據(jù)報(bào)道，國產(chǎn)大飛機(jī)C919已于上周五12月9日交付給東航（B－919A號(hào)）。C919首架機(jī)交付是繼C919獲頒中國民航局型號(hào)合格證后，我國大飛機(jī)事業(yè)征程上的又一重要里程碑，是國內(nèi)正式邁出民航商業(yè)運(yùn)營的關(guān)鍵“第一步”。

值得注意的是，有網(wǎng)友表示說，大飛機(jī)只是一個(gè)組裝貨，不算是國產(chǎn)。

據(jù)了解，C919發(fā)動(dòng)機(jī)用的是CFM公司的Leap－1C，航電來自美國通用電氣，飛控和輔助動(dòng)力APU來自霍尼韋爾，通信導(dǎo)航系統(tǒng)來自美國柯林斯，起落架來自歐洲的利勃海爾，高升力系統(tǒng)來自美國穆格，液壓系統(tǒng)來自美國派克，這些通通都是國外采購。

另外，也有網(wǎng)友疑惑發(fā)問，航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造和芯片制造哪個(gè)更難？

高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)和高端芯片，分別被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠”和“工業(yè)糧草”，作為技術(shù)含量極高的工業(yè)產(chǎn)品，它們牢牢占據(jù)著當(dāng)今科技的制高點(diǎn)，同時(shí)它們也是我國相對(duì)薄弱的兩個(gè)領(lǐng)域。

在筆者看來，這兩者都不容易。本文將從技術(shù)材料、研發(fā)費(fèi)用、市場三個(gè)角度提供一些觀點(diǎn)與思考。

從技術(shù)材料層面看

筆者了解到，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，最核心、加工生產(chǎn)難度最大的部件是渦輪葉片，渦輪葉片的性能很大程度上決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度，而這一技術(shù)指標(biāo)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)劃代的重要依據(jù)。

渦輪葉片工作環(huán)境極其惡劣，飛機(jī)在天上飛，首先必須防水，然后需要考慮小冰雹或者小石子的危害。一萬米高空溫度會(huì)低于攝氏零下40度，而飛機(jī)點(diǎn)火的核心位置高達(dá)上千度的高溫。所以航空發(fā)動(dòng)機(jī)的材料必須耐低溫又耐高溫，抗?jié)q又抗縮，且能夠長時(shí)間在高溫、高壓的環(huán)境下保持?jǐn)?shù)萬轉(zhuǎn)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)。

高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、長時(shí)間，這樣苛刻的要求已經(jīng)不是單靠材料性能提升所能解決的了，事實(shí)上，渦輪前溫度的提高需要材料性能和冷卻技術(shù)的同時(shí)提升。

眾所周知，芯片領(lǐng)域最難突破的是制造芯片的光刻機(jī)。由于是在納米尺度上對(duì)芯片進(jìn)行加工，光刻機(jī)本身的控制精度也需要在納米量級(jí)，光刻機(jī)中有兩個(gè)同步工作臺(tái)，要求工作臺(tái)由靜止到運(yùn)動(dòng)，誤差控制在2nm以內(nèi)。

芯片的發(fā)展制程如下：

2001年：芯片制程工藝是130nm。

2004年：90nm的元年。

2012年：制程工藝發(fā)展到22nm，此時(shí)聯(lián)電、聯(lián)發(fā)科、格芯等很多廠家可以達(dá)到22nm的半導(dǎo)體制程工藝。

2015年：芯片制成發(fā)展的一個(gè)分水嶺，進(jìn)入14nm時(shí)代。

2017年：步入10nm時(shí)代，英特爾停在了10nm，i5和i7處理器由于良率問題而遲遲無法交貨。

2018年：7nm來臨，英特爾至今無法突破，而美國另一家芯片代工巨頭“格芯”，也是在7納米處倒下的。

2019年：6nm開始量產(chǎn)。

2020年：制程開始進(jìn)入5nm時(shí)代，進(jìn)入更難的5nm，只有三星和臺(tái)積電生存下來了。

2021年：臺(tái)積電3nm制程風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)。

2022年：臺(tái)積電內(nèi)部將2nm芯片提上日程。

目前，國內(nèi)28nm工藝僅在2015年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，且仍以28nm以上為主，業(yè)內(nèi)以28nm是傳統(tǒng)制程和先進(jìn)制程的分界點(diǎn)，也就是說我國的芯片制造水平還停留在傳統(tǒng)制程階段，追趕國外先進(jìn)制程可謂任重道遠(yuǎn)。

隨著發(fā)展，半導(dǎo)體晶圓制造集中度顯著提升，巨頭不斷地研發(fā)推動(dòng)技術(shù)的向前發(fā)展。從技術(shù)角度來看，高端芯片比高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)還是要難突破一些。

從研發(fā)層面看

2021年全球十大芯片公司研發(fā)支出：

OFweek·電子工程制圖

據(jù)ChipInsights發(fā)布數(shù)據(jù)指出，2021年全球半導(dǎo)體研發(fā)支出首次超過800億美元，整體達(dá)到815億美元，較2020年增長12％。其中，英特爾在2021年將其研發(fā)支出提高了12％，達(dá)到152億美元的歷史新高。

另外再看世界最大的幾個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司的2021年研發(fā)費(fèi)用：

英國羅爾斯－羅伊斯（或譯作“羅羅”）研發(fā)費(fèi)用70 億人民幣；

通用電氣的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)不足80億元人民幣；

普惠公司（聯(lián)合技術(shù)）研發(fā)不足70億元人民幣；

從幾大國際巨頭的研發(fā)開支可以很明顯看出，芯片研發(fā)費(fèi)用是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)費(fèi)用的數(shù)倍，2021年兩者之間的投入相差3．7倍。可以看出芯片難度要大得多，凝結(jié)了更多人的智慧成果。

據(jù)了解，我國航發(fā)動(dòng)力2020年的研發(fā)費(fèi)用僅4．4億人民幣，研發(fā)費(fèi)用率為2％左右，這個(gè)比例作為引領(lǐng)中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新的主體來說，是非常低的。

從市場層面看

美國航空發(fā)動(dòng)機(jī)除了制造商GE、PW、CFM之外，產(chǎn)業(yè)鏈只有一個(gè)“美國精密鑄件公司”市值比較大，以372億美元被伯克希爾哈撒韋收購，實(shí)際控制人是巴菲特。

除了精密鑄件公司外，美國航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈沒有其他市值超過40億美元的大公司。

事實(shí)上，美國精密鑄件公司的市值有很大比例來自于并購得到的上百億美元的礦產(chǎn)，剔除這部分價(jià)值，剩余的才是航發(fā)葉片和零部件業(yè)務(wù)的價(jià)值，航發(fā)零部件制造部分的企業(yè)價(jià)值小于270億美元。（參考自礦產(chǎn)的收購價(jià)格和殘值）

但芯片上下游的產(chǎn)業(yè)鏈堪稱巨大，包括IC設(shè)計(jì)、晶圓制造及加工、封裝及測試環(huán)節(jié)，其中涉及的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于航發(fā)，參與研發(fā)人員的數(shù)量是航發(fā)的百倍，研發(fā)經(jīng)費(fèi)也是航發(fā)的百倍。

OFweek·電子工程制圖

從市值角度，僅僅臺(tái)積電一家公司的年利潤就超過了世界最大的四家航發(fā)公司美國GE、PW、CFM加上英國RR的航發(fā)業(yè)務(wù)利潤，尤其是市值也超過了幾家公司航發(fā)業(yè)務(wù)價(jià)值的總和。

事實(shí)上，世界上沒有任何一個(gè)國家能夠搞的定集成電路80％以上的產(chǎn)業(yè)鏈，美國需要進(jìn)口荷蘭的光刻機(jī)，進(jìn)口日本的靶材和高純度化學(xué)材料，購買中國臺(tái)灣和韓國的IP。

此外，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的客戶比較單一，軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要客戶是中國空軍和海軍，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要客戶是中國商飛公司，受國家政策保護(hù)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的市場培育要相對(duì)容易一些。

芯片行業(yè)市場規(guī)模過于龐大，且芯片市場競爭是全球化公開競爭，單靠國家扶持不太現(xiàn)實(shí)，企業(yè)自身必須形成良性循環(huán)。

芯片行業(yè)的市場規(guī)模要遠(yuǎn)大于航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)。從市場規(guī)模和市場培育難度上來看，芯片行業(yè)的突破難度更大。

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