详细介绍
是由前沿科技驱动,当前处于孕育萌芽阶段或产业化初期,是具有非常明显战略性、引领性、颠覆性和不确定性的前瞻性新兴产业。
大力发展未来产业,是引领科学技术进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。未来产业包含6大重点方向,10大创新标志性产品。本篇文章详细的介绍篇未来产业10大黄金赛道产业链及发展趋势。
2014年中央经济工作会议明白准确地提出探索未来产业高质量发展方向起,我国即开始做未来产业布局的探索。
2020年4月,习在考察浙江时强调,“抓紧布局数字化的经济、生命健康、新材料等战略性新兴起的产业、未来产业”。
根据“十四五”规划和2035年远大目标纲要,我国将在类脑智能、量子信息等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划。
《新产业标准化领航工程实施方案(2023—2035年)》进一步聚焦了包括元宇宙、脑机接口、量子信息等九个领域的未来产业发展。
2024年1月,习在中央政治局第十一次集体学习时强调,“要及时将科学技术创新成果应用到具体产业和产业链上,改造提升传统产业,培育壮大新兴起的产业,布局建设未来产业,完善现代化产业体系”。
2024年1月,工业与信息化部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施建议》提出,未来产业即“由前沿科技驱动,当前处于孕育萌芽阶段或产业化初期,是具有非常明显战略性、引领性、颠覆性和不确定性的前瞻性新兴起的产业”。
《中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》明白准确地提出,“加强新领域新赛道制度供给”“建立未来产业投入增长机制”。
根据工业与信息化部等七部门联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施建议》,中国未来产业的创新发展重点布局了以下六大方向:
发展人机一体化智能系统、生物制造、纳米制造、激光制造、循环制造等,突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术,推广柔性制造、共享制造等模式,推动工业互联网、工业元宇宙等发展。
推动下一代移动通信、卫星互联网、量子信息等技术产业化应用,加快量子、光子等计算技术创新突破,加速类脑智能、群体智能、大模型等深度赋能,培育智能产业。
聚焦先进无机非金属材料、先进金属材料、高分子及复合材料、高性能稀土材料等,推动材料产业向高端化、智能化、绿色化发展。
围绕氢能、储能技术、智能电网等方向,推动能源产业的转型升级,实现清洁、低碳、安全、高效的能源体系。
依托载人航天、深海深地等重大工程和项目,推动未来空间技术的发展和应用,服务国家战略需求。
发展生物医药、生物育种、基因技术等,推动生命健康产业的发展,提高人民生命健康水平。
这些重点方向涵盖了从高端制造到生物技术,从新能源到新材料等多个前沿领域,旨在推动中国在全球科学技术革命和产业变革中抢占先机,实现经济高质量发展。
1. 人形机器人:重点突破高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制、仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术,推进在人机一体化智能系统、家庭服务、特殊环境作业等领域的应用。
2. 量子计算机:加强可容错通用量子计算技术的研发,提升物理硬件指标和算法纠错性能,推动量子软件和量子云平台的协同发展。
3. 新型显示:加快量子点显示、全息显示等技术的研究,突破Micro-LED、激光、印刷等显示技术,实现多样化的显示效果,并在多个场景中推广应用。
4. 脑机接口:突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术,研制安全易用的脑机接口产品,并探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等领域的应用。
5. 6G网络设备:开展先进无线通信、新型网络架构等技术探讨研究,研制无线关键技术概念样机,形成全息通信、数字孪生等特色应用。
6. 超大规模新型智算中心:突破GPU芯片、集群低时延互连网络、异构资源管理等技术,建设智算中心以满足大模型迭代训练和应用推理的需求。
7. 第三代互联网:推动在数据交易所应用试点,利用区块链技术打通数据,研究数字身份认证体系,建立数据治理和交易流通机制。
8. 高端文旅装备:研发专用及配套软件,推进演艺与游乐先进装备、沉浸式体验设施等研制,发展智能化、高端化文旅设备。
9. 先进高效航空装备:突破新型布局、智能驾驶等核心技术,推进超声速、超高效亚声速、新能源客机等概念研究,加快电动垂直起降航空器、智能航空物流装备的研制。
10. 深部资源勘探开发装备:围绕深部作业需求,推动超深层智能钻机、深海油气水下生产系统、深海多金属结核采矿车等装备的关键技术攻关。
这些标志性产品体现了未来产业的前沿技术和创新方向,旨在推动科学技术进步和产业升级,培育新质生产力,并为新型工业化提供支撑。
人形机器人产业链涵盖了从关键零部件制造到整机组装,再到应用软件开发的全过程。具体来看,最重要的包含以下几个环节:
减速器:用于提高机器人关节的扭矩输出和运动精度,主要类型包括RV减速器、谐波减速器和行星减速器。
电机:作为机器人的动力源,需要具备高效率、高动态和高功率密度的特点,常见的电机类型包括永磁同步电机、无刷直流电机等。
传感器:用于感知环境和物体,包括视觉传感器、力觉传感器、运动传感器等,对于机器人的感知能力和精度至关重要。
控制器:作为机器人的大脑,负责运动控制和行为决策,通常由本体集成厂商自主研发。
电池:为机器人提供电能,影响机器人的续航能力和常规使用的寿命,常用的电池类型包括锂电池等。
本体设计:涉及机器人的结构设计、机械设计和电子设计,要求高度集成化和模块化。
软件算法:包括运动控制算法、感知算法、决策算法等,是实现机器人智能化的关键。
目前,由于人形机器人尚未在下游终端应用领域实现规模化商业落地,且部分核心零部件在人形机器人领域的应用尚未得到充分验证。因此,我国人形机器人供应链仍处于持续构建中,随着人形机器人创新体系的逐步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术的持续突破,我国将有望逐步形成高效可靠的人形机器人产业链、供应链体系。
整体来看,人形机器人产业正处于加快速度进行发展期,技术进步和应用创新不断推动产业向前发展。随着政策的推动和市场需求的增长,人形机器人有望在更多领域得到应用,为人类生产和生活带来更多便利和价值。
政策方面,中国政府格外的重视量子科技的发展,将其上升为国家战略。近年来,国家在两会政府工作报告中多次提及量子信息科技,并在《“十三五”国家科学技术创新规划》及《“十四五”规划》中强调了量子信息的重要性,推动产业化发展。
市场前景方面,量子计算技术受到了全世界内的前所未有的关注和投资。根据预测,量子计算的商用元年可能在2030年左右,届时市场需求将超过1000亿美元,展现出巨大的市场潜力。
量子计算机产业链涵盖了从硬件制造、软件开发到应用服务等多个环节。以下是对量子计算机产业链的梳理:
1.上游硬件制造:包括量子比特的制备、量子处理器、量子存储器等关键组件的研发与生产。这些硬件是实现量子计算功能的基础。
2.中游软件开发:涉及量子算法、编程语言、操作系统等,它们是连接硬件与应用的桥梁,为量子计算机的实际使用提供软件支持。
3.下游应用服务:量子计算机在材料科学、药物研发、优化问题、密码学等领域有广泛应用前景。随技术发展,这些应用场景将逐步从理论研究走向实际应用。
新型显示产业是我国“十四五”期间战略性发展领域之一,近年来,我国新型显示产业实现了显著发展,成为制造业高端发展的典型代表。我国新型显示产业快速崛起,产业规模跃居全球第一。国家发布了一系列政策以推动该产业的发展。科技部发布的国家重点研发计划中,“新型显示与战略性电子材料”重点专项旨在突破关键核心技术,提高自主可控能力。
1. 上游最重要的包含显示材料及设备,包括显影、刻蚀、封装等制造设备,液晶材料、玻璃基板、偏光片等核心材料,显示驱动IC、电路板等关键配件。上游核心材料涉及液晶材料、偏光片、玻璃基板等,其中高性能混合液晶材料的核心技术和专利长期被德国、日本等外资企业垄断,但我国本土企业正在加大研发力度,提升国产化率。偏光片作为新型显示最重要的核心主材之一,我国市场需求巨大,供应量和需求量均呈现增长趋势 。在制造设备方面,涂胶显影设备和面板检测设备随着下游终端需求的扩大而市场规模明显地增长。显示驱动芯片作为关键配件,随着全球显示面板产业向中国转移,中国显示驱动芯片行业市场规模总体呈上升趋势
2. 中游包括面板制造及模组组装。LED显示屏市场预计将逐渐恢复,而OLED产能随技术提升和产能释放,中国面板厂商已强势崛起 。
3. 下游则大范围的应用于手机、VR/AR、可穿戴设备、车载显示等多个领域。智能手机、平板电脑和电视市场是新型显示技术的主要应用场景。
脑机接口(BCI)技术是一种实现人脑与外部设备直接信息交互的前沿技术,具有极大的应用潜力和市场前景。
1. 上游以脑机接口硬件、软件为主,硬件包括芯片、脑电采集设备厂商等,软件包括脑机信号的算法和软件等。
3. 下游以脑机接口应用为主,包括但不限于医疗,也覆盖科技、教育、传媒等领域。
目前,中国脑机接口产业链发展尚不完善,尤其在芯片等环节较为薄弱,部分依赖国外厂商。国家政策格外的重视脑机接口产业的发展,例如《“十四五”医疗装备产业高质量发展规划》提出加快研发基于脑机接口的新型护理康复装备。
市场规模方面,全球脑机接口市场规模已超过15亿美元,而中国国内行业市场规模比较小,有待逐步发展。同时,行业标准体系尚未建立,可能会影响市场的有序发展。
总体来看,中国脑机接口产业在技术探讨研究、产品研究开发和市场应用方面取得了一定进展,但仍面临产业链完善、技术壁垒、标准体系建设等挑战。随国家政策的支持和市场需求的增长,预计未来脑机接口产业将迎来更广阔的发展空间。
6G作为下一代移动通信技术的核心,将在推动社会各领域数字化转型和智能化发展方面发挥及其重要的作用。6G产业链涵盖多个环节,从基础研发到最终应用,涉及芯片制造、设备生产、网络建设、软件开发、服务提供等各个方面。
1.基础研发与技术突破:这是6G产业链的起点,主要由科研机构和高科技企业主导。全球主要参与者包括中国的紫金山实验室、华为,美国的高通、英特尔,以及欧洲的诺基亚、爱立信等。这些机构和企业在太赫兹通信、智能超表面、全双工通信、量子通信等关键技术领域开展了深入研究,并发布了一系列技术白皮书和研究报告,为6G的发展奠定了坚实的技术基础 。
2.芯片制造与设备生产:芯片制造和设备生产是6G产业链的中游环节。这一环节需要大量的资本投入和先进的制造工艺。全球领先的芯片制造商如台积电、三星、英特尔等,在6G芯片研发方面投入巨资,致力于开发支持高频通信和低功耗需求的新型芯片。同时,设备制造商如华为、中兴、爱立信和诺基亚等,也在积极布局6G设备生产,通过提升设备的性能和可靠性,为6G网络的建设提供硬件支持 。
3.网络建设与运营:网络建设是6G产业链的重要环节,涉及网络规划、基站建设、网络优化等多个角度。电信运营商在这一环节中扮演关键角色,通过建设和运营6G网络,将新技术转化为实际应用。中国移动、中国联通、中国电信、美国的Verizon、AT&T,以及欧洲的Orange、Vodafone等全球主要电信运营商,已经启动了6G网络的前期测试和建设工作,探索新型网络架构和高效部署方案,以实现更高的网络覆盖率和更低的运营成本 。
4. 软件开发与应用服务:随着6G网络的建设逐步推进,软件开发和应用服务将成为推动6G产业链发展的重要力量。软件开发商和应用服务提供商将围绕6G的高带宽、低延迟和大连接能力,开发出满足多种行业需求的应用程序和解决方案。例如,增强现实(AR)和虚拟现实(VR)应用、远程医疗、智能交通、智慧城市等,都将成为6G时代的重要应用场景 。
6G技术预计将在2030年左右商用,其高速率、大连接、低时延的特性将支持虚拟现实、增强现实、远程医疗、无人驾驶等前沿技术应用,有望成为下一代信息社会的基石,为实现更智能、互联和高效的未来提供坚实保障 。
智算中心是智慧时代最主要的计算力生产中心,它以融合架构计算系统为平台,以数据为资源,能够以强大算力驱动AI模型对数据来进行深度加工,源源不断产生各种智慧计算服务,并利用互联网以云服务形式供应给组织及个人。
1. 上游包括土建基础设施和IT基础架构,其中,土建基础设施包括土建及施工承包、制冷系统、供配电系统、电信运营等,IT基础架构包括AI服务器、网络设备、存储设备、数据中心管理系统等。上游制冷设备供应商包括英维克、高澜股份、申菱环境等;电信运营商主要有中国电信、中国联通和中国移动;网络设备供应商包括中兴通讯、共进股份、新华三、紫光集团、锐捷股份、剑桥科技等;数据中心管理系统包括中际旭创、新易盛、天孚通信、华为海思、光迅科技、海信宽带等。
2. 中游包括智算服务、IDC服务和云服务;中游参与者包括阿里云、腾讯云、百度云、华为、商汤、浪潮、曙光、光环新网、科华数据和奥飞数据等。
3. 下游主要为互联网、金融、电信、交通等行业的AI应用需求,带动无人驾驶、机器人、元宇宙、智慧医疗、文娱创作、智慧科研等相关产业的发展。
智算中心的市场规模在2023年达到1466亿元人民币,随着AI产业的蓬勃发展,智算中心的市场需求持续增长。预计到2028年,中国智能算力规模将接近2800 EFLOPS,展现出广阔的市场发展前景 。
第三代互联网,也被称作互联网3.0,是一个新兴的概念,它代表着互联网的下一个发展阶段,一个运行在“区块链”技术之上的“去中心化”的互联网。与当前的互联网(通常被称为Web 2.0)相比,第三代互联网将更看重用户的交互体验、数据隐私保护以及去中心化的特性。
去中心化架构:带来从接入、执行、存储等一系列的架构变化,构造“软件即信任”的互联网环境,连接将无处不在,数据回归个体,可信、开放带来效率提升;
通证(Token)模型:身份、货币、资产等皆可通证化,是“价值”最基础且直接的载体,建设基于Token的经济体系和激励机制,提高参与方的共建热情,为下一代互联网注入新的活力;
隐私保护基建:基于密码学、区块链等技术,实现身份、数据、资产在确权、存储、流转、计算应用等全生命周期的隐私保护、安全共享和价值变现,实现在开放的同时,保障隐私安全。
互联网3.0体系架构分为基础设施层、交互终端层、平台工具层、应用层4层。
1. 基础设施层为互联网3.0运行提供必需的基础设施保障,最重要的包含人工智能、区块链、算力芯片、通信网络等技术;
2. 交互终端层为虚实世界感知交互提供设备和技术上的支持,最重要的包含XR终端、全息影像、脑机接口等技术;
3. 平台工具层为构建虚拟空间中的行为主体、数字化环境等提供技术支撑,主要涉及数字内容制作技术、数字孪生等。
4. 应用层是面向消费娱乐、工业制造、政务服务、城市管理等方面提供应用服务,数字人、虚拟空间、数字资产流通服务平台,是具有互联网3.0特色的典型应用载体。
当前生成式人工智能、XR交互终端、内容制作工具平台等是网络3.0产业的研究热点,苹果、Meta、微软、谷歌、英伟达、百度、字节跳动、腾讯等国内外科技巨头纷纷开展布局,并引领产业高质量发展;数字人、数字收藏品等新兴应用加快速度进行发展落地,创新主体纷纷开展应用落地探索。
在Web3的应用方面,已然浮现了许多具有创新性的项目。例如,去中心化金融(DeFi)通过智能合约和区块链技术为用户更好的提供金融服务,无需传统银行等中介机构的参与;去中心化存储(IPFS)为用户更好的提供分布式存储服务,保障数据的安全性和隐私性;去中心化身份认证(DID)为用户更好的提供可验证的身份信息管理服务,保护个人隐私的同时方便用户在网络上的交互和认证。
然而,Web3的发展也面临着许多挑战和问题。首先,技术的成熟度和可扩展性是制约Web3发展的重要的条件。目前区块链技术的性能和可扩展性还有很大的提升空间,要一直的技术创新和研究探索。其次,监管和法律问题也是Web3发展中的一大难题。随着Web3的普及和应用,如何制定合适的监管政策和法律框架,以保障用户权益和市场秩序,成为亟待解决的问题。此外,社会接受度和教育也是影响Web3发展的主要的因素。为了让更多的人了解和接受Web3,需要加强公众教育和社会宣传,提高人们对数字资产和区块链技术的认知和理解。
高端文旅装备产业链是文化旅游产业的重要组成部分,它涵盖了从设计、研发、生产到销售和运营的全过程。这个产业链条不仅包括了旅游装备的制造,还关联到了旅游服务的提供和旅游体验的创新。以下是对高端文旅装备产业链的梳理:
1.上游研发设计:这一环节主要涉及旅游装备的创新设计和研发技术,需要强大的开发团队和技术上的支持,以满足市场对高端文旅装备的需求。
2.中游生产制造:包括固定旅游设施装备(如游乐设施、缆车等)、大型移动旅游装备(如房车、游轮、游艇等)和小型移动旅游装备(如无人机、帐篷、滑雪板等)的生产制造。生产的全部过程中需要仔细考虑装备的安全性、耐用性和环保性。
3.下游销售与服务:涉及旅游装备的销售网络构建、售后服务体系建立以及租赁业务的开展。销售经营渠道包括直销、分销商和电子商务平台等。
4.应用与运营:文旅装备的应用十分普遍,可以服务于旅游景区、主题公园、度假村等。运营方面则需要仔细考虑如何通过高端文旅装备提升旅游体验,增加游客的互动性和满意度。
科技的融入为文旅装备带来了新的发展机遇。例如,虚拟现实、增强现实等技术的应用,能够给大家提供更加沉浸式的旅游体验,吸引更加多的消费者。
随着旅游业的加快速度进行发展,特别是体验式旅游的兴起,高端文旅装备市场潜力巨大。未来,智能化、个性化和绿色环保的旅游装备将成为发展趋势。
围绕下一代大飞机发展,突破新型布局、智能驾驶、互联航电、多电系统、开式转子混合动力发动机等核心技术。推进超声速、超高效亚声速、新能源客机等先进概念研究。围绕未来智慧空中交通需求,加快电动垂直起降航空器、智能高效航空物流装备等研制及应用。
航空装备行业,作为技术密集型高端制造领域,其产业链条长、带动效应强。从原材料到成品,每一个环节都承载着技术的创新与突破。
1. 上业最重要的包含金属和复合材料制造、高端数控加工设施制造等;其中,钛合金、航空钢材和陶瓷基等特别的材料是不可或缺的。尽管中国航空材料行业与国际领先水平之间仍存在差距,导致部分高端产品仍需依赖进口,但近年来的技术创新和研发投入已经使得部分航空材料技术达到国际领先水平,甚至开始进军海外市场。
2. 航空装备制造是产业链中的核心环节,大致上可以分为航空部件制造和航空装备整机制造。航空部件制造又可细分为机体、发动机和机载设备三大部分。其中,机体作为航空装备的骨架,发动机则是其动力之源,而机载设备则负责在飞行中的信息处理、传递和控制。航空发动机是产业链中的核心部分,具有高研发难度和技术壁垒。这些部件共同构成了航空装备的完整体系,涵盖了军用和民用两大市场。
总体来看,中国航空装备行业的产业链已形成了完整的体系,从原材料供应到成品制造,再到市场应用,每一个环节都在不断地进行技术创新和优化。随技术的进步和市场的拓展,中国航空装备行业的未来发展前途十分广阔。
深部资源勘探开发装备产业链覆盖了从研发技术、仪器设施制造到实际勘探应用的全过程。
我国在深部资源探测装备技术领域取得了重大突破性进展,成功研发了包括卫星磁测载荷、航空超导全张量磁梯度测量装置、航空瞬变电磁勘探仪等在内的多套装备 。这些装备的研发不仅填补了国内技术空白,部分技术指标已达到国际水平,还打破了国外技术垄断,为我国资源能源安全提供了强有力的技术支撑。
然而,深部资源勘探开发装备产业链的发展仍面临一些挑战。例如,我国勘探仪器设施在探测深度、精度和分辨能力方面与国外存在差距,主要仪器设施依赖进口,对外依存度较高 。为客服这些瓶颈,需要持续的政策和资金支持,加强核心技术和工艺的研发,打破核心技术受制于人的局面。