這些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能換?

時(shí)間:2020-03-31

來源:OFweek工控網(wǎng)

導(dǎo)語:如果要給歷史名人評(píng)個(gè)和平獎(jiǎng),非乾隆爺莫屬,因?yàn)樗麨槊琅陆?,卻一口拒絕了送上門的工業(yè)革命,天朝大國(guó)繼續(xù)自娛自樂。

如果要給歷史名人評(píng)個(gè)和平獎(jiǎng),非乾隆爺莫屬,因?yàn)樗麨槊琅陆希瑓s一口拒絕了送上門的工業(yè)革命,天朝大國(guó)繼續(xù)自娛自樂。

直到1840年,中國(guó)人才發(fā)現(xiàn),當(dāng)年我們看不起的那些洋玩意兒,竟然變成了堅(jiān)船利炮,轟碎了我們的國(guó)門,百年屈辱自此開始。

隨后雖然國(guó)人提出了“師夷長(zhǎng)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(guó)成立后,我們就非常重視工業(yè)化,舉國(guó)上演“笨鳥先飛”,誓要把失去的三次工業(yè)革命追回來,為此還走了“大躍進(jìn)”等彎路。卻不想西方列強(qiáng)始終把我們隔離在門外,許多加速工業(yè)化的黑科技,對(duì)我們來說只能仰望而不可得。

如果世界繼續(xù)按原有的秩序發(fā)展,能跟黑科技搭上線的只有美元這一硬通貨,誰知一場(chǎng)疫情,澆滅了多少列強(qiáng)夢(mèng)幻,曾經(jīng)不起眼的口罩,竟然成為當(dāng)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(jià)格走勢(shì)

商品的價(jià)格由價(jià)值及供需決定,因?yàn)橐咔?,口罩的價(jià)格波動(dòng)非常大,疫情之前,口罩的價(jià)格大概為:

①醫(yī)用一次性口罩:0.2-0.5元/個(gè),0.35元/個(gè)為較為常見價(jià)格;

②N95口罩:3-15元/個(gè),常規(guī)無氣閥N95口罩為5元/個(gè)。

從1月下旬國(guó)內(nèi)疫情爆發(fā)至今,口罩價(jià)格一路走高,在3000多家企業(yè)先后轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩后,價(jià)格迎來大跌,但仍一“罩”難求,目前價(jià)格約為:

①醫(yī)用一次性口罩:疫情期間飆漲至8-30元/個(gè),目前已下跌至1-4元每個(gè),良心價(jià)為1.5元/個(gè);

②N95口罩:疫情期間漲至100元/個(gè),目前常規(guī)無氣閥N95口罩良心價(jià)約為15元/個(gè)。

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

①醫(yī)用一次性口罩:120個(gè)/分鐘;

②N95:25個(gè)/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(guān)系。

EUV光刻機(jī)

EUV光刻機(jī)是目前最高端的光刻機(jī),全球僅有阿斯麥公司能生產(chǎn),是芯片工藝邁入高階制程必需的高精尖設(shè)備。沒有EUV光刻機(jī),7nm、5nm乃至3nm等先進(jìn)芯片制造工藝很難實(shí)現(xiàn)。

2019年三星跟阿斯麥訂購(gòu)了15臺(tái)EUV光刻機(jī),總價(jià)值合約181億人民幣,即單價(jià)為12億元人民幣,折算為口罩:

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按一次性醫(yī)用口罩120個(gè)/分鐘、N95口罩25個(gè)/分鐘的效率計(jì)算,生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,即便7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn),一臺(tái)設(shè)備也需要消耗非常漫長(zhǎng)的生產(chǎn)周期:

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航空發(fā)動(dòng)機(jī)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵制造技術(shù)是未來我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的制造工藝和生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造在高精度、高質(zhì)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(shù)字化加工是未來中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

在從渦噴向渦扇、特別是大推力渦扇的提升轉(zhuǎn)變的世界潮流中,我國(guó)從發(fā)展理念到技術(shù)實(shí)踐,大大落伍了,在商用大涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的研制更是空白。當(dāng)下,我國(guó)急需提升軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,解決民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)有無的問題。

在此之前,我們只能購(gòu)買。我們以C919(與波音737-800同等級(jí)別)所需的航空發(fā)動(dòng)機(jī)來分析,其發(fā)動(dòng)機(jī)是美法合資的GM-CMF渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)——CFM LEAP-1C,售價(jià)約為2000萬美元/臺(tái),折算為口罩,需要:

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要生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn)需要耗時(shí):

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觸覺傳感器

觸覺傳感器是工業(yè)機(jī)器人核心部件。精確、穩(wěn)定的嚴(yán)苛要求,攔住了我國(guó)大部分企業(yè)向觸覺傳感器邁進(jìn)的步伐,目前國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)大多從事氣體、溫度等類型傳感器的生產(chǎn)。在一個(gè)有著100多家企業(yè)的行業(yè)中,幾乎沒有傳感器制造商進(jìn)行觸覺傳感器的生產(chǎn)。日本陣列式傳感器能在10厘米×10厘米大小的基質(zhì)中分布100個(gè)敏感元件,售價(jià)10萬元。

當(dāng)然也有國(guó)產(chǎn)的,而且還很便宜,只需要100元/個(gè),但為保證機(jī)器人的精度,進(jìn)口產(chǎn)品必不可少,此類產(chǎn)品折算為口罩,需要:

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要生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn)需要耗時(shí):

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019年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為186943.4臺(tái),同比增長(zhǎng)26.6%,假設(shè)一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人僅需要1個(gè)觸覺傳感器,總量將接近20萬個(gè),以上的口罩需求及生產(chǎn)耗時(shí)將乘以20萬。

手機(jī)射頻器件

手機(jī)主板上1/3的空間是射頻電路。手機(jī)發(fā)展趨勢(shì)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(zhàn)。射頻芯片將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波,4G手機(jī)要支持十幾個(gè)頻段,5G手機(jī)支持的頻段比4G手機(jī)還要多,信息帶寬達(dá)數(shù)百兆。

2019年,射頻芯片市場(chǎng)規(guī)模超過160億美元;高端市場(chǎng)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(gè)關(guān)鍵元件——濾波器,也有幾十億美元的市場(chǎng),完全歸屬Q(mào)orvo等國(guó)外射頻器件巨頭。整個(gè)市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)份額幾乎可以忽略不計(jì),而中國(guó)又是手機(jī)制造大國(guó),2019年全國(guó)手機(jī)產(chǎn)量為17億臺(tái),占全球產(chǎn)量的90%。

那么按當(dāng)下的口罩“價(jià)值”,兌換160億美元等量?jī)r(jià)值手機(jī)射頻器件所需的口罩為:

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要生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn)需要耗時(shí):

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按等量?jī)r(jià)值計(jì)算,所需要的生產(chǎn)周期非常長(zhǎng),已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了口罩機(jī)的生命周期,甚至比個(gè)人的生命周期還要長(zhǎng)。

燃?xì)廨啓C(jī)

燃?xì)廨啓C(jī)廣泛應(yīng)用于艦船、火車和大型電站。我國(guó)具備輕型燃機(jī)自主化能力;但重燃仍基本依賴引進(jìn)。國(guó)際上大的重燃廠家,主要是美國(guó)GE、日本三菱、德國(guó)西門子、意大利安薩爾多4家。與中國(guó)合作都附帶苛刻條件:設(shè)計(jì)技術(shù)不轉(zhuǎn)讓,核心的熱端部件制造技術(shù)也不轉(zhuǎn)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?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠家在發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)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(chǎn)最高水平的H/J級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)。

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300MW燃?xì)廨啓C(jī)價(jià)格(單位:萬元,資料來源:造價(jià)與財(cái)評(píng))

300MW級(jí)的燃?xì)廨啓C(jī)價(jià)格都是2億元以上,另外起始備件費(fèi)、啟動(dòng)費(fèi)、月度固定費(fèi)、運(yùn)行時(shí)間費(fèi)等維護(hù)費(fèi)也極其高昂,如上海臨港燃機(jī)與西門子簽訂的燃機(jī)長(zhǎng)期維修協(xié)議,全年修理費(fèi)平均為1.2億元/年。

如果以2.5億元的設(shè)備采購(gòu)+1年1億元的維護(hù)費(fèi)計(jì)算,3.5億元需要的等價(jià)口罩為:

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要生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn)需要耗時(shí):

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可見燃?xì)廨啓C(jī)采購(gòu)及使用費(fèi)用之高昂,口罩機(jī)就是累死,其生命周期產(chǎn)量都難以換到等價(jià)的產(chǎn)品及服務(wù)。當(dāng)然,如果中國(guó)的制造能力提升后,燃?xì)廨啓C(jī)的采購(gòu)價(jià)至少下跌一半。

掘進(jìn)機(jī)主軸承

主軸承有全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的“心臟”之稱,承擔(dān)著掘進(jìn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的主要載荷,是刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)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(tǒng)滾動(dòng)軸承相比,掘進(jìn)機(jī)主軸承直徑一般為幾米,是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種軸承,制造需要上百道工序。就掘進(jìn)機(jī)整機(jī)制造能力而言,國(guó)產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)已接近世界最先進(jìn)水平,但最關(guān)鍵的主軸承全部依賴進(jìn)口。德國(guó)的羅特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占據(jù)市場(chǎng)。

2018年我國(guó)的國(guó)產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)年生產(chǎn)規(guī)模大約是450臺(tái),但主軸承幾乎都采用的是進(jìn)口產(chǎn)品 ,為此我們付出了10億元的代價(jià),平均單價(jià)超過220萬元/根,折算為口罩為:

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要生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn)需要耗時(shí):

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掃描電鏡

掃描電子顯微鏡,一種高端的電子光學(xué)儀器,它被廣泛地應(yīng)用于材料、生物、醫(yī)學(xué)、冶金、化學(xué)和半導(dǎo)體等各個(gè)研究領(lǐng)域和工業(yè)部門,被稱為“微觀相機(jī)”目前我國(guó)科研與工業(yè)部門所用的掃描電鏡嚴(yán)重依賴進(jìn)口,每年我國(guó)花費(fèi)超過1億美元采購(gòu)的幾百臺(tái)掃描電鏡中,主要產(chǎn)自美、日、德和捷克等國(guó)。國(guó)產(chǎn)掃描電鏡只占約5%—10%。

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

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要生產(chǎn)如此當(dāng)量口罩,一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備7*24小時(shí)持續(xù)生產(chǎn)需要耗時(shí):

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后記:技術(shù)有市無價(jià)

上面提到的這些設(shè)備,只是卡我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的核心設(shè)備及技術(shù)中很少的一部分,此外還有激光雷達(dá)、高端電容電阻、核心工業(yè)軟件、ITO靶材、機(jī)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(chǎn)品中,有部分我們可以購(gòu)買到,但有部分產(chǎn)品是有錢都無法購(gòu)買得到,如支持7nm及以下制程的EUV光刻機(jī)。

而在如上的折算中,是把口罩的成本也計(jì)算進(jìn)去了,實(shí)際上一個(gè)口罩的利潤(rùn)僅幾分錢,是歐美國(guó)家不屑于生產(chǎn)的品類,如果以利潤(rùn)來交換,所需的口罩?jǐn)?shù)量更為龐大。

另外,用錢買到的僅僅是產(chǎn)品的使用權(quán),并不是產(chǎn)品的發(fā)明權(quán),ASML就曾經(jīng)說過:把圖紙公布,中國(guó)人也造不出。

這說明,與購(gòu)買相比,我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)能力、科研能力、持續(xù)創(chuàng)新能力還很薄弱,而這遠(yuǎn)比錢來的更重要,只有自強(qiáng)不息,不斷開拓進(jìn)取,我們才能在“口罩自由”的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)技術(shù)自由、工業(yè)自由。

而這條路,我們還有很遠(yuǎn)的距離要走。


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