝置及工具。3)航空科研實驗專用儀器及器材。具體則指:飛機機體及其零備件、航空發動機及其零備件、航空儀表電氣裝置及其零備件、航空氧氣裝置及其零備件、航空無線電電子裝置及其零備件、航空標準件及軸承。
全球幾乎所有商用、防務和航空飛機上均有美國霍尼韋爾航空航天集團各類產品和服務的身影。其航空航天集團旗下業務單元研發創新解決方案,以及飛機發動機、駕駛艙和客艙電子裝置、空中無線網路連線、物流等技術和產品。比如航空發動機幾乎被歐美國家所壟斷。航空發動機素有“現代工業皇冠上的明珠之稱”,美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯和美國普拉特·惠特尼是全球的三大航空發動機製造商。
再比如我國航空事業所使用的儀表大部分來自國外,多家外企佔據主要市場。據資料顯示,早在2019年我國現有通用航空儀表市場銷售額約500億元,其中進口裝置銷售額達到300億元,裝置年銷售額達到200億元,90%以上依賴進口。當然航空器材不僅於此,還有很多類別。
四、航空發動機短艙
短艙是在飛機上安放發動機的艙室,主要工作是固定發動機,最佳化發動機氣流,保護髮動機免受外部損害。目前,新一代大涵道比航空發動機短艙,主要由航空業頂級製造商美國古德里奇提供,而我國在這一重要領域尚屬空白。據測算,未來20年中國民用大中型的航空發動機市場空間將超過1.6萬億元,而佔航空發動機1/4左右成本的短艙,預計未來市場空間約4000億元。
短艙是在飛機上安放發動機的艙室,俗稱“房子”,模樣類似整流罩,主要由發動機進氣道、整流罩、內部固定裝置、反推裝置和尾噴口組成,起整流、降噪、保護和為安裝發動機部分附件提供平臺的作用。
航空短艙作為發動機核心裝置,其重要性不言而喻。但世界上能研製民用大涵道比發動機的僅有3家公司,分別是:美國通用電氣(GE)、普拉特·惠尼集團公司(Pratt & Whitney Group)和英國的羅爾斯·羅伊斯(Rolls-Royce)。事實上,能獨立研製高推力大涵道比渦扇發動機短艙的公司全球僅有2家。一個是航空頂級製造商美國古德里奇(GoodRich),其產品運用於波音878和空客A350/A320neo等;另一個是奈賽公司(Nexcelle),是由美國通用和法國賽峰合資,它曾經向波音737、A330等飛機的推進系統提供短艙。
值得一提的是,賽峰集團旗下賽峰短艙公司是世界領先的飛機發動機短艙製造商,負責設計、製造和支援飛機發動機短艙,是目前世界上唯一參與所有細分市場的短艙製造商,中國市場上超過1/4的民用飛機採用了賽峰短艙公司的產品。而我們在這一重要領域尚屬空白。
五、高階軸承鋼
高階軸承鋼就是用來製造精密軸承的原材料,小小軸承看似不起眼,卻被視為“高階裝備的關節”,比如高鐵、大飛機、潛艇、軍艦等“國之重器”都離不開它。
高階軸承鋼到底有多難造?首先,高階軸承鋼需經得住強力的擠壓,“強力”到底有多強呢?比如2020年中國“奮鬥號”潛水器下潛萬米深的馬裡亞納海溝,其承受的壓強是1000個大氣壓左右,相比之下,高階軸承鋼要承受的壓強能達到15000到50000個大氣壓,這種“強力”下的鋼球能不變形都是極少的,可以說是“鋼鐵中的硬漢”了。
僅僅承受強大的擠壓還不夠,高階軸承鋼還要承受高速轉動時所產生的摩擦、超高溫和離心力,在特殊工作環境下的軸承還有特殊要求,比如耐低溫、防腐蝕和抗磁效能等。因此,高階軸承的工作環境嚴峻而複雜,對軸承鋼的質量是有著極為苛刻的要求。
之前我們的高階軸承鋼往往從德國舍弗勒、日本NSK、瑞典SKF等頂級軸承製造商引進。
在鋼鐵行業通常8個PPM的鋼屬於好鋼,而5個PPM的鋼屬於頂級鋼,高階軸承所需要的正是頂級鋼材。高階軸承用鋼的研發、製造與銷售基本上被世界軸承巨頭美國鐵姆肯、瑞典SKF、瑞典奧沃科等所壟斷。並且這些國外巨頭在我們山東煙臺、濟南採購中國的低端材質,運用他們的核心技術做成高階軸承,轉而以十倍的價格回售給中國市場。
根據統計,中國動車組整車技術在世界範圍內處於領跑地位,但在輪對、轉向架以及變速箱等關鍵技術中的關鍵材料生產上整體仍然處於跟跑或並跑階段。尤其是國內動車組車軸主要依賴進口,值得一提的是,在動車組車軸技術要求、材料技術標準等方面缺乏系統的技術儲備。國內主機廠生產的動車組所用的軸箱軸承品牌均為歐洲、日本的。
再比如我國真空脫氣軸承鋼冶金質量的穩定性和疲勞壽命與國外高品質真空脫氣鋼(高鐵軸承用鋼)存在一定差距。不過,國內龍頭興澄特鋼已經攻克一系列技術,並最終生產出具有世界先進水平的高階軸承鋼——經過兩年的檢測及疲勞壽命測試,興澄連鑄軸承鋼的疲勞壽命達到1150小時,是歐洲軸承鋼的2.5倍。不過,在這個領域全面的超越仍然需要時間及不懈的努力。
六、高強度不鏽鋼
超高強度不鏽鋼是不鏽鋼的重要組成部分,雖產量不高,但品種規格多、質量要求高,尤其在國防軍工和國民經濟各部門的應用日益廣泛,屬高科技含量、高附加值產品。該鋼類尚無公認的定義,通常把Rp0.2大於600MPa的不鏽鋼稱為高強度不鏽鋼;把Rp0.2大於1380MPa的高強度不鏽鋼稱為超高強度不鏽鋼。
該鋼類是在二次世界大戰中,為適應軍用飛機、火箭、導彈需求而發展起來的新材料。20世紀50~60年代是沉澱硬化不鏽鋼、70~80年代是時效不鏽鋼高速發展的年代,而現在還在不斷地推陳出新,高速度地發展。在全球高強度不鏽鋼領域、很多國家仍然受制於歐美。值得一提的是,美國Carnegie Illionois鋼鐵公司早在1946年就成功研發了第一代馬氏體沉澱硬化不鏽鋼——Stainless W。
七、光刻膠
所謂光刻膠,是微電子技術中微細圖形加工的關鍵材料之一,特別是近年來大規模和超大規模積體電路領域的應用。印刷工業是光刻膠應用的另一重要領域。 光刻膠是一種有機化合物,它被紫外光曝光後,在顯影溶液中的溶解度會發生變化。矽片製造中所用的光刻膠以液態塗在矽片表面,而後被幹燥成膠膜。
全球主要光刻膠企業基本上以日美企業為主,早在2018年,日本的JSR、東京應化、羅門哈斯、信越化學和富士電子材料等五家企業的市場份額佔到87%。後來,羅門哈斯已經被美國陶氏收購,因此日本四家光刻膠企業市場份額就佔到了72%。從規模上來看,JSR、信越化學等三家日本光刻膠企業中,信越化學無疑是規模最大的。僅看信越化學的營收規模,早在2019財年便達到萬億日元的規模,而且從成長能力來看,信越化學在這三家日本光刻膠企業中是最具較穩定的成長性的。
八、靶材
在靶材領域我們仍高度依賴進口,國內之前竟無一家企業能夠提供高純金屬靶材,全球市場幾乎被日立金屬、TDK等海外企業完全壟斷。比如日本著名的JX公司,佔有全球靶材新品約60%的份額,一直保持著技術原發性優勢,在未來市場中自然也居於主導地位。在高階稀貴金屬靶材的製備主要集中在日本、美國、德國等國家。從產業領域,小型鞭材國產化率比較高,而大型靶材依賴進口。
九、環氧樹脂
在環氧樹脂處於高階領域的幾乎為歐美國家,比如美國的道達爾、CVC;科普斯工業公司等;比如德國著名巨頭陶氏化學Dow、 Covestro科思創 ( 世界500強拜耳集團旗下,全球較大的熱塑性聚氨酯樹脂供應商之一 )、巴斯夫、DSM帝斯曼 、Huntsman亨斯邁 (創立於1970年,全球環氧樹脂行業領先品牌)、再比如英國 Purolite漂萊特 ( 全球規模較大的專業生產離子交換樹脂的跨國集團,行業領先品牌)。事實上,國內中低端品種產能嚴重過剩,而高階產品嚴重依賴進口。
十、微球
微球是我們最缺乏的核心技術之一,微球是什麼?簡單通俗的來說。微球僅僅在微電子領域,我們每年就要進口價值幾百億人民幣的微球。值得一提的是,其中間隔物微球及導電金球全世界只有日本一兩家公司可以提供。甚至三星和LG以及美國都沒有這樣的技術。
微球的直徑只有頭髮粗細的三十分之一,在手機螢幕裡每平方毫米就要用一百個微球。微球撐起了兩個玻璃面板,然後才在兩塊玻璃面板的縫隙裡灌進液晶。如果少了它液晶螢幕將無法生產。沒有微球,晶片的生產、液晶螢幕的生產、食品安全的檢測、疾病的診斷、生物製藥等許多行業都會陷入尷尬的窘境。因此,這個高精尖核心技術我們仍然處於空白。
十一、高階元器件
綜合來看,我國半導體材料業經過過去的發展,各細分領域都有所突破,但產品整體上仍集中在中低端領域,全球大部分高階積體電路材料市場仍被美、日、歐、韓等少數國際大公司壟斷。再比如MLCC是電子裝置中不可缺少的零部件。日本電子元器件廠商憑藉其深厚的技術壁壘,形成了京瓷、TDK、村田製作所、日本電產、日東電工、阿爾卑斯電器、羅姆這七大產業巨頭。
比如村田的陶瓷電容,規格齊全,可以全系列和客戶配套,且品質優異,最終得到很多大客戶的認可;再比如太陽誘電集中研發和生產高容量等高階規格,其高容量電容質量穩定,價格較便宜,得到很多整機廠家的青睞;比如TDK則主攻小尺寸大容量和大尺寸高容量規格的MLCC。以上三家的地位不易撼動,並且由於佔據高階市場,其議價能力也非常強。反倒是低端的MLCC市場,由於民用整機之間競爭激烈,客戶大多面臨著較大的價格壓力。
日本的稻盛和夫曾經說國:“先進材料將會對現有工業技術帶來未來的突破。”日本之所以能夠統治被動元器件產業,一個很重要的原因在於對材料的把控。值得一提的是,MLCC的原材料主要包括MLCC粉體材料和金屬電極。MLCC的粉體材料包括碳酸鋇、氧化鈦、鈦酸鎂等材料,而這些材料基本上都被日商所壟斷。
另外,據《全球石油和化工經濟分析》資料,65%的電子陶瓷粉體市場份額被日本生產商佔據,其中日本堺化學佔比27%,是全球最大的陶瓷粉體生產商;美國Ferro緊隨其後,全球市場份額為19%。特別是日本的村田、TDK、太陽誘電所用的陶瓷粉可實現自研自用,作為產品核心技術,他們的技術處於高度保密,研製的原材料不對外銷售。
十二、手機射頻器件
射頻器件是無線連線的核心,是實現訊號傳送和接收的基礎零件,有著廣泛的應用。隨著5G的到來,射頻器件的需求將大幅增加,預計到2025年射頻前端市場規模有望突破258億美元。全球三大企巨頭壟斷著高階射頻晶片市場,它們分別是:思佳訊(Skyworks)、威訊(Qorvo)以及博通(Broadcom) ,另外,美國高通也佔有一席之地,因此,以上4家公司都是美國企業,且效能和口碑都十分穩定,並且佔據了超過九成的市場份額。換言之,美國控制著當前世界智慧手機的通訊晶片市場。
十三、觸覺感測器
觸覺感測器,是用於機器人中模仿觸覺功能的感測器。按功能可分為接觸覺感測器、力-力矩覺感測器、壓覺感測器和滑覺感測器等。它的原理並不複雜,就是透過向一個一個具有“觸覺”的陣列施以壓力,產生電流,再向機器人傳輸二進位制訊號,並透過更高層的演算法實現軟體和硬體的協同反應,進而實現觸覺操作的反饋,以及輸入和輸出。
根據之前的統計資料,歐洲和日本分別佔有全球18.52%和14.86%的市場份額,發揮不可忽視的重要作用。歐洲和日本的任何變化都可能影響觸覺感測器的發展趨勢。觸覺感測器市場的世界領先參與者有:Tekscan,Pressure Profile Systems,Sensor Products Inc.,Weiss Robotics,SynTouch,Tacterion GmbH等。可以說,這些頂級公司加起來曾經佔總市場份額的71%以上,並有望在預測期內保持其在市場上的主導地位。
十四、電子製造晶片
在晶片領域,中國最有力的競爭對手應當是韓國和美國,而中國晶片在全球市場上影響力並不強大。據Gartner釋出的資料,早在2017年營收規模前十的半導體企業中,無一家屬於中國企業,而美國多達5家,名副其實的晶片霸主。排名第一的是韓國三星。
實話實說,短期內擺脫對國外晶片技術的高度依賴,需要有一個循序漸進的過程,因為像美國、韓國的晶片技術能發展到和今天的程度,也是用了很多時間,投入了大量的金錢,花了幾代人的努力,才獲得目前的晶片領域的霸主地位。
十五、鐳射雷達
據全球市場調研機構IHSMarket預測,2025年全球自動駕駛汽車銷量將達到60萬輛,2035年將達到2100萬輛。而自動駕駛的發展離不開核心零部件鐳射雷達。
全球鐳射雷達的主要力量大多集中在國外,著名廠商包括:Velodyne、Ibeo、Innoviz、Leddar Tech和Quanergy等。事實上,國產鐳射雷達的公司起步較晚,並且國內鐳射雷達產品大多用於服務機器人、地形測繪、建築測量等,價格便宜,更高技術尚不成熟。
十六、高壓柱塞泵
高壓柱塞泵是高階液壓裝備的核心元件,被稱作液壓系統的“心臟”。液壓系統是裝備製造業的關鍵部件之一,被廣泛應用於農林機械、化工、輕紡機械、能源工業機械、冶金工業機械、建材工業機械、機床行業,以及軍工、航空航天、船舶等。之前我們高壓柱塞泵90%以上依賴進口,而且技術受到嚴密封鎖。
十七、真空蒸鍍機
真空蒸鍍機是OLED生產的核心裝置,在生產OLED屏的過程中,要透過真空蒸鍍機將OLED有機發光材料精準、均勻、可控地蒸鍍到玻璃基板上,具有成膜方法簡單、薄膜純度和緻密性高、膜結構和效能獨特等優點。蒸鍍機及蒸鍍工藝是OLED屏生產過程中難度最高的環節之一,可以說,擁有了高效能的真空蒸鍍機才算是真正拿到了OLED屏生產的入場券。
目前,全球的高階蒸鍍機主要由日韓企業等壟斷。經過幾十年的發展,掌握了高階蒸鍍機的日本企業站在了OLED面板產業鏈的最頂端,並且主導著整個OLED產業鏈的發展。真空蒸鍍機是OLED面板製造工藝的心臟。之前,世界上只有日本能生產高階真空蒸鍍機,可以說它扼住了OLED產業的咽喉。
十八、重型燃氣輪機
重型燃氣輪機向來都是全球必爭的領域,原因它是大型的艦船、潛艇等等裝置,不可或缺的關鍵器件,之前我們長期依賴進口。
眾所周知,燃氣輪機被譽為製造業“皇冠上的明珠”,造價十分昂貴。而美國GE、德國西門子、日本三菱巨頭幾乎壟斷了全部的燃氣輪機市場。值得一提的是,GE併購了阿爾斯通的燃氣輪機業務,使得壟斷的情況愈發嚴重。另外三菱還吃下了普惠燃機。三巨頭壟斷之意更加明確。
值得一提的是,中國一位女博士曾經攻克了其中最為尖端的部件,打破了發達國家的壟斷。自主研製的重型燃氣輪機取得了突破性進展,但實用階段還需等待。
十九、銑刀
德國的銑刀在全球領先。比如德國的KHC的價效比在客戶的口碑中一直評價極高。尤其是與KHC合作過的客戶普遍說德國KHC鎢鋼銑刀價效比槓槓的。幾個原因:“KHC”是德國整體硬質合金進口刀具品牌;採用了世界上最先進的德國及瑞士研磨裝置;採用歐洲高品質的鎢鋼棒材,材質等級為0.2μ、0.4μ鎢鋼極細微粒;搭配先進的PLATIT塗層技術。德國的銑刀公司有:
1)瓦爾特(Walter)
2)貝克(Becker):世界著名超硬刀具製造商)
3)博泰(botek):世界著名的精密深孔鑽生產商。
4)維地亞(WIDIA):世界著名的切削刀具製造商
5)威瑪諾(Wemaro):是德國鋁合金及塑鋼型材加工裝置上原配刀具的專業供應商。威瑪諾以良好的企業形象、過硬的產品質量、優越的效能價格比,成為享譽盛名的刀具供應商。
6)JBO:JBO作為世界著名精密螺紋量規板牙製造商。
7)藍幟(Leitz):由6家著名的刀具生產企業強強聯合而成。
8)瑪帕(MAPA):是世界領先的機械加工刀具生產商。
9)蒂泰克斯(TITEX):它是一個在精密切削刀具製造領域擁有110多年經驗的響噹噹的名字。
10)鈷領(GUHRIGN):德國鈷領集團(GUHRIGN)是全球第三大旋轉刀具製造商。
二十、透射電鏡和掃描器
全球最常見的四大品牌:日本電子(JEOL),日立(HITACHI),蔡司(ZEISS)和美國FEI,這幾家的場發射都非常好,全球市場佔有率也比較高。另外荷蘭飛納(PHENOM)實力也非常不錯,曾經有LaB6掃描電鏡推出。飛利浦電子光學公司還在世界上推出了全球第一臺商用透射電子顯微鏡 “EM100”,可以說,飛利浦電子光學公司一直是舉世公認的電鏡產業領袖之一。
值得一提的是,FEI是一家美國的著名高科技公司,是為全球奈米技術團體提供解決方案的創新者和領先供應商, 其生產的產品主要面向半導體、資料儲存、結構生物學、材料和工業領域。國內缺乏人才及關鍵技術,國內之前無一家透射電鏡生產商,掃描電鏡也只有一家生產商北京中科科儀。
二十一、掘進機主軸承
掘進機(全斷面隧道掘進機),是一種十分現代化的工程機械,不僅是掘進,還具備除渣、運輸和支護等功能,長度可達200餘米,總重量在幾百噸甚至幾千噸之間,是地下空間施工的必備機械之一,因其先進性,單臺價值通常高達數千萬到數億元不等。這種機械的整機制造,國產技術沒有問題,但最最關鍵的主軸承幾乎全部依賴進口。
掘進機主軸承承擔著整個機械運轉過程中的載荷,缺少它,整臺掘進機都沒法工作。在地下封閉的空間內,掘進機的工作幾乎全靠主軸承來推動,而這一部件的工作空間環境更為惡劣,經常會超過100攝氏度,而且在此過程中還得承受上萬噸的推力,其難度可想而知,而現代建築行業對於掘進機主軸承的可靠性指標極為嚴苛。值得一提的是,全球掘進機主軸承的市場主要被德國羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF等四大巨頭所壟斷。
二十二、超特密拋光工藝
全球頂級拋光工藝僅有美日爭少數國家掌握,曾經有媒體報道:德國、日本等幾個國家的科學家耗時5年時間,花了近千萬元打造了一個高純度的矽-28材料製成的圓球,這個1kg純矽球要求超精密加工研磨拋光,精密測量(球面度,粗糙度,質量......),可謂是世界上最圓的球。
超精密拋光技術,在現代電子工業中所要完成的使命,不僅僅是平坦化不同的材料,而且要平坦化多層材料,使得幾毫米見方的矽片透過這種‘全域性平坦化’形成上萬至百萬電晶體組成的超大規模積體電路。比如人類發明的計算機從幾十噸變身為現在的幾百克,沒有超精密拋光絕對不行,它是技術靈魂。
美國日本等國際頂級的拋光工藝已經可以滿足60英寸基片原材料的精密拋光要求(屬超大尺寸),他們掌控著超精密拋光工藝的核心技術,牢牢把握了全球市場的主動權。事實上,把控住這項技術,也就在很大程度上掌控了電子製造業的發展。
值得一提的是,日本產拋光機的研磨盤均為定製,不進行批次生產,直接限制了他國仿製;美國的拋光裝置銷往中國,價格一般都在1000萬元以上。因此,美日擁有嚴密的技術封鎖,尤其在超精密拋光領域,美國、日本拋光機磨盤的材料構成和製作工藝一直是個謎。
值得一提的是,我國已經取得一些跨越性的進步。即使拋光液也是以美日企業為主,但優勢已經逐漸縮短。但拋光液市場主要被美國和日本企業所壟斷,比如美國的CabotMicroelectronics、Versum和日本的Fujimi等。其中,CabotMicroelectronics全球拋光液市場佔有率最高。