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日本拥有的三大精尖科技,全都领先甚至超越美国?看看你知道几个

2024-02-24 40 yuneu

文|依壹Talk

(本文陈述所有内容皆有可靠信息来源,赘述在文章结尾)


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日本作为一个还没有我国云南省面积大的弹丸之地,却拥有领先世界的精尖科技,甚至连美国都望其项背、自愧不如。

尽管我们不愿看到这样的情况,但是这也却是我们不得不承认的事实。

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今天我们就一起来了解一下日本领先世界的三大精尖科技,看你知道几个?

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半导体材料

日本可以说是全球半导体材料领域“骄傲的王者”,这一说法还真不是夸大其词,别的不提,咱们客观的看,日本在半导体材料方面还真的有点东西

在如今这个信息化的全球环境中,之前我们总是能听到“芯片”方面被西方世界卡脖子

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而生产半导体芯片需要19种必须的材料,这些材料可以说是缺一不可,不仅如此大多数材料都具备极高的技术壁垒,也就是说这些技术是保密且极难掌握的。

简单来说,半导体芯片的制作过程很复杂,最重要的就是把硅晶圆,变成加工好的可以封装的裸芯片。

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而这个过程,会经历薄膜沉淀、光刻、蚀刻、清洗等多项工艺,每一步都需要特定的加工设备与原材料。

因此半导体材料企业在半导体行业中占据着至关重要的地位。

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而日本半导体材料企业在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、 TAB、 COF、焊线、封装材料等14种重要材料方面均占有50%及以上的份额。

看文字可能不直观,我们直接数据分析的图片。

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从图中大家应该可以直观的看到,日本对于半导体材料的市场占比份额都是极高的。

其中大家最熟悉的,用于7nm以下芯片制造的EUV光刻胶,日本的份额为100%,而相对高端一点,用于130nm-7nm工艺的ArF光刻胶,日本占了87%。

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日本半导体材料行业在全球范围内长期保持着绝对优势,全球70%的半导体硅材料,都是由日本信越化学提供的。

如此看来,日本在半导体材料方面可以说是“雄霸一方”,实在是不容我们忽视,其实力也是实实在在的,并不是吹嘘出来的。

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在半导体领域,荷兰的ASML垄断着光刻机;而美国主要垄断EDA,IP,另外在半导体设备上也很厉害;日本则在半导体材料上有着霸权,在半导体设备上也表现突出。

不过如今的亮眼成绩并不意味着日本半导体材料企业可以永远在这个行业中高枕无忧。

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事实上,日本半导体材料企业也面临着全球范围内的市场竞争。

首先是以美国企业为代表的“老牌”企业。这类企业实力雄厚、技术扎实,不但拥有稳定的市场占有率,还持续不断地进行研发投入。

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还有就是来自韩国和中国台湾地区的新兴材料企业。不过在短期内,新兴企业只能解决“从无到有”的问题,在材料的性能方面仍会与日本企业存在一定差距,而这种差距的缩小离不开时间的沉淀。

不过目前随着我国半导体产业的发展,我国的半导体材料也在逐渐发生变化,已经从第一代半导体材料过渡到第三代半导体材料。

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但是从技术含量方面来讲,现阶段我国和世界先进水平的差距仍然较大,在一些关键高端领域仍有不少路要走。

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超高精度机床

超高精度机床和材料学并称为“工业之母”,而这一部分可以说是日本、德国、瑞士“三足鼎立”,其中日本的超高精度机床技术更是“遥遥领先”

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世界最高精度机床主轴来自日本精工,日本的超高精度机床能有多牛?

日本的超高精度机床连美国都望其项背,甚至美国的F-22猛禽战机用的就是日本机床(SNK新日本工机的5轴龙镗铣)生产的。

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美国F-22猛禽战斗机是世界上第一种进入服役的第五代战斗机,可以说是当今世界上综合性能最佳的战斗机之一。

就连美国如此“牛气轰轰”的战机居然都是使用日本机床生产出来的,可见日本超高精度机床在国际上的地位。

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再来看一组数据:

全球70%的精密机床都搭载着由日本Metrol研制的世界最高精度的微米级全自动对刀仪。

全球唯一一台突破纳米级加工精度的慢走丝电火花加工机,来自日本sodick(沙迪克)。

沙迪克将电火花式加工与水刀式加工结合成功开发出世界首台混合动力线切割放电加工机。

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不仅如此,在全球范围内的任何尖端工业机械上都不可或缺的传动部件,日本HDS的高精密、大扭矩、轻量化、回力小的谐波减速机在全球拥有4成以上份额。

甚至NASA、空客、蔡司外科手术镜等都是靠它来传递反馈设备的停走、动力转向、精度定位。

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Okuma(大隈株式会社)是双主轴双刀塔车床的代表者,这家公司可以说是全球机床界中唯一的“全能型制造商”,简单来说就是坚持从核心部件到数控操作系统到终端,全部“自给自足”。

还有大家很多人心中的“梦中情车”——超跑法拉利、布加迪威航品牌等,日本松浦机械几乎垄断了欧洲高端发动机。

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可以说世界几乎所有的汽车品牌上的铜材加工过程都要利用日本生田产机的设备完成。

日本的超高精度机床实在是“遥遥领先”,就连以细节、价值闻名世界的德国制造都有些自愧不如。

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而且我国中铝洛铜曾经就向日本生田产机购买一整条伸铜双面铣面切削生产线

中铝洛铜是我国高精尖科研设备铜材主要提供商,国家重点扶持机构,由此可见我国的超高精度技术还有一段路需要走。

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对于我国制造来说,我国中低端机床领域已经占领全球大部分份额,但是高端机床领域占有率基本还是零,所以我国在这方面还需要继续努力追赶。

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工业机器人

其实机器人技术最早起源于美国,但是随着科技的发展,日本机器人行业得到了产业化规模发展,目前日本已经超越美国成为这一领域全球的引领者

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日本素有“机器人王国”的美誉,是世界上最大的生产大国和出口大国,日本制造的工业机器人,占据全球供应的45%成为全球范围内机器人制造业的“领头羊”

机器人可以精确地执行各种生产任务,具备高速、高精度、高灵活性的特点,可以在短时间内完成复杂的工作,减少了人力成本和生产误差,提高速度和产量,还能保证产品的一致性和质量稳定性。

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而日本工业机器人的发达也有一定的现实原因:

日本劳动力的增长速度较低,由于人们都想要接受高等教育,所以劳动力的增长单纯的依靠“人”显然是没有什么希望了

不仅如此,有很多恶劣的工作环境几乎每年都会造成工伤事故和人员受伤,所以在这种危险的岗位上使用机器代替人工是“迫在眉睫”的任务

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而且,机器人的生产离不开以微机为基础的控制技术和机器人结构的发展,而这两项技术日本发展的都还不错。

综合社会多种原因,日本的机器人行业成为“一匹黑马”,领先世界

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那么我国的机器人行业发展又怎样呢?

从2011年到2020年,我国工业机器人的交付量平均每年增长27%,远高于全球(12%)和日本(6%)的增长速度。

不过我国的机器人密度仍远低于日本、韩国和德国,这意味着我国工业机器人有巨大的增长潜力。

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我国工业的机器人化进程正在快速推进。根据国际机器人联合会的数据,2022年,中国安装的工业机器人超过29万台,是日本的6倍,美国的7倍,德国的12倍,法国的40倍。

我国将工业机器人和先进生产解决方案列为优先发展领域,与半导体产业同等地位。

不过这项任务并不简单,但是我相信我们正向高端市场迈进,我们会迎头赶上。

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其实日本还有很多高精尖的科技在世界上都是领先地位,所以面对日本我们一定不能忽视其“狼子野心”。

当然,我们我国的很多领先世界的技术,在正视自己的同时正视他人只有打开眼界,才能看到世界上各国的发展,我们才能进步

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大家还知道哪些日本的高精尖科技?欢迎在评论区留言讨论。

参考信息源:

[1]官方媒体中关村在线《日本科技领先世界多少年 看看这里就知道了》

[2]官方媒体中华人民共和国科学技术部《日本超算“富岳”时隔8年重夺世界第一》

[3]官方媒体仪器信息网《世界上最顶尖的精密仪器,都分布在哪些国家?》

[4]官方媒体国际在线《外媒:“中国引领全球工厂机器人化冲刺”》

但为提升文章可读性,细节可能存在润色,请理智阅读,仅供参考!

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