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這些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能換?

時間:2020-03-31

來源:OFweek工控網

導語:如果要給歷史名人評個和平獎,非乾隆爺莫屬,因為他為美女六下江南,卻一口拒絕了送上門的工業革命,天朝大國繼續自娛自樂。

如果要給歷史名人評個和平獎,非乾隆爺莫屬,因為他為美女六下江南,卻一口拒絕了送上門的工業革命,天朝大國繼續自娛自樂。

直到1840年,中國人才發現,當年我們看不起的那些洋玩意兒,竟然變成了堅船利炮,轟碎了我們的國門,百年屈辱自此開始。

隨后雖然國人提出了“師夷長技以制夷”的舉措,但始終不得法門,真金白銀打造的北洋水師也被日本踹成了渣。

新中國成立后,我們就非常重視工業化,舉國上演“笨鳥先飛”,誓要把失去的三次工業革命追回來,為此還走了“大躍進”等彎路。卻不想西方列強始終把我們隔離在門外,許多加速工業化的黑科技,對我們來說只能仰望而不可得。

如果世界繼續按原有的秩序發展,能跟黑科技搭上線的只有美元這一硬通貨,誰知一場疫情,澆滅了多少列強夢幻,曾經不起眼的口罩,竟然成為當下全球的硬通貨,而且還一“罩”難求。

那么我們不禁要問,如果拿口罩去換取這些黑科技,那需要多少口罩?今天我們就來聊聊這一問題。

口罩價格走勢

商品的價格由價值及供需決定,因為疫情,口罩的價格波動非常大,疫情之前,口罩的價格大概為:

①醫用一次性口罩:0.2-0.5元/個,0.35元/個為較為常見價格;

②N95口罩:3-15元/個,常規無氣閥N95口罩為5元/個。

從1月下旬國內疫情爆發至今,口罩價格一路走高,在3000多家企業先后轉產口罩后,價格迎來大跌,但仍一“罩”難求,目前價格約為:

①醫用一次性口罩:疫情期間飆漲至8-30元/個,目前已下跌至1-4元每個,良心價為1.5元/個;

②N95口罩:疫情期間漲至100元/個,目前常規無氣閥N95口罩良心價約為15元/個。

生產效率方面,不同的自動化設備,其生產效率也不一樣。醫用一次性口罩機生產效率為80-150個/分鐘不等,最新的設備最快可做到1000個每分鐘;N95口罩的生產難度大很多,生產效率也低很多,效率約為:12-40個/分鐘。為方便本文論述,下面將按如下效率展開分析:

①醫用一次性口罩:120個/分鐘;

②N95:25個/分鐘

下面我們就來看看,硬通貨口罩跟黑科技之間的兌換關系。

EUV光刻機

EUV光刻機是目前最高端的光刻機,全球僅有阿斯麥公司能生產,是芯片工藝邁入高階制程必需的高精尖設備。沒有EUV光刻機,7nm、5nm乃至3nm等先進芯片制造工藝很難實現。

2019年三星跟阿斯麥訂購了15臺EUV光刻機,總價值合約181億人民幣,即單價為12億元人民幣,折算為口罩:

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按一次性醫用口罩120個/分鐘、N95口罩25個/分鐘的效率計算,生產如此當量口罩,即便7*24小時持續生產,一臺設備也需要消耗非常漫長的生產周期:

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航空發動機

航空發動機關鍵制造技術是未來我國航空發動機工業發展的一個重要指標。傳統的制造工藝和生產模式已經無法滿足航空發動機制造在高精度、高質量、高效率、高可靠性等方面的需求,隨之而來的三軸、四軸、五軸數字化加工是未來中國航空發動機制造業發展的重要基礎。

在從渦噴向渦扇、特別是大推力渦扇的提升轉變的世界潮流中,我國從發展理念到技術實踐,大大落伍了,在商用大涵道渦扇發動機領域的研制更是空白。當下,我國急需提升軍用渦扇發動機的性能,解決民用渦扇發動機有無的問題。

在此之前,我們只能購買。我們以C919(與波音737-800同等級別)所需的航空發動機來分析,其發動機是美法合資的GM-CMF渦扇發動機——CFM LEAP-1C,售價約為2000萬美元/臺,折算為口罩,需要:

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要生產如此當量口罩,一臺生產設備7*24小時持續生產需要耗時:

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觸覺傳感器

觸覺傳感器是工業機器人核心部件。精確、穩定的嚴苛要求,攔住了我國大部分企業向觸覺傳感器邁進的步伐,目前國內傳感器企業大多從事氣體、溫度等類型傳感器的生產。在一個有著100多家企業的行業中,幾乎沒有傳感器制造商進行觸覺傳感器的生產。日本陣列式傳感器能在10厘米×10厘米大小的基質中分布100個敏感元件,售價10萬元。

當然也有國產的,而且還很便宜,只需要100元/個,但為保證機器人的精度,進口產品必不可少,此類產品折算為口罩,需要:

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要生產如此當量口罩,一臺生產設備7*24小時持續生產需要耗時:

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019年我國工業機器人產量為186943.4臺,同比增長26.6%,假設一臺工業機器人僅需要1個觸覺傳感器,總量將接近20萬個,以上的口罩需求及生產耗時將乘以20萬。

手機射頻器件

手機主板上1/3的空間是射頻電路。手機發展趨勢是更輕薄,功耗更小,頻段更多,帶寬更大,這就向射頻芯片提出了挑戰。射頻芯片將數字信號轉化成電磁波,4G手機要支持十幾個頻段,5G手機支持的頻段比4G手機還要多,信息帶寬達數百兆。

2019年,射頻芯片市場規模超過160億美元;高端市場基本被Skyworks、Qorvo和博通3家壟斷,高通也占一席之地。射頻器件的另一個關鍵元件——濾波器,也有幾十億美元的市場,完全歸屬Qorvo等國外射頻器件巨頭。整個市場,國產份額幾乎可以忽略不計,而中國又是手機制造大國,2019年全國手機產量為17億臺,占全球產量的90%。

那么按當下的口罩“價值”,兌換160億美元等量價值手機射頻器件所需的口罩為:

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要生產如此當量口罩,一臺生產設備7*24小時持續生產需要耗時:

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按等量價值計算,所需要的生產周期非常長,已遠遠超過了口罩機的生命周期,甚至比個人的生命周期還要長。

燃氣輪機

燃氣輪機廣泛應用于艦船、火車和大型電站。我國具備輕型燃機自主化能力;但重燃仍基本依賴引進。國際上大的重燃廠家,主要是美國GE、日本三菱、德國西門子、意大利安薩爾多4家。與中國合作都附帶苛刻條件:設計技術不轉讓,核心的熱端部件制造技術也不轉讓,僅以許可證方式許可本土制造非核心部件。

2019年上半年,前四大燃氣輪機生產廠家在發電用燃氣輪機市場的份額為:GE 49.66%,西門子26.13%,三菱日立12.36%,安薩爾多6.41%,目前也僅有這四家可以生產最高水平的H/J級燃氣輪機。

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300MW燃氣輪機價格(單位:萬元,資料來源:造價與財評)

300MW級的燃氣輪機價格都是2億元以上,另外起始備件費、啟動費、月度固定費、運行時間費等維護費也極其高昂,如上海臨港燃機與西門子簽訂的燃機長期維修協議,全年修理費平均為1.2億元/年。

如果以2.5億元的設備采購+1年1億元的維護費計算,3.5億元需要的等價口罩為:

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要生產如此當量口罩,一臺生產設備7*24小時持續生產需要耗時:

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可見燃氣輪機采購及使用費用之高昂,口罩機就是累死,其生命周期產量都難以換到等價的產品及服務。當然,如果中國的制造能力提升后,燃氣輪機的采購價至少下跌一半。

掘進機主軸承

主軸承有全斷面隧道掘進機的“心臟”之稱,承擔著掘進機運轉過程的主要載荷,是刀盤驅動系統的關鍵部件,工作所處狀況十分惡劣。與直徑僅有幾百毫米的傳統滾動軸承相比,掘進機主軸承直徑一般為幾米,是結構最復雜的一種軸承,制造需要上百道工序。就掘進機整機制造能力而言,國產掘進機已接近世界最先進水平,但最關鍵的主軸承全部依賴進口。德國的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占據市場。

2018年我國的國產掘進機年生產規模大約是450臺,但主軸承幾乎都采用的是進口產品 ,為此我們付出了10億元的代價,平均單價超過220萬元/根,折算為口罩為:

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要生產如此當量口罩,一臺生產設備7*24小時持續生產需要耗時:

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掃描電鏡

掃描電子顯微鏡,一種高端的電子光學儀器,它被廣泛地應用于材料、生物、醫學、冶金、化學和半導體等各個研究領域和工業部門,被稱為“微觀相機”目前我國科研與工業部門所用的掃描電鏡嚴重依賴進口,每年我國花費超過1億美元采購的幾百臺掃描電鏡中,主要產自美、日、德和捷克等國。國產掃描電鏡只占約5%—10%。

不同的掃描電鏡產品,其價格相差較大,且同一產品,價格浮動范圍也很大,以泰斯肯的TESCAN S9000X氙等離子源雙束FIB系統為例,其價格在700萬-1500萬元之間,以最低價700萬為例,折算為口罩,需要:

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要生產如此當量口罩,一臺生產設備7*24小時持續生產需要耗時:

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后記:技術有市無價

上面提到的這些設備,只是卡我國工業化進程的核心設備及技術中很少的一部分,此外還有激光雷達、高端電容電阻、核心工業軟件、ITO靶材、機器人核心算法、航空鋼材、銑刀、高端軸承鋼、高壓柱塞泵等。

在這么多的核心軟硬件產品中,有部分我們可以購買到,但有部分產品是有錢都無法購買得到,如支持7nm及以下制程的EUV光刻機。

而在如上的折算中,是把口罩的成本也計算進去了,實際上一個口罩的利潤僅幾分錢,是歐美國家不屑于生產的品類,如果以利潤來交換,所需的口罩數量更為龐大。

另外,用錢買到的僅僅是產品的使用權,并不是產品的發明權,ASML就曾經說過:把圖紙公布,中國人也造不出。

這說明,與購買相比,我國的工業基礎能力、科研能力、持續創新能力還很薄弱,而這遠比錢來的更重要,只有自強不息,不斷開拓進取,我們才能在“口罩自由”的基礎上,實現技術自由、工業自由。

而這條路,我們還有很遠的距離要走。


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