圆珠笔制造难题再升级！三国能造，难度堪比航母，为何我国仍坚持攻克？

改革开放40年，我国已迅速成长为世界上唯一拥有全部工业门类的工业大国。可在很多公知口中连小小的圆珠笔芯我国都制作不了，每年需要进口近400亿支。这是真的吗？

1943年，来自匈牙利的拉迪斯洛·比罗兄弟生产第一款商品化圆珠笔——Biro圆珠笔。多年来经过美国、法国、日本等国企业的改良，圆珠笔已经取代钢笔成为人们最主要的书写工具。

圆珠笔作为我们日常工作学习的必备用品，看似简单，实则内藏玄机。区别于毛笔、钢笔等传统书写工具，圆珠笔最明显的特征便是它的笔头，即笔尖圆珠。

这枚小小的笔尖圆珠不仅要防止墨水干燥凝结，还要利用与书写表面的摩擦力自由旋转，进而将墨水流畅连续的书写到纸面上。这就决定了圆珠笔尖制作的工艺要求。

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其一，圆珠需要恰当地嵌合在笔尖内部的卡座里面。

通过研究圆珠笔内部结构可知，圆珠需要能在卡座内实现360度自由旋转，同时又不能从笔尖处脱出。这就决定了圆珠笔头的内部结构的复杂和制造工艺精密。

圆珠笔笔嘴口部直径为2.5毫米，常规球珠直径分为0.5、0.7或1毫米三种。而在笔尖防止圆珠脱出的“碗口”部位，其厚度不能超过0.1毫米。

各个零配件尺寸极小且配件间需要严密装配。

圆珠笔尖的结构除却球珠和卡座之外，笔头在与墨水仓的连接处还装配有弹簧进行先期引流。

在座体0.3-0.4毫米的空间内还需雕刻出5条沟槽为墨水再度导流，确保球珠可以均匀地涂抹墨水。

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由此可见，因为圆珠笔尖的尺寸和内部结构，导致其制作工艺要求极高，一个小小的圆珠笔头往往需要20多道工序才能完成制作。

这便要求加工机床需以2微米，即头发宽度的二十分之一，为单位对笔头内部结构进行精细加工。

其二，圆珠材质需要坚固耐磨。

因为笔尖圆珠长期承受来自墨水和书写表面的双重压力，并需要经受很多摩擦。这就需要圆珠材质坚固耐磨，性质稳定。目前市场上，圆珠的主流材质是碳化钨和特制不锈钢。

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综合以上两点，看起来平平无奇的圆珠笔头绝对是“别有洞天”。生产小小的圆珠笔芯不仅要求制造企业有微米级精细加工的能力，同时需要掌握新材料的研发和生产能力。

而之所以会出现我国文具企业每年进口大量圆珠笔头的现状，是因为我国在精细加工能力和新材料研制上的短板限制了圆珠笔的自主生产。

其中尤以笔尖钢这一材料的研发对产能的限制最大。

根据2021年国家工信部披露的数据，2020年我国钢铁材料产量依然达到惊人的32.7亿吨，我国钢产量稳居世界第一。

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去年全年我国生产钢材13.3亿吨，粗钢10.5亿吨。值得注意的是全年出口钢材5367.1万吨，较19年下降16.5%；钢材进口量反而增加到2023.3亿吨，大幅增长了64.4%。

可能有人会问：明明中国已经成为全球头号产钢大国，为什么还要进口这么多外国钢材？这便与我国钢铁产品数量多而品质低劣，企业数量多，但水平低下的现实有关。

尽管以宝钢、河钢为代表的中国钢企在2020年度世界十大钢企中占据半壁江山，但我国钢企盈利能力远低于欧美日韩等国的钢铁企业。

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据中国钢协公布的数据，2020年中国钢企平均销售利润率仅为4.4%，而日韩等国的钢企平均利润率均在5%-9%之间。结合我国钢企员工更多的现状，表明在人均产出和工艺上国外钢企明显优于我国。

而在钢企员工的待遇上国内国外同样差距显著。如日本的神户制钢普通工人的月工资就能达到47万日元，折合人民币2.6万元，而2020年国内钢企员工平均月工资不足7000元人民币。

造成如此情况的原因是我国产钢多以附加值较低的低级钢材为主。如神户特钢这样的欧美日韩钢企，凭借经验和技术优势，早已实现了产业升级，特种钢才是欧美日韩钢企的主要产品。

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所谓特种钢指的是合金钢，便是在锻造钢材时在钢水中加入一种或多种微量元素进行混合煅烧。利用这种方法企业可以烧制出具有不同结构，拥有特殊性质的特殊钢材。

这些有特殊物理、化学或工艺性能的特种钢广泛应用在机械加工、精密仪器制造、电子元器件等领域。然而因为工艺和研发上投入的不足，我国钢企能生产的特种钢有限，处于“国际供应链的最下游”。

据统计我国特种钢产量每年约有7000万吨，领先世界，但出口额仅占全球3%。就是因为我国特种钢品质低，水平差只能满足国内部分需求，没有国际竞争力。

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甚至在世界钢材市场还出现了颇为讽刺的进出口循环，即中国钢企向日韩出口低端钢，日韩钢企将其重新煅烧为特种钢并出口欧美和我国，欧美企业再将之加工制成精细零件出口给中国进行最后组装。

依照日本钢铁企业联盟的说法，2020年我们要从日本进口近600多万吨的特种钢。进口数量近些年均以超过10%的速度上涨。

我国忍受着巨大的环境污染，以低廉的价格对外出口钢材，再用远超收益的价格进口特种钢和金属配件。如此一来不仅令我国企业，更令我国受到了国际贸易“新剪刀差”的多层盘剥。

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上文中提及的笔尖钢——特制不锈钢即属于我国尚未攻克的“特种钢”。

虽然我国早在1948年就建立了第一个圆珠笔厂家上海丰华圆珠笔厂，但是受困于原材料需要进口，产能受限，我国圆珠笔产业始终发展缓慢。

国内诸多钢企研究多年，均未能攻克“圆珠笔珠”的煅烧配方之谜。因此我国文具企业每年不得不以1500万美元的价格从瑞士和日本两国高价进口圆珠笔头或笔尖钢。

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为了实现我国企业的产业升级并扭转我国特种钢材“受制于人”的尴尬情况，中央政府在2011年就启动了圆珠笔产品核心部件和原料国产化的项目。

在六千万人民币专项资金和众多研究所的协助之下，我国在墨水和精细加工工艺上取得不少突破，并在2015年通过“十二五”计划的项目验收。但在笔尖钢生产上我国企业缺乏突破性进展。

2016年在山西太原召开鼓励企业实现产业升级的会议上，总理号召国内钢铁企业研究更具利润和市场潜力的模具钢，也就是特种钢，逐步淘汰利润薄弱、内卷不断的落后产能。

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