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日本的经济和科技被中国追上了吗

一直认为,这十多年来,经过了“平成萧条”,日本的经济和科技水平已经被韩国、中国追上了,日本已经衰落,可是,近期发生的日本制裁韩国半导体企业的事件,却使很多人包括我推翻了这一认识。

一、一般人的认识

在我们一般人的人的印象中,相对于日本经济总量的不景气,我国却实现了快速的发展。特别是近些年,昔日被人们尊崇的日本家电行业逐渐销声匿迹,好像日本除了智能马桶盖、电饭煲、单反相机之外,其余全部没落了,即使是汽车行业,也将不久于世。于是乎,你我的自信心,又好不客气地膨胀了一会。

二、一堂课

安倍首相上台以来,中日两国经过了一段较长时间的“政冷经冷”阶段。昔日熟悉的日本和日本产品、品牌,逐渐在这种大环境中变得遥远、陌生,于是,一个想当然的想法逐渐占据了我们的思想意识。

(一)看似垂暮的日本突然露出獠牙

2019年7月1日,日本经济产业省宣布,日本政府将加强面向韩国的出口管制。

从7月4日起,向韩国出口含氟聚酰亚胺、光刻胶、氟化氢以及转让与之相关的制造技术(包括与制造设施出口有关的制造技术)均不包括在综合出口许可证制度范围内,日本将单独申请出口许可证的申请并进行出口审查。

含氟聚酰亚胺、光刻胶、氟化氢是目前半导体行业的重要原材料,是韩国三星、SK海力士、LG等企业生产OLED屏幕、DRAM内存、NAND闪存等产品的必要原材料,而日本则是这三大原材料的主要生产供应国。

消息公布当天,三星电子、LG电子股价应声下跌。

在人们心目中,差不多是世界半导体加工、应用的老大的韩国,竟然被默默无闻20余年的日本扼住了咽喉命脉,根本没有还手之力。

日本制裁韩国半导体行业事件,促使人们以客观的心态,重新认识日本。

三、日本经济界:悄悄地进村,打枪地不要

(一)日本企业变卖家产,纷纷转行

这几年,中国社会对于日本的产业与经济,有一种比较肤浅的认识,认为日本把白色家电、家用电脑产业售给了中国企业,已经到了砸锅卖铁的穷困地步。

但是,也有很少一部分人顶着舆论的压力不赞同这种认知。因此,刚开始网络上争论的比较激烈,最后,持不同意见的人就不说话了。

日本的这场产业调整是从2011年左右开始的,日本最大的半导体制造企业日本电器公司NEC抛售家用电脑事业,那时,做了接盘侠的联想集团柳传志先生俨然是中国企业界的“教父”,受到的尊崇无以复加。

日本企业的主动转型和产业调整,是逐渐放弃家电终端生产,转而布局医疗、新能源、机器人、混合动力汽车以及航空航天等领域,并成功实现新一轮转型升级。

现在NEC在干什么呢?现在日本大部分的全自动驾驶汽车的系统就是NEC研发的。抛弃了电脑产业以后,NEC并没有扔掉自己的半导体技术,而是继续研发更尖端的技术。

东芝公司把白色家电扔了,我国的的美的公司收购了这部分产业;把电视机扔了,扔给谁呢?扔给青岛的海信。前几年,中国媒体当中有一种很大的舆论,觉得我们中国把日本最牛的产业买下来了,日本制造业垮掉了,我国起来了,大家那个高兴。

现在,大家基本上不怎么看电视了。买电视的人主要是结婚的年轻人,买了新房子,按照传统,放个电视机,但是并不怎么看了,因为智能手机抢了电视的粉丝。看电视的人主要是进城务工的家庭,租个小房子,买什么电视?从拼多多上买,一台只要几百元,也能看。

所以从现在来看,日本人把电视机产业扔掉是对的。他们认为包括电视机在内的白色家电已经是一个产业包袱,没有必要再和中国等新兴国家拼命竞争,维持这一产业。

富士通现在在构建物联网,同时构建一个字宙的监测系统。因为日本现在进入到汽车全自动驾驶时代,它的信号不能出现斜折线,必须是直线。也就是每时每刻在日本的上空必须有两颗卫星,这样才能使它的信号与汽车做到精准同步,不至于让全自动驾驶汽车出现1秒钟的滞后,以避免交通事故的发生。这个系统是富士通公司在研发。

佳能是卖照相机的,但是因为具有高清镜头的手机的普及,照相机产业的日子越来越难过。佳能也开始转型,在参与研发小型火箭。因为大型火箭的投入太大,佳能成立了一家公司,拿了50%的股权,聚合了一些日本主要的电子与军工企业,在研发小型火箭发射商业卫星。佳能把东芝的医疗设备公司买下,还开始投身医疗产业。

其实日本转型最成功的一家企业是富士胶卷。我们年轻的时候拍照片只有两种胶卷,一个是柯达胶卷,另一个是富士胶卷。现在柯达死了,富土胶卷还活着。

为什么呢?富士胶卷把它做胶片的膜技术提炼出来,用于生产化妆品。同时,它在研发新药。也就是说,富士胶卷从一家面临淘汰的传统企业成功转型为高新技术企业,没有像柯达那样死掉。

今天,除了夏普公司整体转让给中国台湾的鸿海集团之外,日本其他的电器、电机公司都走出了困境,并开启了新产业的时代。最具代表性的就是索尼公司,这些年,除了网上让人神往而售价不菲的耳机,索尼的产品已很少见了,但是我们用的电脑和电视机里的许多核心零部件都是索尼生产的。全世界正在研发生产的全自动驾驶汽车,包括丰田汽车在内,使用的图像传感器,基本上都是索尼的技术;大部分的智能手机拍照(摄像)组件,也是索尼的;索尼研发的医疗内窥镜,占据了全世界80%以上的市场。

(二)孙正义与丰田章男合伙,图谋未来

走出产业结构调整困境的日本企业,最近在忙什么?

答案是日本两家企业巨头开始联合投身于人工智能社会的建设。孙正义是日本首富,软银集团的创始人兼社长。丰田章男是日本最大的汽车制造商丰田汽车公司的继承人兼社长,两人都是世界著名的业界大佬。

2018年10月4日下午,这两位小个子男人一起站在记者会见的舞台上,相互鞠躬、握手,最后隆重宣布要携手成立一家合资公司——一起兴办人工智能(AI)企业。

仅仅几个月,丰田与软银的合资公司案摆到了两位大佬的面前。

公司名称: MONETTechnologies 株式会社(意思是:为所有人提供安心舒适的移动服务)。

资本金: 20亿日元(约1亿2000万元人民币) ,今后增资到100亿日元。

股权比例:软银集团50.25% ,丰田汽车公司49.75%。

代表取缔役社长兼CEO:宫川润一(软银集团副社长)。

业务范围:按需移动服务,大数据分析、自动驾驶与系统融合事业。

根据计划,新公司在2018年内开始工作,与各地方政府和企业合作,首先利用AI技术开启网约车业务,以构建区城联动型交通网络。其次面向企业构建AI物流网。到2020年上半年为止,利用丰田汽车公司开发的e-Palette Cancept全自动驾驶汽车,完成自动配车、移动中医疗诊断、移动中快餐制作、货物配送,移动办公等事业的构建,向东京奥运会展示日本最新的科技与AI社会的理念,并向世界输出这一事业。

(三)重新认识和思考

重新认识日本的产业经济,冷静观察日本的国家底力,这是我们对于日本这一邻居必须持有的态度。

中国现在还处于经济结构的调整期,去产能去库存,培育新的经济增长点等工作尚在路上。对日本来说,经济结构调整在20多年前的泡沫经济崩溃之后开始实施,现在已经完成。

当初,像电脑、电视机、电冰箱等白色家电,在日本企业的眼里,已经属于没有竞争力的低端技术产品,完全可以扔给劳动成本低廉的国家去做,而日本只要研发制造这些白色家电的核心零部件就行。也就是说,从外壳包装上来看,印着“Made in Japan”的商品会越来越少,但是打开这些产品,会发现印着“Madein Japan”的零部件越来越多。一台苹果手机,37%的零部件是日本制造的,而且都是核心零部件。美国最新型的波音787客机,35%的核心技术是日本企业提供的。比如客机的机体,它不再使用传统的铝合金,而是采用了日本东丽公司开发的碳纤维复合材料,又轻又牢固,比铝合金机体可以节省20%的燃油,而且机体不再冰冷,机舱内自然温度比铝合金机体升高了5度。

波音787优美的曲线形主翼,是日本三菱重工业公司制造的;驾驶舱是由日本川崎重工业公司制造的;客机内的音像播放系统是松下电器公司生产的;机舱门是由日本JAMCO公司生产的;连波音787客机厕所用的温水冲洗坐便器,也是日本东陶公司生产的。日本总共有60家企业参与了波音787的制造,所以有人说:“波音 787名义上是美国的客机,其实是一架准日本国产客机。”

“让别的国家去做外壳,让日本来做内芯”,这就是日本产业结构调整的一种新思路。而这种新思路,经过未来三到五年的衍生,将会给日本经济带来新的活力,日本经济很可能会进入新一轮的爆发期。

四、正确认识日本经济和科技的真正实力

相对于我国,日本经济和科技的实力还是很强的,我国三年五载之内或是更长的时间里还真赶不上。

(一)近些年几乎每年都有入账的诺贝尔奖

自1901年诺贝尔奖开始颁奖以来,日本共产生了23位自然科学领域的诺贝尔奖。

20世纪中期以来,日本学者在自然科学领域获得了大量的诺贝尔奖,特别是2000年以来,获奖数量和频率都大幅增加,几乎是一年平均一位。而且不少年份中出现同年多位日本学者同时获奖的情况,例如2008年同时有4位日本学者获奖。

自然科学领域的诺贝尔奖是国际社会对基础研究领域最高层次的评价和奖励方式之一,是当今社会公认的科学成就最高象征,获得者数量一直以来被看做是衡量一个国家科技水平的重要指标,在一定程度上反映了日本科技发展水平。

我国只有一个屠呦呦。

(二)汽车

日本的产品比如汽车等一直在我国民众中享有良好的口碑,甚至有“开不坏的丰田,修不好的××”这样的说法。

丰田汽车公司的氢能源汽车,叫“MIRAI”。“MIRAI”在日语中是“未来”的意思。而“氢”在日文中,写作“水素”,所以,日本人将这款“MIRAI”称作“水素车”,但是丰田公司的官方定义是“燃料电池车”。

丰田汽车公司研制氢能源已经有20多年的历史。2002年,世界上第一辆以“氢”作为能源的汽车在日本和美国市场限量销售。随后,丰田根据客户的反映和技术跟踪监测,对续航距离和极寒状态下的始动性能进行了改善。在北海道的丰田试验场等进行了零下30度状态下的极寒试验后,2008年,丰田的氢能源汽车可以行驶在零下30度的寒冷地区。

2014年12月,技术与安全性能相当成熟的氢能源汽车“MIRAI”正式推向市场,并实现了量产。为了燃料电池,丰田独立研发的专利技术就多达5000余项。

丰田燃料电池系统技术方案及参数

丰田的氢能源汽车的后部,安装了两个高压气罐。光这一气罐,丰田研发的专利技术就高达290项。最外面的一层,包裹的是碳纤维材料,又轻又牢固。

丰田的一段试验视烦,一辆货车以80公里的时速,以追尾的方式冲撞气罐,气罐内外全部完好无损。气阀在感知冲击的同时,会瞬间自动关闭。

“MIRAI”上安装有氢监控装置,一旦发现漏气,就会自动发出警告,同时自动关闭气阀。

与汽油和混合动力汽车相比,丰田的氢能源汽车是没有发动机的,只有车头安装了一个小小的马达。燃料电池动力系统的工作原理是氢和氧发生反应产生电能,是一个装在汽车中部的电堆,叫“FC电堆”,这个电堆并不是电池,而是发电设备,氢和氧在这里发生反应产生动能,而且这个电堆没有寿命限制。

车的尾部,装有一块电池。这块电池不是像电动车(EV)那样接受外部电力充电之用,而是积蓄“MIRAI”车在行驶过程中产生的回生电能,这些回生电能也可用于开车。

万一发生地震、台风和洪水等灾难,城市出现停电,“MIRAI”可以作为大容量的外部电源供给系统,通过直流/交流转换的供电器,连接家庭的电源,提供一户人家从做饭到照明、电冰箱、空调等约一个星期的电力所需。同时,也可以给避难所、道路信号灯、医院等提供电力。平时,亲朋好友外出野营露宿或者举行野外音乐会,“MIRAI”可以提供足够的电力供应,所以,“MIRAI”也是一台移动电源。

这款“MIRAI”新能源车的空调、汽车导航系统等功能按钮集中在驾驶座的左侧间隔板上(日本车是右侧方向盘) ,而且都是触摸式的,手指轻轻一触即可。由于没有发动机,车在行驶中噪音极低,内部空间十分安静。车上搭载有防冲撞自动刹车系统,当感知前方有车辆可能发生冲撞时,紧急刹车系统会自动启动。车上搭载有道路识别系统,当汽车偏离正方向出现压线行驶时,这一系统会自动向司机发出警告。

最重要的是,“MIRAI”由于是采用燃料电池带动电机驱动,所以不产生废气,只排放极少的水,基本实现了零排放。

“MIRAI”加一次气,只需要3分钟,跟加汽油是同样的时间。但是,加一次气可以跑650公里,并且作为“MIRAI”发电机的FC电堆,还不会发生电池老化、功率下降的问题。

加满气的费用是5000日元(约300元人民币) ,基本与加汽油的价格一样,甚至更便宜,而且不会随着油价发生价格的波动。

目前,丰田的氢能源加气站主要是与岩谷产业公司合作。岩谷产业公司是日本最大的液化气加工销售公司,也是“MIRAI”氢能源的制造公司。全国现在共有约100座这样的加氢站,主要集中在东京、名古屋、大阪和福冈四大经济圈,东京现有14座加氢站。

“MIRAI”目前的售价是725万日元(约42万元人民币) ,日本政府和各地方政府(各地方政府的补助金额不等)最多可补助约200万日元,个人实际需要支付的购车费相当于30万元人民币。

“MIRAI”目前在爱知县的元町工厂制造,年产量3000辆,已销售了6300辆,主要集中在日本和欧美国家。根据计划,到2030年,丰田公司汽车一整年的销售结构比例为: 所有丰田车中,电动车销售量达到550万辆。其中,混合动力车和插电混合动力车450万辆,而零排放的氢能源纯电动车( EV )年销售量力争达到100万辆。

氢能源技术的进一步开发和利用,不仅会使得丰田在汽车百年革命中成为时代的弄潮儿,更有可能,会使得丰田汽车公司变身为新能源开发公司。氢能源已经成为一种可移动的大型电源,在未来的发展领域,不仅可用在汽车上,也可以成为住宅、办公楼、医院、酒店、百货公司、超市、工厂企业的电源,而这种电源又是取之不尽的能源。也许,世界能源结构将因此而改变,日本将迈入氢能源社会。

一直以来,对于丰田公司研究氢能源汽车,我们很多人都对其嗤之以鼻,认为其解决不了高压气罐内储存的氢的安全问题,还有人认为氢能源在现阶段就像是研究“永动机”。

就在大家的怀疑和嘲讽中,丰田公司的氢能源汽车不仅做出来了,而且还实现了量产和销售。

(三)半导体

1、表面上的霸主

根据高德纳(Gartner)、全球半导体观察(DRAMeXchange)、互联网数据资讯中心(CINNOResearch)等市场调研数据显示,2018年三星电子半导体营收达759亿美元,市场份额为15.9%,再度超过英特尔蝉联榜首;SK海力士以364亿美元营收排名第三,市场份额为7.6%,二者合并营收约占全球市场份额的1/4。

在DRAM内存领域,2018年三星电子全年营收437.47亿美元,全球市场占比43.9%,位居榜首;SK海力士全年营收294.09亿美元,占比29.5%,二者合并市场份额约战全球DRAM内存总市场的3/4。

在NAND闪存领域,2018年三星电子营收221.09亿美元,全球市场占比35%,同样位居榜首,远超东芝的19.2%和西部数据的14.9%;SK海力士全球市场占比排名第五,约为10.6%,二者合并市场份额接近全球NAND闪存总市场1/2。

在OLED屏幕领域,2018年三星AMOLED屏幕出货量约为4.1亿片,约占全球市场份额的92.6%,仍处于垄断地位,而算上LG市场份额的2%,二者合并市场份额几乎包揽了整个手机AMOLED屏幕市场。

从以上来看,以三星、SK海力士为代表的韩国半导体工业简直就是无敌的存在,所以,互联网上就有很多人认为,就半导体产业来讲,日本连中国台湾甚至大陆都不如。

但是通过前述的日本制裁韩国企业事件来看,表面上强大无比的韩国半导体产业,就像当年的大清帝国,是一只“肥羊”。把黒日本不行了的人的脸打得啪啪响。

2、幕后的才厉害

如果不是这场贸易制裁,或许很多人早已经忘了日本曾是半导体领域的霸主。1980年代,日本半导体产业排在全球首位,约占全球市场的50%。彼时的全球十大半导体厂商中,日本企业占据半壁江山。

然而由于美国的制裁、以及美国对于韩国半导体产业的扶持,如今的日本半导体产业在很多人眼里似乎已经“死透”,不过“瘦死的骆驼比马大”,尽管目前日本在半导体芯片领域已经远不如韩国,但其却抓住了韩国的“死穴”——原材料供应。

市场数据显示,日本在全球含氟聚酰亚胺总产量的90%,占全球氟化氢总产量的70,而全球半导体行业涉及光阻材料(光刻胶)的核心技术几乎被日本和美国企业垄断,二者约占全球市场份额的95%。

目前,全球超过1/2的半导体材料和1/3的制造设备均源自日本。有分析人士指出,日本的这一贸易制裁或将严重影响韩国、乃至全球半导体供应链产能,导致内存、闪存、OLED屏幕等产品面临涨价风险,从而影响包括华为、OV、小米、联想在内的中国智能手机、PC市场。

如果说曾经的日本是半导体行业“牌桌上”的绝对霸主,而如今的日本仍然是这场牌局背后的重要“操盘者”。

众所周知,芯片所在的半导体行业产业链共分为三部分:上游是半导体原材料;中游是包括芯片集成电路的IC设计、制造、封测三大环节,属于核心环节;而下游则是各类市场需求,包括手机、PC、汽车在内的终端产品。

对于苹果、华为、OV等厂商而言,三星、LG是上游供应链厂商,但对于三星、LG的供应链而言,日本企业才是真正的上游厂商。

在日本半导体“沉寂”的这些年,日本并没有完全沉默,而是将重心转移至半导体产业最基础的原材料领域和相关技术、设备领域,并在半导体产业链上游掌握了绝对的话语权。市场数据统计,生产这些基础高精尖材料的日本公司,甚至比其他国家公司的总和还要多。

目前韩国大约6成以上的的电子机器、精密机器、机械等电子系企业和化学系企业,严重依赖日本技术和产品的输出,而这些技术和产品则是目前韩国半导体产业链的基础。

以三星引以为傲的OLED屏幕为例,其所用生产机器蒸镀机和屏幕生产原材料上完全依赖于日本企业。

市场数据显示,目前日本是作为OLED屏幕透明PI基底原液的氟聚酰亚胺的主要生产国,其占全球含氟聚酰亚胺总产量的90%,而全球半导体企业70%的氟化氢材料(用于半导体硅片基底)也均源自日本。三星、SK海力士、LG等韩国企业所需的大多数氟聚酰亚胺和高纯度氟化氢均从日本进口。

另一方面,全球半导体行业涉及光阻材料(光刻胶:半导体量产的关键原材料)的核心技术主要为日本和美国企业所垄断,二者合并市场份额高达95%。其中,日本合成橡胶公司JSR是全球最大的光刻胶生产商,此外日本信越化学、住友化学、TOK同样处于行业领先地位。

据悉,光刻胶是电子化学品中技术壁垒最高的材料,也是半导体集成电路生产制造的核心材料。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%,并且耗费时间约占整个芯片工艺40%-60%,而光刻胶是光刻工艺得以实现选择性刻蚀的关键材料。

2018年全球半导体生产设备企业营收Top15榜单中,共有7家日本企业,其合并营收约占全球总市场的1/3。值得一提的是,这7家日本企业的增长率均超过了业界平均增长率,与4家美国企业在平均水平以下的增长率形成了鲜明对比。

日本三大半导体关键原材料、及相关技术设备的贸易制裁可以说直接抓住了韩国半导体行业的“七寸”,没有日本这个原材料和设备供应大国的支持,韩国半导体行业仿佛像汽车没了油,无法正常前行。

如果说日本做的是生产“生产供应链产品”所用“机器”这门生意,那么韩国半导体厂商更多的是用日本这台“机器”生产更下游产品的买卖。在半导体产业链这条长线上,上游厂商显然更有话语权。

3、我国的现状

尽管目前中国半导体行业已经有所进步,华为海思芯片也已经成为处于全球领先水平,中芯国际集成电路的IC制造工艺也已经稳居国内榜首,但是相比国际水平来说还是有很大差距。

Gartner发布的2018年全球半导体营收25强榜单显示,中国大陆仅华为海思半导体入榜,排名21位。虽然日本半导体行业有所落寞,但目前包括东芝、索尼在内的半导体企业仍然处于全球领先水平。

对于中国半导体行业来说,未来的路还很长。

(四)机床

“机床”,是制造各种装备、设备的“工作母机”,对制造业以至整个国民经济的发展,起到极其重要的基础性、战略性作用。目前,世界上德国、日本的机床技术,特别是数控(NC)机床的技术水平最高,其精度、效率、自动化水平、科研、设计、制造开发新产品能力最强。下面综合各方资料,对日本目前的机床技术水平、特点进行简要介绍。

1、立式加工中心

立式加工中心为铣床、镗床类机床。在模具等板型类零件的加工、中小型零件加工领域广泛使用。近年来,模具、航空业、重工业有关方面发展需求活跃。用户方面的需求动向,由高速高进给向低速重切削方向变化。

日本2015年的立式加工中心产量为52460台,金额约合28.7亿美元。

较典型的立式加工中心机床,如日本OKK公司的VM660R型,具有高刚性、高可靠性特点。

2、卧式加工中心

2015年日本生产卧式加工中心4739台,金额约合11.36亿美元。

典型的如日本安田工业公司的YBM10T-100TT型卧式加工中心。该机床中国和其他亚洲国家进口的很多。

3、小型加工中心

小型加工中心,为具有高生产率、省占地面积、省能源、低费用特征的机床。汽车、1T(信息技术)业等的许多量产零件加工需求广。目前,世界汽车工业等设备投资活跃,新兴国家的汽车工业从日本引进合作生产增多。

日本的兄弟工业公司(BrotherCo),30多年来连续不断开发BT30号主轴的小型加工中心,不但努力提高生产效率、加工能力、环保性能等特点,还努力扩大加工领域,开发各种新机床,以对应各种加工需求,并实现丰富多彩的生产线。不断提高主轴的刚性、扭矩,刀具制造厂不断开发新的合用刀具,能对各种钢件、不绣钢件等实行高速加工。

4、龙门加工中心

龙门加工中心,适合于大型工件的重切削和精密加工。装有立卧式主轴回转头,装卸主轴头附件的5面加工机床,是适用于加工大件的重型机床。

日本的新日本工机公司,擅长生产从中型到大型的机床,为汽车、飞机、建筑、能源、造船业等方面提供各种不同机床。产品种类多,适合于用户的具体需求。

5、5轴加工中心

5轴加工中心,是在直线运动和3轴(XYZ轴)之上,再加上2个回转轴组成。5轴加工中心,在美国阿波罗登月计划中火箭的复杂零件的加工中曾经采用。其后,飞机的翼部和轮船的螺旋浆等零件的加工都曾使用。主要是在宇航业、造船业、军工业有关设备制造加工中。近年来,宇航业的需求更活跃,飞机、汽车、家电方面等许多复杂零件的加工,需求活跃。

三井精机公司,擅长5轴加工中心的制造开发,在飞机、模具上都采用其机床,十分兴旺。

6、NC立式车床

NC立式车床,是主轴垂直的车床,直径大的重型工件加工时使用。当其装有刀具自动交换装置时,成为加工中心一类的产品。

日本的O-M公司,应顾客需要,常采用切屑罩、混合冷却液、冷却液专门装置等最适用的冷却系统方案。其主力机种“V1Lex”系列NC立式车床,具有高效率、高耐性、高精度的特征,适合于飞机零件,特别是火箭、导弹、引擎、零件的加工。

7、NC车床

日本2015年NC车床的生产为6765台,金额约合21.63亿美元。

主要生产厂商为村田机械公司。

8、自动车床

主要生产厂商为西铁城机械公司。

9、其他NC铣床

主要生产厂商为元久保工作所。

10、镗床

日本2015年镗床的产量为318台,金额约合1.23亿美元。

主要生产厂商为野村制作所。

11、NC外圆磨床

2015年,日本生产NC外圆磨床1704台,金额约合3.4亿美元。

主要生产厂商为杰伊德克特公司。

12、NC内圆磨床

主要生产厂商为丰田欧以迪克公司。

13、NC平面磨床

日本2015年的平面磨床产量为600台,金额约合0.97亿美元。

主要生产厂商为冈本机床制作所。

14、NC无心磨床

日本2015年,无心磨床出口117台,金额约合0.135亿美元。

15、NC工具磨床

主要生产厂商为牧野机床精机公司。

16、NC齿轮磨床

主要生产厂商为清和铁工公司。

17、NC滚齿机

日本2015年NC滚齿机生产611台,金额约合1.93亿美元。

主要生产厂商为卡西富士公司。

18、NC放电线切割机

日本2015年产量2516台,金额约合2.51亿美元。

19、NC电加工成形机床

2015年日本的NC电加工成形机床为646台,金额约合0.63亿美元。

主要生产厂商为日本三菱电机公司。

20、NC小孔电加工机床

主要生产厂商为阿斯迪克公司。

(五)机器人

1、日本现状

日本机器人产业国际竞争力强,不仅在全球机器人制造商四大家族中独占两席,日本纳博特斯克和哈默纳科还是两家全球尖端的工业机器人核心部件生产企业,因此日本一直被称为“机器人王国”。

马云、孙正义、郭台铭与机器人Pepper合影

国际机器人组织(IFR)的调查数据显示,2016年,日本工业机器人生产和安装总量为15.3万台,占全球市场份额的50%以上。日本生产的工业机器人按应用行业划分,应用于汽车及自动化零部件工业的比例为35%,应用于电子机械制造工业的比例为31%,应用于金属和机械工业的比例为10%,而在汽车和电子机械制造业的应用比例高达66%,说明日本机器人的应用高度依赖于汽车、电子机械制造两大产业。日本已经步入出生率低、老龄化社会。2013年,日本65岁以上老年人口超过3190万人,占总人口的25.1%,导致了劳动人口减少、社会保障费用支出过大等社会问题,这对拥有强劲国际竞争优势的日本机器人产业来说,成为了一个将工业机器人技术扩散延伸至家庭、医疗护理、基础设施、自然灾害应对等更广泛应用领域的机会。并且,日本经济产业省认为,服务机器人是信息化、网络化、智能化时代日本持续引领全球机器人产业的战略性新兴产业,预计2025年其市场规模可达6.2兆日元。为应对国内的老龄化等社会问题,以及迎接机器人产业的新时代,日本以经济产业省为首的相关政府机构2002年开始就陆续实施了开发下一代机器人技术的援助项目。

2、中国机器人产业面临“高端产业低端化”困境

中国在20世纪80年代就将机器人技术列入国家科技发展计划,“863计划”启动时设立了智能机器人主题。30多年来,中国机器人产业取得了很大进步,但与日本、德国等机器人强国相比,还存在着很大差距。

中国机器人产业在已经取得一定成果的同时,目前作为“十三五”国家战略性新兴产业,却面临着“高端产业低端化”的困境。2016年6月16日,在由沈阳新松、安徽埃夫特、南京埃斯顿等10家机器人企业发起的“中国机器人TOP10峰会”上,工信部副部长辛国斌直言:“当前,我国机器人产业已出现‘高端产业低端化’的趋势”。2017年3月6日,《解放日报》刊文《核心部件是进口的产品是组装代工的》中明确指出,目前中国机器人产业最致命的是核心零部件依然依赖进口,导致国内工业机器人出现“高端产业低端化”危机。实际上,国内机器人市场绝大多数被国外公司占据,仅瑞士ABB、日本发那科和安川电机、德国库卡4家已经占据国内市场70%左右,国内机器人制造企业仅占据机器人低端市场。因此,由于缺乏自主创新能力、缺乏核心关键技术,中国工业机器人已经面临着“高端产业低端化”的尴尬局面,而同样的困境未来很可能也会发生在服务机器人产业上。

(六)碳纤维

碳纤维材料前景广阔,全球市场需求旺盛,供不应求。碳纤维复合材料具有优异的力学,化学,电学等优良特性,是“新材料之王”,是军民发展不同缺少的战略性材料,价格非常昂贵,通常又被称为”黑黄金”。

全球碳纤维长期以来都被日本、欧美等少数发达国家所垄断。2017年全球碳纤维产能为14.7万吨,其中美国产能是3.86万吨,占比27%;日本产能是2.72万吨,占比18%,两国几乎占了全球碳纤维产能的半壁江山。

日本的东丽株式会社(TORAY)是全球最大碳纤维生产商,前身是东洋人造丝公司。

日本帝人(Teijin)主要经营领域包括复合成形材料、芳纶纤维、碳纤维、薄膜、树脂、纤维产品等材料业务,以及医药医疗业务和IT业务。

日本三菱丽阳株式会社(RAYON)主营化成品、合成树脂、合成纤维、碳纤维复合材料、功能性薄膜等产品的制造及销售。拥有PAN基和沥青基碳纤维,以及使用了碳纤维的中间材料及成型加工制品。2017年4月1日起,三菱化学株式会社、三菱树脂株式会社及三菱丽阳株式会社进行吸收合并,组建新三菱化学株式会社。

碳纤维产品

我国碳纤维长期受到国外的技术封锁,发展比较缓慢,近年由于国家重视,目前国内共有碳纤维企业25家,其中7家建设起11条千吨级生产线,名义产能达2.6万吨。占比17.68%,位居第三,但实际产量和质量并不稳定。

(七)人工智能

日本始终跟随世界潮流积极推动人工智能的发展,在人工智能基础研究特别是应用研究方面不断积累,逐步在世界人工智能发展的技术前沿崭露头角,并形成了其今天能够结合物联网、大数据、机器人技术,进一步实现人工智能技术赶超的基础。

例如,日本的金出武雄教授在美国利用实时图像识别和控制技术实现了横穿美国大陆的自动驾驶,日本情报通信研究机构(NICT)和日本电信电话株式会社(NTT)专注于脑科学和图像识别等的研究开发,日本国立情报学研究所(NII)于2011年开发出“机器人考东京大学”成果等,项目研究已进入国际前列。

在综合发展人工智能、大数据和物联网的过程中,日本最大的优势和基础在其制造业的能力,这包括:

1、日本产业机器人的年产值和本国机器人应用总量均居世界首位,年产值已达到3400亿日元(约占世界总份额的一半),应用总量已达30万台(约占世界总份额的20%);

2、日本传感器产业同样在世界上占有主导地位,产值约占世界总份额的5成以上,特别是光电及温度传感器更是占到了世界总份额的约70%以上;

3、日本的互联网及宽带基础设施的普及率较高,多芯光纤关键技术、100Gbps数字信号处理回路等光通信技术世界领先;

4、日本各类IC卡的普及率较高,日本正在使用着占世界总份额1/4的各类传感器,这些都为从现场提取大量实时数据(大数据)奠定了人工智能发展优势;

5、水平的设计开发技术,并拥有各类计算机从芯片到到整机系统全产业链的完整生产制造能力。

尽管日本人工智能的应用技术领域总体仍落后于美国(包括人工智能系统应用技术、商业化软硬件系统等方面)而处于第二方阵,但其在与人工智能应用技术密切相关的基础专项技术,如传感器、执行器、数据收集软硬件、图像识别、深度学习等方面已不亚于美国,再加上日本的制造业能力和机器人基础早已超过美国而世界领先,所以,当前日本社会面对以发展人工智能、大数据和物联网为核心的第4次产业革命充满信心(甚至提出要领导第4次产业革命),并已行动起来。

(八)医学

日本的人均寿命达80多岁,居世界第一,这也从一方面说明了日本的医学发达程度。

1、汉方药

对日本有所了解的人都知道,日本的中成药(日本称“汉方药”)相对我国的中成药,效果十分好,所以去日本旅游观光的人,有很多会买一些汉方药。

日本汉方制剂生产主要集中在18家企业,其中最大的一家叫津村制药。津村从1976年开始,在11年里申请了129个汉方药制剂品种,并获得了生产和销售许可权。

2015年,日本汉方药生产总金额约97.89亿人民币,日本医疗用汉方医药品生产总金额约77.38亿人民币,医疗用汉方制剂生产约74.20亿人民币。

2、日本医疗科技成果

(1)日本很重视尖端医学的研究。2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者本庶佑教授,他致力于攻克癌症的堡垒。癌细胞和人体的正常细胞之间相互碰撞以后不会产生融合,也就是健康细胞无法消灭磨细胞。为什么会出现这一问题,本庶教授花了很长的时间去研究,终于发现癌细胞表面裹了一层蛋白质。他于是再与医药公司合作,发明了一种药,可以把这个蛋白质打掉,使健康细胞可以对瘾细胞发动进攻,最终把癌细胞消灭掉。现在这款新药已经开始出售了。日本2万多病人使用了这款新药以后,总有效率达到30%。本庶教授自然是不满足,他希望今后人们可以像治疗感冒一样,吃几片药打几针就可以治愈癌症。所以,本庶佑教授将自己未来的专利所获,和诺贝尔奖的所有奖金拿出来,凑了1000亿日元,相当于60亿人民币,以个人之力设立一个医学研究基金,最終要攻克癌细胞。

本庶佑

(2)糖尿病恶化预防系统

日本国立病院机构长崎川棚医疗中心与富士通合作研制开发了糖尿病恶化预防系统,该系统根据以往糖尿病患者的治疗大数据,对现有患者的症状发展和药物治疗效果进行预测。系统的目标是帮助选择糖尿病治疗方法并预防糖尿病重症化。系统根据长崎县医院内的电子病历数据,采集了糖尿病患者与潜在患者的共5000万条数据。以检查值和治疗方法相似的患者数据为基础,通过图表展示糖尿病患者的重症化概率。

(3)疾病诊断系统

由日本国际电信基础技术研究所、昭和大学、东京大学研究人员组成的团队应用人工智能技术,依据人脑部的特征活动模式对是否患有自闭症进行高精度判别,正确率可以达到85%。

LSI医疗公司、东芝医疗系统公司等5家医疗设备商与日本自治医科大学合作,研发WHITE JACK人工智能系统。该系统根据患者的症状、过去的病历记录等数据进行诊疗,提出检查方案,综合检查结果,给出患有各种疾病的可能性概率,并给出相关治疗方法的建议。该系统于2016年度开始在自治医科大学医院开始试验应用。该系统可以提示多种可能患有疾病的概率并给出疗法,从而降低了误诊的风险。

(4)通过人工智能预测药物的致癌性

京都大学开展研究,通过人工智能技术预测新药研发用化合物的毒性与致癌性,原理是使用人工智能系统对人类的胚胎干细胞(ES细胞)基因数据进行解析。根据对22种化合物进行试验的结果,对毒性和致癌性判断结果的准确率达到95%以上。

(5)使用机器学习功能实现临床试验解析的半自动化

盐野毅制药公司与统计分析软件的代表性公司SAS合作,使用机器学习引擎,开发人工智能应用程序,可以自动生成新药开发过程中临床试验的相关文档和SAS统计结果。该研究大幅缩减了新药研发中文档编写的工作量,提高了工作效率,削减了工作成本。从而使人工智能应用程序具备了在当前的新药研发过程中实现半自动临床试验解析的能力。

(6)护理机器人

日本在护理领域积极探索应用机器人技术,已经开发并投入使用了多种类型的护理机器人。其中,在护理领域使用人工智能技术的主要是交流与安全维护型机器人,被用于与认知症患者、残疾人等护理对象进行交流,并进行安全维护与提示。交流型护理机器人可以与护理对象进行智能对话,对认知症患者进行治疗。安全维护型护理机器人可以通过传感系统监测护理对象的行为,并对行为进行分析判断,如果判定护理对象的行为具有危险性,则会自动提示报警。

(7)超声波无痛检查乳腺癌

日本日立制作所发布消息,宣布开发出了使用超声波无痛、简便地检查乳腺癌的新技术。该技术通过让乳房保持在浸入水中的状态,使用超声波照射进行检查。报道称,研究人员已经在狗的临床试验中成功检查出微小肿瘤,现正与北海道大学医院共同研究,力争在2020年左右应用到人体临床检查上。

(8)一滴血可检验13种癌

据英国《BBC新闻》2017年7月24日报道,位于东京的日本国家癌研究中心研发出一种新的癌检验方法,只需要一滴血液,就能在早起发现乳腺癌、胃癌、肺癌、结肠癌、食道癌、肝癌及胰腺癌等13种癌,日本国家癌研究中心的研究伦理审查委员会在7月中旬批准了此项研究,最快3年内可投入使用。

日本在抗癌关键防线——早癌预防上,有着成熟的检测技术与防癌路径,也是目前世界癌症防治最先进的国家之一。

2018年1月30日,医学杂志《柳叶刀》分析2000年~2014年间,全球71个国家和地区、18种主要癌症患者的五年生存率变化趋势,日本在食道、胃、肝脏、肺、乳房、子宫颈等癌症方面的生存率居全球前列;从整体癌症看,日本和美国的五年生存率分别为57.4%和64.0%,日本的数据略低于美国,比中国的36.0%高出一大截。

有鉴于日本医学的发达,每年我国赴日前去体检和就诊的人数在快速增长。根据日本政策投资银行的报告,到2020年,仅以医疗体检为目的的赴日中国游客每年将超过31万人次,医疗旅行的潜在市场规模将达5507亿日元。

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