【推好自動化科技觀察】:7月13日,《博鰲亞洲論壇創(chuàng)新報告2021》新聞發(fā)布會在廣州舉行。報告選取了人工智能與數(shù)字技術、綠色環(huán)保與低碳技術、生命健康與生物醫(yī)藥、新材料、先進制造五大領域,系統(tǒng)梳理前沿動向和發(fā)展趨勢。
報告認為,隨著全球人工智能產業(yè)規(guī)模化發(fā)展的進程不斷加速,智能視覺、智能語音、自動駕駛作為市場規(guī)模最大和最有潛力的重點產業(yè)也將持續(xù)享受行業(yè)紅利。
綠色建筑未來發(fā)展趨勢將主要以建筑信息模型(BIM)技術與云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術等為支撐,推動建材綠色化、建造信息化以及運營節(jié)能化。
通過綠色有機肥技術、種植新技術等應用,推動農業(yè)生產過程中精準化、智慧化,實現(xiàn)農藥化肥效率提高,農作物產量增加是綠色農業(yè)未來重要的發(fā)展方向。
智能汽車和新能源汽車的推廣逐步放緩道路運輸?shù)奶寂帕?,其中,無人駕駛對于減少能耗和降低污染具有明顯效果,無人駕駛將是未來汽車領域的重要發(fā)展趨勢。高速化和重載化、高科技化、智慧化以及綠色化是綠色交通未來主要發(fā)展趨勢。
綠色環(huán)保產業(yè)整體的發(fā)展動向主要包括研發(fā)低能耗設備,優(yōu)化生產技術以此從源頭上實現(xiàn)低碳節(jié)能和污染控制、優(yōu)化現(xiàn)有污染治理技術,實現(xiàn)環(huán)保設備的升級以此為綠色環(huán)保產業(yè)注入活力兩個方面。
醫(yī)療器械產品未來發(fā)展趨勢,體現(xiàn)出很強的技術融合、交叉創(chuàng)新的特點,超導、放射、新材料等前沿技術的研究能力直接決定國家醫(yī)療器械行業(yè)的競爭力,隨著計算機和人工智能技術的發(fā)展,自動化與智能化成為醫(yī)療器械產業(yè)的發(fā)展方向之一。將出現(xiàn)一批高端智能醫(yī)療器械及醫(yī)療裝備,例如康復機器人、智能一體化生命支持裝備、智能可穿戴設備、智能輔助診斷系統(tǒng)等。
在新一輪科技革命和產業(yè)變革下,全球先進制造業(yè)新方向主要呈現(xiàn)出以下趨勢:制造業(yè)的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務、解決方案等無形資產轉移。
博鰲亞洲論壇創(chuàng)新報告(2021)概要
下篇 科技與產業(yè)發(fā)展前沿
報告選取了人工智能與數(shù)字技術、綠色環(huán)保與低碳技術、生命健康與生物醫(yī)藥、新材料、先進制造五大領域,系統(tǒng)梳理前沿動向和發(fā)展趨勢。
(一)人工智能與數(shù)字科技
人工智能(AI)的快速發(fā)展和應用,有望重塑社會經濟、文化、政治、軍事等各領域圖景,世界各主要經濟體也紛紛在AI領域加快布局。截至2020年底,全球范圍內的30多個國家和地區(qū)針對人工智能的發(fā)展制定了相關政策與戰(zhàn)略規(guī)劃,包括科研創(chuàng)新、人才培育、道德倫理、標準制定、數(shù)字基礎設施建設等方面。2021年世界人工智能大會公布的全球人工智能排名中,美國、中國、韓國、加拿大、德國、英國、新加坡、以色列、日本和法國位列全球前10。美國AI產業(yè)規(guī)模仍處于領先地位,從產業(yè)布局的廣度和深度來看,美國在人工智能領域位居前列。以英偉達與谷歌為代表的大型企業(yè)采取“廣撒網(wǎng)”的策略布局全產業(yè)鏈,創(chuàng)業(yè)公司也在產業(yè)內各層級占據(jù)一席之地。中國AI企業(yè)焦于技術與應用領域,創(chuàng)業(yè)獨角獸多深耕垂直技術與應用市場,在計算機視覺、語音識別等領域具有領先地位,在基礎層當中的硬件方面與美國仍有一定差距。近年來,中國AI領域的專利申請量躍居全球首位,未來有望實現(xiàn)彎道超車。
人工智能企業(yè)未來發(fā)展趨勢主要向以技術共享的方式推動技術迭代、趨向泛領域化,應用場景更加豐富多遠、更加注重多遠技術研發(fā)以及將面臨更加嚴格的審查,以合乎道德倫理等方向發(fā)展。同時,隨著全球人工智能產業(yè)規(guī)?;l(fā)展的進程不斷加速,智能視覺、智能語音、自動駕駛作為市場規(guī)模最大和最有潛力的重點產業(yè)也將持續(xù)享受行業(yè)紅利。
5G是全球第五代無線通信技術標準,旨在將幾乎所有人和所有事物(包括機器、物體和設備)連接在一起,提供更快的數(shù)據(jù)速度、超低延遲、更高的可靠性、更大的網(wǎng)絡容量、更廣泛的用途以及更統(tǒng)一的用戶體驗。5G是下一輪信息科技革命的制高點,依靠5G搭建的
物聯(lián)網(wǎng)等有望成為人類生產力變革的新動能,尤其是5G +AI將開啟重大產業(yè)周期,加速顛覆性技術、新經濟形態(tài)和新生產組織方式涌現(xiàn)。5G未來發(fā)展重點主要集中于高低頻協(xié)同組網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)新、關鍵技術深度研究和應用、技術標準持續(xù)演進、主推人工智能發(fā)展、快速推進網(wǎng)絡商業(yè)化以及加速融合垂直行業(yè)等方面。2021年5月,根據(jù)歐洲電信標準化協(xié)會(ETSI)公布的數(shù)據(jù),全球累計披露32367件專利簇、146866件5G必要專利,排名前十的公司擁有的5G專利簇數(shù)量占比超過80% 。排名前十的公司中有一半來自中國,按數(shù)量排名分別是華為、中興、大唐電信、OPPO、VIVO,中國在5G領域創(chuàng)新力水平已躍為全球第一。
(二)綠色環(huán)保與低碳技術
為應對全球氣候問題,截至2021年1月,已有127個國家和地區(qū)承諾碳中和,期望通過減碳推進氣候變化減緩。“碳中和”承諾加速了世界各國綠色環(huán)保和低碳技術產業(yè)的發(fā)展,能源、交通、建筑、農業(yè)和環(huán)境等領域易于實現(xiàn)減污降碳的環(huán)保與低碳技術創(chuàng)新及應用,成為全球應對氣候變化和實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要研究和競爭領域。
全球建筑領域能源消耗約占全球總能耗的三分之一, 建筑行業(yè)碳排放占全球碳排放的38%.綠色建筑也成為了低碳技術創(chuàng)新和應用最重要的領域之一。被動式房屋是近年來綠色建筑領域發(fā)展的重點方向之一,專利申請的主體由美國逐漸變成中國、韓國、日本等國家。綠色建筑未來發(fā)展趨勢將主要以建筑信息模型(BIM)技術與云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術等為支撐,推動建材綠色化、建造信息化以及運營節(jié)能化。
綠色農業(yè)將生態(tài)保護和農業(yè)生產相結合,形成一種可持續(xù)發(fā)展的新型農業(yè)模式。作為重要的農業(yè)生產資料,化肥和農藥的綠色化是綠色農業(yè)實現(xiàn)“碳中和”目標的發(fā)展方向。當前全球有機肥的市場規(guī)模龐大,研究熱點主要集中于針對不同作物的高效有機肥料,改進有機肥料的生產工藝以及開發(fā)有機肥料生產機械。通過綠色有機肥技術、種植新技術等應用,推動農業(yè)生產過程中精準化、智慧化,實現(xiàn)農藥化肥效率提高,農作物產量增加是綠色農業(yè)未來重要的發(fā)展方向。
全球交通領域碳排放量占全球碳排放量的20%,其中公路運輸?shù)奶寂欧帕空冀煌I域的74%。實現(xiàn)交通綠色化是促進低碳環(huán)保的重要手段。綠色交通以低污染、適合都市環(huán)境的交通工具為主軸,面向大眾運輸工具、共乘制度、自行車及步行與低污染運具四個方面,從“大眾運輸導向發(fā)展”的交通規(guī)劃觀念晉級到“綠色運輸導向發(fā)展”。智能汽車和新能源汽車的推廣逐步放緩道路運輸?shù)奶寂帕?,其中,無人駕駛對于減少能耗和降低污染具有明顯效果,無人駕駛將是未來汽車領域的重要發(fā)展趨勢。高速化和重載化、高科技化、智慧化以及綠色化是綠色交通未來主要發(fā)展趨勢。
綠色環(huán)保通過升級環(huán)保設備、研制環(huán)保材料和制定環(huán)境標準等方式減少污染、降低能耗。隨著全球各國對于環(huán)保行業(yè)的重視程度不斷加深,該行業(yè)的市場規(guī)模不斷擴大,在細分領域中,污水處理和固廢處理的產業(yè)規(guī)模占比約為30%和45%,大氣污染治理、環(huán)境修復及環(huán)境服務、振動與噪聲控制總占比為25% 。在廢水處理技術領域中,亞洲國家,如中國、韓國、日本等國家較為活躍。當前,環(huán)保產業(yè)與生物技術、新能源、新材料、大數(shù)據(jù)、人工智能等領域深度融合不斷加深。綠色環(huán)保產業(yè)整體的發(fā)展動向主要包括研發(fā)低能耗設備,優(yōu)化生產技術以此從源頭上實現(xiàn)低碳節(jié)能和污染控制、優(yōu)化現(xiàn)有污染治理技術,實現(xiàn)環(huán)保設備的升級以此為綠色環(huán)保產業(yè)注入活力兩個方面。
(三)生命健康與生物醫(yī)藥
近年來,生命科學及生物技術快速發(fā)展,從基因組學到生物時空組學,實現(xiàn)了對生命全景時空分子圖譜分析,大大提高了疾病診斷及藥物靶點篩選的效率;基因編輯及合成生物學技術破繭而出,加快生物醫(yī)藥開發(fā)及疾病治療的縱橫發(fā)展,生物醫(yī)藥產業(yè)已經進入快速發(fā)展期。全球生物醫(yī)藥產業(yè)主要集中美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)。目前,世界上所開展的所有最尖端、最先進的重大疾病治療方法,如艾滋病、腫瘤等均與生物大分子藥物有關,其憑借靶向性高、選擇性好、療效確切等優(yōu)勢成為產品創(chuàng)新的主攻方向。在生物醫(yī)藥創(chuàng)新來看,全球申請專利區(qū)域分布中,美國領先于其他各國,專利申請量全球第一;歐洲相關專利申請量第二,中國排名第四。在生物醫(yī)藥細分領域——基因治療技術方面,美國和中國基因治療專利申請量遙遙領先。未來,生物信息技術發(fā)展將為疾病診斷及藥物新靶點發(fā)現(xiàn)賦能,細胞和基因治療將成為疾病治愈方法的新手段,合成生物學技術將為原材料及醫(yī)藥中間體的生產提供綠色生物制造新方案。
醫(yī)療器械產業(yè)是典型的建立在多學科交叉支撐的基礎之上的,技術密集型、創(chuàng)新引領型的新興產業(yè)。醫(yī)療器械行業(yè)已成為全球經濟中發(fā)展最快、人均產值與行業(yè)利潤率居于前列的行業(yè)之一。突發(fā)而至的新冠疫情對相關醫(yī)療器械產品有著突出的需求,帶動醫(yī)療器械市場需求持續(xù)增長。從全球醫(yī)療器械產業(yè)格局上看,體外診斷(IVD)產品、高端器械、高值耗材相關醫(yī)療器械占據(jù)行業(yè)主要市場份額。醫(yī)療器械行業(yè)壟斷巨頭根深蒂固,牢牢控制國際產業(yè)鏈的頂端,美國、歐盟、日本等在醫(yī)療器械產業(yè)方面占據(jù)全球市場約70%的份額。醫(yī)療器械產品未來發(fā)展趨勢,體現(xiàn)出很強的技術融合、交叉創(chuàng)新的特點,超導、放射、新材料等前沿技術的研究能力直接決定國家醫(yī)療器械行業(yè)的競爭力,隨著計算機和人工智能技術的發(fā)展,自動化與智能化成為醫(yī)療器械產業(yè)的發(fā)展方向之一。將出現(xiàn)一批高端智能醫(yī)療器械及醫(yī)療裝備,例如康復
機器人、智能一體化生命支持裝備、智能可穿戴設備、智能輔助診斷系統(tǒng)等。
(四)新材料
隨著全球高新技術產業(yè)的快速壯大和
制造業(yè)的不斷升級,全球新材料產業(yè)規(guī)模不斷擴大,新材料發(fā)展主要呈現(xiàn)出智能化、多功能化、低碳環(huán)保、復合化特征。這些特征將給終端產品帶來革命性進展,從而極大影響制造業(yè)、服務業(yè)以及人們生活方式。長期以來,新材料產業(yè)的創(chuàng)新主體是美國、歐洲和日本等發(fā)達國家或地區(qū),并在新材料產業(yè)高端領域占據(jù)主導地位,上述地區(qū)新材料龍頭企業(yè)已經形成了覆蓋全球的產業(yè)鏈和經銷鏈,并壟斷新材料產業(yè)的主要技術。如美國杜邦、??松梨凇X業(yè)、陶氏化學、3M、日本東邦、日本東麗、韓國三星、LG等大公司加速對全球前沿新材料的壟斷,并在高技術和高附加值產品中保持主導地位。中國、韓國、俄羅斯緊隨其后,目前屬于全球第二梯度。從新材料市場來看,北美和歐洲擁有全球最大的新材料市場,且市場已經比較成熟,而在亞太地區(qū),尤其是中國,新材料市場正處在一個快速發(fā)展的階段。從宏觀層面看,全球新材料市場的重心正逐步向亞洲地區(qū)轉移。
新材料創(chuàng)新更加倚重基礎研究的突破。變革性新材料的產生主要來自材料的基礎研究成果。當今材料科學與技術整體發(fā)展態(tài)勢為:材料制備與應用向低維化、微納化、人工結構化方向發(fā)展,材料結構功能一體化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備及應用過程綠色化成為材料研發(fā)的重要方向;新材料研究方法已經從傳統(tǒng)“炒菜”式發(fā)展到“基因工程”,材料研發(fā)周期明顯縮短、可應用材料品種快速增長,新材料的研究與應用逐步實現(xiàn)一體化、交叉融合創(chuàng)新加速,研發(fā)模式加快轉變;材料研發(fā)向更加注重全生命周期綠色化,資源能源高效利用。
(五)先進制造
先進制造技術是集成自動化技術、計算機技術、機械工程技術、電子技術等多種先進技術于一體的技術,其構成層次可分為基礎技術、新型先進制造單元技術和集成技術。受益于先進制造技術的突破,全球制造業(yè)產業(yè)鏈和供應鏈結構正發(fā)生深刻變化,一是從全球制造業(yè)增加值數(shù)據(jù)變化來看,全球先進制造業(yè)呈現(xiàn)出波動式上升發(fā)展態(tài)勢。二是從全球制造業(yè)增加值比重分布看,全球制造業(yè)發(fā)展重心主要集中在歐美日等少數(shù)發(fā)達國家和中國。
在新一輪科技革命和產業(yè)變革下,全球先進制造業(yè)新方向主要呈現(xiàn)出以下趨勢:制造業(yè)的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務、解決方案等無形資產轉移。更加注重通過組裝零部件進行封裝化,將部分功能模塊化,將系列功能系統(tǒng)化來提升附加值?;诰W(wǎng)絡獲取信息并對市場需求做出反應,集成、共享和利用各種資源,實現(xiàn)對制造資源的快速匹配,以個體需求來定制,形成“大規(guī)模定制”。
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