大力水刀 世界上最顶尖的技术在哪些国家？

这两天大家都在讨论关于核心技术的帖子。本文部分数据略有过时，部分数据已由边肖更新。欢迎添加。所谓核心技术，比起长期积累，投资时间早晚，工业遗产。让我们来看看世界顶尖的核心技术。

半导体加工设备

基本被日本和美国占领。

目前日立拥有最高精度的蚀刻设备。比如东丽，帝人的碳纤维，超高精度仪器，数控机床，光栅表征机，光刻机等。被美国和日本严格限制出口。

做一个CPU，需要N个以上的设备和材料。世界十大半导体设备制造商中，美国公司4家，日本公司5家。

半导体材料

半导体芯片的生产需要19种必要的材料，这些材料都是不可或缺的，而且大多数都有极高的技术壁垒，因此半导体材料企业在半导体行业中占据着至关重要的地位。

但在硅片、合成半导体晶片、光掩模、光刻胶、制药工业、靶材、防护涂层、引线框、陶瓷板、塑料板、TAB、COF、键合线、封装材料等14种重要材料中，日本企业占50%以上。，而日本的半导体材料产业长期保持着世界上的绝对优势。全球70%的半导体硅由信越化学提供。

超高精度机床

超高精度机床和材料是工业之母:日本、德国、瑞士称霸世界，日本大幅度领先世界。

世界上精度最高的机床主轴来自日本精工。

美国的F22猛禽飞机是用日本机床的5轴龙:SNK(新日本机床)镗铣的。

山崎马扎克(Yamazaki Madzak，日本)被瑞典皇家科学院授予世界最佳公司，英国最佳工厂和出口成就奖，美国制造工程师学会惠特尼生产率奖获得者，美国联合制造技术中心机床供应商和机械师培训师。陆军岩岛兵工厂，波音集团最好的机床设备供应商。Mazak最好的环节是加工中心。

全球超精密加工领域精度最高的主机来自日本Jtket的AHN15-3D自由曲面金刚石加工机，主要用于各种光学镜头和蓝光镜头模具的超精密车削和磨削。仅就加工精度而言，该机器比三种军用文物(美国LLNL的LODTM和DTM-3和英国CUPE的OAGM2500)高近8倍。

全球70%的精密机床都配备了日本Metrol开发的全球最高精度微米级自动对刀仪。

世界上唯一突破纳米级加工精度的线切割电火花机床来自sodick (Chaduc)。索迪克通过将电火花加工和水刀加工相结合，成功开发了世界上第一台混合WEDM机床。

日本HDS的高精度、大扭矩、重量轻、回弹力小的谐波减速器作为任何尖端工业机械中不可缺少的传动部件，在世界上占有40%以上的份额，NASA、空客户和蔡司手术眼镜都依靠它来传递反馈设备的停止、动力转向和精密定位。

——双主轴、双转塔车床代表大久马(大伟有限公司)。大久马最难能可贵的是，这家公司是全球机床行业的“全能制造商”。几十年来，它一直坚持从核心组件(驱动器、编码器、电机、主轴等)独立设计和开发。)到数控操作系统再到终端，真正实现了硬件和软件并重。

日本松浦机械几乎占领了欧洲高端发动机的加工，一直是超级跑车法拉利和布加迪杭炜的客户。

中铝罗通公司是中国高科技科研设备用铜材料的主要供应商和国家重点支持机构，从日本森田机械公司购买了一条完整的延伸铜双面铣削和切割生产线；世界上几乎所有汽车品牌上的铜材料加工过程都必须使用森田制造机械的设备来完成。

工业机器人

工业机器人是未来50年内将在世界范围内蓬勃发展的产业。目前工业机器人的技术基本掌握在日本手中。

机器人有四大家族:日本的FANUC、安川电气、瑞典的ABB和德国的KUKA。Fanuc是全球工业机器人销售记录保持者、利润保持者和技术领导者。德国的KUKA最弱，核心技术基本外包，目前被美的收购。

工业机器人有三个核心技术，实际上是三个核心部件的关键技术:控制器、减速器、机器人专用伺服电机及其控制技术。

一线制造商包括FANUC、安川、ABB和KUKA。二线厂商有科牧、OTC(日本大贤)、川崎、不二周助、那智、松下等。

顶峰精密仪器

美、日、德基本垄断，美国10家，日本6家，德国4家，英国2家。

美国和日本都是诺贝尔奖的大赢家，日本从2000年开始每年都获得一个诺贝尔奖，其中之一就是其高端仪器的制造和使用。

举几个例子。日本的SATAKE长期致力于水稻机械设备的开发，水稻是人类三大粮食作物之一。其食品设备、实验检测设备及相关环保机械设备的市场份额是第一的。世界上主要米粮国家的政府和企业都与SATAKE合作过，包括中国、美国、东南亚、南美等地区。

日立为加拿大维多利亚大学定制的世界上最强大的科学显微镜于去年正式投入使用。

目前世界上高端电子显微镜主要有两大品牌:日本的JEOL和美国的FEI。世界上唯一的原子纳米级全息电子显微镜已经由日本——日立公司成功研制成功。

作为医疗硬件的最高峰之一，目前世界上使用的重粒子癌放疗设备只有6台，其中日本5台，德国1台。目前选择接受重粒子放疗而不手术的患者，80%在日本。

医学科技硬件的另外两个最高峰质子束放射治疗加速器，是日立和北海道大学发明的。整套设备价格2亿美元+，世界装机容量不超过15。

三菱重工，全球首款立体定向适形调强放疗设备，用于胰腺癌治疗。

世界上第一台硼中子俘获治疗(BNCT)设备——住友重型机械——京都大学，不依赖科研反应堆，已成功商业化用于医院。BNCT是不需要手术台的癌症治疗方法之一，日本工业界和学术界合作。

——maxi(全天候X射线监测装置)，世界上最快也是唯一能探测到外银河系高能的全天候天文仪器。配备了世界上最宽视场的狭缝监视相机(12个固体+2个气体)，由jaxa和riken联合研制，放置在国际空间站日本实验舱kibo外的平台上空。

世界首台卫星观测(极紫外光谱)望远镜——Sprint-A Sprint-A，日本。

借助新研制的12极球差校正器，jeol成功推出了最高加速电压为300kv的新一代冷场发射球差校正透射电子显微镜——JEM-arm 300 f，巩固了其在电子显微镜领域的世界领先地位。

日本明珠，全球最高能量回收光源，具有光束亮度和强度产生能力。

日立的质子束放疗设备已经在世界各地医院癌症一科MD Anderson得到应用。此外，美国总统医院的梅奥诊所、美国国家癌症研究所NCI指定的唯一一家癌症综合治疗研究机构圣裘德儿童研究医院，以及欧洲最大的肿瘤科——海德堡大学医院，都使用日立的质子束放疗设备。

全球工程机械清单

2019年全球十大工程机械制造商为美国卡特彼勒、日本小松、美国迪尔、日立工程机械、沃尔沃建筑设备、徐工集团、三一重工、利勃海尔、斗山工程机械和特雷克斯，十大企业占据全球60%以上的市场份额。

2015年全球轴承排名

边肖没有找到最新的排行榜，但总体趋势没有改变。轴承还在日本瑞典德国。轴承在工业领域发挥的重要作用和对材料科学的要求已被专家充分理解。

全球碳纤维排名

碳纤维是高端军事、工业、生活、汽车、飞机等不可缺少的材料。碳纤维技术基本被东丽、东邦、三菱溧阳垄断。2017年，中国首条1000吨T800碳纤维生产线正式投产，标志着中国高端碳纤维产业化取得新突破。但是东丽已经在玩T1100G了。

波音，空是东丽的常客。

继碳纤维之后，来自日本的新材料SiC纤维将再次推动世界技术创新，日本研发的新材料将用于新一代飞机的发动机核心部件。

从飞行机身的CFRP采用率来看，欧洲空客车和美国波音最新的中大型飞机已经超过50%。在CFRP领域，日本企业的市场份额达到70%左右。

通用电气将与日本的石川大岛重工有限公司和宇部甲子园有限公司共同开发四种部件，如用高压气体推动飞机前进的涡轮机的风扇叶片，它们将由碳化硅材料制成，而不是过去的镍合金。

光学

世界先进的光学玻璃制造商包括日本宝谷光学公司、日本奥哈拉公司、日本苏米塔公司和德国肖特公司。

其中，日本Sumida Optics的Sumita拥有全球最高的折射率，全球最低的成型熔点，全球最多的品种。日本住友光学的光学玻璃在制造技术和产品类型上领先于其他同行。

大型衍射光栅刻划机是光学领域最重要的主机之一，目前世界上只能在3~4个国家建造，日立保持最高的刻划精度10000g/mm，直接影响到光学领域的研究。

日本的斯巴鲁斯巴鲁昴宿星拥有世界上第一颗行星探测能力，是世界上最大的单主透镜光学红外望远镜。目前发现的离地球最远的10个星系中，有9个被科学家发现，其中包括最远的一个，打破了2012年新银河最远观测记录。

吉尼斯世界纪录认定的世界上最精密的光学天文馆——来自日本的后藤光学。今天，世界上最先进的光学天文馆可以精确投影1.4亿颗恒星，Goto Optics和柯尼卡美能达在这一领域的全球份额合计约为70%。

用于发电的燃气轮机叶轮

三菱重工，日立，西门子。世界上热效率最高的发电用燃气轮机来自日本三菱重工的M701J，也是世界上最大的发电用动力燃气轮机。

世界上最大的双轴燃气轮机是日立H80，单循环功率110MW+，联合循环功率154MW+。

脱销催化装置

发电机心脏目前被日立垄断。每个脱硝催化装置的大小相当于一个多层住宅，国内所有的电厂都是它的客户。

垃圾焚烧设备

处理能力强的垃圾焚烧设备是城市化进程中不可缺少的环保设备。日立造船在这一领域处于领先地位，客户遍布世界各地，在中国有许多安装。

石化领域最关键的主机之一

-PP PE大型挤压造粒机

世界上只有三家拥有完全独立的设计和制造能力。其中，日本钢厂的无齿轮泵型可以达到世界第100位(87万t)的最高水平，而神户制钢则是世界市场占有率最高的。PP/PE挤出造粒机是化工厂必不可少的设备，国内的两桶油都是日本企业的客户。

工业水泵

山西引黄工程采用日本ebara (Ebara制造有限公司)设计建造的世界上单扬程最高流量最大、运行最持久的工业泵。

企业扫描仪

日本富士通的世界。富士通pfu是表单打印-识别-电子化集成技术的发明者，是全球商业智能文档成像解决方案。

富士通pfu通过使用其在世界上拥有最高市场份额的商业扫描仪及其独立开发的光学字符识别软件(ocr)，帮助国家统计局高效、准确地完成世界上最大的人口普查。

血液诊断设备

国家食品药品监督管理局指定北京医疗器械检验所，以全球血液诊断设备制造商的领导者日本希森康美公司的血液分析仪为国家标准，对中国所有血细胞计数设备的质量进行检验和测试，提高日常准确性管理。

全球氧化锌避雷器

龙头企业东芝三菱电气工业系统有限公司(tmeic)为西气东输二期工程提供所有高压变频器和高速电机，西气东输二期工程是中国第一个从海外进口的天然气输气工程，线路世界最长。东芝三菱电气工业系统有限公司拥有世界上最大的电压源逆变器和高速电机。

光伏逆变器

东方日立是日立和东方电气集团在中国的合资企业，为中国乃至世界上最大的水电光伏互补光伏电站提供数百台高功率、高转化率的光伏逆变器。光伏逆变器是光伏电站的关键设备之一，它将太阳能电池产生的直流电转化为交流电，承担系统保护功能。

HFC-23分解回收装置

世界上最先进的HFC-23分解回收装置，由日本月岛环境工程和朝日玻璃、大金工业根据京都议定书中的清洁发展机制项目(CDM)开发，占全球销毁HFC-23气体所需设备的30%以上，中国发改委是其客户。

HFC-23又称氟利昂23，是全球变暖的罪魁祸首，极难销毁，必须控制流入空气体。

海水淡化、废水利用

以日东登科、东丽、帝人、旭化成为首的日本化工企业，可以说在海水淡化、废水回用、超纯水制备等膜产业领域拥有相当大的话语权。

朝日Kasei的microza水处理技术已经应用于北京五环内最需要净水的比赛。

氢化器

加氢反应器是大型化工厂所必需的。在少数几个有能力建造加氢反应器的国家中，新日铁和新日铁的热壁加氢反应器常年保持世界第一和第二的位置，神钢也是唯一在设计核心材料和组装的整个制造过程中拥有完全自主权的制造商。

粉末加工机

糖果、药品大批量生产不可缺少的任何粉末加工机械。

卷芯设备皮带张紧器

皮带张紧器是给板材张力的核心卷绕设备，在所有板材加工领域(钢板、汽车、家用电器和建筑)都是必不可少的。超过90%的全球份额被日本JDC的RB21和皮带张紧器占据。

焦炭发生器

住友重工机械有限公司作为老牌化工机床制造商，控制着冶金炼铁用焦炭发生器和基础原料焦炭的大部分市场，中国、美国、英国和中东的大型石油公司都是其客户。

动力总成精密测试设备

无论是在海上飞行还是在地面行驶，只要是移动的机械物体，都需要工作，工作的前提是功率测量——日本堀内(堀内制造有限公司)在发动机传动制动底盘排放等完整动力总成精密测试设备领域具有压倒性的领先地位，在汽车、坦克、飞机等领域发挥着不可或缺的作用。

特种钢

世界上最大的特殊钢产品制造商，日本的daido steel，分别占全球发动机传动轴和船用柴油机开关阀的30%和60%。特别是在传动轴市场，当之无愧的第一，一直是波音空主力客机发动机的首选。

全成形电脑横机

来自日本和歌山市的Shimashima Seiki制造有限公司是世界上最快的全成形电脑横机的记录保持者。同时，它在这一领域也占有60%的全球份额。电脑横机和工业缝纫机也被称为纺织行业的两大母机。

世茂精机生产的电脑横机在崇尚高端时尚的欧洲人眼中被称为针织机械行业的“劳斯莱斯”，董事长世茂正弘先生被授予意大利国家荣誉勋章。

热转化处理领域

全球最大、耐压最高的工业冷却板式换热器——霓山制造有限公司，份额与瑞典阿法拉伐并列第一。此外，霓山制造有限公司利用热转换技术开创了全球高温高压灭菌系统，已广泛应用于生产医用输液设备、中草药制剂、家常菜原料、调味品、啤酒、软包装饮料等领域的灭菌过程，市场份额达70%。

证书制造设备

中国公民第二代身份证打印设备由日本富士施乐设备制造。

全球最大的证件母机制造商日本unomatic，已交付电子护照制造、距离编码、护照签发管理、激光护照印刷机、切钞机等各种自动化系统。，包括运往中国的存折制造设备。

液压伺服压力机

川崎重工的子公司川崎石油工人，先后向国内最大的客车底盘制造商安徽江淮汽车公司供应了中国最大的(5000吨/6000吨)液压伺服压力机。

无线电暗室

在电磁学的巅峰时期，各种机电产品只要上面有半导体零件，都需要进行电磁波环境测试。测量电磁兼容性最重要的设备是消声室，世界上最大的消声室制造商是日本的TDK。

高端光缆

Nict、住友电气有限公司、横滨国立大学、optoquest有限公司联合研发了全球性能最强的36芯多功能光纤，每个光芯可以三种模式传输信息，成功开辟了单根光纤用于10pbps级超大容量传输的可能性。

软件定义的网络

目前最新的IT技术——软件定义网络(SDN-Software Defined Network)，在加强底层选择和系统集成、提高网络和资源访问控制精细度的低成本平台下，允许运营商或企业以更加灵活的可编程性来适应不同的业务特点，使得传统的网络流量控制和转发依赖硬件设备的模式架构发生了与其性质相适应的变化。

SDN的最初概念是由斯坦福大学研究小组提出的。目前以nec为首的日本IT企业在开发应用阶段处于绝对领先地位。

物联网安全解决方案

是物联网未来发展的重点。三菱电机和立命馆大学利用大规模集成电路产生的独特而细微的个体差异，创造了最先进的物联网(物联网)安全防护解决方案——LSI指纹id。

化妆品行业

需要精细化工、医疗、生物等方面的科研积累，以及营销和设计。

目前，化妆品行业在世界上的份额基本上被法国、美国、日本和德国占据。由于韩国文化的普及，爱茉莉韩国也发展成为世界化妆品集团的一员。

化妆品行业超级赚钱。以欧莱雅为例。2016年，欧莱雅全球销售额总计258.4亿欧元，营业利润45.47亿欧元。

法国设计和营销最好，日本技术实力最强，以高级堂、花王、kose等为代表。美国两者都有。

日本高级堂是全球唯一连续23次获得IFSCC最佳奖的化妆品厂商，远远领先于其他国际化妆品公司。

乐器行业

乐器行业以日本和德国为主。雅马哈，乐器界的绝对王者。

雅马哈钢琴是世界顶级钢琴家的选择，受到许多学校和音乐学院的高度尊重。日本雅马哈在乐器领域的地位非常高，是全球中高端领域的霸主。市场份额方面，除了吉他，还有相当大的存在感。雅马哈占全球乐器市场的23%，确实势不可挡。

电池

未来是电动汽车、氢动力和混合动力汽车的世界。最重要的是电池，目前被日韩垄断。

但在上游电池材料供应上，住友化学、东丽、昭和电工、三菱化学在纯电动汽车EV上游产业链上有压倒性优势。东丽和住友化学为松下和LG供货。

海底电缆

目前日本住友电气的技术是世界第一。住友电气开发的最轻的海底传输电缆已向英国和比利时的海底电缆供货，长度约130公里，价格300亿日元。在菲尼宾、东亚、印尼都有广阔的前景。

中央处理器/图形处理器异构超级计算系统

cpu/gpu异构超级计算系统的倡导者，该平台程序软件的先驱开发者，超级计算领域最高学术奖项悉尼·芬巴赫奖的新获得者——东京理工大学全球科学信息计算中心松冈聪教授。

目前，世界上几乎所有的高性能超级计算系统都是这种架构的支持者，松冈博士还获得了西德尼·芬巴赫奖，象征着超级计算机领域的最高个人荣誉。

光纤传输

Nict kddi研究所和Guhe电工在太平洋截面光纤传输实验中成功实现了单根光纤的容量距离积在世界上第一次达到1Exabps水平，打破了ntt之前保持的世界纪录。

量子计算

东京大学在量子计算方面迈出了第一步，世界上首次利用第三族氮化物通用材料(GaN- GaN)作为量子点单光子源，成功地产生了可以在室温下工作的单光子。

量子通信

东京大学的akira furusawa教授与ntt先进设备技术研究所合作，在进行量子隐形态传输时，突破了光学系统中元件配置限制造成的操作扩展瓶颈。古泽博士的下一个项目将朝着制造超高速量子计算机和超大容量量子通信的目标前进。

激光量子计算机的电路板

日本和澳大利亚的研究人员在使用激光量子的可伸缩计算机电路板方面取得了突破。东京大学和澳大利亚国立大学见证了单个组件组装的量子系统数量从14个跃升至1万个。

向量超级计算机

2019年11月7-8日，NEC在东京举行的“C&C&C用户论坛&iEXPO2019”论坛上展出了搭载最新“SX-极光TSUBASA”架构的矢量处理器。

SX-奥罗拉TSUBASA的矢量处理器实现了世界顶级的单核和内存性能。最优矢量处理器模型的计算性能为2.43TFLOPS，带宽为1.35 TB/s。

NEC和TSMC基于TSMC CoWoS技术联合开发的内存实现技术有助于实现这种高内存带宽。据悉，SX-奥罗拉TSUBASA将应用于AI、大数据分析等新领域。

电脑多头秤

日本的石田公司是计算机多头秤的发明者，也是世界上最大的计量和包装解决方案供应商，在全球计算机多头组合称重机市场上占有70%的份额。生产能力巨大的跨国食品公司，如联合利华、达能等，都是石田的忠实支持者。

三维图形转换软件

小企业实力大——静冈县滨松市员工不到70人的极乐世界开发的3D图形转换软件，自本世纪初以来为NASA波音、达索、IBM、欧特克、西门子、戴姆勒、宝马、福特等各种非营利组织和跨国公司的重大项目提供支持。

极乐世界的高精度高保真3D数据距离转换软件，多年来一直贯穿于波音和雷诺F1车队的整个R&D周期。

复合材料热压烧结炉

川崎重工为应对波音b787-9和b787-10以及未来更大的777x系列机型产量不断增加而设计建造的全球最大的复合热压烧结炉(直径9m，长度30m，重量920t)已在名古屋一号车间正式投入使用。

太阳帆飞船等

世界上第一艘太阳帆航天器(太阳辐射加速星际风筝)成功发射并实现光子加速推进技术，驶向日本宇航空的研发机构金星-IKAROS。

日本LCGT(kagra)，世界上精度最高、翼展第二的引力波望远镜。

世界上波长最短的x射线自由电子激光器(XFEL)研究设备——日本物理化学研究所的SACLA。

世界上密度最高的超冷中子源发电设施是由RCNP的加拿大TRIUMF研究所、日本KEK大阪大学联合建造的。

日本创成轻工业学院yoneyoshi kitagawa教授加入滨松(滨松光子有限公司)和大阪大学，在世界上首次成功实现了高速离子作为惯性约束聚变加热介质的愿望。

日本光学产业创成大学的yoneyoshi kitagawa教授领导的研究团队，在世界上首次实现了激光核聚变所需核燃料的连续输入，并成功拍摄了激光引起的连续聚变反应过程，向实用发电又迈进了一步。

另一种可燃冰——天然气水合物(NGH)，三井造船在世界上首次成功完成了一整套“陆上天然气水合物运输工艺”，并建造了世界上第一艘NGH专用运输船。以三井造船为首的日本企业不仅拥有有形资产，而且在这一领域的无形资产也处于领先地位。

无线电话发射机的发明者，世界三大IT通信测试测量设备制造商之一的anritsu，已成立近120年。

胰岛素注射针

2019年11月的第二届中国国际进口博览会上，展出了一根直径0.18 mm、长度3 mm的针，需要用显微镜才能看清它的真面目。这种胰岛素注射针的名字叫“NANOPASS Jr”，来自日本德茂株式会社。早在2005年，德茂公司就开发出了33G皮下注射针。被誉为史上最细最短的胰岛素注射针，针尖结构经过特别优化，可以将注射的痛苦降到最低。

滚筒印花

三菱重工和德国的曼罗兰和高宝已经为报纸提供了一台旋转胶印机，运行速度为90，000 cph (180，000份/小时)。但是在轮转印刷领域，他们只能排第二。迄今为止，世界上最高速度的双面报纸轮转胶印机是由日本TKS(东京机械)于2007年开发的，其印刷能力达到10万cph (20万份/小时)

说了这么多，上面说的中国顶尖技术很少。让我们来看看中国的一些世界顶尖技术。

1.首先是超级计算机。2019年11月，《世界超级计算机名录》出版。总的来说，中国在超级计算机数量上领先，而美国在平均性能上有优势。在第54届超级500强榜单中，前三名分别是美国的Summit和Sierra，中国的Sunway TaihuLight。

美国的“巅峰”和“岭”再次登顶亚军，而中国的“神威太湖之光”和“天河二号”依然分别位列第三和第四。“太湖神威之光”每秒可执行12.5亿次浮点运算，系统拥有1000万个内核...“它一分钟能完成的计算量相当于全世界72亿人用计算器不间断计算32年”！

2.中国的潜艇声纳系统和战斗机整体技术比较先进，包括电子传动和刹车系统。舰船制造水平居世界前列，弹道导弹研发升级居世界前列。其中氢弹，因为不容易储存，只能用国产的氢弹保存十几年，几个月后可能会在其他国家削弱。

3.在航天方面，卫星发射是世界领先的，载人航天技术是顶尖的，卫星遥控和回收在发射机动性和稳定性方面是世界第一的。

4.我国航母建造技术发展迅速。2019年12月17日，中国首艘国产航母“山东”号正式交付海军。“山东”号是真正意义上的第一艘国产航母。从设计到施工，都是中国独立完成的。它的研究和建设表明，中国已经掌握了建造中型航母和后续更大航母的能力，意义重大。其次，中国的东风41洲际导弹基本上可以飞世界任何地方，中国最先进的战斗机歼20可以排在世界前三。

5.中国的空技术没有输给世界上任何一个国家。中国即将建设的北斗卫星导航系统将是世界上最先进的导航系统，超过美国和俄罗斯，中国即将建设的空站也将是世界上少数几个能够掌握空站建设技术的国家之一。2018年，这也展现了中国大国的形象。

在新的时代，中国即将迎来新的成就，我们相信我们的祖国在未来会越来越强大。

转载自:金属加工