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2020 年中国制造技术发展的战略重点

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2020 年中国制造技术发展的战略重点

  • 分类:工业节能
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  • 来源:
  • 发布时间:2013-11-03 09:26

2020 年中国制造技术发展的战略重点

 

  根据对制造技术的战略需求分析及发展战略选择,作为国家目标, 提出四大发展重点:

  1.1 高技术装备及其关键设计制造技术发展重大成套装备、高技术装备和高技术产业所需装备,攻克其设计制造技术。主要有:

  (1)百万千瓦级压水堆核电站设备及设计制造技术核能发电是一种清洁、经济、安全的能源, 核能储量丰富; 核能发电运行成本较火力发电低; 核电特别适合于缺煤、少油等一次能源短缺地区,有利于调整地区能源结构。国际上核电主力机组容量80%以上都在90 万千瓦和百万千瓦级以上。采用压水堆技术的核电站占总数的70%左右。我国具备了成套供应30 万千瓦压水堆核电机组的能力,并基本掌握了60 万千瓦压水堆核电机组设计和制造方面的关键技术, 具备了发展百万级核电设备的基本条件。主要研究内容: 热中子堆技术、核电站的核蒸汽供应系统(NSSS) 、汽轮发电机系统(T G ) 、控制系统(I&C) 。

  (2)大型高效低污染发电设备及设计制造技术包括以下五大设备:

  ① 重型燃气轮机联合循环发电设备重型燃气轮机在电力调峰及紧急备用等方面有着广泛的用途,其可靠性和效率直接影响电站的可利用率和经济性。重型燃气轮机联合循环发电机组在今后新型发电设备中具有重要作用,但技术难度大、制造工艺复杂, 需要投入的资金多, 而西方工业发达国家又不愿向我国转让技术, 我们必须集中各方面的人力、物力、财力进行攻关研制。主要研究内容: 透平轮盘的断面齿、轮槽及拉杆孔的制造工艺、长拉杆制造技术、轮盘组组装转子技术和拉杆应力技术。消化吸收9FA 和M701F 机组的引进制造技术, 深入了解其设计思想和设计方法, 初步掌握燃气轮机及关键部件的设计技术,同时建立一定的实验设备, 以便针对性地进行某些关键技术的实验研究, 逐渐形成我国的设计方法和体系, 在消化吸收国外先进技术的基础上,自主开展设计技术与制造技术研究,提出具有自主知识产权的设计方法。

  ② 600 MW 级及以上超超临界火电机组600 MW 超超临界火电机组, 热能转换效率高(45%), 发电煤耗低(300 克/度), 运行灵活, 能适应中间负荷和调峰的需要,SO2、CO2、NO2 等排放低, 是适应经济与生态环境发展的理想机型。主要研究内容: 超超临界锅炉、汽轮机与高压汽轮机发电机的设计与制造技术; 高温材料及铸锻件加工工艺。

  ③ 600 MW 空冷电站设备。华北、西北地区煤资源十分丰富, 而水资源十分匮乏, 利用空冷技术是在这些地区建设大型坑口火力发电厂最有效的节水措施, 因此,开发、研制大型空冷电站机组具有现实意义, 是合理开发利用煤资源最为有效的措施。主要研究内容:400 MW 空冷汽轮机的设计制造技术;600 MW 空冷系统设计技术;600 MW 空冷岛关键设备的设计与制造技术。

  ④ 200MW 以上大型抽水蓄能机组随着科学技术的发展和依照水力资源特性, 开发水资源大多从小到大, 从中低水头向中高水头、低水头发展。国外发达国家对水力资源的开发和利用已经达到很高的程度。目前国外投运的抽水蓄能机组最大单机容量达457MW, 最高水头728 米。我国在这方面差距甚大。鉴于水电的重要性, 必须大力发展200MW 以上大型抽水蓄能机组。主要研究内容: 水泵水轮机水力性能、结构、稳定性设计技术, 水泵水轮机关键部件制造技术, 抽水蓄能机组结构的动态刚度强度,发电电动机电磁设计、起动性能与绝缘结构、通风冷却技术, 双向推力轴承技术, 大型抽水蓄能机组电控系统及自动化元件。

  ⑤ 可再生新能源发电技术。由于世界范围内的能源紧张和对环境保护的重视, 各国都重视可再生新能源发电技术的研究与发展, 诸如太阳能发电、风能发电等。主要研究内容:掌握600kW 以上并网型风力发电系统设计制造技术, 设计制造1.5 兆瓦变速恒频风力发电机组。

  (3)超高压交、直流输变电设备及关键技术

  现代社会活动离不开电能, 电能的输送、分配离不开电力系统, 而电力系统离不开输变电技术装备, 输变电技术装备是构成电力系统的物质基础。电力系统的设计是否合理,设备的性能好坏,以及设备间参数的配合都会影响电网安全运行和供电可靠性, 可以说, 输变电技术装备是电力系统安全运行的物质基础。同时, 输变电设备及器材的技术水平关系到电力系统运行的经济性和电力系统的节能技术水平。

  主要研究内容:750k 以上交流输变电设备和500k 以上直流输变电设备设计与制造技术, 交直流输变电系统关键设备可靠性技术,成套设计技术,特高压设备测试技术。

  (4)大型冶金成套设备及设计制造技术

  我国是世界上钢铁第一生产大国, 同时每年又进口几千万吨的高质量板材。所需要的冶金设备中大约一半需要进口,其中最主要的是大型板材成型轧机。我国从上世纪70 年代开始至今,一直引进冷、热连轧成套设备及相关技术, 用汇上百亿美元。因此, 在充分消化吸收国外先进技术的基础上, 形成大型冷、热连轧成套设备的自主开发能力,这对我国冶金行业具有重要的意义。

  主要研究内容: 薄板坯连铸-连轧机组, 新一代薄板坯轧制技术, 动态变厚-变速控制技术,高精度厚度-板形综合控制技术, 全流程温度控制技术,高性能表面质量控制技术。

  (5)高精度和智能化工作母机及制造系统

  高精度和智能化工作母机及制造系统是指成形质量达到无余量或接近无余量、金属切削加工精度在微米/ 纳米级、具有智能决策、智能测量、智能控制、故障诊断和智能维护等功能、用于成形、加工、装配机电产品及零部件的先进制造技术、装备和系统的总称。

  高精度和智能化工作母机及制造系统具有超越经济价值的战略物资地位, 是实现制造技术和装备现代化的基础装备和最重要的保证条件, 其性能、质量和拥有量成为当今衡量一个国家工业化水平、综合国力的重要标志。随着我国汽车制造业、发电设备制造业、电子与通信设备制造业、国防工业的飞速发展,包括数控机床在内的高精度和智能化工作母机及制造系统有巨大的市场空间。2002 年总的市场容量达470 亿元, 首次超过美国和德国, 已成为世界第一机床消费大国。预计到2020 年市场需求总计在135~180 亿美元。因此,必须大力发展高精度和智能化工作母机及制造系统。主要研究内容:

  ① 发电设备、航空、航天、船舶制造业需要的高精度、大型专用工作母机包括: 大型精密模锻设备(5~8 万吨), 大型难变形金属挤压机(1.5 万吨) 及100 吨的立式旋压机, 数控超重型机床( 五轴联动超重型数控镗铣床、五轴联动超重型数控车床、五轴联动超重型螺旋桨叶片加工机床), 数控超精密机床( 车、铣、磨),虚拟轴加工机床。

  ② 汽车制造业需要的成套、高效、高精度、高可靠性制造系统 包括: 机器人冲压、焊装、涂装自动成套技术与设备;可重组制造系统; 高效、高精度、多工位、高能成形设备和生产线; 轻体材料( 铝、镁、钛) 成形与加工设备。

  ③ 电子及通信设备制造业所需要的高精度、高速及微米/纳米制造技术与设备。重点发展三大设备:

  —— 半导体集成电路生产专用设备。以IC 为主的微电子制造业,已成为影响越来越大的高科技产业, 成为建设现代化强国必不可少的战略工业。中国电子元器件产业为什么没有强大的“ 中国芯”? 原因就是因为集成电路制造设备跟不上。西方国家总是千方百计地限制其最先进、最尖端的半导体制造设备进入中国市场。发展我国的IC 产业, 必须提高自我装备能力。充分利用开放的环境, 在引进技术消化吸收的基础上,研制大规模IC 生产线设备,是符合我国国家最高利益的一件大事。

  主要研究内容: 下一代光刻设备( 极紫外光刻设备、缩小投影电子束曝光设备及其它NGL 技术);刻蚀系统; 高质量薄膜(SiGe 薄膜、应力硅薄膜、高K 和低K 介质薄膜) 生长设备;离子注入设备; 高密度互连设备( 包括ALD、PD、CMP 等18 英寸硅单晶炉; 新一代芯片封装设备。

  —— 整机装联设备

  全自动贴片机等是整机装联设备中的关键装备, 我国每年进口量和花费的外汇非常大, 而我国已经研制出半自动产品, 经再次努力是可能获得成功的。主要研究内容: 全自动贴片机、高精度大尺寸全自动印刷机、全智能视觉检查测试设备。

  —— 彩色薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD) 生产设备

  彩色TFT-LCD 是下一代显示器件的发展方向, 应用领域广阔, 市场前景良好。目前我国已有不少企业准备大力发展这一产业。

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