觀察丨未來產業六大新賽道
2024-10-08
建立增長機制，打造新引擎
圖：二十屆三中全會提出建立未來產業投入增長機制，健全提升產業鏈供應鏈韌性和安全水平制度等具體改革舉措
2024 年 1 月 29 日，工信部等七部門聯合發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》。工信部在高新技術司設置“未來產業處”，是國家部委首次為未來產業專門設置業務主管機構。北京、上海、江蘇、浙江等地陸續出臺培育未來產業的政策文件。未來產業具戰略性、引領性、顛覆性和不確定性，需要從技術、市場、資本和制度多方面有力支撐。
圖：未來產業頂層設計加速完善：從前沿技術研發、標志性產品打造、應用場景拓展，到產業標準/投融資體系建設
構建相適應的投融資體系，發揮國資國企和資本市場作用凸顯
二十屆三中全會提出構建適配體制機制，未來產業高投入、長周期和經營不確定性大的特征與創業投資投早、投小、投硬科技的屬性相匹配。國資國企在發展耐心資本作用凸顯。我國股權投資市場國資等占比提升，多地成立母基金，國資委開展相關建設。
圖：2023 年我國 VC/PE 市場各行業及部分細分賽道投資數量及規模
從投資規模和投資案例數角度看，2023 年我國 VC/PE基金投資規模 1675 億美元，相比 2021 年的 3015 億美元顯著回落。從各行業及部分細分賽道投資數量及規模角度看，2023 年我國 VC/PE 基金主要投向了半導體、傳統制造、先進制造、信息化服務和生物醫藥等領域。
根據投資界發布的融資消息，2021 年領投機構以紅杉、高瓴等知名投資機構居多，2023 年領投機構主要是國投創新、國投創業、國新等國資背景投資機構。
圖：國資和金融背景機構在股權投資市場投資資金占比顯著提升
源頭創新和關鍵技術突破是基礎和方向
我國工業體系完整等為未來產業提供基礎，PCT 申請量提升，為我國未來產業發展構筑原創技術基礎。在先進半導體材料、先進制造、先進能源等領域關鍵技術逐步突破。先進裝備、前沿材料、未來能源領域的核心技術突破成為未來產業發展打通關鍵堵點。
圖：我國 PCT 申請量超過美國等科技大國，PCT 申請量全球占比超 25%（%），在數字通信、計算機技術領域申請量較大，電動機械、半導體、醫藥領域增速較快
未來產業的六大新賽道之標志性創新產品
未來制造
人形機器人：大模型加速機器人產業化進程，核心零部件加速自主可控。
大模型通過深度學習和強化學習，能夠理解和執行復雜的任務，使得人形機器人能夠在多種場景中執行任務，極大地提高了其通用性。機器人核心零部件為伺服系統、減速器、控制系統、驅動器等，核心零部件成本合計約占整機成本的 70%。近年來全球主要發達國家紛紛加強對仿生人形機器人的整機設計及制造、核心零部件、人工智能等領域的布局，并上升到國家戰略層面。國內在多模態運動規劃、動態平衡控制、剛柔仿生機構、全身協調控制等仿生人形機器人核心技術已取得關鍵突破，在整機產品研制方面已取得顯著進展。
圖：我國具備人形機器人研發生產的科研和制造基礎，人形機器人不斷迭代升級國產算力：算力技術加速迭代，國內智能算力基建亟待補短板。
英偉達引領 AI 算力突破，為 AI 應用的拓展創造條件，AI 應用進一步提升對高階算力的需求。英偉達 Blackwell GPU 單卡算力較 8 年前提升 1 千倍，能耗降至 1/350，且計劃 2025 年推出Blackwell Ultra GPU，2026 年推出 Rubin GPU，迭代周期大幅縮短。而在國內三大運營商 2024 年資本開支計劃回落但智算領域投資大幅提升，在智算供給缺口大，國家推動“人工智能+”行動背景下，多地政府發布算力基礎設施投資方案，疊加運營商智算領域投資加碼有望驅動國產算力產業鏈進入需求爆發期。
未來信息
量子計算：量子技術攻關與軟硬件研發進入加速期，國產軟硬件和應用場景有待突破。
今年來，全球多個國家和地區發布了以量子計算為重點的量子信息產業發展戰略，投資總額超 280 億美元。而隨著量子計算機硬件的不斷升級和算法的不斷優化，更多的軟硬件企業將投身于量子計算領域，并推動量子計算在金融、醫療、材料科學等領域發揮作用，為下游行業帶來顛覆性的創新。與此同時，產業鏈上的合作與競爭也將更加激烈，政府和企業將共同合作，加大研發投入，以爭取在全球量子計算領域的競爭優勢。根據 ICV 預測 2027 年末-2028 年初會是全行業一個重要的時間點，專用量子計算機將逐漸解決特定問題，如組合優化、量子化學、機器學習，引導材料設計和藥物開發。
圖：量子計算應用場景分析及產業估值
衛星互聯網：布局天地一體網絡基礎設施，加速民用應用突破。
國際電信聯盟規定，衛星頻率及軌道使用權采用“先到先得”的競爭方式獲取，造成“先占永得”的局面。全球正在科技領域進行著不對稱的競爭，以中國和美國為例，美國計劃在 6G 領域以衛星互聯網參與下一代競爭。美國“星鏈”計劃啟動，英國政府收購衛星運營商 OneWeb、加拿大政府扶持發展電信衛星低軌公司、俄羅斯統籌加快衛星星座建設。我國以中國航天科技集團有限公司和中國航天科工集團有限公司為主的兩大央企分別提出了“鴻雁星座”和“虹云工程”低軌衛星互聯網計劃，并發射了試驗衛星，標志著我國新型衛星互聯網布局啟動。
圖：我國衛星互聯網產業鏈全景圖譜
未來材料
戰略材料：保障新型顯示、三代半導體和新能源材料供應鏈安全。
材料先行引領集成電路產業升級，碳化硅、氮化鎵等第三代半導體材料應用空間大。第三代半導體材料主要包括碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等，這些材料具備更優異的物理特性，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率電子器件，在光電子和微電子領域具有重要的應用價值。
2013 年，科技部 863 計劃首次將第三代半導體產業列為國家戰略發展產業；2016 年國務院國家新產業發展小組將第三半導體產業列為發展重點，國內企業擴大第三半導體研發項目投資，行業進入快速發展期；2018 年 1 月，中車時代電氣建成國內條 6 英寸碳化硅生產線；2021 年，第三代半導體產業被寫入“十四五”規劃。
圖：2014-2029 年中國 SiC、GaN 電力電子和 GaN 微波射頻器件產值預測
前沿材料：構建高溫超導、石墨烯材料產學研體系。
我國在關鍵戰略材料和前沿新材料領域國產化水平整體偏低，傳統產業的升級和新興未來產業的發展需要關鍵領域材料的自主化為引領。先進飛行器、人形機器人、大型船舶等領域前沿新材料加速應用，看好碳纖維和商業化導入期的超導材料、石墨烯和仿生材料。
未來能源
新興氫能：技術驅動制輸氫和用氫降成本，加速產業化和終端應用。
從綠電、電解水制氫到工業用氫，氫能商業化進程有望加速。方向一：綠氫投資加碼利好制氫環節，并拉動電解槽等制氫關鍵設備及配套裝備需求。方向二：氫能上下游環節打通，看好氫儲運相關的長管拖車/儲氫罐等。方向三：燃料電池車、加用氫環節相關的燃料電池系統、加氫設備等。
圖：我國氫氣制備中綠氫增長潛力巨大，重卡/合成氨/煉鋼/發電等領域需求占比高
固態電池：突破固態電解質核心技術，加速多技術路線研發驗證。
固態電池產業鏈與液態鋰電池大致相似，上游包括原料礦產、機械設備以及基礎材料，兩者主要的區別在于負極材料和電解質的種類，正極材料方面幾乎一致。產業鏈中游為電池包的加工制備過程，產業鏈下游應用領域包括新能源汽車、儲能系統、消費電子等。2022 年以來，固態電池的研發和產業化取得了明顯的進展，尤其是伴隨著以衛藍新能源和贛鋒鋰電等為代表的中國企業的半固態電池的量產裝車，標志著半固態電池在 2023 年實現了經濟學意義上的產業化。據前瞻產業研究院數據，預計 2029 年中國固態電池出貨量將超過 100GWh，到 2030 年，固態電池整體滲透率將達到 8.8%左右。
未來空間
低空經濟：空鐵聯運項目應用落地，低空產業進入規?；l展階段。
我國具備飛機制造、汽車零部件、民用無人機等領域完整產業鏈基礎。預計 2026 年，我國低空經濟規模突破萬億元，其中 eVTOL (電動垂直起降飛行器）市場 2026 年起有望進入高速增長期，2026-2030 年復合增速有望達 52.9%。低空經濟產業進入商業化應用階段，方向一：無人機、飛行汽車等低空飛行器整機制造商。方向二：飛行器相關核心系統和零部件配套企業，以及飛行培訓、維修保養等飛行服務公司。
圖：電動垂直起降飛行器（eVTOL）分類
商業航天：航天發射運載能力缺口仍大，可回收技術等降本路徑持續研發。
衛星產業鏈中，衛星制造、發射服務、地面設備制造和衛星服務占衛星總收入比例，分別為 5%、2%、51%和 42%。說明衛星制造和發射服務正在起步階段，地面設備制造和衛星服務業是航天產業率先商業化的環節。衛星服務業中，衛星電視直播、固定通信業務占比較大，越接近普通民眾、貼近終端用戶的業務收入越高。提升運力、降低成本成為商業火箭公司主要發展方向。與美國相比，我國在火箭動力領域的積累相對較弱，在近地軌道的運載能力較小，國內火箭運力、發射成本仍有優化空間。
圖：商業航天產業鏈包括原材料、衛星制造和發射、地面站及終端設備等環節。
未來健康
合成生物：生物技術賦能傳統產業升級，創新生物經濟新業態。
生物制造，是以工業生物技術為核心的先進生產方式，即以基因工程、合成生物學等前沿生物技術為基礎，利用菌種、細胞、酶等生命體生理代謝機能或催化功能，通過工業發酵工藝規?；a目標產物的制造過程。合成生物學具備三大至關重要的戰略和商業意義：，替代傳統化石原料和高污染的化工生產工藝，實現節能減排、滿足環保要求；第二，以屬地常見生物質廢料甚至二氧化碳為碳源開發全新合成路線，打破原料及產品的進口依賴，保障供應鏈安全；第三，通過開發全新產品或成本更低的生產路線，快速、全面顛覆全球產品供給格局，實現商業獲利。
圖：生物制造產業鏈各環節，上游技術和酶工程等領域自主化水平低
腦機接口：類腦計算和腦機融合技術研發，探索醫療康復等典型應用領域。
目前我國腦機接口設備市場規模在十億量級，至 2040 年有望達到千億規模。腦機接口技術的應用領域包括醫療、軍事、娛樂及教育等。據咨詢公司 GrandViewResearch 測算，2019年全球腦機接口市場規模為 12 億美元，預計 2020-2027 年期間，復合年均增長率為 15.5%。自研算法、國產替代成為腦機接口公司主要發展方向。目前我國在腦機接口領域的積累相對較弱，對于硬件設備，腦電采集和分析設備絕大多數來自國外廠商。
（文章來源于銀創智庫）
2024 年 1 月 29 日，工信部等七部門聯合發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》。工信部在高新技術司設置“未來產業處”，是國家部委首次為未來產業專門設置業務主管機構。北京、上海、江蘇、浙江等地陸續出臺培育未來產業的政策文件。未來產業具戰略性、引領性、顛覆性和不確定性，需要從技術、市場、資本和制度多方面有力支撐。
構建相適應的投融資體系，發揮國資國企和資本市場作用凸顯
二十屆三中全會提出構建適配體制機制，未來產業高投入、長周期和經營不確定性大的特征與創業投資投早、投小、投硬科技的屬性相匹配。國資國企在發展耐心資本作用凸顯。我國股權投資市場國資等占比提升，多地成立母基金，國資委開展相關建設。
從投資規模和投資案例數角度看，2023 年我國 VC/PE基金投資規模 1675 億美元，相比 2021 年的 3015 億美元顯著回落。從各行業及部分細分賽道投資數量及規模角度看，2023 年我國 VC/PE 基金主要投向了半導體、傳統制造、先進制造、信息化服務和生物醫藥等領域。
根據投資界發布的融資消息，2021 年領投機構以紅杉、高瓴等知名投資機構居多，2023 年領投機構主要是國投創新、國投創業、國新等國資背景投資機構。
源頭創新和關鍵技術突破是基礎和方向
我國工業體系完整等為未來產業提供基礎，PCT 申請量提升，為我國未來產業發展構筑原創技術基礎。在先進半導體材料、先進制造、先進能源等領域關鍵技術逐步突破。先進裝備、前沿材料、未來能源領域的核心技術突破成為未來產業發展打通關鍵堵點。
未來產業的六大新賽道之標志性創新產品
未來制造
人形機器人：大模型加速機器人產業化進程，核心零部件加速自主可控。
大模型通過深度學習和強化學習，能夠理解和執行復雜的任務，使得人形機器人能夠在多種場景中執行任務，極大地提高了其通用性。機器人核心零部件為伺服系統、減速器、控制系統、驅動器等，核心零部件成本合計約占整機成本的 70%。近年來全球主要發達國家紛紛加強對仿生人形機器人的整機設計及制造、核心零部件、人工智能等領域的布局，并上升到國家戰略層面。國內在多模態運動規劃、動態平衡控制、剛柔仿生機構、全身協調控制等仿生人形機器人核心技術已取得關鍵突破，在整機產品研制方面已取得顯著進展。
英偉達引領 AI 算力突破，為 AI 應用的拓展創造條件，AI 應用進一步提升對高階算力的需求。英偉達 Blackwell GPU 單卡算力較 8 年前提升 1 千倍，能耗降至 1/350，且計劃 2025 年推出Blackwell Ultra GPU，2026 年推出 Rubin GPU，迭代周期大幅縮短。而在國內三大運營商 2024 年資本開支計劃回落但智算領域投資大幅提升，在智算供給缺口大，國家推動“人工智能+”行動背景下，多地政府發布算力基礎設施投資方案，疊加運營商智算領域投資加碼有望驅動國產算力產業鏈進入需求爆發期。
未來信息
量子計算：量子技術攻關與軟硬件研發進入加速期，國產軟硬件和應用場景有待突破。
今年來，全球多個國家和地區發布了以量子計算為重點的量子信息產業發展戰略，投資總額超 280 億美元。而隨著量子計算機硬件的不斷升級和算法的不斷優化，更多的軟硬件企業將投身于量子計算領域，并推動量子計算在金融、醫療、材料科學等領域發揮作用，為下游行業帶來顛覆性的創新。與此同時，產業鏈上的合作與競爭也將更加激烈，政府和企業將共同合作，加大研發投入，以爭取在全球量子計算領域的競爭優勢。根據 ICV 預測 2027 年末-2028 年初會是全行業一個重要的時間點，專用量子計算機將逐漸解決特定問題，如組合優化、量子化學、機器學習，引導材料設計和藥物開發。
衛星互聯網：布局天地一體網絡基礎設施，加速民用應用突破。
國際電信聯盟規定，衛星頻率及軌道使用權采用“先到先得”的競爭方式獲取，造成“先占永得”的局面。全球正在科技領域進行著不對稱的競爭，以中國和美國為例，美國計劃在 6G 領域以衛星互聯網參與下一代競爭。美國“星鏈”計劃啟動，英國政府收購衛星運營商 OneWeb、加拿大政府扶持發展電信衛星低軌公司、俄羅斯統籌加快衛星星座建設。我國以中國航天科技集團有限公司和中國航天科工集團有限公司為主的兩大央企分別提出了“鴻雁星座”和“虹云工程”低軌衛星互聯網計劃，并發射了試驗衛星，標志著我國新型衛星互聯網布局啟動。
未來材料
戰略材料：保障新型顯示、三代半導體和新能源材料供應鏈安全。
材料先行引領集成電路產業升級，碳化硅、氮化鎵等第三代半導體材料應用空間大。第三代半導體材料主要包括碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等，這些材料具備更優異的物理特性，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率電子器件，在光電子和微電子領域具有重要的應用價值。
2013 年，科技部 863 計劃首次將第三代半導體產業列為國家戰略發展產業；2016 年國務院國家新產業發展小組將第三半導體產業列為發展重點，國內企業擴大第三半導體研發項目投資，行業進入快速發展期；2018 年 1 月，中車時代電氣建成國內條 6 英寸碳化硅生產線；2021 年，第三代半導體產業被寫入“十四五”規劃。
前沿材料：構建高溫超導、石墨烯材料產學研體系。
我國在關鍵戰略材料和前沿新材料領域國產化水平整體偏低，傳統產業的升級和新興未來產業的發展需要關鍵領域材料的自主化為引領。先進飛行器、人形機器人、大型船舶等領域前沿新材料加速應用，看好碳纖維和商業化導入期的超導材料、石墨烯和仿生材料。
未來能源
新興氫能：技術驅動制輸氫和用氫降成本，加速產業化和終端應用。
從綠電、電解水制氫到工業用氫，氫能商業化進程有望加速。方向一：綠氫投資加碼利好制氫環節，并拉動電解槽等制氫關鍵設備及配套裝備需求。方向二：氫能上下游環節打通，看好氫儲運相關的長管拖車/儲氫罐等。方向三：燃料電池車、加用氫環節相關的燃料電池系統、加氫設備等。
固態電池：突破固態電解質核心技術，加速多技術路線研發驗證。
固態電池產業鏈與液態鋰電池大致相似，上游包括原料礦產、機械設備以及基礎材料，兩者主要的區別在于負極材料和電解質的種類，正極材料方面幾乎一致。產業鏈中游為電池包的加工制備過程，產業鏈下游應用領域包括新能源汽車、儲能系統、消費電子等。2022 年以來，固態電池的研發和產業化取得了明顯的進展，尤其是伴隨著以衛藍新能源和贛鋒鋰電等為代表的中國企業的半固態電池的量產裝車，標志著半固態電池在 2023 年實現了經濟學意義上的產業化。據前瞻產業研究院數據，預計 2029 年中國固態電池出貨量將超過 100GWh，到 2030 年，固態電池整體滲透率將達到 8.8%左右。
未來空間
低空經濟：空鐵聯運項目應用落地，低空產業進入規?；l展階段。
我國具備飛機制造、汽車零部件、民用無人機等領域完整產業鏈基礎。預計 2026 年，我國低空經濟規模突破萬億元，其中 eVTOL (電動垂直起降飛行器）市場 2026 年起有望進入高速增長期，2026-2030 年復合增速有望達 52.9%。低空經濟產業進入商業化應用階段，方向一：無人機、飛行汽車等低空飛行器整機制造商。方向二：飛行器相關核心系統和零部件配套企業，以及飛行培訓、維修保養等飛行服務公司。
商業航天：航天發射運載能力缺口仍大，可回收技術等降本路徑持續研發。
衛星產業鏈中，衛星制造、發射服務、地面設備制造和衛星服務占衛星總收入比例，分別為 5%、2%、51%和 42%。說明衛星制造和發射服務正在起步階段，地面設備制造和衛星服務業是航天產業率先商業化的環節。衛星服務業中，衛星電視直播、固定通信業務占比較大，越接近普通民眾、貼近終端用戶的業務收入越高。提升運力、降低成本成為商業火箭公司主要發展方向。與美國相比，我國在火箭動力領域的積累相對較弱，在近地軌道的運載能力較小，國內火箭運力、發射成本仍有優化空間。
未來健康
合成生物：生物技術賦能傳統產業升級，創新生物經濟新業態。
生物制造，是以工業生物技術為核心的先進生產方式，即以基因工程、合成生物學等前沿生物技術為基礎，利用菌種、細胞、酶等生命體生理代謝機能或催化功能，通過工業發酵工藝規?；a目標產物的制造過程。合成生物學具備三大至關重要的戰略和商業意義：，替代傳統化石原料和高污染的化工生產工藝，實現節能減排、滿足環保要求；第二，以屬地常見生物質廢料甚至二氧化碳為碳源開發全新合成路線，打破原料及產品的進口依賴，保障供應鏈安全；第三，通過開發全新產品或成本更低的生產路線，快速、全面顛覆全球產品供給格局，實現商業獲利。
腦機接口：類腦計算和腦機融合技術研發，探索醫療康復等典型應用領域。
目前我國腦機接口設備市場規模在十億量級，至 2040 年有望達到千億規模。腦機接口技術的應用領域包括醫療、軍事、娛樂及教育等。據咨詢公司 GrandViewResearch 測算，2019年全球腦機接口市場規模為 12 億美元，預計 2020-2027 年期間，復合年均增長率為 15.5%。自研算法、國產替代成為腦機接口公司主要發展方向。目前我國在腦機接口領域的積累相對較弱，對于硬件設備，腦電采集和分析設備絕大多數來自國外廠商。
（文章來源于銀創智庫）
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