2020年8月21日，一則消息讓眾多國人興奮不已。美國國際貿(mào)易委員會(huì)做出針對(duì)中國無人機(jī)企業(yè)大疆的337調(diào)查終裁，宣布“不會(huì)發(fā)布禁令”，此舉無疑是狠狠打了美國的臉。這件事兒究竟是美國企業(yè)惡意競爭，還是美國政府下“黑手”？今天我們一探究竟。
美國為何被中國反超？
無人機(jī)最早的嘗試，是作為無人靶機(jī)訓(xùn)練的防空兵。二戰(zhàn)爆發(fā)后，歐洲戰(zhàn)場的航空兵損失慘重，美德兩國都盯上了無人機(jī)，都試圖用退役飛機(jī)開發(fā)出能攜帶武器彈藥，又能精確攻擊目標(biāo)的無人飛行器。同時(shí)還設(shè)計(jì)了小型無人飛機(jī)擔(dān)任偵查或者試驗(yàn)任務(wù)。但受制于當(dāng)時(shí)的電子水平，無人機(jī)的作戰(zhàn)能力達(dá)不到預(yù)期。
越戰(zhàn)爆發(fā)以后，美國士兵被越南的游擊戰(zhàn)虐得體無完膚，尤其是在雨林中執(zhí)行任務(wù)的美軍，被越南士兵當(dāng)兔子一樣攆著走。美國開始大量使用無人機(jī)承擔(dān)偵察任務(wù)，其中最經(jīng)典的無人機(jī)是瑞安公司的BQM-34火蜂，共生產(chǎn)6411架，是世界上生產(chǎn)數(shù)量最多的軍用無人機(jī)之一。其外形依舊和現(xiàn)在的靶機(jī)差異不大。
BQM-34火蜂因?yàn)閮r(jià)格便宜，而且功能性全，出現(xiàn)了大量的改進(jìn)型，一直使用到90年代。美國曾多次控制BQM-34火蜂無人機(jī)，飛入我國境內(nèi)偵查時(shí)被擊落。不過當(dāng)時(shí)的無人機(jī)更多的是“遙控飛行器”，還不能進(jìn)行復(fù)雜的飛行任務(wù)。
之后美國人開始了智能化的無人機(jī)研究工作，其中就有大名鼎鼎的D-21高空高速無人偵察機(jī)，并多次針對(duì)我國羅布泊的核試驗(yàn)場進(jìn)行偵查任務(wù)。但因?yàn)镈-21技術(shù)問題存在缺陷，基本都失敗了。曾有傳言1971年美國發(fā)射的一架D21B偵查無人機(jī)，成功進(jìn)入我國境內(nèi)，不久后失蹤了，美國方面推測很有可能是被我國防空部隊(duì)擊落并繳獲，不過是真是假那就不得而知了。
同時(shí)期美國也開發(fā)出QH-50反潛無人直升機(jī)，開發(fā)目的就是為了應(yīng)對(duì)蘇聯(lián)潛艇，可惜的是該無人機(jī)不能進(jìn)行復(fù)雜任務(wù)的自動(dòng)駕駛飛行，當(dāng)時(shí)的無線電技術(shù)在大海上極其容易被干擾。雖然該項(xiàng)目曾被美國海軍寄予厚望，但最終只是曇花一現(xiàn)，主要原因是交付的746架QH-50，411架在任務(wù)中損毀，最終該項(xiàng)目在1970年被美國叫停。
隨后美國的無人機(jī)及相關(guān)技術(shù)被送到了以色列，以色列在中東戰(zhàn)爭用無人機(jī)進(jìn)行偵查、情報(bào)收集任務(wù)，還承擔(dān)起通信任務(wù)。加上以色列指揮官靈活的指揮，在戰(zhàn)爭中經(jīng)常以少勝多，并在美、英的幫助下，擊敗阿拉伯國家聯(lián)盟。
到了上世紀(jì)90年代，集成電路技術(shù)突飛猛進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)小型化的開始，MEMS傳感器（微機(jī)電系統(tǒng)）逐漸普及，為現(xiàn)代無人機(jī)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。隨著電傳操縱系統(tǒng)發(fā)展，加上GPS的出現(xiàn)，基于航路點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng)開始應(yīng)用，加上通信技術(shù)的升級(jí)，無人機(jī)逐漸靈巧起來，能夠獨(dú)立承擔(dān)任務(wù)?！盁o人作戰(zhàn)飛機(jī)”也因此應(yīng)運(yùn)而生，并且初具“智能化”。
美國從1991年的海灣戰(zhàn)爭中，就開始廣泛使用無人作戰(zhàn)飛機(jī)。曾有一位美軍無人作戰(zhàn)飛機(jī)操作員布賴恩特表示，他所在的部隊(duì)在他任內(nèi)6年中，殺了1600人以上，不少是兒童。后續(xù)經(jīng)過調(diào)查，被美軍無人機(jī)擊殺的人當(dāng)中，大約有2%是恐怖分子。美國惡意屠殺平民，被眾多國家譴責(zé)， 即使如此，美國也多次聲稱自己是“自由燈塔”，實(shí)在令人作嘔。
美國軍用無人機(jī)用途比較惡心，但是美國在無人機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展卻頗有建樹。目前美國已經(jīng)開發(fā)出了完全由人工智能操縱的代號(hào)X-47B的噴氣式無人駕駛隱形轟炸機(jī)。另外美國還開發(fā)出全球首款可重復(fù)使用的無人太空飛機(jī)，X-37B空天戰(zhàn)斗機(jī)，該飛機(jī)曾一度被冠上“未來太空戰(zhàn)斗機(jī)”的稱號(hào)。
美國無人機(jī)在軍事領(lǐng)域具有絕對(duì)優(yōu)勢，但是在消費(fèi)無人機(jī)市場很難有什么建樹。因?yàn)榇蠼臒o人機(jī)占據(jù)了消費(fèi)級(jí)無人機(jī)近8成的市場，鎖死壟斷不為過。2019年全球無人機(jī)市場規(guī)模達(dá)到180億美元，消費(fèi)無人機(jī)占7成，7成中的90%份額被中國無人機(jī)民營企業(yè)拿走，因?yàn)槟壳叭蚺琶笆拿裼脽o人機(jī)企業(yè)中，中國占了7家
從消費(fèi)無人機(jī)專利來看，大疆占了3成，位列全球首位。第二和第三也是我國的易瓦特、深圳道通兩家公司，但專利申請量僅為大疆的一半。2019 年年底，大疆累計(jì)申請專利破萬，達(dá)到11700多件，其中國際專利有874件，專利申請全球第23，中國排第6。大疆如此能耐，都離不開一個(gè)人，汪滔。
大疆如何打臉美國？
汪滔，是大疆的CEO兼CTO。按照大疆離職員工所說，汪滔做事十分偏執(zhí)與獨(dú)斷，并且要求大疆的產(chǎn)品必須以精品為向?qū)?，?duì)于設(shè)計(jì)不好的東西，會(huì)很直接地罵‘這是什么垃圾’。汪滔對(duì)于技術(shù)的執(zhí)著，促使大疆在技術(shù)層面取得極大的優(yōu)勢，并且積累了深厚的技術(shù)底蘊(yùn)，構(gòu)筑了大疆在無人機(jī)領(lǐng)域無人能突破的技術(shù)壁壘，任何一家無人機(jī)的公司，都無法繞過大疆公司的專利許可。
大疆擁有眾多專利的同時(shí)，依托深圳完善的科技供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、研制一體的全產(chǎn)業(yè)鏈。大疆甚至通過龐大的專利制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)美國的民用無人機(jī)廠商進(jìn)行技術(shù)封鎖。之所以能做到這樣，就是因?yàn)榇蠼疅o人機(jī)的核心專利，對(duì)于消費(fèi)無人機(jī)來說是不可替代的。其中最重要的就是大疆的飛控技術(shù)。
飛控技術(shù)一般依賴于傳感器、計(jì)算機(jī)和伺服作動(dòng)設(shè)備等三大硬件。有了這三大件，大疆才能使無人機(jī)在高空飛行時(shí)，能實(shí)現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境中的飛行任務(wù)和應(yīng)急控制。并且大疆在飛控技術(shù)中，創(chuàng)新地引入了計(jì)算機(jī)視覺與AI技術(shù)。
計(jì)算機(jī)視覺是使用攝影機(jī)和計(jì)算機(jī)代替人眼，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測量，并利用機(jī)載計(jì)算機(jī)進(jìn)一步做圖像處理，處理成適合人眼觀測或者方便儀器檢測的圖像。要具備計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，這有一個(gè)前提，那就是搭載的攝像機(jī)要好，大疆的云臺(tái)相機(jī)滿足了所有的需求。
大疆已經(jīng)將自己的無人機(jī)航拍提升到專業(yè)角度，并且擁有專業(yè)級(jí)航拍的產(chǎn)品線。加上大疆自主研發(fā)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，可以給無人機(jī)系統(tǒng)提供決策數(shù)據(jù)，讓大疆的無人機(jī)時(shí)刻進(jìn)行學(xué)習(xí)，并隨時(shí)識(shí)別周邊物體，進(jìn)行障礙感知，并判斷當(dāng)下的飛行環(huán)境，在一定條件下實(shí)現(xiàn)自主飛行和智能跟隨，并在復(fù)雜的飛行環(huán)境下也能人為操作使用。
這些技術(shù)除了幫助大疆在無人機(jī)領(lǐng)域成為老大，也讓大疆在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域頗有收獲。在今年的上海車展上，大疆展示了自產(chǎn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，還宣布和五菱汽車、大眾等汽車廠商會(huì)有進(jìn)一步的合作。
大疆的成功，讓美國屢屢對(duì)大疆下黑手，從2017年美國政府就禁止美國軍隊(duì)采購大疆無人機(jī)。但是因?yàn)榇蠼錾暮脚哪芰σ约氨阋说膬r(jià)格，美國部分軍人忽視該禁令進(jìn)行采購，最后該禁令也只能不了了之。
從去年開始，美國官員就在推動(dòng)美國軍方不要采購大疆無人機(jī)。不過大疆過硬的產(chǎn)品質(zhì)量，以及便宜的價(jià)格，甚至得到了五角大樓的“特別豁免權(quán)”。不過在去年年底，美國商務(wù)部還是將大疆列入實(shí)體清單。
這確實(shí)對(duì)大疆的發(fā)展有了一些阻礙，主要原因是大疆無人機(jī)的很多MEMS配件也叫微機(jī)電系統(tǒng)，是將微電子技術(shù)與機(jī)械工程融合到一起，制造出具備功能性的傳感器。目前大疆的無人機(jī)對(duì)美國傳感器依賴較大。日媒曾經(jīng)拆解大疆無人機(jī)并進(jìn)行分析，部分核心傳感器其中涉及圖像處理器方案芯片、信息同步傳輸芯片、避障傳感器前端模塊、GNSS衛(wèi)星定位方案芯片等都來自美國公司。
而MEMS配件的加工技術(shù)主要從半導(dǎo)體制造技術(shù)發(fā)展起來，其中就包括光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工等精密機(jī)械加工技術(shù)，而這些恰恰就是我國工業(yè)短板，所以禁令對(duì)大疆的發(fā)展確實(shí)有了一些影響。不過考慮到大疆的專利技術(shù)，以及采購的傳感器數(shù)量，也讓美國一些企業(yè)開始游說政府，將大疆從實(shí)體清單撤銷，所以才會(huì)出現(xiàn)，大疆在美國的制裁中“反復(fù)橫跳”，制裁如同廢紙。
當(dāng)然，不同于5G技術(shù)，大疆的消費(fèi)無人機(jī)對(duì)美國來說更多是錢的問題，而非國家級(jí)的戰(zhàn)略技術(shù)，美國的制裁也就沒有那么堅(jiān)定。而我們也清楚中國不破精密機(jī)械加工這道坎，中國現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型必然受到掣肘。
中國精密機(jī)械加工如何破局？
精密機(jī)械制造業(yè)是關(guān)系到我國未來發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，國家自然十分重視，近幾年中國傳感器市場發(fā)展很快，尤其是“十三五”期間，我國傳感器領(lǐng)域突飛猛進(jìn)，MEMS產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模從2016年的363億元，增長到2020年約708億元。年均增長率達(dá)到15%，而且長三角、珠三角以及中部地區(qū)都在大力發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)建設(shè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
雖然發(fā)展迅速，但是不能忽視的是，我國和西方的先進(jìn)水準(zhǔn)依舊有著不小的差距。主要是兩個(gè)原因，第一個(gè)原因是我國傳感器感應(yīng)落后，第二個(gè)原因是傳感器技術(shù)落后。我國傳感器主要性能指標(biāo)，和先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)差了兩代，高性能MEMS傳感器依賴于進(jìn)口。
因?yàn)閭鞲衅鞯氖袌?，主要被美國、日本、德國的公司占有，目前全球傳感器大約有2萬種左右，而國內(nèi)只能生產(chǎn)其中的1/3，主要集中在低端產(chǎn)品和市場，高端依賴于進(jìn)口必然會(huì)導(dǎo)致國產(chǎn)的傳感器難以規(guī)?；瘧?yīng)用，難以發(fā)展。
而美國MEMS傳感器能發(fā)展起來，也是因?yàn)槊绹募夹g(shù)前瞻性，美國政府在80年代初就組織起了國家技術(shù)小組，幫助企業(yè)進(jìn)行傳感器技術(shù)開發(fā)工作。所以美國保持了在高新技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢，并促使美國軍事工業(yè)的強(qiáng)大。據(jù)美國統(tǒng)計(jì)，關(guān)系到美國發(fā)展的22項(xiàng)核心技術(shù)中，有6項(xiàng)與傳感器有關(guān)。
當(dāng)然，我國也很早就意識(shí)到了傳感器的重要性，從上世紀(jì)60年代就開始了傳感器制造業(yè)的發(fā)展。但是受制于我國的工業(yè)底子薄，發(fā)展比較緩慢，1982年國內(nèi)才開始MEMS的加工技術(shù)的研究工作。
到了上世紀(jì)90年代，我國相繼突破了硅微機(jī)械加工技術(shù)的相關(guān)技術(shù)，并建立了多個(gè)傳感技術(shù)國家級(jí)的實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)基地。“九五”期間，我國在重要的51個(gè)傳感器的上實(shí)現(xiàn)突破，并初步建立了我國的傳感器產(chǎn)業(yè)。
隨著我國市場規(guī)模越來越大，對(duì)于傳感器的需求與日俱增，尤其是汽車電子和通信電子應(yīng)用市場，對(duì)于傳感器需求發(fā)展最快，主要集中在智能手機(jī)、智能汽車和自動(dòng)駕駛方面，我國這些領(lǐng)域的發(fā)展，也成為推動(dòng)我國MEMS傳感器發(fā)展的重要因素。
隨著國內(nèi)MEMS制造水平不斷提高，加上我國擁有完善的工業(yè)體系，價(jià)格方面優(yōu)勢明顯，尤其是在疫情期間，各個(gè)國家的制造業(yè)停滯。在我國政府的推動(dòng)下，大批的晶圓代工廠紛紛將工廠遷回國內(nèi)。例如臺(tái)積電，在國內(nèi)多處建廠，臺(tái)積電不僅代工芯片也代工MEMS傳感器，必然會(huì)推動(dòng)國內(nèi)IC集成電路芯片廠和MEMS工廠開始蓬勃發(fā)展。
不過要在技術(shù)上超越，也不是一朝一夕就能做到的。MEMS傳感器和IC芯片是智能工廠的“心臟”，對(duì)于創(chuàng)新性人才需求極多。MEMS與IC區(qū)別不小，因?yàn)镸EMS需要的復(fù)合型人才，既要懂微電子，又需要懂力、聲、光、電、磁、熱等多種物理科學(xué)，對(duì)于從業(yè)者的要求較高，所以也對(duì)我國教育發(fā)展提出要求。
在市場的推動(dòng)下，未來國內(nèi)必然會(huì)有一批頂尖的MEMS科研團(tuán)隊(duì)和代工廠出現(xiàn)，并推動(dòng)我國數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型。老子云：執(zhí)大象，天下往。我們擁有著最完善的工業(yè)鏈，最合適國家發(fā)展的制度“土壤”，我們國土上已經(jīng)誕生了華為、大疆等科技巨頭企業(yè)企業(yè)，必然未來還會(huì)有一批頂尖的科技企業(yè)出現(xiàn)。而我們要做的就是給國家的發(fā)展一些耐心和支持。
