来源:市场资讯
(来源:企观国资)
近日,国投集团中国电子工程设计院股份有限公司(简称“中国电子院”)自主研发的全球首个纳米级微振动实验室在雄安新区正式投运。
该实验室的核心装置为我国自主研发的全球尺寸最大、精度最高的微振动模拟实验台。实验室的建成投用,打通了我国多个战略性产业领域的实验验证堵点,标志着我国在精密装备微振动环境控制领域实现重要突破。
国投集团表示,纳米级微振动实验室将全面服务于半导体制造、航空航天、精密仪器、生物医药等重点领域,推动我国高精密制造领域“软实力”与“硬装备”协同提升,为我国电子制程、空天信息等高端制造业的自主发展提供关键支撑。
中国电子院自主研发的全球首个纳米级微振动实验室,是近年来国投集团在先进电子制造领域打造的国家级科技创新平台,该实验室正式投运,是国投集团持续布局先进电子制造产业的一项标志性成果。
01
为国产高端装备研发量产
按下“加速键”
半导体产业是现代科技的基石。从手机到汽车,从数据中心到国防军工,芯片无处不在。多家机构发布数据,2024年全球半导体市场规模超过6000亿美元,预计到2030年将突破1万亿美元。
半导体产业也是大国博弈的关键战场。从全球竞争格局看,美国是全球半导体产业的绝对霸主,在芯片设计、设备、IDM等领域占据绝对优势,拥有英伟达、高通、AMD、博通等芯片设计巨头,以及应用材料、泛林集团、科磊等半导体设备龙头,新思科技、楷登电子在全球EDA软件市场占据主导地位。近年来,美国不断收紧对华芯片出口限制。
台湾是全球半导体制造的核心枢纽,台积电一家企业就占据了全球芯片代工市场60%以上份额。韩国是全球存储芯片领域的主要领导者,三星和SK海力士合计占据全球存储芯片70%以上的市场份额。日本在半导体材料和设备领域占据绝对优势,硅片、光刻胶、靶材等关键材料被日本企业占据主要份额。
中国大陆是全球最大的芯片市场,也是国产替代的主战场,但整体技术水平与先进地区仍有较大差距。
在以半导体为代表的高精密制造产业中,生产设备精密、工艺流程复杂,振动控制技术不可或缺。先进制程工艺对生产环境的要求日趋严苛。对标美国、日本、韩国等世界半导体强国,目前,对纳米级微振动环境的精确控制与评估能力是制约我国半导体产业发展的关键瓶颈之一。
中国电子院首席技术官杨光明说,中国电子院在微振动环境控制领域具有数十年的科研及工程化经验,面对不断加剧的战略性产业全球竞争,从服务国家重大工程的洁净厂房设计,到建设世界级的微振动实验平台的工作,中国电子院瞄准“卡脖子”关键技术持续发力。
与此同时,卫星互联网作为新一代信息基础设施的战略支撑,高分辨率遥感卫星和低轨互联网卫星批量快速组网是国家安全的重大需求。
中国电子院全球首个纳米级微振动实验室的正式投运,填补了我国在微振动试验方法、精密设备振动容许标准、隔振装置评价体系以及第三方试验服务等多个环节的技术与市场空白,为半导体、航天两大国家级战略产业开辟了全新的实验验证通道,为国产高端装备研发量产按下“加速键”。
杨光明表示,纳米级微振动实验室将全面服务于半导体制造、航空航天、精密仪器、生物医药等重点领域,推动我国高精密制造领域“软实力”与“硬装备”协同提升。
02
打通战略性产业
实验验证堵点
从技术创新优势看,中国电子院全球首个纳米级微振动实验室的核心装置为我国自主研发的全球尺寸最大、精度最高的微振动模拟实验台。
据了解,实验台平面尺寸达4米×4米,台体自重约50吨,设计承载能力高达20吨,振动精度突破纳米级,最小振动幅值远低于地球自身脉动,可全面满足大型半导体设备整机及卫星全尺寸载荷的上台测试需求。
实验台采用中国电子院自主研发的空气弹簧主动隔振系统,可高效隔离地基及建筑结构的环境振动干扰,在台面上构建超纯净微振动环境。实验台配套高精度直线电机作动器,可在宽频率范围内,实现0.001伽(Gal)至5伽的加速度精密输出,能够精准模拟极微弱背景环境振动,全面覆盖电子信息、航空航天等核心领域应用的全频段、全幅值区间。
同时,实验台具备正弦波、随机波、扫频波等丰富波形模拟能力,可实现单方向精确模拟与三方向同步模拟。其不仅能开展特定频率的精细化分析,也可还原复杂真实环境下多自由度耦合的随机振动场景,为科研攻关与装备验证提供了高度贴合实际工况、灵活可控的实验条件。
从技术应用上看,中国电子院全球首个纳米级微振动实验室能够为光刻机、刻蚀机、量测设备等核心生产装备提供标准化的微振动环境评估服务,帮助设备厂商在研发阶段即可精确掌握产品的振动敏感特性,优化结构设计与隔振方案,从而加速国产半导体设备的成熟与量产进程,助力我国半导体产业实现自主可控。
同时,实验室可为高分辨率遥感卫星提供地面微振动环境模拟,复现星上微振动源对光学载荷的影响机理,同时为低轨互联网卫星星座的批量化研制提供高效的地面验证平台,有力支撑卫星快速组网的国家安全需求,为我国推进航天强国战略助力。
“纳米级微振动实验室的建成投用,打通了我国多个战略性产业领域的实验验证堵点。”杨光明说,该实验室填补了我国在微振动试验方法、精密设备振动容许标准、隔振装置评价体系等多个环节的技术与市场空白,为我国电子制程、空天信息等领域高端装备自主研发提供了关键基础支撑。对于保障我国产业链供应链安全、实现半导体产业自主可控、服务航天强国与制造强国战略具有重要意义。
03
持续布局
先进电子制造产业
中国电子院自主研发的全球首个纳米级微振动实验室正式投运,也是近年来国投集团持续布局先进电子制造产业的一项标志性成果。
作为首批“转正”的国有资本投资公司,国投集团在重要行业和关键领域发挥国有资本引领带动作用,推动国有资本向前瞻性战略性新兴产业集中。
国投集团表示,在国投布局的战新产业中,数字与科技板块是关键一环,重点发展电子信息工程服务、网络安全与数字政务、新材料、特种设备检验检测、汽车储能系统等业务,助力国家科技创新和数字经济发展。
国投集团所属的“科改企业”中,中国电子院的服务覆盖国内90%以上的显示器件生产线、50% 以上的存储芯片生产线,助力国家半导体产业发展,破解“缺芯”难题,该院连续5年获评“科改行动”专项考核“标杆企业”。
国投智能自主研发的“天擎”大模型,是率先通过中央网信办备案的公共安全领域大模型,有效支持国家“打击缅北电信网络诈骗专项行动”。
另外,国投实业控股上市公司同益中是国内超高分子量聚乙烯纤维龙头企业,产品应用于军警装备、航空航天、海洋工程等领域。国投高新积极服务国家先进制造业发展,聚焦汽车关键零部件、先进陶瓷材料两大领域打造具有影响力的产业集群。国投检测 (原山东特检)是全国首家实施转企改革的省级特检机构,为电力、石化、交通运输、装备制造等领域提供特种设备检验检测服务,综合技术服务能力居同行业前列。
在战新产业9大领域分类中,国投在新一代信息技术、高端装备、新材料、生物、新能源汽车、新能源、节能环保、相关服务业等8个领域培育了一批控股投资企业。截至2024年底,国投战新产业投资总额达306亿元,投资占比由2022年的35.34%提高至2024年的61.90%。截至2025年6月底,国投战新产业营收占比达25.05%,较2022年提高10个百分点。
近年来,半导体产业在国家战略中的重要性不断提升。半导体不仅是推动科技创新、保障信息安全与国防安全的核心,也是减少对外技术依赖、提升国际竞争力的关键,国家通过政策与资金支持将其视为实现自主可控的重点产业。面对半导体产业的全球竞争,中国大陆正在奋起直追。
据机构数据,目前中国大陆半导体产业市场规模超过1.5万亿元,整体自给率仅为约20%~25%,高端芯片、先进制程设备、EDA软件仍是最大短板。
国投集团表示,中国电子院全球首个纳米级微振动实验室正式投运后,将持续为我国半导体产业自主可控、航天强国战略的实现贡献力量。下一步,国投集团将充分发挥国有资本投资公司功能作用,依托中国电子院在先进电子制造与微振动控制领域的技术积累,推动更多科技创新成果转化落地。