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    大摩華鑫基金:“卡脖子”的高端制造

    2020-10-26 15:46:40 和訊基金 

      目前,中國已經是一個制造業大國,但還不是一個制造業強國。國內“制造業大而不強”的現狀是由全球產業鏈分工的格局決定的,這種分工體系的特點是國內制造業主要集中在中低端領域,而在高端制造方面技術儲備不足,短板限制明顯。國內“卡脖子”的高端制造問題存在諸多領域:如高檔數控機床、航空發動機、特性材料、生物醫藥、高性能醫療設備和半導體制造等多個產業領域都受到國外制約。其實在建國初期,國內被“卡脖子”的產業更多,經過幾十年改革開放的發展,國內早已解決了“洋火洋釘”等基礎制造問題,這些年國內制造業的進步是非常明顯的,目前面臨的“卡脖子”問題也早已今非昔比。相比起五、六十年代的基礎制造,現在的高端制造更像是由多個學科共同作用和推動的科技成果,它們需要不同領域的復合型技術人才共同協作才能實現突破,實現難度更大。下面,以筆者熟悉的半導體制造為例來對目前“卡脖子”的高端制造問題進行一些分析和探索。

      經過一年多的普及教育,很多人已經認識到芯片制造的難點在工藝流程上,制造難題被卡在了一個叫光刻機的東西上面。這個光刻技術究竟有多難呢?業界有人曾做過一個比喻:光刻就像兩架大飛機同時起飛后并排飛行,然后由其中一架飛機控制一個米粒,另一架飛機控制一把刀在這個米粒上面進行刻字。這個操作的難度系數是非常高的,最新的先進光刻是一項精度達到個位數nm級別的工藝技術。高精度光刻工藝的實現依賴于對精密和純度要求近乎苛刻的半導體設備和材料,這些技術目前被美日等國家壟斷。其實,即使有了滿足要求的設備和材料,還必須要有能夠熟練駕馭這些設備和材料的半導體工藝人才團隊才能完成整個芯片制造。一個完整的芯片制造流程涉及約2000個操作步驟(非嚴格數字),芯片制造流程的復雜性特點決定了必須要有一支訓練有素的高技藝團隊的通力配合才能完成整個工藝,臺灣聚集了這個領域的全球頂尖人才隊伍,因此他們能夠保持在芯片制造先進制程方面的領先地位。另一方面,半導體設備和材料對于資金的需求是巨大的,單看行業頭部公司每年幾十億到百億美元的資本開支就已經把很多公司擋在門外了,某種程度上來說,芯片制造這個行業的資金和技術壁壘已經發展成極少數大國才能抗起的產業。時至今日,半導體產業已經發展成為一個全球精細分工和緊密協作的產業,美國處于絕對的技術主導地位,日本有很多“卡脖子”的零部件和材料,臺灣掌握著最領先的工藝制程良率,中國在封測領域優勢逐漸體現。

      面對半導體制造的“卡脖子”難題,后來者為了實現技術的追趕,首先要加大對基礎技術的研發投入以實現物理和材料學等方面的突破,同時也需要加大專業人才的培養和激勵力度以及資金的規模投入,但筆者認為光憑這些是不夠的。光刻機使用了高達45000個零部件,其用到的技術涉及物理、材料、化學等多個學科領域,堪稱人類認知和科技的結晶,對于這種超高精密和極高復雜度的設備不是靠一個國家或幾個公司就能夠在短期內實現突破的?紤]半導體行業全球協作和精細分工的特征,我們可以換個思路通過化整為零來的方式來實現逐漸突破:應該使參與者盡早融入到這種國際分工體系中并取得一定地位,比如可以鼓勵更多的中小公司集中力量實現對其中部分關鍵零部件的突破和替代,從而換取產業地位節點。關于這一點,我們可以參考日本產業的發展歷史,日本企業在精密加工和制造方面,一直保持著全球技術領先,很多細分領域是被小作坊式的企業把握著,這是一種精益求精的“工匠精神”。中國的制造業經歷了粗放式的發展,目前進入質量提升的階段,在客觀條件上這個階段已經具備誕生世界隱形冠軍的土壤了,希望未來可以看到廣大中小企業通過發揮“工匠精神”在諸多關鍵零部件領域為“卡脖子”的高端制造破局。

     。▽谧髡撸耗Ω康だA鑫基金研究管理部 齊興方)

    (責任編輯:任剛 HF008)
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