国产传感器为啥无缘千亿商机?

据不完全统计,全球产品化的传感器大约有2.6万种,我国仅能量产其中的1.4万种。同时,我国消耗了全球约30%的传感器,而国产传感器产品只占全球的13%。

在物联网时代,智能设备与现实世界之间的互动,主要依赖MEMS和感测器技术。据Gartner预测,2020年全球将有300亿个无线传感器节点,到“万物互联”时代传感器节点数量可达到万亿级。虽然,近年来我国大力扶持智能传感器的发展,但是市场上暂无大批量新传感器出现,主要是因为在目前的MEMS工艺基础上,传感器从设计到量产需耗费大量的精力,想要加快MEMS传感器的量产速度,需要业界找到加速MEMS开发的方式。在某种程度上,传感器的量产难度甚至超过造“芯”。

围绕MEMS工艺和应用来创新

传感器自诞生以来,大致经历了结构型、固体型、智能型三个阶段,随着各类技术的进步,前两类传感器逐渐无法满足对数据采集、处理等流程的需求,融合了AI技术的智能传感器开始受到关注。

虽然传感器并不是新兴产品,它早在20世纪50年代就已经出现,但是由于敏感机理、敏感材料不同,使用场景、工作环境,以及被检测介质与个性化参数、结构复杂等特点,一直以来,各种传感器产品处于小批量生产的状态。在过去很长一段时间里,各国的技术人员针对传感器的工艺技术、产品规范化、功能集中化等方面做了很多创新和努力,也出现了不同特色的技术成果。

据资料显示,在25年以前,美国硅谷的传感器厂商以MEMS工艺技术为基础,根据不同行业和功能的需求,展开了不同封装结构的各种传感器产品创新。到2011年,这些厂商提高了MEMS工艺技术在晶体与非晶体、各种半导体材料上的应用和多个领域的工艺技术创新,提升了传感器的产业化基础水平;在多功能集成化、模块化构架、嵌入式能力、网络化接口等方面形成了创新与突破。美国的传感器厂商们认为,传感器产用难以对接的矛盾已经得到极大改善,MEMS工艺已经成熟,随后便开始着手推广使用。

此处说的MEMS可以理解为:将传统传感器的机械部件微型化后,通过三维堆叠技术,如三维硅穿孔TSV 等技术,把器件固定在硅晶元上,再根据不同的应用场合,采用特殊定制的封装形式,切割组装而成的硅基传感器。它既具备IC硅片加工批量化生产的成本优势,又具有微型化和高集成度。因此,业内人士普遍认为,MEMS是替代传统传感器的最佳选择。

国内产业链现状如何?

智能传感器的发展历史

从上个世纪开始,我国就已经在智能传感器领域展开探索。20世纪80年代,以国防科技大学为主的大专院校相继报道了智能传感器相关的研究成果;20世纪90年代初,国内几家研究机构采用混合集成技术研制出实用的智能传感器;到2010年,我国机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)初步建立起智能传感器系统标准体系架构。此后,伴随物联网和智能制造的兴起,智能传感器得到了广泛地关注。近年来,我国政府对智能传感器产业的发展加大扶持力度,到现在行业现状如何?

对此,美新半导体副总裁卢牮解释说,在各级政府积极引导、国产替代大力支持下,中国智能传感器产业链已经初步形成了从晶圆生产、制造到传感器设计与封测的完整链条,并涌现出一批优秀的国产企业。如今,国产传感器已经能基本满足中低端应用的需求。不过在高端传感器产品上,能够与国际厂商竞争的国内厂商还不多。“国产智能传感器在材料、性能和结构的创新突破上还存在提升空间。”奥比中光副总裁孔博用一句话来概括。

《国际电子商情》找到三组数据:一、中国信通院数据显示,2015年智能传感器以70%的市占率,取代传统传感器成为中国主流传感器产品;二、据不完全统计,全球产品化的传感器大约有2.6万种,我国仅能量产其中的1.4万种;三、中国传感器与物联网产业联盟数据显示,我国消耗了全球约30%的传感器产品,但国产传感器产品只占全球的13%。上述这些数据在一定程度上佐证了受访者对我国传感器产业链的“相对落后”的表述。

不过,值得肯定的是,在个别细分领域,国内传感器厂商已经在积极追赶,在某些技术上甚至已经开始领先。比如,瑞声科技、歌尔声学的声敏传感器实现了产业化规模生产;中国在温/湿度传感器上具备规模化量产能力;奥比中光是亚洲首家、全球第四家量产消费级3D 传感器的厂商;美新半导体推出了全球独家热式加速度计、最小尺寸的磁传感器等等。

当前,国内有近5000家仪器仪表企业,有1600多家可不同程度地生产制造敏感元件及传感器,其中小微企业占了95%以上,这些厂商缺乏足够的人力、物力、工艺技术条件,导致我国传感器产业化基础薄弱,缺乏应用开发和技术创新能力。基于以上问题,业内人士给出的解决方案是:通过在经济、技术优势和发达地区,聚集传感器专业性公司和科研院所,组成具有国际市场影响力的产业集群或基地,来实现产业化集群式发展。

MEMS传感器的量产瓶颈

近年来,很多集成电路企业尝试把集成电路工艺流程带入MEMS传感器领域。但MEMS传感器涉及多学科的交叉与融合,它暂无固定成型的标准化的生产工艺流程,每一款MEMS都针对下游特定的应用场合,具备有独特的设计和对应的封装形式,这些形式往往千差万别,造成整个商业化流程可能需要5-10年。与此同时,MEMS传感器的商业模式仍需考虑多种因素,比如了解客户的特点,找到合适的供应链等等。

另外,一些品类的MEMS传感器因缺乏规模经济,在产量提升方面也面临较大的困难。如果其需求量达不到一定的指标,对企业而言新增完全一样的产线性价比并不高。物联网时代的特点是,根据设备使用环境的差异性,来配备不同的MEMS传感器。现有的MEMS制造技术,只能满足大体量的传感器的需求。这意味着,物联网时代数万亿节点的实现并不容易。

现有MEMS技术基础上,传感器厂商的创新面临着许多困难,比如传感器的应用场景分散,不易形成规模效应,研发周期和产业化周期较长,发展速度很慢等。为了避免这类问题的出现,卢牮认为企业在产品正式投入研发前,就要做好充分的前期市场预研和项目立项,从市场前景、技术专利、市场竞争、政策到客户调研等方位提供产品立项决策参考。在研发和生产过程中,实施科学地项目管理、质量控制,依靠一流的供应链体系支撑,来确保按时按质投产交付。

对使用量大的传感器品类而言,势必有更大的动能来推动厂商的投入。近年来,手机和汽车对智能化的追求提升了相关传感器的需求。2014年,平均每一台智能手机需要消耗12颗MEMS传感器,到2021年,每一台5G手机则要消耗20颗MEMS传感器。博世统计数据显示,现在平均一辆智能汽车使用50颗以上的MEMS传感器,其中加速计、压力传感器、陀螺仪的应用合计占比超过95%。

据Yole Développement预测,2023年移动细分市场将为传感器和执行器创造530亿美元的价值,汽车市场将为传感器创造205亿美元的价值。《国际电子商情》相信在这两大市场应用得最多的压力传感器、加速度传感器、图像传感器、距离传感器、流量传感器等都会有更大的发展空间。

传感器企业要做哪些准备?

今年以来,中国加速了“新基建”建设,给传感器的技术水平、产业化发展的提升以及应用环境的拓展提供了较大的机遇。但也带来了更严格的功能和性能方面的要求,产业链企业需要投入更大的精力来发展自身。此外,又因为传感器是信息输入的“窗口”,物联网、大数据、云计算乃至智慧城市的各种技术,都依赖其提供的基础功能。这也代表着,未来传感器的市场蛋糕将非常大。针对传感器行业的各种利好,产业链企业要做好哪些规划?

孔博赞同“新基建”带来机遇的说法,他以3D感知领域为例:“3D感知技术行业正在迎来高速发展期,只有产品性能得到优化,应用才有落地的可能性,用户的体验才能得到改善,进而才会激发市场需求形成良性循环。同时,3D传感器的功耗、体积、测量范围、精度、分辨率等都关键的指标,这也是奥比中光接下来持续技术攻关和研发创新的重点。”

他也表示,随着人工智能的发展和5G的普及,机器视觉全面3D化将成为趋势,3D视觉传感器会成为智能终端的标配。而3D视觉感知技术是一个高精尖的跨学科领域,涉及光学、视觉、算法软件、硬件等领域,其技术跨度大、难度高。该技术的突破离不开产业链的更新升级,所以它的研发周期会很长,为同步推动技术进步和产业化落地,需要充分尊重产业发展规律,积极抢滩行业应用的“无人区”。

再则,5G加速数据传输、降低延迟,使得高精度的3D模型能够实时生成,3D感知技术可应用在更多智能产品中。不同场景的应用落地的周期也不同,有的或在3-5年内就能实现,有的要耗费10-15年时间

卢牮则表示,传感器的发展离不开深厚的技术积累和对市场的长期敏感。为了满足客户市场不断增长的需求,美新半导体将针对新技术坚持做研发储备,计划以加速度计、AMR磁传感器和霍尔磁传感器为切入点,全方位扩展陀螺仪、角度传感器,红外传感器等产品线。具体通过自研或并购,逐渐衍生至集成电路相关技术领域。

据介绍,美新半导体已经基于MEMS技术研发了30多种型号的加速度传感器、磁传感器等产品,截止到去年年底,其这些产品的出货量累计超过17亿颗。到2020年,美新半导体还取得了mCube惯性传感器芯片技术的独家授权,正式拥有了基于6亿片量产经验、成熟的电容式加速度计技术。

无论是奥比中光,还是美新半导体,这些企业都是先在自己擅长的领域做深,再拓展到其他的相关的领域。这样经过“点-线-面”的逐渐渗透,最终将能实现更大范围的领先。希望在中国传感器市场能看到更多这类企业。

即使传感器只是一个小小的器件,它在万物互联时代的重要意义也无法忽略。谁能在MEMS工艺、传感技术上更早取得进展,谁就能在未来的竞争中抢占先机。海量数据传输的需求,带来极其庞大的传感器节点,中国传感器厂商在其中会有怎样的发展?至少从细分市场的表现来看,我们的企业在某些领域已经领先,期待未来能看到更多国产传感器品牌崛起。

来源于国际电子商情 ,作者李晋

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1、人力资源、管理类专业要求;
2、本科及以上学历;
3、5年及以上工作经验。

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1、人力资源、管理类专业要求;
2、本科及以上学历;
3、5年及以上工作经验。

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2、18-40周岁,能适应倒班,有上进心。
参考薪资:
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二、北京军懋国兴科技股份有限公司西安分公司

北京军懋国兴科技股份有限公司西安分公司,成立于2017年9月。分公司新址于2018年8月29日入驻坐落于陕西省西安市航天基地工业二路建工科技创业基地10号楼3层,办公场地1000余平米。
分公司定位于在公司总体战略规划下,研发数传/图传配套装备,逐步建成全公司的装备生产中心、装备研发分中心。同时分公司依托总公司开发新客户、研发新装备。产品方向主要基于天线类产品、光电类产品、机载计算机产品和地面检测设备。研发产品主要有:机载/地面天线、音视频记录仪、加固显示器、数据采集记录器、加固计算机、光电侦查系统及地面检测设备等。
1、硬件工程师 5人
任职要求:
1、通信、电子、计算机等专业要求;
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3、3-5年工作经验。
参考薪资:
6000-15000元

2、射频工程师 4人
任职要求:
1、通信、电子等相关专业要求;
2、本科及以上学历;
3、3-5年工作经验。
参考薪资:
8000-20000元

3、软件工程师 8人
任职要求:
1、通信、电子等相关专业要求;
2、本科及以上学历;
3、2-5年工作经验。
参考薪资:
6000-15000元

4、FPGA工程师 5人
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1、通信、计算机、电子专业要求;
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3、3-5年工作经验。
参考薪资:
8000-25000元

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西安比特联创微波科技有限公司是一家从事惯性导航、通信、雷达微波等研发生产应用的高新技术企业。公司成立于2014年7月,坐落于国家级西安航天产业基地,先后取得质量体系认证、高新技术企业、科技型中小企业、西安市贸易资格证等多项资质。公司在人才培养、经营管理、产品技术、市场品牌等方面均实现了快速发展,具有多项自主知识产权和专利,已成为中国兵器工业、船舶工业、航空工业下属多家大中型军工企业的合格供方。公司产品已广泛应用于海防、兵器、航空、船舶、通信、测绘等领域,达到国内领先水平。
1、惯导软件工程师 1人
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1、电子、自动化及航空类等专业要求;
2、本科及以上学历;
3、1年及以上惯性传感器相关领域工作经验。
参考薪资:
8000-15000元

2、售后工程师 1人
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1、电子及航空类专业要求;
2、本科及以上学历;
3、1年及以上工作经验。
参考薪资:
4000-8000元

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【瞭望专题丨“新时间观”抓“风口”】在新一轮技术革命和产业变革的“风口”上,江西主动搏击、创新制胜,抢抓新经济风口,构筑新动能优势

▲ 5月21日,由冠一通用飞机公司自主研制的单发四座固定翼螺旋桨通用飞机GA20首架机在江西南昌顺利总装下线,并完成滑跑演示 周密摄/本刊

文/《瞭望》新闻周刊记者刘健 胡锦武 余贤红

今年前三季度,地处中部的江西GDP增速预计达9%,继续位列全国“第一方阵”。比速度更亮的是质量:1~8月,江西战略性新兴产业、高新技术产业增加值占规上工业比重分别为16.8%、32.9%,同比分别提高1.3、1.7个百分点,航空、物联网、VR(虚拟现实技术)等新产业阔步发展动力强劲。

江西经济“新”意盎然,亮点纷呈。《瞭望》新闻周刊记者调研发现,江西加快新旧动能转换的背后,得益于一种“新时间观”。

江西省委书记刘奇认为,我国经济加快转型升级,新技术、新产业、新业态、新模式蓬勃发展,而且基本处在同一起步线上,为江西发挥资源、区位、生态等方面的比较优势,实现高质量跨越式发展提供了极为有利的条件。“当今时代的竞争,本质是创新之争。在新一轮技术革命和产业变革的‘风口’上,江西唯有主动搏击、创新制胜,舍此别无他途。”

谋篇布局“新速度”

新经济发展机遇千载难逢,但“窗口期”稍纵即逝,发展的“窗口”不会长期打开。明者因时而变,智者乘势而进。跨越赶超的关键在于审“时”度“势”,练就抢抓机遇、超前布局的慧眼和本领。

9月19日上午,南昌瑶湖机场。一架由民企冠一通用飞机公司自主研制的单发四座固定翼螺旋桨通用飞机GA20首架机呼啸着冲上云霄。爬升到1000英尺上空后,GA20圆满完成一系列既定飞行科目,顺利返航降落。

近年来,江西在航空领域一系列大动作频频出手,“江西速度”引发全国关注:用于承接国产大飞机试飞的瑶湖机场,仅用7个月时间就高质量完成计划2年完成的建设任务;江西快线通勤航空有限公司只用6天就完成了工商注册、12天就拿到运行合格证,创造了全国通航企业获颁“两证”最快的纪录。

“如果说发展高铁是顺应趋势,那么发展通用航空这条‘天路’则是引领趋势。全国都在一条起跑线上,谁跑得快、谁的机队规模大、谁的飞行能力强,谁就越有竞争力。”江西省铁路投资集团公司党委书记、董事长熊燕斌说。

国际经验表明,“下一个万亿元黄金产业”通航产业投入产出比为1:10,技术转移比为1:16。面对各省竞争、群雄逐鹿,作为新中国第一架飞机的诞生地,江西以全产业链思维加速布点落子,补短板、强弱项,全力谋划航空产业“二次辉煌”。

研发端,高起点筹建北航江西研究院、航空发动机学院、江西飞行学院,在两个飞机研究所的基础上再添新支撑;生产端,江西已拥有整机生产企业8家,高标准建设的瑶湖机场更是为江西争取国产大飞机总装线、试飞基地落户奠定基础;服务端,全国首个省局共建的民航适航审定中心在南昌成立,首个低空空域管理暨通航飞行服务院士工作站落户江西;运营端,国内首张无人机航空运营许可证花落江西……

“棋高一着先。”以执飞省内航线的“江西快线”10月份试运营为标志,上接航空制造业、下连航空服务企业的“通勤航空生态产业链”将在江西形成。以制造为主的江西航空产业格局,正加速向以制造为核心、航空运营为主干、航空服务为支撑的现代航空产业体系升级。近3年,江西航空产业主营业务收入每年保持20%至30%的高速增长。2020年,江西航空产业主营业务收入预计突破千亿元。

围绕产业链布局创新链,推动产业迈向中高端,正在成为江西推动产业转型升级的重要一招。江西电子信息产业规模突破2000亿元大关,其“异军突起”也是得益于此。

获国家技术发明奖一等奖的南昌大学科研团队主导的硅衬底LED技术开辟了全球LED产业化第三条技术路线。围绕这一“世界级技术”,江西不断补链、延链、强链,致力于打造“世界级产业”。4月,中微半导体设备(上海)有限公司“牵手”南昌,大规模生产具有核心技术的高端MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备。至此,江西把LED核心材料、核心技术、核心装备等生产制造企业、研发机构“收入囊中”,阔步发展动力强劲,仅南昌高新区就集聚了LED相关企业70余家,成为全球LED重要的产业基地。

在移动智能终端,通过提供产业基金支持、标准厂房、设备补贴,在不到2年的时间里国内前五的移动终端代工企业纷至沓来,智能手机零部件产品90%可在本地配套,3年内手机整机产量将达2亿台,推动南昌成为全国重要的移动智能终端产业基地之一。

在电子信息产业领域,江西如今已形成移动终端、数字视听、LED三大领域协同发力的局面。江西计划到2020年打造规模5000亿元的京九高铁电子信息产业带。

为加快创新步伐,江西出台了《关于加快科技创新平台高质量发展十二条措施》等一批政策“干货”,于2016年实施创新驱动“5511工程”,即“十三五”期间重点新建50个国家级创新平台、新增50个国家级创新人才团队、实施100项重大科技专项、新增1000家高新技术企业。着眼产业创新能力提升,江西今年又启动了创新驱动“5511”工程倍增计划,在原定指标基础上目标任务翻番。

见势早、动作快,才能拔得发展“头筹”。江西重点扶持的航空产业、中医药产业、新型电子产业、新能源产业、新材料产业已硕果累累,11个产业集群规模突破千亿元,工业发展处于历史最好时期。

变道超车“新路径”

逆水行舟,不进则退,慢进也是退。江西眼睛向前,用新时间观擘画未来,探索跨越赶超“新路径”。

江西省代省长易炼红指出,当前,新一轮科技革命和产业变革正在蓬勃兴起,为经济欠发达地区“变道超车”“换车超车”带来了千载难逢的机遇。

赣东北上饶县皂头镇有一家网游公司“贪玩蓝月”,没看到矗立起一栋厂房,自2016年底落户至今年9月份,不到两年时间在租借的办公室里创下的主营业务收入达44亿元。这样的速度在传统生产场景下难以想象,但在新经济条件下却“不足为奇”,时间有了新的内涵。

类似的大数据企业,在上饶大数据产业基地已经聚集了300多家。在各地数据产业基础上,江西组建了全国首个省级工业互联网产业联盟。

造飞机、造手机之外,“数字经济”已经成为江西谋求高质量、跨越式发展的一支“轻骑兵”,引领江西经济快速地跑出产业“新图景”。江西省工业和信息化委员会主任杨贵平解读说,在以大数据、互联网为基础的新经济面前,内地和沿海站在同一起跑线上,谁把握住这一重要“窗口期”,谁就赢得了发展的新机遇。

思路一变天地宽。在新一轮全球产业变革的重大机遇面前,江西这个内陆省份不再满足于亦步亦趋、复制传统赶超模式,而是以更加宽阔的视野、更加积极进取的姿态,探索跨越式发展“新路径”,谋划经济“变道超车”甚至“换车超车”。

随着“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项成果转移转化试点示范城市落户,鹰潭面对这一新的“风口”,提出打造集研发、制造、应用、标准等环节于一体的千亿级移动物联网产业集群。短短两年,鹰潭就实现了城市移动物联网络、平台、应用、产业在国内的“四个领先”。

鹰潭这个以铜加工闻名的资源型城市正实现华丽转型,一座“物联新城”出其不意地“闯入”大众视线:鹰潭已成为全球低速物联设备连接数和物联应用场景最多的城市,涌现出全球最大的NB-IoT(窄带物联网)水表生产商、全国最大的移动物联网模组生产企业等一批物联网细分行业的上百家龙头企业,并获批成为国家新型工业化产业(移动物联网)示范基地,今年产值将达200亿元。

从鹰潭起步,一年不到的时间,移动物联产业在江西已呈蓬勃发展之势。目前,江西共部署NB-IoT基站4.1万个,NB-IoT连接数达到28万个,全省基本实现NB-IoT、eMTC(增强机器类通信)全域覆盖,eMTC网络年底有望实现全域覆盖,网络建设领跑全国,集聚了国内160多家移动物联网企业,打造出“物联江西”。

VR产业被认为是电脑、手机之后下一个计算机通用平台的关键支撑技术。江西将VR产业列为培育新动能的重点领域。早在2016年南昌便打响了全球城市级虚拟现实产业布局“第一枪”,启动了全球首个城市级VR产业规划。

之后,南昌始终将VR产业作为“潜力方阵”予以重点打造,紧盯VR产业链全景图、全球VR产业布局图“两张图”,筛选联想、清华紫光、中国网库等200余家龙头企业精准招商,引导全球要素向南昌汇聚,VR有望成为南昌产业从“跟跑”到“领跑”的爆发点。今年10月,2018年世界VR产业大会在南昌召开。有专家评价说:“在VR这个新兴产业上,南昌已经抢得了先机。”

招大引强“新思维”

江西好山好水好生态已经成为江西“招大引强”、引以为豪的新财富。用新的时间标尺衡量江西,优势豁然开朗。

在抚州高新区森鸿科技园创世纪超算中心机房内,一排排整齐的黑色机柜闪烁着绿色星光,16万台服务器正不间断地高速运转。借助这一“超级大脑”,航空航天工具制造、生物信息、天体物理、材料科学、人类组织系统研究、影视渲染等领域的科研成本将平均节约40%以上。

近年来,抚州以新发展理念谋划发展,以生态文明建设统领发展,重点打造文化创意、休闲旅游、中医药、健康养生养老、数字经济、现代物流六大产业。从创世纪超算中心到按国际标准建设的卓郎大数据中心,再到A股医药板块明星企业、总资产数十亿元的博雅生物,新思维、新理念、新产业为抚州发展注入强劲新动能,一批批令人眼前一亮的龙头企业涌现,新经济发展跑出了“加速度”。

“这六大产业,综合起来就是两方面,一是生态,二是文化。按照过去以GDP为中心的核算体系来考察,抚州确实是相对落后、发展不足的,但如果按照新发展理念来看,这些不足恰恰是发展空间、这些落后恰恰是后劲潜力。未来的竞争,关键在生态和文化,而抚州的最大优势正在于此。”抚州市委书记肖毅说。

抚州的发展是江西的缩影。结合世界产业发展趋势和自身特色优势,近年来江西主攻新制造经济、新服务经济、绿色经济、智慧经济和分享经济五大领域,力争到2020年基本形成较为完备、竞争力强的新经济产业体系。

市场瞬息万变,企业对速度有着特殊要求。为更好地服务企业转型发展,江西提出打造“政策最优、成本最低、服务最好、办事最快”的“四最”营商环境,建设忠诚型、创新型、担当型、服务型、过硬型的“五型”政府,企业注册开办时间已由原来18.5个工作日压缩至5个工作日完成。还推出了“降成本、优环境”专项行动,出台130条举措,已累计为企业减负2000亿元,推动企业“轻装上阵”。

与此同时,江西加快高铁等基础设施建设,缩短与外界的交流时间。2014年开通江西高铁“第一横”沪昆高铁,2015年开通“第一纵”合福高铁,2017年开通运营武九高铁、九景衢高铁,正在兴建的昌吉赣高铁……四通八达的高铁网络使江西驶入珠三角“5小时经济圈”、长江中游“1小时经济圈”,越来越多的操着港台腔、浙江腔、广东腔的职业经理人活跃在江西。

软、硬“两个环境”的优化,吸引大批企业来赣投资,创新创业活力增强,每天全省诞生1492户市场主体。阿里巴巴、蚂蚁金服与江西开启深度合作,华为等知名企业在江西建立开放试验室、研究中心。今年1~8月,江西利用省外项目资金4658.73亿元,同比增长10.8%。(刊于《瞭望》2018年第43期,此为本期专题第二篇)


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