这两种技术我国至今未能掌握,必须依赖进口,还要受制于人

我国的科技发展,从建国后从来都是饱受重视的。

从近代的历史中走来,“落后就要挨打”可以说已经刻入了国人骨子里——一个国家要想变得强盛,是肯定离不开科学技术的进步发展的。

于是,我们在战火刚平息不久后,就开始积极着手研发:在严峻环境下诞生的“两弹一星”就是最好的证明,无数华人科学家争先恐后归国,只为祖国能够不在这项关键处落后于人;

再看新时代的科研工作者,站在前辈巨人们的肩膀上,努力摘取更多的科技硕果,在诸如5G、新能源、量子计算领域均有成就。

原子弹

一代代科学家们的奉献固然令人深受激励,但谦逊也一直是中华民族的优良品德。

在一些领域和关键技术上,我国目前依然处于下风,甚至受制于人,但我们提到这些绝对不是为了“涨他人士气”,而是为了知己知彼百战不殆、能在未来有所突破。

在这些暂时落后的技术中,最具有代表性的两项莫过于汽车领域的变速箱技术和通讯领域的光刻机技术,从“行”到“芯”,都时刻牵动着国人们的心。

变速箱技术

国内厂商偏爱“双离合”变速箱的无奈现状

变速箱主要分为AT、CVT、AMT和双离合四种,顾名思义可知,是调节汽车行驶速度、动力的重要助手,对于汽车的重要性可见一斑。

而在国内的汽车领域,有一项“默契”又“无奈”的现实,那就是我们本土的国产车对于“双离合”变速箱的装配选择。

在应用如此广泛的情况下,汽车的驾驶者们对于双离合变速箱的实际评价却并不高,这点相信大家都或多或少听说过:顿挫、扭矩不够、换挡时间较长、故障率较高等等。

尤其是在早期,干式双离合可以说几乎把上述问题犯了个遍,令现在的消费者可以说“避之不及”。

这些问题总结下来,主要分为两个方面,那就是驾驶效能与驾驶体验。

变速箱技术

前者可以从“扭矩”问题中看出,扭矩对汽车加速能力影响极大,基本可以决定这辆汽车在起步加速、上坡攀爬、加速超车风险和越野这些方面的能力,而在列举后大家也会发现,这实在是连“门外汉”选车都会想到的方面;

后者则更关乎消费者内心选择,试想如果在同一个价格区间内,谁会选择驾驶起来存在不够顺畅、“推背感”较强乃至发生小故障概率更大的汽车呢?

消费者对双离合变速箱的“怨声载道”,国产汽车厂商肯定不是主观上愿意“充耳不闻”。

要是技术在手,国产汽车肯定乐意采用效率更高、体验感更好的其他种类变速箱,这也能实现在市场上的双赢——关键就在于,技术并不“在手”。

变速箱技术

变速箱技术行进困难的原因

变速箱核心技术在哪?自然是藏在“专利壁垒”后方。何谓“专利壁垒”?我们都知道,专利标志着个人或是组织对某一项特定技术的独享权益,这在任何国家都是受到法律的明文保护的。

毫不夸张地说,从第一次工业革命时期,英国等国家就已经深谙“专利”的重要性,着重保护专利,不仅能够鼓励科技工作者,更能获得长远收益。

于是,在一项项经过认证的专利面前,后来者想要使用,就需要缴纳相应的费用,这些高昂的专利费往往还是相比较之下“容易”解决的壁垒,因为在此之外再次研发出新的专利技术,所需要耗费的人力物力成本代价可要高得多。

变速箱技术

更何况这些专利可并不仅仅在于变速箱技术本身,还有围绕变速箱技术的种种方案、路径规划。

通俗点说,在一些重要问题上,国外的汽车企业就连“最优解”都已经注册了专利权,国产汽车在分一杯“专利羹”阶段就已经落后于人,事到如今,摆在面前的现实选择就剩下了残酷的“选择哪种专利”。

回过头再看双离合变速箱技术,大家现在应该能理解其中的无奈:价高的“最优解”专利是很多汽车企业难以承担的,这种情况下只能在成本范围内尽可能选择变速箱技术。

更何况还有附带的一系列相关技术,诸如核心部件的材料高标准要求,更是国产汽车行业之“痛”。

变速箱技术

我国变速箱技术的未来

由前文可知,在国外已经成形的汽车技术和繁多而细致的“专利大山”下,国产汽车想要研发的难度不言而喻。

在汽车变速箱领域,相当于“图纸”都是由国外的厂家们勾勒出来的,这种情况下,我国汽车要想在变速箱技术上有所突破,那定然是涉及关键原理的重大突破。故而变速箱技术距离真正到我们“手中”,还是存在一段距离的。

但我们也不用灰心,可以从现阶段的每一步开始走起——就例如“双离合”之痛,涉及国产汽车企业对相关专利的取舍,是否要花大价钱采用更为先进的变速箱技术,以及如何将其利益最大化,都是企业需要考虑的实际问题。

诚然目标现阶段依然较为遥远,但绝对不是“遥不可及”,我们要对在变速箱领域奋斗的科研工作者们抱有信心,期待在不久后的未来,国产车的变速箱能够化“无奈”为“有成”!

变速箱技术

“芯片战”中的关键角色——光刻机

美国一声“限制芯片出口”令下,短短几年内,“芯片”就成为了我国上下的重点关注对象。

这是在时间上离我们最近、实际应用上我们最熟悉的领域,也同样可想而知,“卡脖子”之类的形容毫无夸张之意。

在通讯领域,小小的一块芯片,承载的却是数不清的科研人的研究结晶与核心技术的层层累加。自然,光刻机作为能够制造芯片的设备,也成了各方关注的重中之重。

要知道,在美国的这场“芯片战”中,就有一环是所谓的“三边同盟”——这涉及荷兰的ASML企业与日本的半导体企业,美国的最终目的,是达成在整个半导体领域的技术“封锁”。

ASML

ASML作为全球范围内顶尖的光刻机制造企业,其背后倾注的技术是常人难以想象的。曾有一位美国工程师坦言,“光刻机中的一个小零件,都足以让我调试十年”。

这话也绝无夸张的成分,芯片的存在已经是精密,生产芯片的设备的要求又怎么可能低?

可以说,ASML是荷兰的又“不是”荷兰的:其生产的光刻机所包含的零部件、轴承、光源技术、光学设备,均来自在这些领域拥有顶尖技术的国家,是多个科技强国联合的结晶。

ASML

光刻机技术,落后于何处?

在这种情况下,其他国家要想在芯片生产环节站住脚,基本要靠进口荷兰ASML的光刻机。然而,就是在这种几乎是“刚需”的现状下,以美国为首的西方国家,决定在这方面对我们加以限制,居心何其叵测!

首先我们要清楚,光刻机本身的体量是庞大的,就如上文所说,涉及的零部件和关键技术往往都是全球中的顶尖国家在负责生产,这本身就是一种科技“聚合”的产物。

西方集合多个国家制造出的光刻机,我国需要靠一己之力,完成从“0”到“1”的突破,难度之大是直观的。

其次,光刻机的研发所需要耗费的成本是非常大的。且不说原料的高标准,就说其中的每一个复杂的生产步骤,都需要逐步验证来保证最终执行的万无一失——这就是一大笔费用。

光刻机

再说光刻机的生产,本身对作业环境就有着极高的要求,例如空气净化、恒温保持、湿度调节等,那么调节生产环境所需要的一系列损耗,同样是无法避免的成本费用。

再者,要谈到光刻机研发,“风险”也是无法避开的实际问题。

在研发过程中的任何一处细微的偏差、人为的失误、数据的差值,都会导致这个阶段的所有成本“功亏一篑”,哪怕这些失误对后续研发有帮助,所耗费的成本代价也是需要承担的。

更何况我国在这个阶段几乎是从头摸索,需要“吃一堑长一智”的过程。如此算来,无论是核心技术需要的科研人员,还是研发过程中随之产生的巨额成本,都需要我国独自扛起这副重担。

ASML

敢问光刻机路在何方?

不过我国从来没有被“代价”吓退过,上海微电子公司就是最好的证明:该公司独立将光刻机的精度突破到28nm。

这对于从头到尾都要“靠自己”的我们来说,无疑是近乎“原子弹爆炸”般的好消息。

更何况随着我国在光刻机领域的突破,以及芯片精度的提升,我们可以说,自主研发光刻机这条路,黎明就在前方!

在“芯片战”开始之初趾高气扬,声称“我把图纸给你们,你们也做不出来”的ASML总裁,眼见中国自主研发光刻机真的有望、自己要失去这个大客户,反倒又慌了神,又作出诸如要对中国扩大出口的决定,徒增笑料。

光刻机

科研道路是最难走的,同样也是最让国家强盛,并且能惠及人民的一条道路。诚然“路漫漫其修远兮”,但我们一定能在“求索”中,摘下更多技术的果实!


参考文献

  1. 汽车机械式变速器现代设计方法应用,《内燃机与配件》,2021 年第 005 期
  2. 光刻技术的挑战和解决思路,《精细与专用化学品》,2021 年第 004 期
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页面更新:2024-02-03

标签:光刻   我国   受制于人   荷兰   技术   变速箱   离合   芯片   专利   领域   汽车

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