《 人民日報 》（ 2014年07月10日 22 版）
 

         北卡州立大學(xué)亨特圖書(shū)館內的200萬(wàn)冊圖書(shū)由機器人自動(dòng)分揀。圖為圖書(shū)館一角

   
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    為推動(dòng)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(lái)納州立大學(xué)領(lǐng)導的“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(fǎng)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)和科研機構組成的聯(lián)合體，以加速相關(guān)技術(shù)從實(shí)驗室到市場(chǎng)的轉化，其戰略目標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，瞄準的是寬帶隙（簡(jiǎn)稱(chēng)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的電力電子器件（也就是寬帶隙半導體）的商業(yè)化，將其制造成本降下來(lái)，以取代目前廣泛使用的硅基半導體。

    據介紹，寬帶隙半導體能夠在更高的溫度、更高電壓以及更極端的環(huán)境下運行，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)馬達中的變頻驅動(dòng)器、消費電子產(chǎn)品和數據中心，以及可再生能源發(fā)電中從直流電到交流電的變電系統等方面，有非常廣泛的應用前景。美國能源部估計，到2030年，美國電力的80%將被用于電力電子產(chǎn)品，可見(jiàn)其應用潛力之大。

    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)。

    美國總統奧巴馬今年1月15日到訪(fǎng)北卡州，宣布北卡州立大學(xué)被選中領(lǐng)導這家專(zhuān)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(cháng)伍德森對本報記者表示，第一，因為北卡州立大學(xué)在相關(guān)技術(shù)和工程領(lǐng)域有長(cháng)期的研究。第二，北卡州立大學(xué)和私營(yíng)部門(mén)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。

    負責管理制造業(yè)創(chuàng )新中心的北卡州立大學(xué)副校長(cháng)特妮·洛馬克斯告訴本報記者，該校是通過(guò)競標爭取到這個(gè)中心的。北卡州立大學(xué)領(lǐng)導的一個(gè)團隊，和紐約一所大學(xué)領(lǐng)導的另一個(gè)團隊競爭。最終北卡州立大學(xué)提出的方案被選中。她介紹說(shuō)，新一代半導體不僅在消費電子產(chǎn)品中具有光明的應用前景，同時(shí)也可在更大型的系統中廣泛應用，例如工業(yè)馬達系統，以及輸電和變電系統。比如，太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電，在并網(wǎng)前要從直流電轉換為交流電，目前這種轉換會(huì )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(dòng)汽車(chē)，需要兩個(gè)冷卻系統來(lái)為電池冷卻。如果用新材料，只需要一個(gè)冷卻系統，這就不需要花那么多能源用于冷卻，同時(shí)，汽車(chē)也會(huì )變輕。

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

    洛馬克斯說(shuō)，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(guò)“許多人合作的力量”推動(dòng)下一代半導體產(chǎn)業(yè)。目前，在聯(lián)合體中有包括北卡州立大學(xué)在內的5所大學(xué)、2家美國國家實(shí)驗室，以及18家企業(yè)。目前，該中心正在制定第一年的工作計劃，還未實(shí)際啟動(dòng)。資金也還未到位。該創(chuàng )新中心五年內的總預算是1.46億美元。美國能源部承諾提供7000萬(wàn)美元，6000萬(wàn)將來(lái)自于“產(chǎn)業(yè)伙伴”，北卡州政府和有關(guān)大學(xué)投入1600萬(wàn)美元。該中心具體將開(kāi)展四項工作，第一，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵的寬帶隙電力電子技術(shù)；第二，通過(guò)刺激需求，促進(jìn)其在高端市場(chǎng)的早期應用；第三，支持和發(fā)展制造業(yè)基礎；第四，通過(guò)教育和培訓項目，培育寬帶隙半導體產(chǎn)業(yè)所需人才，計劃創(chuàng )設新的電力電子專(zhuān)業(yè)碩士研究生學(xué)位，同時(shí)，與社區大學(xué)合作，培養和訓練勞動(dòng)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，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(kāi)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美國分公司負責研發(fā)的副總裁唐樂(lè )告訴本報記者，用于制造寬帶隙半導體的材料和技術(shù)都已經(jīng)有了，問(wèn)題在于，其制造成本太高。產(chǎn)業(yè)、政府和科研機構組成一個(gè)聯(lián)合體，其著(zhù)眼點(diǎn)就是把這個(gè)技術(shù)盡快推廣，通過(guò)材料的改進(jìn)、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和產(chǎn)量的提高、市場(chǎng)的培育，讓其制造成本盡快降下來(lái)，加速從實(shí)驗室到市場(chǎng)的過(guò)程。目前該制造業(yè)創(chuàng )新中心明確了三年、五年和十年規劃，目標是要讓這種半導體在制造成本上與硅基半導體相當。他說(shuō)，電力電子器件在工業(yè)驅動(dòng)系統中相當于是個(gè)“接口”，到處都要用。“美國政府的戰略，是通過(guò)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(lè )認為，美國的這個(gè)國家戰略是明智的。

    美國制造業(yè)“最大的問(wèn)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(dòng)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立兩家高科技制造業(yè)中心，分別專(zhuān)注于數字制造與設計，以及輕量、現代金屬的制造。

    奧巴馬的目標是要成立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(huì )的撥款。而國會(huì )中的共和黨議員普遍反對增加政府開(kāi)支，以及對市場(chǎng)的介入。奧巴馬政府此前對多家太陽(yáng)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)的某些部分繼續處于創(chuàng )新的前沿。但奧巴馬利用行政權力設立的幾家中心，顯然無(wú)力重振整個(gè)制造業(yè)。美國布魯金斯學(xué)會(huì )高級研究員馬丁·貝利接受本報記者采訪(fǎng)時(shí)表示，支持設立制造業(yè)創(chuàng )新中心的政策，但他認為，這對美國制造業(yè)的幫助不大。“最大的問(wèn)題在于美國的公司稅太高，以及高技能工人缺乏。”他說(shuō)：“美國的公司在技術(shù)上是非常強的，但它們將不會(huì )在美國制造產(chǎn)品，因為這樣做無(wú)利可圖。”