1.計量泵的定義
計量泵是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要,流量可以在0-100%范圍內無級調節,用來輸送液體(特別是腐蝕性液體)一種特殊容積泵。計量泵也稱定量泵或比例泵。計量泵屬于往復式容積泵,用于精確計量的,通常要求計量泵的穩定性精度不超過±1%。隨著現代化工業朝著自動化操作、遠距離自動控制這一形勢的不斷發展,計量泵的配套性強、適應介質(液體)廣泛的優勢尤為顯得特出。
計量泵(Metering pump)也稱定量泵或比例泵 。計量泵是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要,流量可以在0-100%范圍內無級調節,用來輸送液體(特別是腐蝕性液體)一種特殊容積泵。
計量泵是流體輸送機械的一種,其突出特點是可以保持與排出壓力無關的恒定流量。使用計量泵可以同時完成輸送、計量和調節的功能,從而簡化生產工藝流程。使用多臺計量泵,可以將幾種介質按準確比例輸入工藝流程中進行混合。由于其自身的突出,計量泵如今已被廣泛地應用于石油化工、制藥、食品等各工業領域中。
2.計量泵的分類
⒈ 根據過流部分
⑴柱塞、活塞式 ⑵機械隔膜式⑶液壓隔膜式
⒉ 根據驅動方式
⑴電機驅動⑵電磁驅動
⒊ 根據工作方式
⑴往復式 ⑵回轉式⑶齒輪式
4、根據泵特點
⑴特大機座⑵大機座 ⑶中機座⑷小機座⑸微機座
其他的分類方式:電控型,氣控型,保溫型,加熱型,高黏度型等
原理特性
3.計量泵的結構
該泵的由電機、傳動箱、缸體等三部份組成。
傳動箱部件是由渦輪蝸桿機構、行程調節機構和曲柄連桿機構組成;通過旋轉調節手輪來實行高調節行程,從而改變移動軸的偏心距來達到改變柱塞(活塞)行程的目的。
缸體部件是由泵頭、吸入閥組、排出閥組、柱塞和填料密封件組成。
4.計量泵的工作原理
電機經聯軸器帶動蝸桿并通過蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉運動,由偏心輪帶動弓型連桿的滑動調節座內作往復運動。當柱塞向后死點移時,泵腔內逐漸形成真空,吸入閥打開,吸入液體;當柱塞向前死點移動時,此時吸入閥關閉,排出閥打開,液體在柱塞向進一步運動時排出。在泵的往復順還工作形成連續有壓力、定量的排放液體。
流量調節
泵的流量調節是靠旋轉調節手輪,帶動調節螺桿轉動,從而改變弓型連桿間的間距,改變柱塞(活塞)在泵腔內移動行程來決定流量的大小。調節手輪的刻度決定柱塞行程,精確率為95%。
5.計量泵的特點
⒈該泵性能優越,其中隔膜式計量泵絕對不泄露,安全性能高,計量輸送精確,流量可以從零到最大定額值范圍能任意調節,壓力可從常壓到最大允許范圍內任意選擇。
⒉調節直觀清晰,工作平穩、無噪聲、體積小、重量輕、維護方便,可并聯使用。
⒊該泵品種多、性能全、適用輸送-30度到450度,粘度為0-800mm/s,最高排出壓力可達64Mpa,流量范圍在0.1-20000L/h,計量精度在±1%以內。
⒋根據工藝要求該泵可以手動調節和變頻調節流量,亦可實現遙控和計算機自動控制。
6.計量泵的型號介紹
液壓隔膜
傳動機構
⑴ 由電機動力傳遞給蝸桿、蝸輪實現減速旋轉,促使曲軸、連桿機構作往復運動,帶動柱塞產生液力。
⑵ 行程調節機構由曲軸、偏心輪、調節螺母、調節絲桿、調節手輪(手柄)、刻度盤(指針)和標尺構成,由改變偏心距來達到柱塞的相對行程。
液壓系統
⑴ 液壓液壓隔膜式式計量泵的液壓系統,其結構由柱塞、缸體、缸蓋、進出口閥、液壓隔膜式和三閥組成(即:放氣過載閥、限位閥、補償閥)。在工作中由膜片隔開液壓油和介質,故液壓隔膜式式計量泵有無泄漏的優點。
⑵液壓隔膜式式計量泵液力端的柱塞由傳動端的曲柄連桿機構的往復運動帶動進行工作。柱塞在液壓腔內作往復運動,促使液壓油的壓力變化,使液壓隔膜式撓曲位移來輸送介質,液壓腔內液壓油量的相對穩定,由三閥的功能來保持。
⑶ 過載閥自動排出液壓油中進入液壓腔內的氣體,保證工作的平穩,避免了液壓油過多或排放管道受阻產生超壓自動開啟載載閥,達到保護目的。
⑷ 限位補償裝置是借助液壓隔膜式推動限位閥的開放,按液壓腔內的真空度隨時補充油量,保證液壓腔內液壓油的充滿。
計量泵被廣泛應用于石化,化工,電力,水處理,制藥等各類工業過程中用于定量輸送各類化學添加劑。
1936 年,發明世界上第一臺馬達驅動計量泵 ;
1939年,Larry Wilson發明了Wilson化學品進料設備--世界上第一臺液壓驅動隔膜計量泵;
1963 年,發明世界上第一臺電磁驅動計量泵 -LMI ;
1965 年,發明世界上第一臺氣動計量泵 -WILLIAMS.
電磁隔膜
概述
電磁計量泵是利用電磁推桿帶動隔膜在泵頭內往復運動,引起泵頭膛腔體積和壓力的變化,壓力的變化引起吸液閥門和排液閥門的開啟和關閉,實現液體的定量吸入和排出。 電磁計量泵是由電磁鐵為驅動,為輸送小流量低壓力管路液體而設計的一種計量泵,它以結構簡單、能耗小、計量準確以及調節方便而在行業內受到歡迎,設計原則為“簡單實用”,不過它的缺點就是計量流量小(常見是<90升每小時),對管路壓力要求比較低,從某些方面限制了它在工業上的應用。
應用:電磁計量泵廣泛地應用于石油、化工、電力冶金、礦山、造船、輕工、農業、民用和國防等各部門。idose電磁計量泵引進吸收國外生產技術 ,最大流量可以達到100L/H;國外壟斷大流量電磁計量泵。
機械柱塞
概述
主要有普通有閥泵和無閥泵兩種。柱塞式計量泵因其結構簡單和耐高溫高壓等優點而被廣泛應用
于石油化工領域。針對高粘度介質在高壓力工況下普通柱塞泵的不足,一種無閥旋轉柱塞式計量泵受到愈來愈多的重視,被廣泛應用于糖漿、巧克力、水泥助磨劑和石油添加劑等高粘度介質的計量添加。因被計量介質和泵內潤滑劑之間無法實現完全隔離這一結構性缺點,柱塞式計量泵在高防污染要求流體計量應用中受到諸多限制。
7.計量泵的安裝事項
1. 出口高于進口,避免虹吸現象
2. 泵頭與注射閥要求豎直安裝
3. 所附管件用手旋緊即可,請勿使用工具;螺紋處不使用生料帶
4. 電源電壓穩定,并且接地
5. 安裝環境整潔寬敞,通風良好
8.計量泵的常見故障
1)計量泵吸液不正常
旋轉到沖程長度100%位置。這樣可以使整套部件旋轉至背板漏液排出孔與泵的最底端對齊。在泵運行過程中調整液力端和隔膜至合適的位置。
對反應時間來說,脈沖持續時間可能不足夠長。相對于標準的脈沖寬度80msec,流量監視器脈沖寬度擴展可以被激活,增加脈沖寬度至300msec。激活智能轉換開關,取下固定電路板的護蓋, 移走跳線X-1。這樣就激活了擴展功能,在故障指示之前允許有更多的時間。
計量泵安裝自排氣泵頭,采用自灌式吸液。保持吸液管線盡可能短。
2)拆換計量泵隔膜
在拆去舊的隔膜時,常遇到麻煩。就如何拆下舊的隔膜提供一些額外的建議。
⒈ 在泵頭松動之后,取下泵頭之前,調節沖程長度到10%位置。可以保證電磁軸有足夠的壓力,保持其連接穩固,這樣就可以旋下隔膜。
⒉ 向外拉液力端使螺絲從插孔內脫離。抓住液體端逆時針旋轉。稍有些阻力,可以旋下隔膜。
⒊ 計量的化學藥品可能在液力端結晶,致使單向閥閥球和閥座不能正常工作。
⒋ 在計量泵的吸入端可能有氣體泄漏。液力端吸入側連接件可能缺少O型圈或吸入閥連接松動。
3)用流量監視計量一種高粘度介質,在引液過程中收到了流量故障指示信號,怎么做可以解決這個問題?
通過松開4個泵頭螺絲,移動液力端。旋轉沖程長度到10%并抓住液力端,然后從螺絲孔滑出 ,那么螺絲不與它們接觸,但是還把持著背板和隔膜。然后逆時針旋轉此部件,稍有些阻力,隔膜會從電磁軸松動下來。如果隔膜還沒有松動,在隔膜和電磁軸的接觸表面用些潤滑油。放置幾分鐘后,用一塑膠小錘輕輕敲打隔膜。然后在按照以上描述再次進行。
4)如何防止計量泵沖程定位馬達燒毀?
⒈ 取下固定泵頭的4個螺絲。螺絲位置在計量泵的背面。
⒉ 看是否安裝了排泄管并且排泄閥閉合?在計量泵引液階段排泄閥需要打開。注意:并不是所有的計量泵都有排泄閥。
⒊ 在隔膜安裝完畢、并且背板漏液排出孔置于垂直位置之后,安裝泵頭。確保吸液閥與漏液排出孔對齊,液力端的螺絲與相應的4個孔對齊。
5)液壓計量泵流量變小或不準確?
⒈擰開三閥中的放氣閥。
⒉通過補油閥充分補油。
9.計量泵的選型
一、確定壓力:所選取計量泵的額定壓力要略高于所需要的實際最高壓力,一般高出10~20%。不要選擇過高,壓力過高會浪費能源,增加設備的投資和運行費用。
二、確定流量:所選取的計量泵流量應等于或略大于工藝所需流量。計量泵流量的使用范圍在計量泵額定流量范圍的30~100%較好,此時計量泵的重復再現精度高。考慮到經濟實用,建議計量泵的實際需要流量選擇為計量泵額定流量的70~90%。
三、確定泵頭(液力端)材質:計量泵的具體型號規格確定后,再根據過流介質的屬性選擇過流部分的材質,這一步非常重要,若選擇不當,將會造成介質腐蝕損壞過流部件或介質泄露污染系統等。嚴重時還可能造成重大事故。
其他方面:在選擇計量泵時,還需要考慮所需計量泵的精度級別,精度級別越高投入越大。計量泵一般工作溫度在-30~100℃,特殊計量泵其工作溫度范圍更寬(如帶保溫夾套的高溫液體計量泵,其輸送溫度可達500℃)。對于介質的粒度,要求應小于0.1mm,對于大于0.1mm的介質,可針對性地對泵的過流結構進行改變,以滿足需要。對于介質的粘度,一般應在0~1000mm/s,特殊的計量泵可達6000 mm2/s, 機械隔膜式計量泵的流量是在標定的額定壓力之下測得的最大流量(室溫下清水輸送時),若壓力下降,則輸出的流量會比標定的高。
特點:
計量范圍:0-400升/小時
壓力范圍:0-1.0兆帕
驅動方式:電機驅動
控制方式:手動、自動控制(可接收4-20mA信號來調節流量)
1、鑄鋁殼體,散熱性能高,整體重量輕,適用各種酸堿藥液,無毒無味。
2、采用凸輪機構.整體上完全無泄露,可安置于藥槽或管道上。
3、接觸介質泵頭為PVC、可選PTFE、及不銹鋼材質。
4、性價比高,普遍適用于,壓力要求不高的水處理行業。
5、在泵運行或停止時也可任意調節流量也可定量輸出。
6、隔膜為多層復合結構壓制而成,第一層超韌性Teflon耐酸薄膜,第二層EPDM彈性橡膠,第三層厚度 支撐鐵芯,第四層采用強化尼龍纖維補強,第五采用EPDM彈性橡膠完全包履,可有效提升隔膜使用壽命。
不同類型:
柱塞式
1、價格較低
2、流量可達76米3/時,流量在百分之十到百分之百的范圍內,計量精度可達±百分之一,壓力最大可達350兆帕。出口壓力變化時,流量幾乎不變。
3、能輸送高粘度介質,不適于輸送腐蝕性漿料及危險性化學品。
4、軸封為填料密封,有泄漏,需周期性調節填料。填料與柱塞易磨損,需對填料環作壓力沖洗和排放。
5、無安全泄放裝置。
機械隔膜
1、價格較低。
2、無動密封,無泄漏。
3、能輸送高粘度介質,磨蝕性漿料和危險性化學品。
4、隔膜承受高應力,隔膜壽命較低。
5、出口壓力2兆帕以下,流量適用范圍較小;計量精度為±百分之五,當壓力從最小到最大時,流量變化可達百分之十。
6、無安全泄放裝置。
液壓隔膜
1、無動密封,無泄漏,有安全泄放裝置,維護簡單。
2、壓力可達35兆帕;流量在10︰1范圍內,計量精度可達±百分之一;壓力每升高6.9兆帕,流量下降百分之五到百分之十。
3、價格較高。
4、適用于中等粘度的介質。
波紋管
1、價格較低。
2、無動密封,無泄漏。
3、最宜于輸送真空、高溫、低溫介質,出口壓力0.4兆帕以下,計量精度較低。
適用行業
石油工業,天然氣開采,化工,煉油,熱電廠,工礦〔鍋爐〕,食品,制藥,科研,印染,造紙,環保,水處理工業等。
計量泵的調節形式︰可手動調節、電動調節、變頻調節.
10.計量泵的著名品牌:
A:米頓羅---美國
B:帕斯菲達---美國
C:OBL---意大利
D:NIKKISO---日本
E:IWAKI---日本
F:里瓦---德國
G:普羅名特---德國
H:SERA---德國
I:SEKO---意大利
J:道茨---意大利
K:千世---韓國
L:布朗+盧比--德國
M:JESCO---德國
N:得加利---日本
O:ALLDOS---德國
華社長春8月29日電(記者孟含琪)很多人都使用蘋果品牌的筆記本電腦和平板電腦,但他們并不一定知道,部分電腦的外殼、鋰電池隔膜出自于中國東北地區小城市遼源。
“外界都說東北經濟下滑,民營企業缺乏活力,但有很多民營企業在國內或世界上都頗具知名度。”遼源市科技局局長李東陽說。
當前,中國東北一些民營企業通過科技創新驅動,正不斷迸發活力,為老工業基地振興帶來新動能。
近年來,遼源鴻圖鋰電隔膜科技股份有限公司在業內的名聲逐漸增大,成為中國幾家規模較大的鋰電池生產廠家的重要供應商,還為蘋果的平板電腦提供鋰電池隔膜。
可在七年前,這家企業僅能生產普通堿性電池的隔膜。副總經理李鵬說,雖然企業是行業龍頭,但產品結構單一、附加值低。
2009年,企業決定大規模轉型,從韓國引進先進設備、聘請專業技術人員,總投資約1.7億元人民幣。
“企業向銀行借款約9000萬元,并且在轉型的前五年,都在不計成本地投入,看不見回報。”李鵬說,“盡管風險很大,但企業的高層管理者思維比較超前,認為只有突破創新才能獲得可持續發展。”
企業引入技術后充分吸收并突破創新,已申請10余項發明專利,填補中國多項鋰電池隔膜的空白,鋰電池隔膜的產量已達普通堿性電池隔膜產量的五倍。
在東北,這樣的企業并非個例。過去,吉林通用機械公司在省內的汽車零部件企業中毫無名氣,通過收購兩家德國企業和一家法國企業,獲得了國際領先的鑄造設備和國際領頭汽車企業的生產訂單,在不斷創新和引入國外高技術人才后,成為保時捷、奔馳、寶馬等多個汽車品牌的原供商。
“企業不能單靠現有資源‘吃老本’,只有不斷創新才能獲得發展。”董事長李吉寶說。
為了讓更多科技型民營企業為東北振興增添新活力,中央將科技成果轉化收益中對于科研人員的獎勵比例由20%提高至50%,吉林省更是先試先行將比例提高到70%。
中國科學院長春光機所的單肖楠從事了近20年研究工作,在政策的激勵下創辦了公司,企業已簽訂520萬元訂單。
2015年,吉林省成立62個科技企業孵化器,18個高新技術產業基地,認定高新技術企業342戶,部分企業由高校、科研院所的科研人員領辦、創辦。
越來越多的游子也看中了東北的潛力,選擇“回巢”創業。
“東北的汽車造型行業一段時間內都是空白,又恰逢政府鼓勵創新創業,為創業者提供了很多優惠條件,對我而言這是機遇。”長春天火汽車技術有限公司的創始人朱建明放棄北京一家汽車設計公司部門經理的工作,創業成立的企業已成為十余家企業的供應商。
“海歸”王欣洋也放棄了國外的優厚待遇,在長春創辦公司研制高端圖像傳感器芯片,掌握國際尖端技術。
“東北還有很多小巨人企業在積蓄能量,期待破繭成蝶。”王欣洋說。(完)
日,美國總統拜登就“芯片供應鏈及其韌性”為主題,與三星、臺積電等19家芯片廠商召開會議,欲圖解決當前美國的“芯片荒”問題。據美國經濟學家表示,目前美國有近30%的產業均面臨著14納米以下芯片的供應短缺,而造成這美國當前芯片荒的重要原因,竟與一家日本的味精廠有著密不可分的聯系,那么日本的味精廠是如何引發美國的“芯片荒”的?面對世界范圍的芯片荒,中國又將在未來何去何從?
(美國總統拜登)
盡管目前美國芯片面臨著有近30%相關產業供應鏈短缺的問題,但事實上目前不僅是美國,世界多國都面臨著嚴峻的芯片荒,那么“芯片荒”究竟是從何而來的呢?
從宏觀上來看,這與世界的市場供應和新冠疫情有著密不可分的聯系。如今的世界處于人工智能的時代,小到家用掃地機器人和智能手機,大到汽車、飛機,每一種智能端產品都無不需要芯片的助力,芯片是智能之所以為“智能”的靈魂。而由于芯片在各個領域的廣泛使用,使得世界市場范圍內的芯片往往長期處于一種供不應求的狀態。然而并不是每一個急需芯片的領域都能被供給方滿足需求,資本的逐利性決定了芯片供應方會將芯片率先投注至獲利最高的領域,如相比汽車所需的芯片,14納米級的手機芯片往往有更大規模的市場,制作汽車芯片不僅意味著加工周期的延長,也意味著芯片供應方將承擔更大的風險。面對著費力不討好的汽車芯片供應,三星、臺積電等芯片供應方便將自己廠家生產力更多配給至智能手機的生產領域。
(智能芯片)
而于2020年暴發的新冠疫情則為當前世界的“芯片荒”起到了推波助瀾的作用。新冠疫情一方面導致人與人之間密切接觸的生產行動被迫終止,這無疑為芯片的流水生產帶來了巨大的困難;另一方面,個體的隔離和居家生活讓每個家庭對智能產品的需求暴增。產能和需求之間的巨大缺口,是造成目前這場覆蓋世界范圍“芯片荒”的重要原因,這在昔日不被芯片供應商重視的汽車產業上表現得尤為明顯:2020年新能源汽車技術產生了重大的技術突破,而新冠疫情的一輪傳播結束使世界各地的出行和旅游出現了短暫的“回暖期”,這便在短期內刺激了新能源汽車芯片需求的暴漲,而目前各個芯片廠商縱使開足馬力,也無法滿足這些市場需求。我國新能源汽車技術創新中心副經理推斷,目前的芯片短期將導致全球在第一季度減少100萬輛汽車的產出,預計損失將達到600億美元。
(芯片荒問題)
美國對中國芯片產業的打壓同樣也是造成世界“芯片荒”的重要因素,拜登政府曾在會議上通過的“對中國14納米級芯片實行技術管制”,不僅使中國的芯片企業在一定程度上受到沖擊,更讓世界對美國的芯片禁令政策有所忌憚。若美國揮舞制裁大棒,自身又無中國相對較為完整的產業供應鏈,那么國家將面臨著產能被切斷的風險。于是在美國的影響下,世界各國紛紛搶購并囤積芯片,導致市場上流動的芯片不斷減少,使世界面臨著愈發嚴重的“芯片荒”難題,據臺積電CEO表示,這場因市場、疫情和美國導致的全球芯片荒,很有可能持續蔓延到2022年。
麻雀雖小,五臟俱全,即便是一塊14納米級的芯片,其誕生的過程也需歷經多重工序的打磨,若一道工序中的原材料缺失,那么對于整個芯片產業鏈而言都是無可避免的沖擊。而造成目前三星、臺積電等世界芯片廠商產能短缺的,是名為“ABF”的芯片堆積膜,這一芯片堆積膜能夠起到幫助芯片絕緣和耐熱的作用。目前世界絕大多數國家的芯片生產,都需要使用這一堆積膜對芯片進行加工,但令世人難以想象的是,這一堆積膜的生產竟與一家日本味精廠有關。
ABF芯片堆積膜,全稱為“味之素堆積膜”,其產品源于具有百年歷史的日本味精公司“味之素”。1908年,日本東京帝國大學理學部化學教授池田菊苗在吃午餐時,意外發現家中的一道湯格外鮮美,而這道湯與以往的湯不同之處在于里面多放了幾片海帶。池田菊苗認為,一定是湯中海帶的某些化學成分起到了讓食物變得鮮美的作用。為了每天喝到美味的湯,池田菊苗將幾片海帶帶入到自己的實驗室,意外發現了海帶中的谷氨酸鈉是讓湯變得鮮美可口的重要原因。池田菊苗的發現引發了日本企業家鈴木三郎的重視,遂與池田菊苗開展合作,計劃將谷氨酸鈉制作成一種調味品,投入食品加工產業。經過討論,池田菊苗和鈴木三郎將這種調味品稱作“味精”,意為“取風味之精華”。于是味精在這名“吃貨”化學家的努力下,便成功從大學實驗室進入到了普通百姓的餐桌。
(味精的發現者:池田菊苗)
然而池田菊苗提取味精的工序存在著原材料浪費的弊端,3噸用作提煉味精的原材料,往往會產生2噸的氨基酸樹脂類副產品,而這些副產品卻并不能應用于味精的生產和加工過程中。高昂的提煉成本和龐大的資源浪費讓味之素公司在成立之初陷入過一段入不敷出的困境,如何利用這些味精提煉的副產品便成為了使當時公司擺脫困境的重要課題。1970年,一名叫做竹內孝治的研究員進入味之素公司,公司命令其研究如何利用這些氨基酸樹脂類副產品。經過多年研究,竹內孝治發現這些副產品雖不能應用于食品加工產業,卻是用以制作芯片絕緣和耐熱隔膜的絕佳材料。此前電子計算機的芯片絕緣和隔熱均是使用隔膜溶液進行涂抹,這種絕緣和隔熱的方式效率低下、工序復雜,而竹內孝治開發的氨基酸類樹脂隔膜則具有塑形好,便于安裝,且絕緣和隔熱性能好的優勢。
20世紀70年代至90年代,世界電子計算機正逐步由MS-DOS至Windows操作系統的轉變,個人計算機CPU大規模集成電路興起,這導致世界計算機產業對絕緣和隔熱芯片材料的需求大大增加,而竹內孝治的新發明恰好迎合了當時的時代浪潮。于是在上世紀90年代末,竹內孝治開發的氨基酸樹脂類芯片隔膜便成為了電腦和其他智能端芯片的“標配”,這款隔膜也被竹內孝治命名為“味之素堆積膜”,即著名的ABF。
(味之素堆積膜)
然而從上世紀90年代始一路高歌猛進的ABF,在2020年秋季因疫情和世界市場影響陷入了嚴重產能不足的問題,據媒體爆料稱:ABF向三星、臺積電等世界芯片廠商交付堆積膜的生產周期已經推遲至30周,而臺積電等廠商的ABF原材料倉儲也出現不足的情況,這導致智能手機、PS5游戲機等大批需要芯片加持的產業也同樣出現了產業鏈斷裂的危機。若不是媒體報道和業內人士證實,很難想象一家脫胎至日本味精公司的芯片原材料廠,會對世界芯片產業鏈產生如此重大的影響力。
據《2021年全球半導體市場發展趨勢展望》的數據統計,中國已連續多年成為了世界最大的半導體消費市場。2020年,中國半導體市場占34.4%,遠超美、歐、日等國家和其他地區,未來中國半導體市場需求將以15%—20%的速率持續增長,而世界半導體產業在未來產值也有可能突破5000億美元大關。因此無論是從市場盈利需要,還是解決自身芯片供應問題,中國都有必要發展和開拓自身的芯片產業,解決當前自身的“芯片荒”問題。
如何確保中國不面臨未來的“芯片荒”?中國工程院院士,浙江大學微納電子學院院長表示:“在芯片供應荒下,產能就是王道。中國仍然需要提高自身的芯片產能,而無需擔心產能過剩的問題,以目前中國的芯片需求量,中國至少需要8個中芯國際的產能。”在世界國家普遍囤積、搶購芯片的市場環境下,只有中國能夠完成芯片的自給自足,才有可能在中美未來的芯片大戰中屹立于不敗之地。
(半導體芯片盈收預測)
除在產能方面的要求外,芯片研發的獨創性也是中國面臨的重要問題。在日本味精廠引發世界芯片荒的消息火爆中國社交媒體平臺后,多數網友詢問了這樣的問題:“為什么中國的味精廠,或中國的其他產業不能夠擁有替代ABF在世界芯片產業鏈?”事實上,味之素的ABF在問世之前,竹內孝治為首的研究員曾進行過上百次試驗,最終制成的氨基酸樹脂類隔膜是經過多次試驗量化數據得出的結果,中國若欲占據世界的高端產業鏈,仍然需要有很長的路途要走。
目前我國已經在走向芯片高端產業鏈做出了相應的準備,那便是大力發展基礎科學。日本ABF的誕生歷程,不僅是池田菊苗在一次品嘗海帶湯中的偶然,更是日本百年來化工產業發展的必然。芯片的研發和應用是屬于技術領域,而技術領域的發展必須要以科學理論為基礎,即基礎數學,基礎物理,基礎化學,基礎生物和邏輯學等自然學科,只有這些學科的理論達到體系豐盈,邏輯自洽的程度,才能夠推動技術的發展。正如上世紀的兩次工業革命一樣,牛頓第一第二定律促使改良型蒸汽機的發明,使英國一度成為十八十九世紀的世界工廠;而法拉第的電磁感應則讓大功率發電機在西方世界遍地開花,由此引發世界翻天覆地的變革。一個技術領先于世界的國家或許在短暫時期能夠擁有強大的綜合國力,但若沒有科學理論的支撐,那么必然會出現后勁不足的情況;而一個科學的領先國家或許短時期內不具有綜合國力的優勢,但通過長期的投入技術必然會因理論的完善而出現質變性的突破,從而在綜合國力的競爭中立于不敗之地。
(基礎科學)
為確保我國基礎科學的發展,我國教育部已經向全國各大高校推行“強基計劃”,在高校重點培育數學、物理、化學等基礎學科,同時積極培育人工智能、大數據、物聯網等新興學科,并向市場輸出這些學科領域的高精尖人才。日后的中國必將呈現出強大的科研潛力,而占據世界芯片高端產業鏈的未來也只是時間問題。