新一轮围堵压顶半导体“幕后功臣”的国产替代之路还有多远？
来源：bob游戏 发布时间：2025-08-21 17:08:30
中标长春光机所关键项目，纳米级磨抛技术剑指“卡脖子”困境。8月19日，国产高端精密磨削装备领域传来消息：成功中标中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（长春光机所）“亚微米数控磨抛加工中心采购项目”。此次中标的设备，集成了革命性的高精度液体静压技术与华辰自研智能磨削数控系统，拥有完全自主，能够稳定、高效地加工出纳米级精度的超高质量光学曲面，关键性能指标比肩国际顶尖水平。这不仅是对深厚技术积淀的有力证明，更标志着我国在硬脆材料复杂曲面超精密磨削装备这一长期被“卡脖子”的关键领域，取得了实质性突破。
这一突破，恰逢其时。 当前，全球半导体产业链博弈加剧，以日本为代表的国家持续收紧对华高端设备及关键零部件（包括高精度磨床）的出口管制。这些“幕后功臣”级装备的获取难度陡增，使得国内产业链的自主可控面临严峻挑战。华辰装备在超精密磨削领域的持续深耕与此次关键项目的落地，清晰地指向一个趋势：面对外部围堵，国产高端装备的替代窗口正加速开启，以技术创新为核心的国产力量，正成为破局的关键。
时间回到2025年4月3日，日本政府宣布对十余种半导体相关物项实施新一轮出口管制。这中间还包括部分芯片测试设备、光掩模版（Photomask）、退火炉以及用于降低光刻机误差的设备等。新规于当年5月28日生效。
这是继2023年23种设备管制、2024年9月清单扩容后，日本在半导体领域对华技术封锁的第三次“重拳出击”。
管制的再度升级折射出全球产业链的深层撕裂，日本对华半导体出口在其贸易版图中本就占据举足轻重的位置，2024年日本半导体及相关这类的产品出口总额约60755.7亿日元，其中对华出口达13129.7亿日元，占比21.6%，远高于对美（4.4%）和对欧盟（3.5%）的份额。
尤其在机床领域，越来越严格的出口管制政策，使得国内对高精度机床设备的需求面临前所未有的挑战。
日本政府修订的《输出贸易管理令》，将更多机床及相关设备列入出口管制清单，涉及旋盘、铣床、磨床、齿轮加工机床等多种类型，其中磨床被特别列为战略物资。此举意味着，无论是出口到全球别的地方，还是仅仅面向中国的交易，均需经过严格审查，且多数情况下，一定要活得经济产业大臣的许可。
这场看似针对中国高端制造的围堵，实则让中日产业链陷入“相互依存与技术脱钩”的微妙博弈。
同时，在这场博弈背后，全球供应链中的关键设备——特别是高精度机床成为中日产业链相互依存与技术脱钩的“卡脖子”环节。这对中国半导体产业造成了直接压力，事实上，近年来，我国半导体设备国产化率整体水平仍有较大提升空间，尤其在一些关键核心设备领域对外依存度较高，这一隐忧在政策收紧的背景下愈加突出。
在2025年初国内半导体行业招标中，本土厂商中标量已有显著增长，1月北方华创中标设备数量同比增长14%。刻蚀、薄膜沉积等关键设备国产化率持续提升，精密磨削领域，国产精密磨床在丝杠、钛合金等高端加工场景实现技术突破，亦开始慢慢地替代进口设备。
而在这其中，一些在工业母机行业打拼了数十载的企业，正凭借其在超精密磨削领域的深厚积淀，成为精密磨削国产替代进程中的突出代表，致力于打造中国自己的“国民经济心脏”。
半导体制造是一个环环相扣的复杂过程，除了光刻机、刻蚀机等大众熟知的晶圆加工设施外，还有许多“不为人知”的幕后功臣。
例如，被誉为“”的高端精密磨削设备，就在半导体产业链中扮演着不可或缺的角色。芯片之所以能实现纳米级的精度，离不开上游精密制造设备对关键零部件的加工支撑。从光刻机的镜头、精密轴承，到晶圆制造设备中的导轨、真空腔体，这些部件的制造都要使用到高精度数字控制机床和磨削工艺。
日本恰恰是在这些领域一直处在领头羊，多年来为全球提供大量高性能的机床、磨床和精密元件。以化学机械平坦化设备（CMP）为例，这是芯片制程中用于抛光晶圆表面的关键设备，日本企业日立、荏原等在全球市场中占了重要份额，如果CMP设备出口受限，晶圆制造中的抛光步骤将面临掣肘，影响制程良率和良品率。
另外，光刻机所需的高精度镜头传统上更多由日企供应，它们的制作的完整过程涉及超精密磨削和抛光等关键环节，对磨削设备要求极高，一旦这些用于镜头加工的专用设备和工艺技术被限制输出，中国在光刻光学领域的推进也会受到影响。
先进芯片生产设备的核心零件往往需要极高的机械精度，比如纳米级平直度的导轨、超光滑的镜面组件等，而制造这些部件就必须依赖顶级的磨削机床。日本的磨床技术功力深厚，产品线涵盖内圆磨、外圆磨、平面磨等各类精密磨床，更在超精密加工领域形成技术集群优势。这种技术纵深不仅体现在单一企业的突破，更通过产业链协同构建起难以复制的竞争壁垒。
以日本长濑（NAGASE）的卧轴圆台式平面磨床RG系列和精密成型磨床SHL系列为例，这类代表国际顶尖水平的超精密设备，在半导体关联的高精度光学元件加工等领域扮演着至关重要的角色。
特别注意的是，这类具有战略意义的高端机床，其获取一直面临诸多显性或隐性的门槛。考虑到其潜在的应用敏感性，即使在本次新规之前，相关的出口和在华使用已可能受到一定限制。
也就是说，即便在本次新规之前，中国企业采购日本顶尖磨床时就已面临隐性门槛，而日本政府近期修订的《输出贸易管理令》，将更多种类的机床设备，特别是包括磨床在内的高精度设备，明确列为需要经过严格审查甚至需获得经济产业大臣许可才能出口的战略物资。
这一举措无疑进一步明显地增加了国内企业获取此类设备的难度、成本和不确定性，也使得国内相关产业在扩产或技术升级时，面临关键设备供应的潜在风险和挑战。
这些高精度机床在半导体产业中的作用不可或缺，特别是在光刻机镜头、晶圆制造设备中的核心零部件加工中。
面对接连不断的外部限制，中国政府和产业界也在积极应对。一方面，通过外交和多边渠道呼吁维护全球产业链稳定，强调“你中有我、我中有你”的半导体全球分工现状；另一方面，则加速推动国内高端装备的自主可控。
近几年，“”振兴被提到战略高度，国家层面出台了支持高端机床和基础零部件产业的政策举措。在中美贸易摩擦、日本管制收紧的外部压力下，国产替代已从市场选择转变为产业必答题。
事实上在当下国产高端装备替代浪潮中，国外厂商在高端数控磨床市场虽然技术高超，但国内企业也在奋起直追，已有多家国内企业在超精密机床领域形成了差异化竞争力。在政策和市场双重推动下，曾经被国外“卡脖子”的领域正逐步实现突破。
概要来看，宇环数控（002903.SZ）作为数控磨削设备领域的重要参与者，聚焦工业母机、机器人及苹果产业链的技术升级，计划通过创新突破下游客户的真实需求疲软困境。
华中数控（300161.SZ）在高端数控系统市场表现亮眼，高端数控系统累计装机量突破5万台，在汽车齿轮磨床领域市占率达35%，其自主研发的9系列数控系统支持纳米级插补精度，已适配秦川机床YK73200磨齿机。
科德数控（688305.SH）则专注高端五轴联动数字控制机床，五轴联动加工中心国产化率突破85%，2024年航空航天领域设备装机量超120台，在火箭发动机喷管、航发叶片加工场景实现进口替代。
成立于2007年的华辰装备（300809.SZ），多年来则依靠技术沉淀，攻克了高速重载的精密磨削技术，实现高端的精密轧辊磨床自主研发与制造，成为专注于高端精密磨削装备研发与制造的国内创新型领军企业之一。
近年来，华辰装备紧抓半导体与高端制造的战略机遇，在超精密磨床领域不满足于追赶和替代，更立志于挑战全球技术高峰。公司以轧辊磨床技术为基础，先后成功开发出亚μ高端复合系列磨削产品、精密螺纹磨床、精密数控直线导轨磨床、超精密曲面磨床等多个高端精密磨削装备，相关这类的产品引领国际先进的技术水平，主要使用在在工业母机、制造、半导体、军工、汽车零部件制造、航空航天、精密仪器等相关制造业和重点领域。
在超精密机床产业突围这场全球博弈中，国内数家企业无不正在从技术追赶到生态重构。在战略新兴起的产业驱动下，以华辰装备为例，该公司正加速布局多项技术制高点。
首先，用丝杠磨床制造装备领域实现关键跃迁。多个方面数据显示，人形机器人产业爆发带来的高性能滚柱丝杠需求预测2030年全球市场达420亿元。然而正如前文所述，高端丝杠磨床过去主要是依靠进口。华辰装备抓住这一痛点，研发出高精度丝杠磨床，加工精度最高可达C0级精度（国际最高等级之一），加工效率较国外同类设备大幅度的提高，打破了国外高端制造设备在该领域的长期垄断地位。
在加速发展的背景下，下游厂商对于降低丝杠成本、实现批量化有强烈需求，国内设备厂商贴近本土客户，能够准确的通过需求进行定制开发和自动化改造，抢占先机。有券商曾测算，每生产100万台，对应的国内磨床市场达近200亿元，由此可见市场空间之大。
一旦进口受限，华辰装备的丝杠磨床无疑将成为满足机器人和机床行业扩产需求的关键替代，国产替代价值突出。
其次，半导体光学元件加工设施突破技术封锁。用于半导体制造，特别是光刻系统中的高精度光学元件，以及应用于先进传感器、精密仪器、高端装备中的核心光学部件，对加工设施的精度和稳定能力有着极致要求，堪称“现代工业皇冠上的明珠”。
其制造通常始于高难度的前端精密成型加工，即利用超精密磨削设备对镜胚或基材进行高精度轮廓加工，这一环节直接决定了元件的基础精度和后续加工的效率。过去，可以胜任此类任务的超精密磨床市场，主要由少数发达国家企业掌握。
基于自身在精密磨削领域几十年的深厚积累和持续的自主研发投入，华辰装备实现了关键技术的突破。2024年底，华辰装备宣布与中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（简称长光所）旗下的长春长光大器科技有限公司合资成立长光华辰智造技术有限公司（简称长光华辰）。根据公开信息，华辰装备在合资公司中持股72.73%，负责生产制造超精密光学元件磨床和超精密平面/曲面导轨磨床，并提供工艺验证技术上的支持；长光大器则贡献其在光学加工领域的深厚积累和专利技术，占股27.27%。
这次合作意义重大。长光所作为中国光学领域的顶尖研究机构，在光刻技术等前沿领域承担着重要角色，其技术实力丰沛雄厚，曾研制出国际领先的大口径碳化硅反射镜及配套的磁流变抛光等核心装备。华辰装备通过此次合作，直接参与到为光刻系统、高端、精密仪器等领域提供关键设备支撑的进程中，其超精密磨床将用于加工包括但不限于平面、球面及非球面在内的各类高精度光学元件。
这充分表明华辰装备在超精密磨削领域的技术能力已获得国家级研究机构及市场的认可。同时，长光华辰提供的超精密零部件加工服务，也标志着华辰装备的业务能力从设备制造成功拓展至高端精密加工服务领域。
作为现代高精度光学零件制造领域的“皇冠明珠”，硬脆材料复杂曲面超精密磨削装备和工艺长期面临“卡脖子”困境。华辰装备于2025年6月27日推出国内首台新型超精密曲面磨床，标志着我国在高端精密制造领域取得了里程碑式的突破。据悉，该设备是采用革命性的高精度液体静压技术，搭载华辰自研智能磨削数控系统，能够稳定高效地加工出纳米级精度的超高质量光学曲面，相关指标领先国际顶尖技术水平。
该设备的成功研发与应用，将全方面提升我国高精度光学零件加工精度、表面上的质量和生产效率，解决我国在超精密磨削领域核心装备长期依赖进口的问题，不仅服务于国家重大战略需求，更将赋能半导体、航空航天、新能源、医疗等前沿产业，见证国产超精密制造技术迈入产业化应用新阶段。其背后折射的，是国产装备在超精密加工领域从单机突破到生态构建的系统性跃迁，将全方面提升我国高精度光学零件加工精度、表面上的质量和生产效率，解决我国在超精密磨削领域核心装备长期依赖进口的问题。
归纳而言，上述这一些企业共同构成了中国高端磨床产业的新生力量，在机床协会和科研院所的协同下，国产高端磨床正从单机突破走向系列化供应。在政策与市场双重驱动下，国产厂商在高端精密磨削装备、高端数控系统等领域已实现从“跟跑”到“并跑”“领跑”的跨越。在消费电子钛合金加工、华辰装备在半导体高精度光学元件加工、在航空发动机五轴联动加工等细分场景的突破，均体现产业链协同创新成果，其战略卡位价值将在全球供应链重构中持续释放。
当然，国产替代并非一蹴而就，高端装备领域的赶超需要长期投入和经验积累。华辰装备等企业在突破技术壁垒的同时，也在逐步赢得市场信任。
从客户结构看，华辰装备原有客户多为钢铁、造纸、纺织以及基础零部件行业，但随公司产品谱系扩展，正吸引来自半导体、汽车制造、机器人、精密工程等领域的新客户，这也在某些特定的程度反映了下游需求的旺盛和市场对国产设备的认可。
未来，随着更多国产设备在客户处通过验证并实现批量应用，以华辰装备为代表的企业有望在更广阔的舞台上与国际巨头同台竞争，并在供应链重构中占据更主动的位置。
一方面，下游需求的扩张和升级为行业带来强劲动力，半导体制造依然保持投资热度。尽管高端芯片受限，但中国在存储器、成熟工艺晶圆厂等方面持续扩产，对刻蚀机、CMP设备、检测设备等的需求不减。
同时，在先进封装、第三代半导体等新方向上也有大量装备需求。国内厂商如果能提供较为可靠的磨削加工设施，将在这些增量市场分得一杯羹。
另一方面机器人和自动化快速兴起，工业机器人、小型协作机器人出货量逐年攀升，更大的蓝海是类人机器人等新物种。
特斯拉、Figure等公司激发了全球对人形机器人的想象，中国科技公司也纷纷布局。如果未来几年人形机器人大规模量产，对高性能关节减速器和丝杠的需求将爆发式增长，进而催生对丝杠磨床的大量采购。
正如前文提及，每百万台人形机器人的问世背后，意味着数百亿级别的磨床设备需求。这正是华辰装备等国产设备厂商们大展拳脚的新舞台。
有券商研报指出，若未来人形机器人实现年产百万台规模，仅其所需的行星滚柱丝杠和微型丝杠的精密磨削环节，就可能催生出高达百亿人民币级别的磨床设备市场需求，这为掌握核心技术的华辰装备等国内设备厂商提供了巨大的发展机遇。
此外，电动汽车的崛起和汽车电子化，使得汽车制造朝精密、轻量方向演进。一些核心零部件（如电机轴、齿轮、模具）对加工精度要求提高，需要用更先进的磨床。
新材料在汽车和中的应用也拉动设备升级需求，公司在最新款手机、手表中采用钛合金材质就是典型一例，这样一种材料加工难度高，存在高温和砂轮易黏附问题，需要对现有设备做升级改造或更换，已经带动了相关磨削抛光设备的需求提升。
可以预见，其他厂商包括也会逐步跟进使用高强轻质材料，从而形成对高端磨床的持续采购动力。
先进战机、航天器、精密导引系统等的零件加工，不能离开高精度磨削工艺。在外部技术封锁的大环境下，领域更倾向于采购国产机床，以确保供应安全，这将成为国产高端磨床稳健增长的另一个支撑点。
另一方面，技术演进和政策扶持也为行业注入长期利好。以材料硅碳（SiC）为例，有机构预计2027年汽车用市场规模将达到约49.86亿美元，2022至2027年年均增长率高达39%。在硅碳晶圆制造的研磨、抛光、倒角等环节，对磨抛设备的需求亦将随之大增。
像这样由、新应用驱动的旺盛需求，正为技术日益成熟的国产设备厂商打开广阔的市场空间。2025年3月25日，华辰装备宣布与福立旺达成合作协议，计划在未来一年内供应100台精密磨削设备，用于行星滚柱丝杠等核心零部件的螺纹加工，显示其产品已开始获得下游新兴领域头部客户的认可。
可以预见，随技术成熟和客户认证完成，国产设备有望大举进入这一新兴市场。
再看政策层面，“补短板、锻长板”的产业导向将持续推动高端装备国产化，国家制造强国战略、“专精特新”中小企业扶持计划等都把高端数字控制机床列为重点支持方向。
近年来，包括华辰装备在内的多家机床企业被评为国家级“小巨人”，享受专项资金、税收优惠等多重政策红利，这些举措都将降低企业研发和扩产的压力，为国产高端磨床的加快速度进行发展保驾护航。
站在投资者视角来看，高端磨床行业正处于需求爆发与国产崛起的交汇点。根据海关数据，2022年中国磨床进口额仍高达8.35亿美元，而国产磨床的出口均价仅为进口均价的四分之一左右。
这既反映出过去高端市场基本被进口产品占据，也代表着巨大的进口替代空间。一旦国产厂商在性能上达到可用水平，价格上的优势将使其迅速赢得市场份额。
华辰装备作为国内磨床领域的领军者，在这一进程中具备显著的成长弹性：其现有主营轧辊磨床业务稳健，新拓展的丝杠磨床、光学磨床业务等有望打开数倍于原主营的新市场。一系列下游热点应用（机器人、半导体、等）的落地，为企业来提供了难得的跨越式成长契机。
目前，不少券商机构已关注到华辰装备的这种“卡位”潜力，有多家券商在研报中指出，华辰装备在多点需求催化下，高端磨床国产替代有望加速推进，未来若公司产品在头部客户中实现批量应用，其业绩有可能出现超预期的跃升。
对于中国而言，短期的挑战更凸显出加速自主创新、完善本土供应链体系的紧迫性，在国家政策的引导和市场需求的牵引下，国产高端装备企业正迎来前所未有的发展良机。
华辰装备作为其中的代表性企业，从轧辊磨床起家，一步步切入半导体和机器人等前沿领域，正是中国制造业锻造“工业母机”实力的生动缩影。
其在丝杠磨床、超精密光学磨床上的布局与突破，使之成为应对外部技术封锁的一枚重要“棋子”。
从产业层面看，华辰装备们的崛起将有效缓解进口依赖，在关键设备上为中国赢得更大的自主权；从国家层面看，这一些企业托举起的是国家产业安全和技术进步的未来。
当全球供应链因地缘因素而重塑时，谁能掌握核心制造能力，谁就在新的格局中占据主动。
2024年3月21日，商务部新闻发言人何亚东就曾表示，半导体产业高度全球化，经过数十年的发展，已形成了“你中有我、我中有你”的产业格局，这是资源禀赋和市场规律等综合作用的结果。
而中国努力发展自主产业链，并非要闭门造车，而是为了在平等基础上参与合作，实现互利共赢，在这一进程中，诸如华辰装备这样的“小巨人”、“制造业单项冠军”企业将发挥无法替代的作用：它们填补着细致划分领域的空白，串联起完整供应链的断点，为中国乃至全球客户提供多一种选择。
“华辰装备”这类企业所体现的卡位价值，不仅在于商业利益，更在于其承担的产业使命和战略意义。眼下，中国高端装备的突围之路任重而道远，但前路光明可期，随着一个又一个技术堡垒被攻克，国产设备厂商有望在全球半导体产业链重构中赢得一席坚定而自信的位置。
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