中国制造如何突破技术性壁垒(中国突破卡脖子20个关键技术（点评）)
据WebofScience平台的报告，中国早在2019年的发文总量就已经超越了美国，但我国依然有很多技术被发达国家卡脖子，比如芯片、大推力发动机以及光刻机等。
值得一提的是，发改委等四部门之前发布《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，又一批卡脖子材料、技术名单曝光。意见提出，加快新材料产业强弱项。围绕保障大飞机、微电子制造、深海采矿等重点领域产业链供应链稳定，加快在光刻胶、高纯靶材、高温合金、高性能纤维材料、高强高导耐热材料、耐腐蚀材料、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破。
实施新材料创新发展行动计划，提升稀土、钒钛、钨钼、锂、铷铯、石墨等特色资源在开采、冶炼、深加工等环节的技术水平，加快拓展石墨烯、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生物医药等领域的应用。
再比如聚焦新能源装备制造“卡脖子”问题，加快主轴承、IGBT、控制系统、高压直流海底电缆等核心技术部件研发。加快突破风光水储互补、先进燃料电池、高效储能与海洋能发电等新能源电力技术瓶颈，建设智能电网、微电网、分布式能源、新型储能、制氢加氢设施、燃料电池系统等基础设施网络。提升先进燃煤发电、核能、非常规油气勘探开发等基础设施网络的数字化、智能化水平。
加快新一代信息技术产业提质增效。加大5G建设投资，加快5G商用发展步伐，将各级政府机关、企事业单位、公共机构优先向基站建设开放，研究推动将5G基站纳入商业楼宇、居民住宅建设规范。加快基础材料、关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关，大力推动重点工程和重大项目建设，积极扩大合理有效投资。
近些年来，在中国科学家的不断努力之下，很多卡脖子的技术被攻克，达到国际先进甚至领先水平。下面为大家精选及梳理一些近年来被我国科学家突破的重要技术，这些技术已经走出实验室，有些甚至已经列装在重要的大国重器上面：
一、乳铁蛋白生产技术
重要意义：中国公司创行业之先，着手建立自己的“中国母乳数据库”，开启科学、系统研究中国母乳的大门。中国研究人员突破了长久以来西方的掐脖子技术，因为之前高纯度乳铁蛋白的生产技术掌握在欧洲和澳洲的6家企业中。
中国飞鹤公司曾经于2022年5月23日官宣：飞鹤成功获批乳铁蛋白生产许可，标志着中国乳品行业第一条乳铁蛋白自动化生产线正式投产。值得一提的是，一直以来，中国乳制品行业都存在着奶源进口依赖度高，乳清粉、乳铁蛋白等关键原辅料被国外“卡脖子”的问题，成为中国乳业高质量发展道路上的隐患。
从2009年开始，飞鹤先后参与了国家863计划、科技部十二五项目，携手中国工程院院士团队、哈佛医学院BIDMC医学中心、北京大学医学部、江南大学、中国农科院等国内外顶尖科研院所，搭建起高水平的母乳科研平台。
值得一提的是，世界上的乳铁蛋白基本都是从生产干酪的副产品乳清中提取，成本低，但提取出来的乳铁蛋白纯度不高，活性不足。而且中国没有食用干酪的习惯，单独提取乳清成本高，还很浪费原材料。
从生牛乳（鲜奶）中提取，是第二种选择。但乳铁蛋白很稀缺，一百吨牛奶大概只能提取出7公斤乳铁蛋白，意味着需要大量的优质鲜奶。而奶源，恰恰是飞鹤的长项。提取乳铁蛋白可以使用超滤膜分离法，成本低，装置简单，操作容易，但提取出来的乳铁蛋白纯度只有60%左右，远不能达到中国95%纯度的要求。另一条技术路线是离子交换层析法，制药领域应用比较成熟，提取乳铁蛋白纯度能超过90%。因此飞鹤的突破意义重大。
二、全球首座高温气冷堆核电站
重要意义：中国华能集团副总经理认为，石岛湾高温气冷堆核电站运行，不仅标志着中国突破了一系列的世界性、行业性的卡脖子的关键技术，而且让高温气冷堆核电站从沿海走向内陆，成为了可能
全球首座高温气冷堆核电站中国华能石岛湾核电站进入临界状态，机组正式开启带核功率运行，中国再次创造一项世界第一。据悉，在进入临界状态并开启带核功率运行之前，华能石岛湾核电站已完成了双堆冷试、双堆热试以及首次装料等多项试验。
华能石岛湾核电站坐落于山东省威海市荣成县宁津湾，地处黄海之滨，项目于2012年12月正式开工建设，总投资30亿元。该项目既是中国“十二五”期间获批的第一个核电站项目，也是全球首座第四代核电技术加持的核电站。其运用的高温气冷堆技术，在全球之前已经建成的核电站中还没有先例。
值得一提的是，该技术还是中国16个重大科技专项之一，其与核心电子器件、高端通用芯片、基础软件、高档数控机床与基础制造技术、转基因生物新品种培育以及探月工程等项目并列，重要性和难度不言而喻。中国希望通过此项技术，实现从核电大国到核电强国的转变。
值得一提的是，石岛湾核电站的运行不光是高温气冷反应堆技术的突破，也是其他核电站配套技术的突破。据统计，在石岛湾核电站的建设过程中，中国累计制造了2200多套设备，且大多数是全球首创。石岛湾核电站国产零部件的使用率高达93%以上，完全是一座拥有自主知识产权的核电站。
三、耐3000℃烧蚀的陶瓷涂层及复合材料
重要意义：中国军工技术及重要的复合材料技术尽管起步较晚，但中国在军工各领域开始“弯道超车”迈入世界顶级行列的，例如高超音速飞行器，甚至在局部领域超越了美国。尤其高超音速飞行器所用的超燃冲压发动机是中国航发技术突飞猛进的代表作品。值得一提的是，中国开发的涂层和复合材料表现出优越的抗烧蚀性能和抗热震性能，被认为是高超声速飞行器关键部件极具前景的候选材料，具有很强的战略意义。
中南大学粉末冶金国家实验室黄伯云院士团队通过大量实验，开发了一种新型的耐3000℃烧蚀的陶瓷涂层及其复合材料，这一发现有可能为高超声速飞行器的研制铺平道路。这种陶瓷是一种多元含硼单相碳化物，具有稳定的碳化物晶体结构，由Zr、Ti、C和B四种元素组成。研发团队采用熔渗工艺将多元陶瓷相引入到多孔炭/炭复合材料中，进而获得一种非常有潜力的新型Zr-Ti-C-B陶瓷涂层改性的炭/炭复合材料。由于这种超高温陶瓷兼具了碳化物的高温适应性和硼化物的抗氧化特性，使上述涂层和复合材料表现出优越的抗烧蚀性能和抗热震性能，是高超声速飞行器关键部件极具前景的候选材料。
所谓高超声速飞行，是指飞行速度等于或大于5倍声速，即至少每小时6120公里。实现超音速的前提是飞行器的关键结构部件能够承受住剧烈的空气摩擦和高达2000-3000℃的热气流冲击而不被破坏。其中最大的挑战之一是如何保护关键部件，比如前缘、燃烧室和机头，使它们在飞行过程中超过2000摄氏度的温度下经受严重氧化和热流的极端冲刷。
四、高性能碳/碳复合材料技术
重要意义：根据之前原国防科工委鉴定观点认为：抗氧化涂层技术达到国际领先水平，填补了国内空白，为中国在世界碳/碳复合材料研究领域赢得了声誉和地位。
中国研究团队经数十年的研究，在碳/碳复合材料抗氧化涂层的研究已从先前使用温度1400℃、防护时间30小时提高到1600℃、防护时间900小时，实现了国内碳/碳复合材料抗氧化研究的大飞跃。原国防科工委鉴定意见认为：抗氧化涂层技术达到国际领先水平，填补了国内空白，为中国在世界碳/碳复合材料研究领域赢得了声誉和地位。
值得一提的是，中国功臣李贺军院士将压力加工的方法跨界用于碳/碳复合材料的制备，实现了该材料由航空航天战略性武器应用向兵器常规战术武器应用的突破。这种高性能碳/碳复合材料系列低成本制备新技术，已在国防重点领域内多个型号装备中应用，为相关国防高技术武器装备的效能提升提供了重要支撑。重要的是，他们研制的碳/碳复合材料作为耐高温的关键部件，用于多种型号的固体火箭发动机喉衬、超音速导弹的热防护系统等新一代武器装备，为国防现代化建设和军民融合发展做出了重大贡献。
所谓碳/碳复合材料，是以碳纤维为骨架来增强碳或石墨基体的复合材料,是一种战略性材料，主要用于先进空天飞行器、其动力系统以及高尖端武器装备。其关键技术一直被西方国家严密封锁，特别是上世纪90年代初，国内对于该材料的研究尚处在起步阶段。碳/碳复合材料高于一定温度便开始氧化，严重制约了其在高温极端环境下的可靠应用。
值得一提的是，碳/碳复合材料性能不稳定、成本高、氧化敏感性高、表面微结构复杂，传统涂层理论与方法已难于满足，提高材料性能及稳定性、长寿命涂层理论创新与技术突破是国际公认的挑战性难题。
五、光刻机光源领域重大技术突破
重要意义：这是一项光电子领域的重大突破。换句话说，中国在这一技术领域突破后，中国已经开始有机会能够打破美国对于极紫外光源技术的“一家独霸”，并且能够一举解决掉现在EUV光刻机稳定性差、寿命短的致命缺陷。
研究成果已发表在世界《自然》杂志上，研究表明，研究团队利用波长1064nm的激光,操控位于储存环内的电子束，电子束在绕环一整圈（周长48米）后形成了精细的微结构，即“稳态微聚束”。通过探测辐射，研究团队验证了微聚束的形成，随后又验证了SSMB的工作机理。该粒子可以获得光刻机所需要的极紫外（EUV）波段，为大功率EUV光源的突破提供全新的解决思路。
中国清华大学的科研团队之前之前正式官宣，他们已经完成了“稳态微聚束（SSMB）”的测试，标志着中国在芯片光源这个领域里面再一次取得了重大突破。
值得一提的是，在过去几年中，美国总共对华为公司发出了三轮制裁，利用芯片卡脖子。严重地阻碍了华为公司手机业务的发展，为此中国掀起了一轮芯片研发热潮。国家层面甚至出文件，要求国内芯片在2025年实现75%以上的自给自足。其中国内多家科研机构，包括中科院，清华大学等都义无反顾地加入了芯片研发行列。
众所周知，华为的子公司海思拥有设计国际顶尖芯片的能力，可是苦于不能投入生产，主要原因是不能制造出高端光刻机。光刻机的最主要的硬件是镜头，由钼和硅制两个特殊材料制成，被相关发达国家牢牢把控，所以材料的匮乏是我国光刻机技术迟迟攻克不下的主要原因。
所谓的SSMB光源，实际上就是一种新型粒子加速器光源，区别于现在荷兰ASML的EUV光刻机光源，这种SSMB光源在功率、重频等方面都要比前者高出很多，其波长直接可以涵盖EUV光刻机所使用的极紫外光。
六、高塑性耐高温TiAlPST单晶
重要意义：北京航空材料研究院曹春晓院士观点认为：镍基单晶高温合金的承温能力每提高25~30℃，即为一代新合金。中国研究团队发明的TiAl单晶合金，一下将承温能力提高了150~250℃以上，是重大突破，属引领性成果。这项关键材料技术诞生在中国，是中国国家和民族的骄傲与自豪。
中国南京理工大学材料评价与设计教育部工程研究中心陈光教授团队经过长期的研究，制备出了0°PSTTiAl单晶，性能上实现了新的大幅度跨越。PSTTiAl单晶材料室温拉伸塑性和屈服强度分别高达6.9%和708MPa，抗拉强度高达978MPa，实现了高强高塑的优异结合。更为重要的是，该合金在900℃时的拉伸屈服强度约为637MPa，并具优异的抗蠕变性能，相关成果《PolysynthetictwinnedTiAlsinglecrystalsforhigh-temperature