军用电子元器件自主可控工作的研究分析

摘要：本文讨论的重点是军用武器装备领域，替代引进产品的国产化元器件的重要性，针对国产元器件发展现状，分析了电子元器件自主可控工作中遇到的困难，并且提出了推动自主可控工作的措施建议与实施方案。

关键词：武器装备;元器件;自主可控;分析;对策

军用武器装备的质量和寿命是由设计、研制生产和试验全过程的质量决定的，而电子元器件的质量又是整个装备质量的基础，直接影响武器装备的性能和功能。由于我国电子元器件工业相对溥弱，武器装备中的某些核心元器件、高端通用芯片长期依靠进口。但近些年来，随着国际局势的演变，西方发达国家对我国的出口管制愈演愈烈，经常采用禁运等方式限制进口元器件，这就导致了很被动的局面，因元器件供应链缺失而产生停产断档、生产保障困难等一系列问题，核心元器件、核心技术长期受制于人，从而遏制了我国在军事领域的发展。因此，具备电子元器件自主可控能力在国防武器装备建设过程中举足轻重。

1.国产元器件发展现状

从1906年德福雷斯特发明出第一支三极管到1958年基尔比研制出第一块集成电路，国外的元器件发展速度远远超过国内。但一些进口元器件，尤其是高性能的集成电路，我国缺乏相应的测试手段，部分进口元器件还存在信息安全、质量控制等方面的隐患，又由于禁运会导致元器件断档。因此国家有关部相继制定了一些管理办法，旨在推动电子元器件的自主发展，促使各类元器件实现自主可控。

国产元器件工业起步较晚，缺乏高端人才，在功能、性能、可靠性等方面与进口器件还是存在明显的差距，在元器件生产能力、周期和价格方面也存在一定的劣势。以芯片为例，在过去较长的一段时间内，我国军用芯片的研制往往只能参照进口芯片的功能，在已知接口的基础上，采用逆向倒推的方法实现功能上的仿制，但各项性能参数、稳定性等技术指标基本很难达到需求，并且设计、制造设备和工艺水平等都较为落后，大多数高端核心芯片仍依靠进口。据中国海关数据显示，2021年集成电路进口金额高达27934.8亿人民币（约合4397亿美元），同比2020年的3500亿美元，増长了25.6%。

从以上图表数据来看，半导体产业依然较为依赖国际市场，国产化率不足，形势严峻。

2.自主可控工作的困难及分析

电子元器件自主可控是指在研发、生产和保障环节主要依靠国内科研生产力量，在关键元器件、核心技术、配套软件等方面实现国产化。虽然有关部门已经采取了相应的措施，自主可控工作也取得了一定的成效，但在实践过程中仍然存在一些困难。

2.1 研制进度与装备生产进度冲突

元器件国产化需要考虑诸多因素，可靠性、一致性、稳定性等，从设计到各级统计上报，将需求传递给生产，加工完成后还需进行大量的鉴定、应用验证等工作，最终设计定型。周期往往会很漫长，至少需要两、三年研制时间，对于一些难度较大的大规模集成电路，可能需要五年甚全更长时间。但装备型号更新换代日渐频繁，研制周期越来越短，很难满足装备生产的进度要末，而且很多国产化器件刚研制成功，就面临国外更新产品的竞争。

2.2 兼容性与可靠性问题

军用武器装备一般要求元器件在国产与进口维修。但由于设计、工艺、原材料等差异，自主制造的元器件可能存在无法完全兼容的问题。部分新研制国产元器件已具备进口元器件的性能指标，但新研元器件在军用装备上的使用经历有限，一些可靠性问题难以在元器件级测试和筛选过程中发现，就会在后续板级、整机调试中暴露出来，从而影响装备交付进度。

2.3 自主创新能力薄弱

我国企业的技术开发能力依然比较薄弱，没有形成自己的核心技术，运行的创新机制也不够完善。设计人员在研制新器件时往往照猫画虎，表面上各项参数指标与进口器件一致，但实际使用时，装联工艺、电性能、可靠性等可能存在差异，会给装备应用构成风险。设计人员没有意识到自主创新对持续发展的重要性，

2.4 项目经费不足

对于自主研制的元器件，从设计方案、验证、评估到批生产，参与其中的各单位都需要投入大量的人力、财力和物力，除此以外，有限的生产设备、工艺装备也是自主可控工作推进的又一大障碍。想要更新设备、工艺及材料，不仅需要足够多的经费支持，时间上也很难保证，造成了成本的增加，短期内难以盈利。

措施建议

建立元器件信息管理系统

建立元器件信息管理系统，应具备元器件信息查询、检索、比较、使用和维护等功能。首先对装备所使用的进口元器件进行梳理整合，对其开展国产兼容推荐，从而建立完善的进口元器件国产化替代信息库，主要包括生产厂家、技术参数和完整的使用手册等元器件信息。其次对研制出的国产元器件进行应用验证，建立国产元器件的应用验证平台库，包含应用验证中存在的各项问题，及时做到信息共享、资源整合、避免重复验证。对信息库定期进行更新与维护，为提高元器件自主可控工作提供强有力的信息支撑，提高产品国产化率。

预先开展研制

根据武器装备研制任务的配套需求，以需求为导向，结合科研发展规划，预先制定配套元器件的战略规划，为总体发展提供技术支撑。可以在装备型号制定方案阶段就启动元器件的设计、测评和验证等工作，从而解决元器件研制周期难以满足装备型号更新换代速度的问题，进而能够缩短整体装备的研制周期，元器件质量与可靠性工作也能够得以保障，降低装备的研制风险。

加强协作与交流

加强电子元器件使用单位与元器件研制单位、生产厂家、专业技术支撑单位之间的联系和协作，搭建沟通平台，定期组织集中交流，及时提出需求，共享资源，获取更多的国产元器件信息。元器件研制单位也应加强新研元器件成果发布，将进口元器件国产化替代产品信息提供给设计师参考与使用。

出台鼓励政策

建议国家有关部门出台专项政策，推进自主可控工作的实施。优化元器件设计更改的验证、审批等工作流程，降低已定型产品元器件国产化的替代难度。积极支持和鼓励使用国产军用电子元器件，在装备整机申报和评审时，将元器件国产化比例列为重要因素之一。加大力度支持和鼓励国产军用元器件自主创新和自主发展。严格限制使用进口元器件，切实做到层层把关，层层负责，对未按程序私自选用进口元器件的单位和个人应当给予批评和处罚。

6. 加大项目投资

国家可以设立自主可控专项基金，扶持元器件国产化的研制、替代和验证工作，在生产设备、工艺质量，制造技术等领域给予提升保障。从设计人员着手，重视科技人才，加强自主可控工作的宣贯与培训，提高创新意识，对元器件研制工作过程中做出贡献的人员以及对元器件国产化率较高、应用效果较好的单位和个人进行奖励与表彰。

3 自主可控工作的重要性及未来发展

元器件自主可控工作在国防军备建设中至关重要，是一项长期而艰巨的基础工程，要下定推进自主可控的决心，坚定推进自主可控的信心，只有把关键核心技术掌握在自己手中，实现信息技术的自主可控，才能从根本上保障军工行业安全稳定发展。

在新的历史使命下，我国电子元器件产业机遇与挑战并存，抓住这些机会，攻坚克难，加强研制具备自主知识产权的新型电子元器件，为了科技强国贡献力量。

参考文献

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[3]肖凤娟， 赵艳涛. 航天型号元器件自主可控工作的实践与思考[J]. 航天工业管理， 2013（4）：4.

[4]苏磊， 董磊， 刘泓，等. 航天元器件自主可控工作推进与实施[J]. 导弹与航天运载技术， 2019（2）：4.

作者简介：孙甜甜（1991-），陕西西安人，硕士研究生，毕业于西安邮电大学电路与系统专业集成电路设计方向，现供职于中国电子科技集团公司第二十研究所，主要从事军品的质量保证工作。