目前,中國已經(jīng)是一個制造業(yè)大國,但還不是一個制造業(yè)強(qiáng)國。國內(nèi)“制造業(yè)大而不強(qiáng)”的現(xiàn)狀是由全球產(chǎn)業(yè)鏈分工的格局決定的,這種分工體系的特點(diǎn)是國內(nèi)制造業(yè)主要集中在中低端領(lǐng)域,而在高端制造方面技術(shù)儲備不足,短板限制明顯。國內(nèi)“卡脖子”的高端制造問題存在諸多領(lǐng)域:如高檔數(shù)控機(jī)床、航空發(fā)動機(jī)、特性材料、生物醫(yī)藥、高性能醫(yī)療設(shè)備和半導(dǎo)體制造等多個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都受到國外制約。其實(shí)在建國初期,國內(nèi)被“卡脖子”的產(chǎn)業(yè)更多,經(jīng)過幾十年改革開放的發(fā)展,國內(nèi)早已解決了“洋火洋釘”等基礎(chǔ)制造問題,這些年國內(nèi)制造業(yè)的進(jìn)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(chǔ)制造,現(xiàn)在的高端制造更像是由多個學(xué)科共同作用和推動的科技成果,它們需要不同領(lǐng)域的復(fù)合型技術(shù)人才共同協(xié)作才能實(shí)現(xiàn)突破,實(shí)現(xiàn)難度更大。下面,以筆者熟悉的半導(dǎo)體制造為例來對目前“卡脖子”的高端制造問題進(jìn)行一些分析和探索。
經(jīng)過一年多的普及教育,很多人已經(jīng)認(rèn)識到芯片制造的難點(diǎn)在工藝流程上,制造難題被卡在了一個叫光刻機(jī)的東西上面。這個光刻技術(shù)究竟有多難呢?業(yè)界有人曾做過一個比喻:光刻就像兩架大飛機(jī)同時起飛后并排飛行,然后由其中一架飛機(jī)控制一個米粒,另一架飛機(jī)控制一把刀在這個米粒上面進(jìn)行刻字。這個操作的難度系數(shù)是非常高的,最新的先進(jìn)光刻是一項(xiàng)精度達(dá)到個位數(shù)nm級別的工藝技術(shù)。高精度光刻工藝的實(shí)現(xiàn)依賴于對精密和純度要求近乎苛刻的半導(dǎo)體設(shè)備和材料,這些技術(shù)目前被美日等國家壟斷。其實(shí),即使有了滿足要求的設(shè)備和材料,還必須要有能夠熟練駕馭這些設(shè)備和材料的半導(dǎo)體工藝人才團(tuán)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(yán)格數(shù)字),芯片制造流程的復(fù)雜性特點(diǎn)決定了必須要有一支訓(xùn)練有素的高技藝團(tuán)隊的通力配合才能完成整個工藝,臺灣聚集了這個領(lǐng)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(jìn)制程方面的領(lǐng)先地位。另一方面,半導(dǎo)體設(shè)備和材料對于資金的需求是巨大的,單看行業(yè)頭部公司每年幾十億到百億美元的資本開支就已經(jīng)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(yè)的資金和技術(shù)壁壘已經(jīng)發(fā)展成極少數(shù)大國才能抗起的產(chǎn)業(yè)。時至今日,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個全球精細(xì)分工和緊密協(xié)作的產(chǎn)業(yè),美國處于絕對的技術(shù)主導(dǎo)地位,日本有很多“卡脖子”的零部件和材料,臺灣掌握著最領(lǐng)先的工藝制程良率,中國在封測領(lǐng)域優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)。
面對半導(dǎo)體制造的“卡脖子”難題,后來者為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)的追趕,首先要加大對基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)投入以實(shí)現(xiàn)物理和材料學(xué)等方面的突破,同時也需要加大專業(yè)人才的培養(yǎng)和激勵力度以及資金的規(guī)模投入,但筆者認(rèn)為光憑這些是不夠的。光刻機(jī)使用了高達(dá)45000個零部件,其用到的技術(shù)涉及物理、材料、化學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域,堪稱人類認(rèn)知和科技的結(jié)晶,對于這種超高精密和極高復(fù)雜度的設(shè)備不是靠一個國家或幾個公司就能夠在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破的。考慮半導(dǎo)體行業(yè)全球協(xié)作和精細(xì)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(shí)現(xiàn)逐漸突破:應(yīng)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(shí)現(xiàn)對其中部分關(guān)鍵零部件的突破和替代,從而換取產(chǎn)業(yè)地位節(jié)點(diǎn)。關(guān)于這一點(diǎn),我們可以參考日本產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史,日本企業(yè)在精密加工和制造方面,一直保持著全球技術(shù)領(lǐng)先,很多細(xì)分領(lǐng)域是被小作坊式的企業(yè)把握著,這是一種精益求精的“工匠精神”。中國的制造業(yè)經(jīng)歷了粗放式的發(fā)展,目前進(jìn)入質(zhì)量提升的階段,在客觀條件上這個階段已經(jīng)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(yè)通過發(fā)揮“工匠精神”在諸多關(guān)鍵零部件領(lǐng)域?yàn)椤翱ú弊印钡母叨酥圃炱凭帧?/P>
(專欄作者:摩根士丹利華鑫基金研究管理部 齊興方)
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