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《 人民日報(bào) 》（ 2014年07月10日 22 版）
 

         北卡州立大學(xué)亨特圖書館內(nèi)的200萬冊圖書由機(jī)器人自動分揀。圖為圖書館一角

   
     核心閱讀

    為推動先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，美國奧巴馬政府先后成立了四家制造業(yè)創(chuàng)新中心。由北卡羅來納州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的“下一代電力電子制造業(yè)創(chuàng)新中心”是其成立的第二家。

    記者近日赴該大學(xué)采訪了解到，制造業(yè)創(chuàng)新中心其實(shí)就是搭建一個(gè)由政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合體，以加速相關(guān)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到市場的轉(zhuǎn)化，其戰(zhàn)略目標(biāo)是培育一批高科技制造業(yè)，并將相關(guān)工作崗位留在美國。

    政府希望大學(xué)與產(chǎn)業(yè)界密切合作關(guān)系

    北卡州立大學(xué)領(lǐng)銜的這家制造業(yè)創(chuàng)新中心，瞄準(zhǔn)的是寬帶隙（簡稱WBG）電力電子產(chǎn)業(yè)，其使命是加快推進(jìn)以氮化鎵和碳化硅為基礎(chǔ)的電力電子器件（也就是寬帶隙半導(dǎo)體）的商業(yè)化，將其制造成本降下來，以取代目前廣泛使用的硅基半導(dǎo)體。

    據(jù)介紹，寬帶隙半導(dǎo)體能夠在更高的溫度、更高電壓以及更極端的環(huán)境下運(yùn)行，具有極大提升電力電子產(chǎn)品能源使用效率和可靠性的潛力，在工業(yè)馬達(dá)中的變頻驅(qū)動器、消費(fèi)電子產(chǎn)品和數(shù)據(jù)中心，以及可再生能源發(fā)電中從直流電到交流電的變電系統(tǒng)等方面，有非常廣泛的應(yīng)用前景。美國能源部估計(jì)，到2030年，美國電力的80%將被用于電力電子產(chǎn)品，可見其應(yīng)用潛力之大。

    目前，相關(guān)技術(shù)和新材料，最成熟和主要的用途是制造發(fā)光二極管（LED）燈泡。1987年，由北卡州立大學(xué)材料與工程學(xué)的博士生創(chuàng)立的科銳公司，目前已經(jīng)發(fā)展為制造LED燈泡的一家大型企業(yè)。

    美國總統(tǒng)奧巴馬今年1月15日到訪北卡州，宣布北卡州立大學(xué)被選中領(lǐng)導(dǎo)這家專注于電力電子的先進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新中心。

    談及為什么能被選中時(shí)，北卡州立大學(xué)校長伍德森對本報(bào)記者表示，第一，因?yàn)楸笨ㄖ萘⒋髮W(xué)在相關(guān)技術(shù)和工程領(lǐng)域有長期的研究。第二，北卡州立大學(xué)和私營部門有非常好的合作伙伴關(guān)系，這是奧巴馬政府所看中的，他們希望看到大學(xué)和產(chǎn)業(yè)界合作。

    負(fù)責(zé)管理制造業(yè)創(chuàng)新中心的北卡州立大學(xué)副校長特妮·洛馬克斯告訴本報(bào)記者，該校是通過競標(biāo)爭取到這個(gè)中心的。北卡州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)，和紐約一所大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的另一個(gè)團(tuán)隊(duì)競爭。最終北卡州立大學(xué)提出的方案被選中。她介紹說，新一代半導(dǎo)體不僅在消費(fèi)電子產(chǎn)品中具有光明的應(yīng)用前景，同時(shí)也可在更大型的系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，例如工業(yè)馬達(dá)系統(tǒng)，以及輸電和變電系統(tǒng)。比如，太陽能、風(fēng)能發(fā)電，在并網(wǎng)前要從直流電轉(zhuǎn)換為交流電，目前這種轉(zhuǎn)換會損失很多電力。新的材料和技術(shù)可以大大減少電力損耗。又如，目前的電動汽車，需要兩個(gè)冷卻系統(tǒng)來為電池冷卻。如果用新材料，只需要一個(gè)冷卻系統(tǒng)，這就不需要花那么多能源用于冷卻，同時(shí)，汽車也會變輕。

    產(chǎn)業(yè)、政府和科研聯(lián)合體著眼于盡快降低技術(shù)應(yīng)用的成本

    洛馬克斯說，大學(xué)的科研和企業(yè)采用技術(shù)之間存在間隙，制造業(yè)創(chuàng)新中心的功能就在于成為從科研到制造業(yè)之間的橋梁，通過“許多人合作的力量”推動下一代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。目前，在聯(lián)合體中有包括北卡州立大學(xué)在內(nèi)的5所大學(xué)、2家美國國家實(shí)驗(yàn)室，以及18家企業(yè)。目前，該中心正在制定第一年的工作計(jì)劃，還未實(shí)際啟動。資金也還未到位。該創(chuàng)新中心五年內(nèi)的總預(yù)算是1.46億美元。美國能源部承諾提供7000萬美元，6000萬將來自于“產(chǎn)業(yè)伙伴”，北卡州政府和有關(guān)大學(xué)投入1600萬美元。該中心具體將開展四項(xiàng)工作，第一，開發(fā)關(guān)鍵的寬帶隙電力電子技術(shù)；第二，通過刺激需求，促進(jìn)其在高端市場的早期應(yīng)用；第三，支持和發(fā)展制造業(yè)基礎(chǔ)；第四，通過教育和培訓(xùn)項(xiàng)目，培育寬帶隙半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需人才，計(jì)劃創(chuàng)設(shè)新的電力電子專業(yè)碩士研究生學(xué)位，同時(shí)，與社區(qū)大學(xué)合作，培養(yǎng)和訓(xùn)練勞動力。

    記者注意到，這18家“產(chǎn)業(yè)伙伴”，涉及電力電子產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)，既有美國本土的公司，也有外國公司在美國的分公司，既有大型企業(yè)，也有員工不到5人的初創(chuàng)企業(yè)。這符合美國對外資開放以及美國政府扶持小企業(yè)的原則。

    總部位于瑞士的ABB公司是18家產(chǎn)業(yè)伙伴之一。ABB美國分公司負(fù)責(zé)研發(fā)的副總裁唐樂告訴本報(bào)記者，用于制造寬帶隙半導(dǎo)體的材料和技術(shù)都已經(jīng)有了，問題在于，其制造成本太高。產(chǎn)業(yè)、政府和科研機(jī)構(gòu)組成一個(gè)聯(lián)合體，其著眼點(diǎn)就是把這個(gè)技術(shù)盡快推廣，通過材料的改進(jìn)、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和產(chǎn)量的提高、市場的培育，讓其制造成本盡快降下來，加速從實(shí)驗(yàn)室到市場的過程。目前該制造業(yè)創(chuàng)新中心明確了三年、五年和十年規(guī)劃，目標(biāo)是要讓這種半導(dǎo)體在制造成本上與硅基半導(dǎo)體相當(dāng)。他說，電力電子器件在工業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)中相當(dāng)于是個(gè)“接口”，到處都要用。“美國政府的戰(zhàn)略，是通過技術(shù)領(lǐng)先，把高端、技術(shù)含量高的制造業(yè)及其工作崗位留在美國。”唐樂認(rèn)為，美國的這個(gè)國家戰(zhàn)略是明智的。

    美國制造業(yè)“最大的問題在于公司稅太高，以及高技能工人缺乏”

    此前，第一家創(chuàng)新中心在俄亥俄州建立，致力于推動3D打印技術(shù)。今年2月，奧巴馬又宣布分別在芝加哥和密歇根州底特律郊外的坎頓設(shè)立兩家高科技制造業(yè)中心，分別專注于數(shù)字制造與設(shè)計(jì)，以及輕量、現(xiàn)代金屬的制造。

    奧巴馬的目標(biāo)是要成立45家中心，并將其連接成為網(wǎng)絡(luò)。但要成立這么多中心，需要得到國會的撥款。而國會中的共和黨議員普遍反對增加政府開支，以及對市場的介入。奧巴馬政府此前對多家太陽能企業(yè)進(jìn)行扶持，此后這些企業(yè)紛紛倒閉，更令反對者相信，這是政府越位，做不該做的事情。

    美國的制造業(yè)正在向更加高端、更加創(chuàng)新轉(zhuǎn)型。制造業(yè)創(chuàng)新中心或許可以激發(fā)美國制造業(yè)的某些部分繼續(xù)處于創(chuàng)新的前沿。但奧巴馬利用行政權(quán)力設(shè)立的幾家中心，顯然無力重振整個(gè)制造業(yè)。美國布魯金斯學(xué)會高級研究員馬丁·貝利接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，支持設(shè)立制造業(yè)創(chuàng)新中心的政策，但他認(rèn)為，這對美國制造業(yè)的幫助不大。“最大的問題在于美國的公司稅太高，以及高技能工人缺乏。”他說：“美國的公司在技術(shù)上是非常強(qiáng)的，但它們將不會在美國制造產(chǎn)品，因?yàn)檫@樣做無利可圖。”