美国制造业创新正在发生什么？

制造创新何处聚焦

不同于德国的工业4.0聚焦于以制造为核心的协同，美国的制造创新体系由多个美国创新研究院构成（目前14个，未来不太确定是否能完成奥巴马所设定的45个目标），而这些中心则可以看出其聚焦点在哪里？

就美国电力创新研究院PA（宽带隙功率电子制造），由于采用SiC和GaN技术，宽带隙功率电子具有更大的节能空间、体积更小、高功率密度等特点，未来能够为具体的产业提供巨大的市场。美国电力创新研究院的应用包括了在电动汽车领域的AC-DC，DC-AC转换设备、充电设备的效率提升，在工业领域则聚焦于大型的传动设备应用，以及在消费电子领域如手机充电等大的市场应用。

图2：举例WBG未来将会迎来更为广泛的市场

来源：IHS

根据美国电力创新研究院PA的统计，在制造业中60%的能耗来自于传动系统，今天，基于IGBT的电气传动产品已经非常低的成本，因此，中国本土的电气传动制造商已经能够在市场上因为低成本具有了较大的市场份额，但是，未来，在WBG时代，我们是否还能保持领先？更低的功率损耗、更小的体积、高功率密度，可以节能10%左右的空间，这些都是美国PA的突破点，未来，我们还能考低成本领先吗？在电动汽车产业，消费电子领域，如果仅乐于提供组装，而这些核心器件仍然掌握在美国、日本手里。

如果没有制造业成本的优势相助，中国制造未来颇为堪忧。

对于先进复合材料创新研究院IACMI而言，其聚焦于汽车减重设计，通过聚合物基碳纤维增强复合材料CFRP来实现汽车重量的降低，以达到58.5英里/加仑的目标，第二个应用市场则是风力发电叶片的市场，第三个则聚焦于CGS—燃料电池、压缩天然气储罐的应用市场，其它则是跟材料本身相关以及仿真设计的技术。

柔性混合电子创新研究院NextFlex是将印刷技术与电子技术进行融合，进而在柔性材料上印刷电子线路，其聚焦于大的消费电子的可穿戴设备领域，其旨在用于健康监测的巨大市场，第二则是为IIoT提供传感器的设计与制造应用，这些都是较大的应用市场。

跨界融合才是大创新

美国创新研究院有两个特点，第一个是聚焦在材料科技，好几个创新研究院的主题，跟材料相关。包括第一个设立的增材制造创新研究院，也是与材料包括粉末颗粒技术紧密相关，第二个显著特征在于跨界融合。例如复合材料创新研究院IACMI融合了材料科技、仿真技术、OEM设备、检测技术、成型等相关的技术，而柔性混合电子制造NextFlex则将电子技术、印刷技术进行了融合。它给我们带来了以下的启发：

一是创新总是发生在跨界的地方

通过跨界才能产生新的市场机会，例如宽带隙功率电子PA可以为清洁能源智能制造创新研究院CEMII提供技术支撑，复合材料IACMI和轻量化材料研究院LIFT可以共同服务于汽车减重设计，而数字化设计与制造DMDII，则可以与ARM进行合作。