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中日韩三国,拥有哪些全球顶尖的垄断性技术(产业)?

在亚洲区,中国、日本和韩国是三大科技实力最强的国家。中国是世界国土面积第三大的国家,世界第一大人口国家,与英、…

在亚洲区,中国、日本和韩国是三大科技实力最强的国家。中国是世界国土面积第三大的国家,世界第一大人口国家,与英、法、美、俄并为联合国安理会五大常任理事国。中国是全球重要的科技大国及工业大国。

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日本是世界第三大经济体。日本是一个高度发达的资本主义国家。其资源匮乏并极端依赖进口,高度发达的制造业是其国民经济的主要支柱。日本的科学研发能力十分强大,拥有大量的跨国公司和科研机构,每年科研经费约占全国GDP的3.1%,其比例曾经位居发达国家榜首。

韩国是未来11国中唯一一个发达国家。韩国的资讯科技产业多年来一直较强,制造业与科技产业发达,除高速互联网服务闻名世界外,内存、液晶显示器及等离子显示屏等平面显示装置和移动电话都在世界市场中具领导地位。下面分别介绍三个国家都拥有哪些顶尖的垄断性技术及优势产业如下:

一、中国

垄断技术之一:5G通讯

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华为在全球的5G订单曾经位居全球第一。这项技术中国走在了世界最前沿的。值得一提的是,华为的5G专利技术曾达到11423项,位居世界第一,连美国都害怕中国5G通讯技术的崛起,而事实上已经崛起了。

垄断技术之二:无人机

大疆品牌实至名归,中国的无人机一直在国际社会上处于遥遥领先的地位。

垄断技术之三:超级钢和桥梁

中国超级钢居世界领先地位,超级钢被视为钢铁领域的一次重大革命;中国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家,其他国家的超级钢尚未走出实验室。超级钢能帮助实现建筑,桥梁和隧道等的巨型化,中国在大规模基建和桥梁隧道工程方面取得了空前的优势。

垄断技术之四:量子通讯

是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式。与传统的通信方式相比,量子通信具有容量大、速度快和保密性好的特点。中国研制成功国际上首颗量子科学实验卫星“墨子号”,建成国际上首条量子保密通信骨干网“京沪干线”,构建了首个空地一体的广域量子保密通信网络雏形,使中国量子保密通信的实验研究和应用研究处于国际领先水平。

垄断技术之五:人造太阳能技术

中国早在2017年,中国科学院等离子体物理研究所宣布,被称为人造太阳的、中国超导托卡马克实验装置EAST,在全球首次实现了5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,创造了世界之最。

垄断技术之六:超级水稻技术

世界曾经被中国水稻种植方面的一项项突破所吸引。比如超级稻、巨人稻、海水稻、去镉稻等新型品种,横空出世,不断给世界带来惊喜。

垄断技术之七:高铁技术

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中国在应用技术领域,高铁飞机等大型项目就能体现一个国家真正的技术实力天花板。中国高铁的自产率达到90%,而全球顶尖工业强国德国和日本则分别为60%和40%。中国高铁的最高运营速度达到350km 每小时,是迄今为止世界最快的,中国高铁的运营里程也是世界最长的。

垄断技术之八:特高压输变电

特高压输电技术,在中国主要指±800千伏直流输电和1000千伏交流输电技术。中国不仅拥有完全的自主知识产权,而且这项技术在世界上也是唯一的。

垄断技术之九:AI人工智能

中国在AI智能方面异军突起,远远的把世界各国摔在了后面,国外纷纷开始向我国的人工智能技术学习。目前在很多工业领域,人工智能深度学习的应用已经有很多,这些新技术正在以摧枯拉朽之势冲破美国日本和德国传统优势技术领域的垄断。

垄断技术之十:3D打印。(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2015年中船重工第705研究所在3D打印机技术领域取得重大突破,借助直接金属激光烧结快速成型技术实现了3D打印,成为继美国、德国的3D打印巨头之后,世界上第四家掌握该技术的企业。

垄断技术之十一:激光直接制造技术。是20世纪90年代在快速成形技术的基础上,结合激光熔覆技术发展起来的一种无模快速制造技术。与立体光刻成形(SL)等只能进行有机材料成形的传统工艺不同,激光直接制造技术在对3D-CAD模型切片分层和截面填充以后,能够借助激光熔覆方法快速制造出致密的近净形金属零件。正是这种无可比拟的优势,使得激光直接技术在航空、航天、造船、模具等关乎国家竞争力的重要工业领域内具有极大的应用价值。中国科学院上海光学精密机械研究所是中国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。

垄断技术之十二:液态金属技术。中国拥有全球最完备的液体金属全产业链,由原材料到制成,由专利到工艺,已可大规模生产锆基非晶合金。公司与中科院金属所,清华大学等合作,在块状成型工艺技术里,已掌握液态金属核心技术。在材料配方、设备制造和成型工艺的三大核心技术,都拥有自主的知识产权。也是目前为止全球唯一的一家能对外公布具备大型块状非晶金属成型能力的企业。液态金属除了应用在消费电子结构件之外,在汽车工业,运动器材,机器人,航空航天,军工领域的应用也具备非常大的潜力。

垄断技术之十三:纯净体内植入物。中国第一个获得临床批件的可降解镁基金属医疗器械产品,也是全球第一例纯镁III类植入物。这意味着我国在该领域中的产品临床转化获得突破性进展。金属镁及其合金被誉为“革命性的医用金属材料”,在人体环境中可发生腐蚀降解,并被人体吸收,因而可以避免像钛合金、不锈钢等植入器件的二次手术取出的问题。

垄断技术之十四:磁悬浮列车。中国高铁研发出的最新型高铁列车,这款列车不像现有的高铁那样使用传统的轮式技术,而是使用了全新的磁悬浮技术,利用电磁铁同性相斥异性相吸的原理将高铁车身脱离轨道,与轨道之间存在几毫米的空隙,从而极大降低了行驶时的摩擦阻力,提升了运行速度,据称中国前段时间公开的新型磁悬浮列车标准运行时速达到了600公里每小时,最高时速达到了惊人的800公里每小时。

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垄断技术之十五:龙门吊技术。中国研制生产的龙门吊占据了全球龙门吊80%的市场,几乎垄断1000吨级龙门吊。比如为巴西BrasFELS船厂建造的龙门吊更是高达2000吨级。中国军舰能连续“下饺子”,大型龙门吊功不可没。比如英国2000万美元引进1000吨级龙门吊专门建造航母,印度不愿购买中国制造,后不得不收英国二手。

垄断技术之十六:大功率紫外激光晶体。大功率紫外激光需要的晶体,中国领先世界20年左右。美国之前曾经宣布突破中国长达15年的封锁制造出了KBBF晶体,该晶体用于光发射电子显微镜、超大功率激光器、同时也是制造光刻机的核心部件,而光刻机则是用来生产CPU芯片的核心设备。中国之所以封锁该技术的主要原因是其军事领域用途,大功率晶体是激光定向能武器的核心技术。

垄断技术之十七:煤制油技术单向阀。中国的煤制油技术中国居于世界绝对领先地位,煤制油庞大系统里面的一个关键性小部件:单向阀。全世界本来只有德国一家公司生产,他们获取了多么高的利润呢,一个小小的阀门,价格高达180万人民币,而寿命最长只有3个小时。折旧费用平均一分钟一万元。中国研发出单向阀后,价格只有20万人民币,而寿命有1年多。这家德国公司已经彻底退出竞争。世界其他任何国家想搞煤变油技术,如果不买中国的装备,根本无法和中国竞争。

垄断技术之十八:盾构机。中国拥有基建狂魔的称号。在所有的基建设备中,盾构机可以说是最关键的设备。中国早已实现了这一突破,并且将该技术做到了全球顶尖。

垄断技术之十九:中国科学家成功研制出的一种全新的超薄玻璃再度惊艳全球,并打破世界纪录令日本深感不可思议,让科技强大的美国都难以置信。普通A4纸的厚度为0.095毫米,而中国这种超薄玻璃的厚度只有0.12毫米,也就是说这种玻璃只比A4稍后一点点。中国超薄玻璃不断创世界纪录,将核心技术掌握在手中。

垄断技术之二十:中国设计了世界上第一颗专业防伪芯片D315,为产品提供全球唯一数字身份码,通过手机无线扫描实现云端查询防伪、互动,开启了防伪“芯”时代。中国在2016年自主研发出第一代Nova超高频芯片,并实现了量产,大大降低了电路功耗和生产成本。

垄断技术之二十一:高速磁悬浮岔道。中铁工业宝桥集团,在2020年成功研发了全球首组时速可达600公里的高速磁悬浮岔道。标志着中国在高速磁悬浮岔道技术上伟大的突破,并且已经领跑世界。

二、日本

日本制造业在全球是属于顶级水平的。在不少领域超过了德国,处于全球第一的位置。

垄断技术之一:数码消费电子类。比如数码相机,摄像机,打印机,复印机等等。我们日常生活中经常使用的大部分此类产品,仔细观察全球市场电子产品,会发现大部分都是日本的品牌。全球数码相机领域,日本称得上在全球具有绝对领先优势。大凡全球大部分国家记者手中使用的长枪大炮,几乎是清一色的日本货。索尼、松下、佳能在全球相机领域的地位,是其他国家品牌所不能比肩的。值得一提的是,相机是集光,电,机一体化的尖端精密仪器,其制造工艺难度虽然不比卫星上天还要难,它对材料、电子、机械、光学,以及加工工艺等技术要求十分苛刻,很多尖端技术都掌握在日本手里。

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值得一提的是,日本的佳能、理光和富士、施乐最终成为这个行业的全球巨头,一直占据着世界前三的位置。日本制造企业对技术有着偏执的追求,为了让产品提高1%的性能,不惜投入30%的成本。

垄断技术之二:真空蒸镀机。佳能精机公司就是 Canon TOKKI,生产真空蒸镀机,工厂很小,只有343名员工,但是每年却能够创造几十亿美元产值。真空蒸镀机的能够将 OLED 发光材料附着在玻璃基板上,是 OLED显示器必不可少的。佳能精机一年只生产九台,订单往往要等两年以上,可以说是处于垄断地位。

垄断技术之三:精密机床产业。日本高精度机床产业称得上是世界上最先进了。日本拥有享誉世界的森精机、大隈、天田、捷太科特、牧野、小松等上百家超高精度机床生产企业。这些机床可以用于军工产业,比如山崎马扎克(MAZAK)是美国军工厂的机床特供方,F22战斗机的发动机是用日本新日本工机的五轴机床加工出来的,还有一些超跑的十缸,十二缸的发动机是由日本松浦机械的精密机床加工出来的。

垄断技术之四:半导体高端材料。日本在半导体材料生产方面长期保持领先的优势,生产半导体芯片需要19种左右的必须的材料,缺一不可,且大多数材料具备极高的技术壁垒。现在日本企业在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、等14种重要材料方面均占有全球50%以上的份额。

垄断技术之五:碳纤维产业。全球碳纤维生产核心技术主要掌握在日本东丽、帝人和三菱公司手中。这些公司跻身世界最大的碳纤维生产商行列,占据了全球70%以上的市场份额。全球范围内碳纤维生产工艺领域申请量进入全球排名前10位的都是日本申请人。

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垄断技术之六:摄像头领域。在CMOS摄像头领域,日本索尼占全球的50%份额,而这仅仅是日本的一个公司。现在我们的手机产业可以说对于CMOS的需求量非常大,不过本国的产量根本供不上需求。全球好的CMOS摄像头大都来自于日本。

垄断技术之七:高端电阻,电容,电感等产业。日本在高端电阻、电容、电感等产业拥有很强的控制力,例如日本村田、TDK公司、Taiyo公司、京瓷是全球SAW滤波器重要供应商,日本村田和Taiyo公司是电容电感主要供应商。被动元件的主要应用领域有消费电子、汽车电子、家电等,其中消费电子占据行业70%以上应用空间。现在可以说日本在被动元件领域内,特别是高端电阻,电容,电感等领域内拥有极强的控制力。

日本手机虽然卖的不好但是日本手机原件却是卖的非常棒,比如日本的生产的手机摄像头传感器几乎所有的手机品牌都在用。像苹果、华为、小米等手机均在使用日本生产的手机摄像头传感器。这让日本企业获得巨额利润,除了这些以外日本生产另一种手机核心零部件-陶瓷电容器也是很赚钱。陶瓷电容器是一种应用广泛的元件,主要应用在智能手机和汽车等各种电子设备中。主要作用是消除电子噪音。一部智能手机就最少需要100-200个陶瓷电容器。日本陶瓷电容器占据世界一半以上的市场供应量,并掌握主要的核心技术专利。日本目前在材料和技术方面结合生产成本的控制均是世界第一的水平,性价比这块来说就已经很难被颠覆了。技术其他国家的技术性有突破,就生产成本这块来说都很难和日本匹敌。

垄断技术之八:基础研究领域。日本在之前的近20年里,每年都出一个诺贝尔奖获得者,足以说明日本基础研究的前沿与发达。

垄断技术之九:医疗诊断设备领域。日本医疗实验设备世界领先,日本不但制造先进的医疗设备,同时也拥有国外研发出的世界上最新型的质子线治疗设备(整个日本仅2台)。IBA是比利时的公司,目前是全球质子治疗系统的重要生产开发厂商,占全球 50%以上市场份额,曾获得红点设计奖,是唯一获奖的放疗设备)。日本作为机械、光学、电子和材料工业强国,其拥有极为全面而广泛的医疗器械工业门类,日本能够生产出绝大部分品种的医疗器械。日本医疗器械行业最优势的、最具备全球竞争力的是电子类、诊断类、透析器、家用类医疗器械;

比如在全球医疗器械50强中,日本的奥林巴斯(营收57.45亿美元)、日本的泰尔茂(营收54.30亿美元)、日本的豪雅(营收33.82亿美元)、日本的尼普洛(营收30.26亿美元)、日本光电 (营收16.20亿美元)等进入到了全球50强中。

垄断技术之十:日本的动漫产业。全世界60%的动漫产品来自日本。国内80%的动漫作品来自日本,99%的优秀动漫作品来自日本。

垄断技术之十一:智能机器人。日本的探测机器人、军用机器人方面美国与日本差不多,但是智能仿真机器人方面,日本又甩开世界一大截。

垄断技术之十二:精密减速机。日本在工业科技当中的代表作品之一 ,就是精密减速机,这个东西大量运用在精密仪器上面,比如说在高端机床,工业机器人,以及其他高端产品生命,用通俗易懂的话来说就是,精密减速机就是类似变速箱一样的存在,而日本的变速箱技术也是世界顶级的。全世界最顶级的减速机被日本垄断,日本的精密减速机市场占有率高达75%左右,剩下的是德国意大利跟美国等国家瓜分。日本的材料学科非常厉害,对于各方面的金属冶炼技术都是顶级的,精密减速机的主要结构还是变数齿轮上,以及轴承上面,这些都涉及到了各种材料技术,设计得好加上好的材料以及精加工技术,结合在一起就十分厉害了。

垄断技术之十三:氢燃料。日本早在20世纪90年代,汽车巨头丰田就开始攻关氢燃料电池技术。丰田曾经推出MIRAI的推出,标志着氢燃料电池技术发展已经进入新阶段。从燃料电池专利申请人的数量排名来看,丰田汽车以10737个专利总量雄踞全球第一。本田的第二代氢燃料汽车CLARITY,续航里程达到了750公里,

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日本也是氢能源的核心技术大国。碳纤维作为氢能储氢瓶核心材料之一,技术被日本、美国垄断。日本经济产业省在“氢能与燃料电池战略路线图”提到,“氢社会”目标会分三步实现:2025年加速推广和普及氢能利用市场;2030年建立大规模氢能供给体系并实现氢燃料发电;2040年完成零碳氢燃料供给体系建设。

垄断技术之十四:AI设计的服装。日本进军时尚界,利用人工智能预测流行趋势,提供AI设计的服装。从时装发布会、时尚杂志、社交网站中收集了约2500万张照片,构建出全球规模最大的服装信息数据库。作为世界三大服装市场之一,日本在制造工艺、时尚创意方面一直保持全球领先优势。

垄断技术之十五:超高真空扫描探针:unisoku是小厂子,但全世界6成份额。超低温和强磁场的技术能力世界一流。

垄断技术之十六:传感器及测量仪器:日本基恩士(KEYENCE)作为传感器和测量仪器的全球主要供应商,这家传感器供应商在互联网时代大展拳脚,其业务能力十分庞大,其传感器业务营收稳定在人民币百亿附近。非凡的公司基恩士,名列《商业周刊》(Business Week)的”1000 家最有价值公司”、在日本的日经、东京证券交易所及新闻报纸的”日本十佳公司” 排行中持续排在索尼与本田汽车等公司之前,曾经入选2011年美国著名财经杂志《福布斯》最新发布的”全球最具创新能力企业”排行榜。

垄断技术之十七:拉链:YKK,日本吉田拉链,它竟然能够卖到将近人民币400亿的全球营收,吉田拉链在中国有三个制造工厂。YKK是拉链行业的鼻祖,代表着全球行业标准,因为采用日本精确的工艺,原料和管理方法,YKK价格是其它牌子拉链的10倍左右。而日本YKK 仍是拉链行业最大的市场份额拥有者。就因为他们不可代替的优良品质。因为其高昂的价格,而袋子拉链的用量又是非常多,所以大部分的背囊都不舍得使用YKK的拉链。

垄断技术之十八:锂电池技术NCA:松下。锂电池产业主要集中在中日韩三国,从路线的选择上,日本主要以NCA路线为主,韩国则是NCM和NCA齐头并进,中国主要是以NCM路线为主,NCA的产量相对较小。中国锂电池技术快速突起,主要来自于NCM技术,也就是三元锂电池里面的镍钴锰酸锂电池,其原因就是日本松下牢牢的掌握着生产镍钴铝酸锂的技术,这种技术制备难度非常高。我国权衡后,决定弯道超车。值得一提的是,NCA的生产工艺相较于NCM811更加严格,比如NCA在制造过程中要求湿度要控制在10%以下,而NCM以及其它类型电池目前只需要在注液工序对湿度进行严格控制。

日本制造业一直走在世界前列,在256个领域拥有全球6成以上份额。之前表面上很多日本企业正在退出某些市场,其实是这些企业在转型升级到更高精尖的领域。日本企业在产品制造过程中上游领域的实力强劲,掌握化工及电子材料、零部件、精密设备及仪器等关键产品和技术,占据了产业链上游的优势地位。日本的研发投入主要来自企业,55%的技术革新由中小企业完成。比如早2017年企业研发投入占日本的80.7%,远高于美国(69.1%)、德国(67.2%)。日本企业科技创新投入大,产出成果也显而易见。

综上所述,日本的垄断领域集中在以下行业领域:

日本垄断领域之一:光学技术产业链。

日本垄断领域之二:全球先进的医疗精密设备。

日本垄断领域之三:全球无所不知的办公设备。

日本垄断领域之四:全球汽车零配件及汽车电子。

日本垄断领域之五:全球占有率极高的电梯领域。

日本垄断领域之六:独霸世界的钢铁冶炼技术及设备。

日本垄断领域之七:日本全球三分天下的中央空调。

日本垄断领域之八:全球独占鳌头的动漫产业。

日本垄断领域之九:不显山不露水的网络金融领域。

三、韩国

LNG运输船。是能够在零下163摄氏度(-163℃)低温下运输液化气的专用船舶,被国际造船业公认为“皇冠上的明珠”未来发展前景极其广阔。但因为建造技术难度巨大,目前全球也只有中美日韩等少数几个国家拥有建造能力。

中日韩三国,拥有哪些全球顶尖的垄断性技术(产业)?插图7

值得一提的是,全球具备建造LNG运输船的国家当中,韩国三大船厂几乎包揽了国际市场上所有的大型LNG运输船订单,使得其他几个拥有建造能力的国家只能干瞪眼。因此韩国曾经在此领域一家独大。

半导体及半导体材料:半导体工业是科技发展的基石,科技为第一生产力,可见,半导体中芯片的重要性。世界上能够实现5nm工艺的量产的企业除中国台湾的台积电之外,另一家就是韩国著名企业三星。三星电子开发的多项产品在高科技电子产品市场处于世界领先地位,赢得多项世界第一,其中包括:世界第一台硬盘数码摄像机ITCAM一9W;世界第一款具有光学变焦功能的300万像素照相手机、GSM/CDMA双模手机、UniJa手机、T丌彩屏手机;世界第一台高清电视用DVD;世界第一面高清电视机用57英寸 TFT-LCD显示屏等等。

1992年率先开发成功64M DRAM,在世界上确保了最强的技术实力;1993年荣登存储器半导体世界第一宝座。于1994年和1996年连续开发成功256M和1G DRAM,同样拥有“世界最先开发”的荣誉,使得半导体逐渐成为韩国具有代表性的产业。

2002年NAND Flash位居全球榜首;2006年与2007年分别在世界上率先研制成功50纳米级DRAM和30纳米级NAND等,三星电子在存储器领域的占有率超过30%,成为全球业界的强者。韩国三星专利数曾经超过中国台积电的2倍。从专利数量来看,若按公司来划分,全球前六家公司占到总专利申请量的 59%。其中德国的卡尔蔡司占18%,韩国三星电子占15%,荷兰ASML占11%,韩国S&S Tech占8%,中国台积电为6%,韩国SK海力士为1%,韩国科技实力不容小觑。从工艺技术领域来看,三星电子占比39%,台积电占15%,意味着两家公司总占比达54%。在膜领域:韩国S&S Tech占比28%,日本Hoya占比15%,韩国Hanyang University占比10%,日本Asahi Glass占10%,韩国三星电子占9%,韩国半导体在各个领域都在快速发展。

值得一提的是,包括华为、OPPO,VIVO,小米的DRAM和NAND flash存储器都要从韩国买,高端手机用的OLED屏幕,更是近乎100%只能从三星买,因为三星占了OLED手机屏幕全球99%的产能。

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作者: 小蜗牛

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