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这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

如果要给历史名人评个和平奖,非乾隆爷莫属,因为他为美女六下江南,却一口拒绝了送上门的工业革命,天朝大国继续自娱自乐。

直到1840年,中国人才发现,当年我们看不起的那些洋玩意儿,竟然变成了坚船利炮,轰碎了我们的国门,百年屈辱自此开始。

随后虽然国人提出了“师夷长技以制夷”的举措,但始终不得法门,真金白银打造的北洋水师也被日本踹成了渣。

新中国成立后,我们就非常重视工业化,举国上演“笨鸟先飞”,誓要把失去的三次工业革命追回来,为此还走了“大跃进”等弯路。却不想西方列强始终把我们隔离在门外,许多加速工业化的黑科技,对我们来说只能仰望而不可得。

如果世界继续按原有的秩序发展,能跟黑科技搭上线的只有美元这一硬通货,谁知一场疫情,浇灭了多少列强梦幻,曾经不起眼的口罩,竟然成为当下全球的硬通货,而且还一“罩”难求。

那么我们不禁要问,如果拿口罩去换取这些黑科技,那需要多少口罩?今天我们就来聊聊这一问题。

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

图片来源:OFweek工控

口罩价格走势

商品的价格由价值及供需决定,因为疫情,口罩的价格波动非常大,疫情之前,口罩的价格大概为:

①医用一次性口罩:0.2-0.5元/个,0.35元/个为较为常见价格;

②N95口罩:3-15元/个,常规无气阀N95口罩为5元/个。

从1月下旬国内疫情爆发至今,口罩价格一路走高,在3000多家企业先后转产口罩后,价格迎来大跌,但仍一“罩”难求,目前价格约为:

①医用一次性口罩:疫情期间飙涨至8-30元/个,目前已下跌至1-4元每个,良心价为1.5元/个;

②N95口罩:疫情期间涨至100元/个,目前常规无气阀N95口罩良心价约为15元/个。

生产效率方面,不同的自动化设备,其生产效率也不一样。医用一次性口罩机生产效率为80-150个/分钟不等,最新的设备最快可做到1000个每分钟;N95口罩的生产难度大很多,生产效率也低很多,效率约为:12-40个/分钟。为方便本文论述,下面将按如下效率展开分析:

①医用一次性口罩:120个/分钟;

②N95:25个/分钟

下面我们就来看看,硬通货口罩跟黑科技之间的兑换关系。

EUV光刻机

EUV光刻机是目前最高端的光刻机,全球仅有阿斯麦公司能生产,是芯片工艺迈入高阶制程必需的高精尖设备。没有EUV光刻机,7nm、5nm乃至3nm等先进芯片制造工艺很难实现。

2019年三星跟阿斯麦订购了15台EUV光刻机,总价值合约181亿人民币,即单价为12亿元人民币,折算为口罩:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

按一次性医用口罩120个/分钟、N95口罩25个/分钟的效率计算,生产如此当量口罩,即便7*24小时持续生产,一台设备也需要消耗非常漫长的生产周期:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

航空发动机

航空发动机关键制造技术是未来我国航空发动机工业发展的一个重要指标。传统的制造工艺和生产模式已经无法满足航空发动机制造在高精度、高质量、高效率、高可靠性等方面的需求,随之而来的三轴、四轴、五轴数字化加工是未来中国航空发动机制造业发展的重要基础。

在从涡喷向涡扇、特别是大推力涡扇的提升转变的世界潮流中,我国从发展理念到技术实践,大大落伍了,在商用大涵道涡扇发动机领域的研制更是空白。当下,我国急需提升军用涡扇发动机的性能,解决民用涡扇发动机有无的问题。

在此之前,我们只能购买。我们以C919(与波音737-800同等级别)所需的航空发动机来分析,其发动机是美法合资的GM-CMF涡扇发动机——CFM LEAP-1C,售价约为2000万美元/台,折算为口罩,需要:

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要生产如此当量口罩,一台生产设备7*24小时持续生产需要耗时:

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触觉传感器

触觉传感器是工业机器人核心部件。精确、稳定的严苛要求,拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐,目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中,几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件,售价10万元。

当然也有国产的,而且还很便宜,只需要100元/个,但为保证机器人的精度,进口产品必不可少,此类产品折算为口罩,需要:

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要生产如此当量口罩,一台生产设备7*24小时持续生产需要耗时:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

2019年我国工业机器人产量为186943.4台,同比增长26.6%,假设一台工业机器人仅需要1个触觉传感器,总量将接近20万个,以上的口罩需求及生产耗时将乘以20万。

手机射频器件

手机主板上1/3的空间是射频电路。手机发展趋势是更轻薄,功耗更小,频段更多,带宽更大,这就向射频芯片提出了挑战。射频芯片将数字信号转化成电磁波,4G手机要支持十几个频段,5G手机支持的频段比4G手机还要多,信息带宽达数百兆。

2019年,射频芯片市场规模超过160亿美元;高端市场基本被Skyworks、Qorvo和博通3家垄断,高通也占一席之地。射频器件的另一个关键元件——滤波器,也有几十亿美元的市场,完全归属Qorvo等国外射频器件巨头。整个市场,国产份额几乎可以忽略不计,而中国又是手机制造大国,2019年全国手机产量为17亿台,占全球产量的90%。

那么按当下的口罩“价值”,兑换160亿美元等量价值手机射频器件所需的口罩为:

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要生产如此当量口罩,一台生产设备7*24小时持续生产需要耗时:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

按等量价值计算,所需要的生产周期非常长,已远远超过了口罩机的生命周期,甚至比个人的生命周期还要长。

燃气轮机

燃气轮机广泛应用于舰船、火车和大型电站。我国具备轻型燃机自主化能力;但重燃仍基本依赖引进。国际上大的重燃厂家,主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。与中国合作都附带苛刻条件:设计技术不转让,核心的热端部件制造技术也不转让,仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。

2019年上半年,前四大燃气轮机生产厂家在发电用燃气轮机市场的份额为:GE 49.66%,西门子26.13%,三菱日立12.36%,安萨尔多6.41%,目前也仅有这四家可以生产最高水平的H/J级燃气轮机。

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

300MW燃气轮机价格(单位:万元,资料来源:造价与财评)

300MW级的燃气轮机价格都是2亿元以上,另外起始备件费、启动费、月度固定费、运行时间费等维护费也极其高昂,如上海临港燃机与西门子签订的燃机长期维修协议,全年修理费平均为1.2亿元/年。

如果以2.5亿元的设备采购+1年1亿元的维护费计算,3.5亿元需要的等价口罩为:

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要生产如此当量口罩,一台生产设备7*24小时持续生产需要耗时:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

可见燃气轮机采购及使用费用之高昂,口罩机就是累死,其生命周期产量都难以换到等价的产品及服务。当然,如果中国的制造能力提升后,燃气轮机的采购价至少下跌一半。

掘进机主轴承

主轴承有全断面隧道掘进机的“心脏”之称,承担着掘进机运转过程的主要载荷,是刀盘驱动系统的关键部件,工作所处状况十分恶劣。与直径仅有几百毫米的传统滚动轴承相比,掘进机主轴承直径一般为几米,是结构最复杂的一种轴承,制造需要上百道工序。就掘进机整机制造能力而言,国产掘进机已接近世界最先进水平,但最关键的主轴承全部依赖进口。德国的罗特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占据市场。

2018年我国的国产掘进机年生产规模大约是450台,但主轴承几乎都采用的是进口产品 ,为此我们付出了10亿元的代价,平均单价超过220万元/根,折算为口罩为:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

要生产如此当量口罩,一台生产设备7*24小时持续生产需要耗时:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

扫描电镜

扫描电子显微镜,一种高端的电子光学仪器,它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域和工业部门,被称为“微观相机”目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口,每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中,主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜只占约5%—10%。

不同的扫描电镜产品,其价格相差较大,且同一产品,价格浮动范围也很大,以泰斯肯的TESCAN S9000X氙等离子源双束FIB系统为例,其价格在700万-1500万元之间,以最低价700万为例,折算为口罩,需要:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

要生产如此当量口罩,一台生产设备7*24小时持续生产需要耗时:

这些卡脖子的黑科技,需要多少口罩才能换?

后记:技术有市无价

上面提到的这些设备,只是卡我国工业化进程的核心设备及技术中很少的一部分,此外还有激光雷达、高端电容电阻、核心工业软件、ITO靶材、机器人核心算法、航空钢材、铣刀、高端轴承钢、高压柱塞泵等。

在这么多的核心软硬件产品中,有部分我们可以购买到,但有部分产品是有钱都无法购买得到,如支持7nm及以下制程的EUV光刻机。

而在如上的折算中,是把口罩的成本也计算进去了,实际上一个口罩的利润仅几分钱,是欧美国家不屑于生产的品类,如果以利润来交换,所需的口罩数量更为庞大。

另外,用钱买到的仅仅是产品的使用权,并不是产品的发明权,ASML就曾经说过:把图纸公布,中国人也造不出。

这说明,与购买相比,我国的工业基础能力、科研能力、持续创新能力还很薄弱,而这远比钱来的更重要,只有自强不息,不断开拓进取,我们才能在“口罩自由”的基础上,实现技术自由、工业自由。

而这条路,我们还有很远的距离要走。

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