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中国底气何来?国产手机潜藏先进技术

局座召忠

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中国的底气从何而来:国产手机潜藏的先进技术!

最近两周,中美贸易战你来我往,交锋堪称火热。相信小橘子们一定早已了解美国公布的加征关税商品,针对性地指向中国的高科技产业,包括:信息和通信技术、航空航天、机器人、医药、机械等行业。聪明的美国决策者十分清楚,这些产业正是我们国家在长久的未来可能超越美国的希望所在,也是整个现代中国庞大经济的精华。

中国的底气从何而来:国产手机潜藏的先进技术!

美国对我制裁剑指中国制造2025计划

长久以来,人类文明的最新技术一直是率先应用于军事和医疗两个领域,但是进入本世纪后,越来越多的新技术却因为先用在商业消费领域而为人熟知。这其中,又以我们每个人都不离手的智能手机为集大成者。

每年,国内外各大知名智能手机生产厂商都会推出包含各种新技术的手机型号。今天我们就从大家日常都捧在手心里的手机出发,介绍两种手机内藏的先进技术。

OLED:当季流行的全面屏

自从美国的某标杆性手机厂商提出“全面屏”的概念后,全球其他手机厂商都推出了这项技术。其中我们国产的多家手机品牌也都将这项技术市场和化。尤其是某国产品牌使用了我国顶级屏幕生产厂家京东方的曲面“OLED”屏幕。这家中国土生土长的京东方公司,生产各类拥有自主知识产权的屏幕,直接为世界各顶级电脑和手机品牌供货。

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2017-2022年中国OLED产业市场规模预测(单位:亿美元,%)

资料来源:前瞻产业研究院整理

OLED技术有多么先进呢?2017年底,京东方位于中国成都的工厂刚刚开始量产这种屏幕,良率约为三成。而在此之前全球仅有韩国三星有类似的量产能力。简单概括一下就是“中国第一,全球第二”的技术和产能。

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京东方(BOE)为苹果MACBOOK AIR电脑提供的屏幕

各种手机测评媒体对曲面屏、全面屏等的介绍已屡见不鲜,我们不妨进一步挖掘,介绍一下这个产品背后的技术。

OLED翻译过来是“有机发光二极管”,该中文名称直接由OLED技术的早期研究者华裔科学家邓青云命名。来自法、美、英等国的研究者从上世纪50-60年代便开始探索OLED技术,但直到本世纪初索尼、三星等企业才开始商业应用。值得思考的是,此类先进技术从实验室最后走向普通大众的过程,与局座谈到的尖端军事装备科研和实际服役之间相差的时间基本没有差别,都需要30-50年。

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OLED屏幕示意图

OLED技术一般由铟锡的氧化物(第49和50号元素)作为正极,金属元素作为负极。铟锡氧化物最大的特性便是兼备透光效果和导电性能,所以才被广泛应用于我们生活中的各种屏幕。该材料的更多应用后文还会展开。

CMOS:黑夜中的美照

对摄影器材有兴趣的小橘子应该对“CMOS”技术不会陌生。这种中文名为“互补式金属氧化物半导体”的工艺在电子设备中有广泛应用,除了作为电子元件中的微控制器和微处理器外,它最重要的用处之一便是感光传感器,简单地来说就是用来拍照。

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CMOS元件面积基本与其性能成正比

不同于上文提到的OLED,CMOS元件早已在昂贵的单反相机中有广泛商业应用。虽然手机拍照也离不开这个元件,但是往往限于手机需要做到麻雀虽小五脏俱全,这个元件不能允许占用过多体积。然而当今照片质量最简单粗暴的比较就是CMOS面积大的设备一定比体积小的设备要好得多。尤其是夜间拍照时,我们会说到的“噪点”就是由于摄影设备的CMOS元件过小间接导致的。

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某国产品牌手机使用先进CMOS技术后的夜间摄影效果

今年的另一个新趋势是大于1英寸的CMOS技术开始从专业摄影设备扩展到旗舰的手机型号中。今年我国的前四大国产手机品牌均推出了配备高质量的CMOS的手机型号。

然而十分遗憾的是,CMOS技术现在主要还掌握在韩国的三星和日本的索尼手中,中国尚无企业能与之匹敌。在清楚我们国家产业优势的同时,也要认识到在相当部分的关键细分领域,我国还没有达到国际行业前列。

刘海屏和夜晚拍照也能军民融合?

当今一款智能手机动辄达上千万部的出货量,无形中给了手机制造厂商压力。将原先不是很成熟的新技术不断攻关以达到稳定的产能,最终推向市场。这需要兼顾较低的生产成本、较高的产品良率以及优良的用户操作体验。当今世界90%以上的智能手机生产线在中国。将这些生产线中的局部先进工艺转化到其他工业品的生产,进行具体技术的军民融合是有可能的。

例如OLED中介绍的铟和锡的氧化物,这种材料不仅仅可以用于制造手机和电视等的显示屏,同时具备高于1400摄氏度的工作性能。因此,这一材料是燃气轮机、涡扇发动机等恶劣的超高温环境中的极佳选择。不仅于此,喷气式飞机飞行员座舱上玻璃也广泛应用了这一材料,通过在玻璃的不同区域涂膜不同厚度的铟锡氧化物,使玻璃各个区域被加热到不同温度以完全去除雾气和灰尘,最终极大改善驾驶员的飞行视野。该材料还在电磁屏蔽技术中有一定应用。

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空客飞机前窗涂膜了铟锡氧化物

可以看出,这两个应用都与美国在贸易战中剑指的另一领域——航空航天技术有紧密联系。无论燃气轮机(舰船用)和涡扇发动机(航天用),还是喷气式发动机的玻璃、电磁屏蔽等,都存在相当的军事研究价值。可见美国制裁实为牵一发而动全身,我们很难有妥协的余地。

小小手机,背后涉及的产业链复杂而冗长。除了中国大陆,美日韩以及我国台湾地区都在对这条产业链进行着激烈的争夺。正是在这艰难的一城一池较量中,我们逐步从“中国制造”走向了“中国配套”和“中国创造”。在我国提出中国制造2025的大背景下,中国的一个个具体行业和企业,还需要继续努力发展下去。

参考信息:人民日报,环球时报

局座召忠

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