軍用電子元器件自主可控工作的研究分析

摘要：本文討論的重點是軍用武器裝備領域，替代引進產品的國產化元器件的重要性，針對國產元器件發展現狀，分析了電子元器件自主可控工作中遇到的困難，并且提出了推動自主可控工作的措施建議與實施方案。

關鍵詞：武器裝備;元器件;自主可控;分析;對策

軍用武器裝備的質量和壽命是由設計、研制生產和試驗全過程的質量決定的，而電子元器件的質量又是整個裝備質量的基礎，直接影響武器裝備的性能和功能。由于我國電子元器件工業相對溥弱，武器裝備中的某些核心元器件、高端通用芯片長期依靠進口。但近些年來，隨著國際局勢的演變，西方發達國家對我國的出口管制愈演愈烈，經常采用禁運等方式限制進口元器件，這就導致了很被動的局面，因元器件供應鏈缺失而產生停產斷檔、生產保障困難等一系列問題，核心元器件、核心技術長期受制于人，從而遏制了我國在軍事領域的發展。因此，具備電子元器件自主可控能力在國防武器裝備建設過程中舉足輕重。

1.國產元器件發展現狀

從1906年德福雷斯特發明出第一支三極管到1958年基爾比研制出第一塊集成電路，國外的元器件發展速度遠遠超過國內。但一些進口元器件，尤其是高性能的集成電路，我國缺乏相應的測試手段，部分進口元器件還存在信息安全、質量控制等方面的隱患，又由于禁運會導致元器件斷檔。因此國家有關部相繼制定了一些管理辦法，旨在推動電子元器件的自主發展，促使各類元器件實現自主可控。

國產元器件工業起步較晚，缺乏高端人才，在功能、性能、可靠性等方面與進口器件還是存在明顯的差距，在元器件生產能力、周期和價格方面也存在一定的劣勢。以芯片為例，在過去較長的一段時間內，我國軍用芯片的研制往往只能參照進口芯片的功能，在已知接口的基礎上，采用逆向倒推的方法實現功能上的仿制，但各項性能參數、穩定性等技術指標基本很難達到需求，并且設計、制造設備和工藝水平等都較為落后，大多數高端核心芯片仍依靠進口。據中國海關數據顯示，2021年集成電路進口金額高達27934.8億人民幣（約合4397億美元），同比2020年的3500億美元，増長了25.6%。

從以上圖表數據來看，半導體產業依然較為依賴國際市場，國產化率不足，形勢嚴峻。

2.自主可控工作的困難及分析

電子元器件自主可控是指在研發、生產和保障環節主要依靠國內科研生產力量，在關鍵元器件、核心技術、配套軟件等方面實現國產化。雖然有關部門已經采取了相應的措施，自主可控工作也取得了一定的成效，但在實踐過程中仍然存在一些困難。

2.1 研制進度與裝備生產進度沖突

元器件國產化需要考慮諸多因素，可靠性、一致性、穩定性等，從設計到各級統計上報，將需求傳遞給生產，加工完成后還需進行大量的鑒定、應用驗證等工作，最終設計定型。周期往往會很漫長，至少需要兩、三年研制時間，對于一些難度較大的大規模集成電路，可能需要五年甚全更長時間。但裝備型號更新換代日漸頻繁，研制周期越來越短，很難滿足裝備生產的進度要末，而且很多國產化器件剛研制成功，就面臨國外更新產品的競爭。

2.2 兼容性與可靠性問題

軍用武器裝備一般要求元器件在國產與進口維修。但由于設計、工藝、原材料等差異，自主制造的元器件可能存在無法完全兼容的問題。部分新研制國產元器件已具備進口元器件的性能指標，但新研元器件在軍用裝備上的使用經歷有限，一些可靠性問題難以在元器件級測試和篩選過程中發現，就會在后續板級、整機調試中暴露出來，從而影響裝備交付進度。

2.3 自主創新能力薄弱

我國企業的技術開發能力依然比較薄弱，沒有形成自己的核心技術，運行的創新機制也不夠完善。設計人員在研制新器件時往往照貓畫虎，表面上各項參數指標與進口器件一致，但實際使用時，裝聯工藝、電性能、可靠性等可能存在差異，會給裝備應用構成風險。設計人員沒有意識到自主創新對持續發展的重要性，

2.4 項目經費不足

對于自主研制的元器件，從設計方案、驗證、評估到批生產，參與其中的各單位都需要投入大量的人力、財力和物力，除此以外，有限的生產設備、工藝裝備也是自主可控工作推進的又一大障礙。想要更新設備、工藝及材料，不僅需要足夠多的經費支持，時間上也很難保證，造成了成本的增加，短期內難以盈利。

措施建議

建立元器件信息管理系統

建立元器件信息管理系統，應具備元器件信息查詢、檢索、比較、使用和維護等功能。首先對裝備所使用的進口元器件進行梳理整合，對其開展國產兼容推薦，從而建立完善的進口元器件國產化替代信息庫，主要包括生產廠家、技術參數和完整的使用手冊等元器件信息。其次對研制出的國產元器件進行應用驗證，建立國產元器件的應用驗證平臺庫，包含應用驗證中存在的各項問題，及時做到信息共享、資源整合、避免重復驗證。對信息庫定期進行更新與維護，為提高元器件自主可控工作提供強有力的信息支撐，提高產品國產化率。

預先開展研制

根據武器裝備研制任務的配套需求，以需求為導向，結合科研發展規劃，預先制定配套元器件的戰略規劃，為總體發展提供技術支撐。可以在裝備型號制定方案階段就啟動元器件的設計、測評和驗證等工作，從而解決元器件研制周期難以滿足裝備型號更新換代速度的問題，進而能夠縮短整體裝備的研制周期，元器件質量與可靠性工作也能夠得以保障，降低裝備的研制風險。

加強協作與交流

加強電子元器件使用單位與元器件研制單位、生產廠家、專業技術支撐單位之間的聯系和協作，搭建溝通平臺，定期組織集中交流，及時提出需求，共享資源，獲取更多的國產元器件信息。元器件研制單位也應加強新研元器件成果發布，將進口元器件國產化替代產品信息提供給設計師參考與使用。

出臺鼓勵政策

建議國家有關部門出臺專項政策，推進自主可控工作的實施。優化元器件設計更改的驗證、審批等工作流程，降低已定型產品元器件國產化的替代難度。積極支持和鼓勵使用國產軍用電子元器件，在裝備整機申報和評審時，將元器件國產化比例列為重要因素之一。加大力度支持和鼓勵國產軍用元器件自主創新和自主發展。嚴格限制使用進口元器件，切實做到層層把關，層層負責，對未按程序私自選用進口元器件的單位和個人應當給予批評和處罰。

6. 加大項目投資

國家可以設立自主可控專項基金，扶持元器件國產化的研制、替代和驗證工作，在生產設備、工藝質量，制造技術等領域給予提升保障。從設計人員著手，重視科技人才，加強自主可控工作的宣貫與培訓，提高創新意識，對元器件研制工作過程中做出貢獻的人員以及對元器件國產化率較高、應用效果較好的單位和個人進行獎勵與表彰。

3 自主可控工作的重要性及未來發展

元器件自主可控工作在國防軍備建設中至關重要，是一項長期而艱巨的基礎工程，要下定推進自主可控的決心，堅定推進自主可控的信心，只有把關鍵核心技術掌握在自己手中，實現信息技術的自主可控，才能從根本上保障軍工行業安全穩定發展。

在新的歷史使命下，我國電子元器件產業機遇與挑戰并存，抓住這些機會，攻堅克難，加強研制具備自主知識產權的新型電子元器件，為了科技強國貢獻力量。

參考文獻

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作者簡介：孫甜甜（1991-），陜西西安人，碩士研究生，畢業于西安郵電大學電路與系統專業集成電路設計方向，現供職于中國電子科技集團公司第二十研究所，主要從事軍品的質量保證工作。