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率先入局、把握先机:寻找2024年值得关注的未来产业

侯佳祺 上海华略智库
2024-09-03



作者:侯佳祺 华略智库北京公司 高级研究员

来源:上海华略智库(ID:HUALUETT)


未来产业是决定未来发展的先导性产业。为抢占未来竞争制高点、构筑竞争新优势,北京、上海、深圳等发达城市近年来已纷纷布局未来产业。本文梳理与分析了这些发达城市未来产业相关政策方案,并基于未来产业特征的五个维度,筛选出了值得关注的20个未来产业。一起来看!全文5233字,阅读约14分钟


未来产业是前沿科技、颠覆性技术和新兴产业的深度融合,代表科技和产业发展的最新趋势和方向,对经济社会中长期高质量发展具有战略性、先导性、引领性重要作用。为深入贯彻实施创新驱动发展战略,抢抓新一轮科技和产业变革机遇,促进未来产业发展,北京、上海、深圳、苏州等发达城市先后出台了关于发展未来产业的政策方案,提前筹谋布局,抢占未来新兴赛道。


表: 部分省市未来产业政策梳理


 筛选未来产业的五个维度


通过对各地未来产业规划的梳理和研究,我们发现各地对未来产业内涵理解、技术驱动等方面理解各不相同,并提出各具特色的发展定位和方向。如何在众多领域中选择出真正“可用明天的科技锻造后天的发展”的产业?本文根据未来产业特征,通过技术前沿、市场潜力、应用场景、辐射性强、政策支持这五个维度,筛选出一批未来一旦技术突破将引领新一轮产业发展,并能快速跃升为经济增长点的产业领域。


技术前沿。未来产业最大特点在于颠覆性技术突破和学科交叉加速融合,所以前沿科技发展是未来产业崛起的底层逻辑,也是支撑未来产业快速蝶变升级,引发社会各领域全方面变革的核心动能。如北京、上海等多个城市热捧的脑科学与脑机接口领域,被喻为“21世纪最具挑战的科学领域之一”,是将脑科学作为“大脑创新能力的延伸”,从而实现脑机融合。


图1:脑科学与脑机接口


随着新一轮科技革命和产业变革深入发展,世界主要经济体竞相前瞻布局“脑计划”。例如,2013年欧盟的“人脑计划”首期获得10亿欧元的资助;同年,美国“创新性神经技术大脑研究”计划投入研究经费高达50亿美元;2014年日本的脑科学计划也获得3.65亿美元经费资助。可见,脑科学基础研究这一领域得到的投入和关注是极大的。


市场潜力。市场潜力决定未来产业的市场规模,而市场规模对未来产业布局的深度和广度有重要影响。通俗而言,市场潜力越大,越容易形成资本追捧的新“风口”。而多数未来产业具有高增长、高爆发的特征,并且随着核心技术的突破必将带来大规模市场增长。


比如量子信息产业,随着量子信息核心技术突破,未来可在军事国防、政务、金融、互联网云服务、电力等领域得到更广泛的应用。权威预测,2030年全球市场规模将突破700亿美元。目前,我国量子信息产业的发展也已取得不少创新成果,北京、合肥、上海、深圳都有重点布局,预计2030年市场规模可增长到500亿元人民币。


图2:2023年4月,量子信息未来产业峰会在合肥高新区举办


应用场景。未来产业能否规模化发展,很大程度上取决于源头技术突破的衍生应用,而大量的应用场景也是我国在全球未来产业竞争中的比较优势,可以为未来产业的技术创新提供真实的实验环境和大规模验证数据,有助于加速聚集未来产业发展的各种资源。比如基因编辑和治疗,就已在医学、农业、生物工程等多个领域广泛应用。


在农业领域,基因编辑技术可用来改良农作物,如提高作物的抗病性、抗逆性、产量等性能,从而提高农作物的品质和产量。坐标山东济南的舜丰生物就是主攻农业领域基因编辑技术,并于2023年顺利获得我国第一个农业用基因编辑生物安全证书。在医学领域,基因编辑技术可通过精确地编辑基因组来改变病原体的表达,从而用来治疗遗传性疾病如白血病、血友病、肌营养不良症等等。


图3:2023年,舜丰生物获得我国第一个农业用基因编辑生物安全证书


辐射性强。未来产业多属于复杂产品系统,产品架构、生产系统或应用系统复杂度高,不仅具备巨大增长潜能,还能极强带动原材料、零部件、装备设备、软件应用、生产性服务等相关产业发展。


比如,氢能作为全球未来能源“接班人”,其产业链将覆盖制氢、储氢、输氢、运氢、加氢、用氢等各个领域,发展氢能产业能够有效带动新材料、新能源、新能源汽车及氢储存与运输等高端装备制造业快速发展,这将加快推动全国产业结构调整。


图4:氢能产业链全景图


再如,超算技术的日趋成熟,不仅可以带动超算产业上下游的基础硬件、基础软件、应用软件、配套基础设施资源、超算资源发展,而且可通过超算提供高性能的计算能力,进而推动整个经济社会和科学进入新的蓬勃发展时期。


政策支持。政策作为一种顶层设计,是引导各类优质资源要素向未来产业倾斜、集聚的最强信号。在未来产业发展的不同阶段,会对政策产生不同需求,如在基础研发与小试中试阶段,为重点解决基础科学研究的创新政策将发挥主导作用。上海提出未来场景“开源计划”,通过发布早期验证场景,研究未来技术可行性,加速“0-1”的创新突破;北京也提出“原创成果突破行动”,依托在京重点实验室、科研机构,加快形成前沿性、交叉性、颠覆性技术原创成果。


在产业化阶段,为解决未来产业“幼小化”问题,帮助企业跨越“达尔文之海”,北京提出的“产业梯度共进行动”、上海提出的“未来布局领跑计划”、苏州提出的“发展空间优化行动”等都强调加大对中小企业的扶持力度,培育壮大“瞪羚”企业规模等。


值得关注的20个未来产业


基于以上五大维度,本文对应筛选出20个未来产业,并对其发展前景进行综合评价并形成具体画像,为各地布局未来产业提供参考。


未来信息

细分领域
技术现状及未来发展预测
通用人工智能
横空出世的ChatGPT开启了通用人工智能时代,标志着人工智能具有广泛的学习能力,并在大多数领域达到或超过普通人类水平,其社会影响巨大而深远。近年,北京、上海、深圳等地先后发布关于支持人工智能高质量发展的政策,推动相关产业高速发展。
第六代移动通信
业内常说“3G改变习惯,4G改变生活,5G改变社会,6G改变世界”。6G多数性能指标比5G提高10-100倍,未来使用6G网络下载一部电影,可在1秒内完成。2023年12月,工信部宣布我国6G技术进入关键技术研究的初期阶段,预计2030年前后将实现商业应用。
元宇宙
被誉为未来十年“最强风口”的元宇宙,大火三年之后风采依旧。根据花旗银行的预测,到2030年,全球元宇宙的用户总数将达到50亿人,元宇宙经济的潜在市场规模可能在8万亿美元到13万亿美元之间。
量子信息
量子信息是国际公认的事关国家信息安全的战略必争领域。近年来美国、欧盟、日本等主要国家纷纷启动国家级量子信息战略行动计划。截至2022年9月,全球量子信息领域投资已达160亿美元以上,未来发展前景可见一斑。
光电子
光电子被认为是“后摩尔时代”信息领域发展的核心技术之一。2022年6月习近平总书记在武汉考察光电子信息产业时指出“光电子信息产业是应用广泛的战略高科技产业,也是我国有条件率先实现突破的高科技产业”。衍生发展的光子芯片对于我国突破电子芯片“卡脖子”问题具有重要战略意义,有助于推动我国未来在光电信息产业国际竞争中走出“缺芯”困境。
拓展现实
XR是AR、VR、MR等多种技术的统称,是元宇宙的基石。随着近几年元宇宙的火爆,XR技术的发展开始进入快车道,如模拟嗅觉、模拟味觉。像NVIDIA、Omniverse这样的平台已可以让全球各地用户通过开发和操作数字孪生模拟,体验进入物理精确的全光线追踪虚拟世界,身临其境地体验广阔的虚拟世界。
超级计算
超级计算是衡量一个国家科技水平和创新能力的重要标志。据Hyperion Research统计数据,2022年全球超算行业的市场规模为309.55亿美元,市场前景潜力巨大。截至目前,国家科技部批准天津、广州、长沙、深圳、济南、无锡、郑州、昆山、成都、西安十地建立国家超级计算中心。


未来健康

细分领域
技术现状及未来发展预测
基因编辑
基因编辑作为生命科学发展迅速的重要研究领域,使得我们从生物遗传信息的“读取”阶段进入到后基因组时代,基因组的“改写”乃至“全新设计”正逐渐成为现实。未来基因编辑技术可在医学、农业、生物工程等多个领域得到广泛的应用,如通过精确地编辑基因组来改变病原体的表达,从而改变白血病、血友病、肌营养不良症等遗传性疾病。
细胞治疗与再生医学
细胞治疗与再生医学是一门交叉学科,旨在利用生命科学、材料科学、工程学、计算机科学等多种学科的理论和方法,通过激活机体内源性干细胞或植入外源干细胞等,来修复、替代和增强人体内受损、病变或有缺陷的组织和器官。未来,再生医学可在干细胞药物规模化、类器官技术优化、异种器官移植领域等领域继续突破发展,更好增进人类福祉。
脑科学与脑机接口
作为21世纪最具挑战的科学领域之一,脑科学被誉为“理解人与大自然的终极疆域”。随着新一轮科技革命和产业变革深入发展,世界主要经济体竞相加大投入力度,前瞻布局“脑计划”。未来脑科学可通过与AI结合,实现脑机融合,从而渗透到人类社会的所有领域,成为进入元宇宙的终极链接方式。


未来制造

细分领域
技术现状及未来发展预测
人形机器人
人形机器人顾名思义就是像人一样的机器人,不仅外形像,还能像人一样活动,甚至可以自己去“想”,是会思考、有智慧的机器人。北京、上海、深圳均出台相关政策支持人形机器人发展。在政策、资本及技术多维赋能下,人形机器人的潜力有望被加速释放。根据2023年5月GGII发布的报告预测,预计到2026年全球人形机器人在服务机器人中的渗透率有望达到3.5%,市场规模超20亿美元,到2030年全球市场规模有望突破200亿美元。
新能源飞行汽车
2023年9月,北京在《促进未来产业创新发展实施方案》中提出“聚焦新能源飞行汽车载运工具”。可见随着技术发展,飞行汽车不再只是科幻电影中的场景,而将成为未来空中出行的新方式,有效解决城市交通拥堵的问题。此外,飞行汽车的出现将会带来全新的商业模式,如无人机快递、空中旅游等。

未来能源

细分领域
技术现状及未来发展预测
氢能
氢能是目前国内公认的最理想化、最具发展潜力的可再生资源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。近年,氢能在国内得到迅速的发展,在电力、供暖、航空、军事、交通等多个行业取得发展。目前国内氢能产业发展可归纳为三种模式:技术驱动模式—围绕燃料电池系统建立产业,通过上下游拓展形成产业链;政策驱动模式—通过氢能终端应用环节切入产业,以完善配套方式撬动产业链;资源驱动模式—基于本地资源,以氢源环节建立产业基础,并向中下游延伸。
新型储能
新型储能是构建以新能源为主体新型电力系统的重要支撑技术。目前主要新型储能方式为锂电池。根据CNESA数据,截至2022年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模237.2GW,而我国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW,占全球市场总规模的25%。未来,在保守场景下,预计2027年我国新型储能规模将达到97.0GW,全面市场化储能空间将会超过1.2万亿元。
碳捕集封存利用
CCUS(碳捕集、利用与封存)是碳中和技术体系的重要组成部分,是化石能源近零排放的唯一技术选择。目前我国CCUS捕集技术除了传统捕集之外,还采用生物质能碳捕集与封存(BECCS)和直接空气捕集(DAC),但总体来看我国目前CCUS能耗和成本较高,加快CCUS技术与产业发展,关键是降低成本。
可控核聚变
可控核聚变是利用太阳燃烧的原理来释放热量,被人们称为“终极能源”,但由于技术复杂性和不可控性,也被科学家们戏谑为“21世纪人类最狂野的能源梦想”。2022年12月,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室在不考虑电能转化损耗情况下,首次实现了核聚变“点火”。未来一旦该技术实现商业化,将极大改变人类生活,甚至可能实现刘慈欣在《三体》中畅想:人类利用核聚变,终于有机会离开太阳系。

未来材料

细分领域
技术现状及未来发展预测
超导材料
超导材料是在一定条件下电阻为零的导电材料,为人类提供了一种全新的电能传输和储存方式。自人类发现超导现象以来,该领域已产生5个诺贝尔奖,并形成近68亿欧元的超导产品市场规模。未来,室温超导材料技术一旦突破,可控核聚变、量子计算机等重大基础设施将获得巨大突破,飞车行驶也不再是梦想。
超宽禁带半导体材料
超宽禁带半导体技术一般泛指Eg大于等于2.3eV的半导体材料,如金刚石、氮化铝和氧化镓等,是全球高技术竞争的关键领域之一,未来10年将对国际半导体产业格局重塑产生至关重要的影响。目前,国内外超宽禁带半导体材料相关研究均处于前沿阶段,并没有成熟的产品应用于市场。随着技术突破,相信未来超宽禁带半导体材料可在信息、能源、交通、先进制造、国防等领域发挥更大作用。


未来空间

细分领域
技术现状及未来发展预测
商业航天
前,全球商业航天正处于能力和市场快速发展的黄金时期,商业航天成为助推航天产业发展的强劲动力。根据Statista预测,2030年全球航天经济规模将达到5996亿美元。随着我国对商业航天政策持续加码和技术不断突破,未来可重点聚焦一箭多星、火箭回收等能力降低火箭发射成本,抢占低轨卫星资源,进一步拓展我国商业航天市场规模。
深海探采
21世纪是海洋的世纪,深海底蕴藏着丰富的矿藏,近年来,探采海底技术进步、关键金属原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险,推动各国加速开展深海探采技术与装备的研究。2022年,上海未来产业行动方案中明确提出大力发展深海探采产业,我国深海探采创新步伐逐步加快,未来还将继续向着深远海、绿色智能等方向发展。
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