2021-2022中国七大科技前沿领域十四五发展前景研究报告.pdf

2021-2022中国七大科技前沿领域十四五发展前景研究报告 目录 CONTENT 01 02 03 04 05 06 07 08 科技前沿领域发展概述 新一代人工智能产业发展前瞻 量子信息产业发展前瞻 集成电路产业发展前瞻 脑科学领域发展前瞻 临床医学领域发展前瞻 深空探测领域发展前瞻 深地深海、极地探测领域发展前瞻 科技前沿领域发展概述 1.1 科技前沿领域的界定及现状 1.2 不同时期的规划重点对比 1.3 不同时期的规划目标对比 1.1 科技前沿领域的界定及现状 科技自立自强是国家发展的战略支撑。根据中华人 民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年 远景目标纲要，“十四五”时 期，我国将瞄准人工智能、量子信息、集成电路、脑科学、深空深地深海等前 沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。回顾“十三五”，我国研发（R&D）经费支出、 专利授权量不断增长，国家创新体系也不断完善。 资料来源：“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲 要、中国统计年鉴（2020）、国家统计局 前瞻产业研究院整理 科技 前沿 新一代人 工智能 量子信息 集成电路 其他深地深海 空天科技 脑科学 2016-2020年中国R&D经费支出专利授权量增长情况 156.77 176.06 196.78 221.44 244.26 175.38 183.64 244.75 259.16 363.90 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 R&D经费支出（百亿元） 专利授权量（万件） 1.2 “十三五”、“十四五”规划重点对比（一） 对比“十三五”规划纲要的专项重点，在“十 四五”规划纲要和2035年远景目标纲要中，量子信息、 “三深一地”探测、脑科学研究 等继续成为“十四五”期间的发展重点；而集成电路、基因与生物技术、临床 医学与健康等则为新增的发展重点。 资料来源：“十三五”规划纲要、“十四五”规 划纲要和2035年远景目标纲要 前瞻产业研究院整理 “十三五”规划 推动战略前沿领域创新突破 优化创新组织体系 强化科技创新引领作用 整合优化科技资源配置 加强原创性引领性科技攻关 强化国家战略科技力量 “十四五”规划 升创新基础能力 打造区域创新高地 持之以恒加强基础研究 建设重大科技创新平台 航空发动机及燃气轮机 深海空间站 量子通信与量子计算机 重大科技项目 新一代人工智能 量子信息 集成电路 脑科学与类脑研究 科技前沿领域攻关 脑科学与类脑研究 国家网络空间安全 深空探测及空间飞行器在 轨服务与维护系统 基因与生物技术 临床医学与健康 深空深地深海和极地探测 1.2 “十三五”、“十四五”规划重点对比（二） 此外，“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要中提出：适度超前布局国家重大科技基础设施，提高共 享水平和使用效率。国家重大科技基础设施的类型包括：战略导向型、应用支撑型、前瞻引领型和民生改善 型。 资料来源：“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要 前瞻产业研究院整理 战略 导向型 应用 支撑型 民生 改善型 前瞻 引领型 建设高能同步辐射光源 高效低碳燃气轮机试验装置 超重力离心模拟与试验装置 加速器驱动嬗变研究装置 未来网络试验设施等 建设硬X射线自由电子激光装置 高海拔宇宙线观测站 综合极端条件实验装置 极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施 精密重力测量研究设施 强流重离子加速器装置等 建设空间环境地基监测网 高精度地基授时系统 大型低速风洞 海底科学观测网 空间环境地面模拟装置 聚变堆主机关键系统综合研究设 施等 建设转化医学研究设施 多模态跨尺度生物医学成像设施 模式动物表型与遗传研究设施 地震科学实验场 地球系统数值模拟器等 1.3 “十三五”、“十四五”规划目标对比 对比“十三五”规划纲要的主要发展指标，“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要中对“每万人 高价值发明专利拥有量”和“全社会研发经费投入增速”提出了预期性的发展指标，且强调了“高价值”创新 和“高强度”的研发投入。 “十四五”规划-预期性目标“十三五”规划-预期性目标 2.1 6.3 2.5 12 研究与试验发展经费投入强度（%） 每万人口发明专利拥有量（件） 2015年 2020年E 6.3 12 每万人口高价值发明专利拥有量（件） 2020年 2025年E 每万人 高价值 发明专利拥有量（件） 全社会研发经费投入增长 7%以上 ，力争投入强度高于“十三五”时期实际 资料来源：“十三五”规划纲要、“十四五”规 划纲要和2035年远景目标纲要 前瞻产业研究院整理 新一代人工智能产业发展前瞻 2.1 “十三五”时期发展回顾 2.2 “十四五”时期发展重点 2.3 “十四五”时期发展目标 2.1.1 “十三五”时期发展回顾：科研活跃度高、国际影响力增强 新一代人工智能是基于新一代信息技术的发展和人类智能活动规律的研究，用于模拟、延伸和扩展人类智能， 其呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放和自主智能的新特点。回顾“十三五”，我国在人工智能 领域各顶级国际会议上的活跃度和影响力不断提升，在自动机器学习、神经网络可解释性方法、异构融合类脑 计算等领域中都涌现了一批具有国际影响力的创新性成果。 论文发表量（万篇） 专利申请量（万件） 2019年 2018年 2.87 2.55 3+ 1.97 2015-2020年，在全球前100 篇人工智能论文高被引论文中， 中国产出 占21篇 ，居 第二位 创新性 成果 神经网络 可解释性方法 异构融合 类脑计算 自动机器学习 2018-2019年中国人工智能领 域论文发表量、专利申请量 资料来源：于成龙等新一代人工智能在国防科技领域发展探讨、中国新一代人工智能发展报告2020 前瞻产业研究院整理 2.1.2 “十三五”时期发展回顾：涌现了具有国际影响力的AI企业 “十三五”以来，我国人工智能企业的国际竞争力也日益凸显。截至2019年末，我国约有797家人工智能企业， 占全球人工智能企业总数的14.8%，数量仅次于美国；同时，据中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室 公布的“2019年全球人工智能企业TOP20榜单”中，中国有7家企业上榜，且中国有5家企业排名榜单前十。 排名 公司简称 国家 人工智能技术 应用领域 1 Microsoft（微软） 计算机视 觉技术、自然语言处理技术等 办公 2 Google（谷歌） 计算机视觉技术、自然语言处理技术等 综合 3 Facebook（脸书） 人脸识别、深度学习等 社交 4 百度 计算机视觉技术、自然语言处理技术、知识图谱等 综合 5 大疆创新 图像识别技术、智能引擎技术等 无人机 6 商汤科技 计算机视觉技术、深度学习 安防 7 旷视科技 计算机视觉技术等 安防 8 科大讯飞 智能语音技术 综合 9 Automation Anywhere 自 然语言处理技术、非结 构化数据认知 企业管理 10 IBM Watson（IBM沃森） 深度学习、智适应学习技术 计算机 资料来源：中国新一代人工智能发展战略研究院、中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室 前瞻产业研究院整理 2019年全球人工智能企业TOP10榜单 中国 14.8% 2019年末中国人工智 能企业数量占全球比重 2.2.1 “十四五”时期发展重点： 开源算法平台构建、重点领域创新 根据“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要，“十四五”期间，我国新一代人工智能产业将着重构建 开源算法平台、并在学习推理与决策、图像图形等重点领域进行创新。此外，在2021年全国“两会”期间，全 国人大代表们围绕人工智能的发展与应用建言献策： 开源算法平台构建开源算法平台构建 重点领域创新重点领域创新 前沿基础理论突破 专用芯片研发 深度学习框架等 学习推理与决策 图像图形 语音视频 自然语言识别处理等 科大讯飞-刘庆峰 加快人工智能在我国 基层医疗 的应用 利用人工智能技术推广普及 国家通用语言 新东方-俞敏洪 利用人工智能提升 乡村小学英语 教学水平 联想-杨元庆 运用信息技术切实 解决老年人困难 红杉资本-沈南鹏 利用人工智能 助力碳达峰 资料来源：“十四五”规划纲要和2035年远景目 标纲要、根据公开资料整理 前瞻产业研究院整理 “十四五”时期新一代人工智能产业发展重点、2021年全国“两会”声音聚焦 2.2.2 “十四五”时期发展重点：六项重点任务 同时，根据国务院于2017年7月印发的新一代人工智能发展规划，其中提出了面向2030年我国新一代人工 智能发展的六项重点任务： 构建开放协同的人工智能 科技创新体系 前沿基础理论 关键共性技术 创新平台 高端人才队伍等 建设安全便捷的 智能社会 发展高效智能服务 推进社会治理智能化 利用人工智能提升公共安全保障能力 促进社会交往的共享互信 培育高端高效的 智能经济 发展人工智能新兴产业 推进产业智能化升级 打造人工智能创新高地 加强人工智能领域 军民融合 促进人工智能技术军民双向转化 军民创新资源共建共享 构建泛在安全高效的智能化 基础设施体系 网络基础设施 大数据基础设施 高效能计算基础设施 布局新一代人工智能 重大科技项目 设立新一代人工智能重大科技项目 形成“1+N”人工智能项目群 资料来源：国务院新一代人工智能发展规划 前瞻产业研究院整理 2.3.1 “十四五”时期发展目标：核心产业规模将达4000亿元 根据新一代人工智能发展规划，到2025年，我国人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世 界领先水平，人工智能成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力，智能社会建设取得积极进展，人工智能 核心产业规模将超过4000亿元，带动相关产业规模超过5万亿元；到2030年，我国人工智能理论、技术与应用 总体达到世界领先水平。 资料来源：国务院新一代人工智能发展规划 前瞻产业研究院整理 到2025年 基础理论 实现重大突破 到2030年 智能社会 建设取得积极进展 0.4 5 核心产业规模 相关产业规模 部分技术与应用 达到世界领先水平 人工智能 理论、技术与应用 总体达到世界领 先水平，成为世界主要人工智能创新中心 人工智能成为我国 产业升级 和 经济转型 的 主要动力 2.3.2 “十四五”时期发展目标：布局建设20个左右试验区 此外，为加快落实国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知，科技部于2019年8月印发国家新一 代人工智能创新发展试验区建设工作指引，旨在有序推动国家新一代人工智能创新发展试验区建设。截至 2021年3月末，我国已有14个市+1 个县获批建设试验区；至2023年，试验区数量预计将达20个左右。 资料来源：科技部国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引 前瞻产业研究院整理 开展人工智能技术应用示范开展人工智能技术应用示范 推进人工智能基础设施建设推进人工智能基础设施建设 开展人工智能政策试验开展人工智能政策试验 开展人工智能社会实验开展人工智能社会实验 15 20 2021年3月末 2023年E 北京 天津 济南 苏州 安徽 上海 杭州 德清县 武汉 长沙 成都 重庆 西安 深圳 广州 “十四五”时期中国新一代人工智能创新 发展试验区已获批数量及建设目标 已获批：15个 2.3.3 “十四五”时期新一代信息技术产业各省市发展目标 此外，全国各省市也围绕新一代信息技术 产业的产业规模、龙头企业数量等内容，提出 了“十四五”时期的发展目标： 资料来源：各省市政府网站 前瞻产业研究院整理 深圳 ：到 2023年 ，建成 20家以上 创新载体，培育 20家以上 技术创新能力处于国内领先水平的龙头企 业，打造 10个 重点产业集群；人工智能核心产业规模突破 300亿元 ，带动相关产业规模达到 6000亿元 杭州 ：到 2023年 ，培育有影响力的领军企业 10家以上 ，人工智能细分领域专精特中 小企业 300家以上 、高新技术企业 500家以上 ，人工智能产业总规模 2000亿元以上 四川 ：力争到 2022年 ，培育 30家 国内 有影响力的人工智能企业，形成人工 智能核心产业规模超 1000亿元 ，带动 相关产业规模 5000亿元以上 济南 ：到 2022年 ，实施 100个 以上人工智能应用示范项目；打造 10个 人工智能特色产业 园区，形成 千亿级 人工智能产业链 广州 ：到 2022年 ，全市人工智能产业规模超过 1200亿元 ，打造 8个 产业集群，建设 10个 人工智能产业园，培育 10家以上 行业领军企业，推动形成 50个 智能经济和智能 社会应用场景，推进实施 100个 应用示范项目 西安： 到 2022年 ，人工智能企业超过 300家 ，其中领 军企业10家以上；打造 5-7个 产业聚集区，人工智能 产业规模超过 200亿元 ，相关产业规模突破 1000亿元 湖南 ：到 2021年 ，全省人工智能核心产业规模达到 100亿元 ，带动相关产业规模达到 1000亿元 ；建成 10个 左右国际国内一流的人工智能基础研究和开放创新平台 重庆 ：到 2022年 ，培育人工智能高新 技术企 业500家以上 ，人工智能核心产 业规模超过 500亿元 ，带动相关产业规 模超过 2000亿元 天津 ：到 2024年 ，打造 100个 人工智能行业应用场景示范项目；培育 10家 百亿级以上 的人工智能领军企业、 50家 以上细分领域处于领先地位的人工智能高新技术企业，形 成 3至5个千亿规模 的人工智能产业创新集群 湖北 ：到 2022年 ，核心产业规模超过 200亿元 ，带动相关产业规模达到 1500亿元 ， 形成 10家以上 国内有影响力的人工智能企业；到 2025年 ，核心产业规模超过 600亿 元 ，带动相关产业规模达到 6000亿元 ，形成 30家以上 国内有影响力的人工智能企 业； 河南 ：自2019年起，经过 3-5年 努力，引进培育 3-5家 国内 有影响力的人工智能领军企业，建设 3-5个人 工智能应用 示范区，人工智能核心产业及相关产业规模超过 500亿元 江西 ：到 2025年底 ，人工智能及相关产业规模突破 1000亿元 。 量子信息产业发展前瞻 3.1 “十三五”时期发展回顾 3.2 “十四五”时期发展重点 3.3 “十四五”时期发展目标 3.1.1 “十三五”时期发展回顾：三大领域的发展态势总体向好 以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术已成为未来国家科技发展的重要领域之一。“十三 五”以来，国家高度重视和支持量子信息领域的发展，三大领域的发展态势总体向好。其中，量子通信的科研 基本与国际同步，但量子计算的前沿研究等与欧美存在较大差距、量子测量的商业化和产业化仍有一定差距。 资料来源：中国信息通信研究院知识产权中心 前瞻产业研究院整理 全球量子信息技术各领域论 文发文量及国家排序 注：论文发文量检索时间：2020年10月；检索库：WoS 量子计算 交通规划 航空航天 电信网络 分子化学 人工智能 金融交易等 量子通信 国家安全 信息安全 军事安全 科研安全等 量子测量 高精度频谱分析 磁场探测 引力场探测 定位导航 超高分辨成像 大气与环境监测 目标识别等 量子信息技术的（潜在）应用场景及领域 3.1.2 “十三五”时期发展回顾： 科技巨头加速布局、初创企业涌现 Google IBM Honeywell Microsoft Intel HP lonQ Rigetti QC Ware QxBranch Qubitekk Turing Science Seeqc Semiyber Xofia QuDot QCl Labber Quantum Qubit Engineering Qbit Logic International Zapata Computing Atom Computing Labber Quantum QuEra Computing Aliro Technologies Driven Quantum Turing BraneCell . 1 Qbit Xanadu Qindom AuroraQ Menten Al Agnostiq Boxcat CircuitMind ISARA NetraMark SoftwareQ 美国 加拿大 Cambridge Quantum Computing Oxford HighQ Oxford Quantum Circuits Oxford lonics Quantum Motion Quantopticon GTN Limited Nokia Delft Circuits（荷） JoS Quantum（德） Alice&Bob（法） NextGenQ（法） AVANETIX（德） ApexQubit（荷） Molecular（丹） QuantFi（法） Atos（法） IQM（芬） 英国 欧洲 Qu an Co Q-Ctrl Silicon Quantum Computing Quantum Brilliance 新西兰 澳大利亚澳大利亚 Quantum Machines ClassiQ 以色列 Quanterro Labs 阿联酋 阿里巴巴 腾讯 百度 华为 本源 量旋 先扬剑 昆峰 启科 中国 NTT Fujitsu NEC MDR Elyah Jij QunaSys Blueqat 日本 三星 韩国 Horizon Quantum computing Entropica 新加坡 ApexQubit 白俄罗斯白俄罗斯 近年来，全球科技巨头纷纷布局量子计算领域；同时，在各国政府、投资机构的推动下，量子计算领域的初创 企业大量涌现： 注：以上企业名单统计时间截至2020年10月 资料来源：中国信通院量子信息技术发展与应用研究报告（2020年）前瞻产业研究院 整理 全球量子计算领域的企业名单（部分） 3.2.1 “十四五”时期发展重点：围绕三项科技攻关任务 01 0302 城域、城际、自由空间 量子通信技术研发 通用量子计算原型机 和 实用化量子模拟机 研制 量子精密测量技术 突破 “十四五”时期量子信息领域科技攻关任务 2021全国“两会”声音-潘建伟代表 量子通信方面，构建完整的天地一体广域 量子通信网络技术体系 ，率 先推动量子通信技术在 金融、政务和能源 等领域广泛应用； 量子计算方面，将有效解决 大尺度量子系统 的效率问题，实现数百个 量子比特的相干操纵，研制 专用量子模拟机 以解决若干经典计算机难 以解决的具有重大实用价值的问题，并为实现通用量子计算机奠定基 础； 量子精密测量方面，将突破 与导航、医学检验、科学研究 等领域密切 相关的量子精密测量关键技术，研制一批重要 量子精密测量设备 。 根据“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要，“十四五”期间，我国量子信息领域的科技攻关任务围 绕量子通信技术研发、量子测量技术突破和量子计算的产品研制，针对这三项攻关任务，全国政协委员、中国 科学技术大学常务副校长潘建伟院士在2021年全国“两会”期间提出了相关建议。 资料来源：“十四五”规划纲要和2035年远景目 标纲要、根据公开资料整理 前瞻产业研究院整理 3.2.2 “十四五”时期发展重点：三大领域的企业布局情况（一） 研究机构和企业的布局也表明了“十四五”量子信息产业的发展方向。根据中国信通院公布的量子信息技术 发展与应用研究报告（2020年），在量子测量领域，以五大技术路线为发展主线，这五大技术包括基于冷原 子相干叠加，基于核磁共振或顺磁共振等。 冷原子相干叠加 核磁共振 / 顺磁共振 无自旋交换驰豫 原子自旋SERF 纠缠态 / 压缩态 量子增强技术 量子时频同步 NIM、NTSC、上海光机所、 华东师大、WIPM等 / NTSC、西北工大、 中科大、华东师大、北邮等 / 量子磁场测量 / 中科大、航天33所、浙大、北航等 北航等 / / 量子定位导航 WIPM、航天13所、 中船重工717所、清华等 北航、国防科大、航天33所、 航天13所、航空618所、兵器导控所等 北航、航天33所等 西安电子工程研究所、 空军工程大学、中科大等 / 量子重力测量 华科、浙大、NIM、 WIPM、国盾量子等 / 量子目标识别 / / / / 中电14所、中科大等 量子测量五大技术路线-中国研究机构与企业布局 资料来源：中国信通院量子信息技术发展与应用研究报告（2020年） 前瞻产业研究院整理 3.2.2 “十四五”时期发展重点：三大领域的企业布局情况（二） 在量子计算领域，我国科技巨头阿里巴巴、腾讯、百度和华为通过与科研机构合作等方式成立量子实验室，布 局量子处理器硬件、量子计算云平台等领域；而初创公司-本源量子，则在量子处理器硬件、开源软件平台和 量子计算云服务等方面进行探索。 “十四五”时期中国企业在 量子计算领域的布局 资料来源：中国信通院量子信息技术发展与应用研究报告（2020年） 前瞻产业研究院整理 量子计算-企业布局 采用 全栈式 商业模式； 开展基于退火、超导、离子阱、光学 或硅半导体等技术路线的 量子处理器 硬件、开源软件平台和量子计算云服 务 等方位探索。 初创公司：本源量子 成立 量子实验室 ； 布局 量子处理器硬件、量子计算 云平台、量子软件及应用开发 领 域等。 阿里巴巴、腾讯、百度、华为 3.2.2 “十四五”时期发展重点：三大领域的企业布局情况（三） 在量子通信领域，国内企业纷纷布局，其中三大运营商一方面助力量子通信的应用落地，另一方面也不断创新 应用技术、提升通信等行业的安全标准。 “十四五”时期中国三大运 营商在量子通信领域的布局 资料来源：根据公开资料整理 前瞻产业研究院整理 董事长-杨杰提出，未来要强 化6G、 量子通信 等前沿领域 谋划布局； 发布 超级SIM卡 ，内含加密芯 片以及NFC功能。 成立“ 量子加密通信联合实验 室 ”； 成功完成 区块链BaaS及应用+量子 通信 的验证测试等。 启动“ 量子铸盾行动 ”并发 布“ 量子城域网 ”方案，布 局量子安全产业； 推出行业内首款量子安全通 话产品“ 量子密话 ”。 3.3. “十四五”时期发展目标：三大领域各有侧重 目前，国家层面的量子信息产业发展规划暂未出台，参考中国信通院对量子信息领域的发展定位及应用前景， “十四五”期间，我国量子信息产业的发展目标各有不同、各有侧重。在省市层面，根据山东济南市发布的 济南市量子信息产业发展规划（2019-2022年），至2022年，济南市将力争实现量子信息产业规模20亿 元；至2030年，实现量子信息产业规模300亿元。 资料来源：中国信通院量子信息技术发展与应用研究报告（2020年 ）、济南市量子信息产业发展规划（2019-2022年） 前 瞻产业研究院整理 量子信息三大领域的发展定位及应用前景 20 300 2022年E 2030年E 山东省济南市量子信息产业发展目标 量子测量量子测量量子通信量子通信量子计算量子计算 为计算困难问题提供高效解 决方案，实现突破经典计算 极限的 算力飞跃 量子计算与经典计算 长期并 存，相辅相成 连接量子信息处理节点构成 量子信息网络 ；量子密钥分 发服务于 经典通信加密 量子通信与经典通信应用场 景不同 实现物理量测量和信息获取 的 精度、分辨率、稳定度等 性能指标进一步提升 经典测量到量子测量是发展 必然趋势 -5年： 基于含噪声中等规模 量子处理器（NISQ）和云平 台探索具备实用化价值的应 用算例 远期： 大规模可编程容错量 子计算机及其应用 -5年： 量子信息网络关键技 术突破，实验网络和标准体 系建设；量子保密通信商用 化探索 远期： 量子通信与量子计算 融合形成量子信息网络 -5年： 新一代定位、导航和 授时系统，微弱磁场和重力 场测量系统，高灵敏度成像 系统 远期： 小型化和商用化量子 测量系统和量子传感器 发 展 定 位 发 展 定 位 应 用 前 景 应 用 前 景 集成电路产业发展前瞻 4.1 “十三五”时期发展回顾 4.2 “十四五”时期发展重点 4.3 “十四五”时期发展目标 4.1.1 “十三五”时期发展回顾： 国内市场快速增长、贸易逆差扩大 集成电路产业信息产业的核心之一，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。“十三五”以来，我国集 成电路产业快速增长，2020年，集成电路产业销售额达8848亿元，平均增长率达到20%，为同期全球产业增速 的3倍。但同时，我国集成电路的进出口贸易逆差总体扩大，2020年达2334.4亿美元。 资料来源：中国半导体协会（CSIA）、中国海关总署 前瞻产业研究院整理 2015-2021年中国集成电路进出口 贸易情况（单位：亿美元）2015-2020年中国集成电 路产业销售额及增速 3609.8 4335.5 5411.3 6532.0 7562.3 8848.0 19.7% 20.1% 24.8% 20.7% 15.8% 17.0% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 销售额（亿元） 同比增长（%） 2307.0 2270.7 2601.4 3120.6 3055.5 3500.4 577.3 693.1 613.8 668.8 846.4 1015.8 1166.0 197.7 2334.4 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0.0 500.0 1000.0 1500.0 2000.0 2500.0 3000.0 3500.0 4000.0 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021.1-2 进口金额 出口金额 贸易逆差 4.1.2 “十三五”时期发展回顾：龙头企业涌现、整体实力待提升 在全球集成电路产业的竞争格局中，目前仍以美国“一家独大”，中国大陆、韩国快速发展，而欧洲、日本、 中国台湾则有所衰退。在国家政策和市场需求的驱动下，国内涌现出一批龙头企业，在集成电路设计环节，有 海思半导体、豪威集团、智芯微电子等企业；在集成电路的研发创新方面，2020年，浪潮智能、华虹集团和长 江储存科技的专利公开量排名靠前。 2020年全球前十大半导体厂商 排名 企业简称 市场份额 1 英特尔 15.6% 2 三星电子 12.5% 3 SK海力士 5.6% 4 美光科技 4.9% 5 高通 4.0% 6 博通 3.5% 7 德州仪器 2.9% 8 联发科技 2.4% 9 铠侠 2.3% 10 英伟达 2.2% 资料来源：Gartner、中国半导体协会（CSIA）、中国集成电 路行业知识产权年度报告（2020版） 前瞻产业研究院整理 2019年中国集成电路设计十大企业 排名 企业名称 1 深圳市海思半导体有限公司 2 豪威集团 3 北京智芯微电子科技有限公司 4 深圳市中兴微电子技术有限公司 5 清华紫光展锐 6 华大半导体有限公司 7 深圳市汇顶科技股份有限公司 8 格科微电子（上海）有限公司 9 杭州士兰微电子股份有限公司 10 北京兆易创新科枝股份有限公司 排名 企业名称 专利公开量（项） 1 三星电子株式会社 852 2 台湾积体电路制造股份有限公司 784 3 苏州浪潮智能科技有限公司 697 4 华虹集团 668 5 长江存储科技 626 6 美光科技公司 523 7 爱思开海力士有限公司 519 8 中芯国际 518 9 长鑫存储技术有限公司 503 10 电子科技大学 386 2020年中国集成电路领域前十大专利人 4.2.1 “十四五”时期发展重点： 技术、工艺、研发、宽禁带半导体 根据“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要，“十四五”期间，我国集成电路产业将围绕技术升级、 工艺突破、产业发展和设备材料研发四个方面重点发展。此外，在2021年全国“两会”期间，全国人大代表们 围绕金融支持模式、第三代半导体发展、产业资源共享等内容为集成电路产业的发展建言献策： 先进 存储技术 技术升级 碳化硅、氮化嫁 等 宽禁带半导体 发展 产业发展 集成电路 设计工 具 、 重点装备 和高 纯靶材等 关键材料 研发重点 集成电路先进工艺 和 绝缘栅双极型晶体管 （ IGBT）、微机电系 统（ MEMS）等 特色工艺突破 邓中翰代表 通过 投融资的精准模式支持 集成电路产业创新发展 王文银代表 推动 第三代半导体 产业落地 建立 粤港澳大湾区 集成电路 产业大学 杜小刚代表 建议鼓励地方探索集成电路 产业 国际供应链 徐晓兰代表 促进国内集成电路产业要素 资源高效共享 “十四五”时期集成电路产业发展重点、2021年全国“两会”声音聚焦 资料来源：“十四五”规划纲要和2035年远景目 标纲要、根据公开资料整理 前瞻产业研究院整理 4.2.2 “十四五”时期发展重点：围绕四大环节重点发展 2014年，国务院为支持集成电路产业的发展，印发了国家集成电路产业发展推进纲要。纲要提出了我 国集成电路产业在2015-2030年间的发展目标，并从集成电路设计业、制造业、封测业和关键装备、材料四个 方面提出了主要任务和发展重点。 01 02 03 04 强化集成电路设计、软件开发、系 统集成、内容与服务协同创新； 开发量大面广的移动智能终端芯片、 数字电视芯片、网络通信芯片、智 能穿戴设备芯片及操作系统； 开发基于新业态、新应用的信息处 理、传感器、新型存储等关键芯片 及云操作系统等基础软件； 分领域、分门类逐步突破智能卡、 智能电网、智能交通、卫星导航、 工业控制、金融电子、汽车电子、 医疗电子等关键集成电路及嵌入式 软件。 着力发展 集成电路设计业 持续推动先进生产线建设； 加快45/40nm芯片产能扩充，加紧 32/28nm芯片生产线建设； 加快立体工艺开发，推动22/20nm、 16/14nm芯片生产线建设； 大力发展模拟及数模混合电路、 微机电系统（MEMS）、高压电路、 射频电路等特色专用工艺生产线 增强芯片制造综合能力。 加速发展 集成电路制造业 大力推动国内封装测试企业兼并 重组，提高产业集中度； 适应集成电路设计与制造工艺节 点的演进升级需求，开展芯片级 封装（CSP）、圆片级封装 （WLP）、硅通孔（TSV）、三维 封装等先进封装和测试技术的开 发及产业化。 提升先进 封装测试业 发展水平 加强集成电路装备、材料与工艺 结合，研发光刻机、刻蚀机、离 子注入机等关键设备； 开发光刻胶、大尺寸硅片等关键 材料； 加强集成电路制造企业和装备、 材料企业的协作，加快产业化进 程，增强产业配套能力。 突破集成电路 关键装备和材料 资料来源：国务院国家集成电路产业发展推进纲要 前瞻产业研究院整理 4.3.1 “十四五”时期集成电路产业发展目标解读（一） 根据国家集成电路产业发展推进纲要中提出的发展目标，至2015年，集成电路产业销售收入超过3500亿元； 至2020年，全行业销售收入年均增速超过20，截至20 21年3月末，这两项目标均已完成。展望2030年，我国 集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，实现跨越发展。 集成电路产业销售收入 超过3500亿元 ； 中高端封装测试销售收入占封装测试业 总收入比例达到 30以上 。 2015年 2020年 2030年 全行业销售收入年均增速 超过20 ； 1614nm制造工艺实现 规模量产 ，封 装测试技术达到国际领先水平，关键 装备和材料进入国际采购体系。 集成电路产业链主要环节 达到 国际先进水平； 一批企业进入 国际第一梯队 ， 实现跨越发展 资料来源：国务院国家集成电路产业发展推进纲要 前瞻产业研究院整理 4.3.1 “十四五”时期集成电路产业发展目标解读（二） 另根据国家制造强国建设战略咨询委员会发布的中国制造2025重点领域技术路线图，其中针对集成电路产 业的市场规模、产能规模等提出了具体的量化发展目标： 指标 2025年发展目标 国家安全需求 满足国家安全和特点领域应用需求 产业发展需求 占领战略性产品市场 市场规模 中国市场规模在 1734-2445亿美元 之间，复合增长率为 3.5%，在全球市场占比约 43.35%-45.64% 产业规模 产业规模达 851-1837亿美元 ，全球市场占比达 21.3%-34.2% 产能规模 集成电路制造 重点突破 20-14nm制造技术；2025-2030年， 12寸 制造产能达 100-150万片/月 集成电路设计 设计业产值达 600亿美元 ，全球占比达 35% 集成电路封装 封装业产值达 200亿美元 ，全球占比达 45% 2025年中国集成电路产业发展目标解读 资料来源：中国制造2025重点领域技术路线图 前瞻产业研究院整理 4.3.2 “十四五”时期集成电路产业各省市发展目标 此外，全国各省市也围绕集成电路产业的产业规模、龙头企业数量等内容，提出了“十四五”时期的发展目 标： 资料来源：各省市政府网站 前瞻产业研究院整理 安徽 ：到 2021年 ，全省半导体产业规模力争达到 1000亿元 ，半导体产业链相关企业 达到 300家， 芯片设计、制造、封装和测试、装备和材料龙头企业分别达到 2-3家 南京 ：到 2025年 ，集成电路产业综合销售收入 力争达2000亿元 ，进入国内第一方阵 四川 ：到 2022年 ，集成电路和新型 显示产业分别实现产值超 1500亿元 广东 ：到 2025年 ，年主营业务收入突破 4000亿元 ，年均增长超过 20%。其中，集 成电路设计业超 2000亿元 ，形成 3家 以上销售收入超100亿元和一批销售收入超 10亿元的设计企业；集成电路制造业超 1000亿元 西安： 到 2021年 ，西安集成电路产业产值 突破 1000亿元 ，其中集成电路设计产业产 值过 100亿元 ，制造业产值过 500亿元 江西 ：以 南昌、吉安、赣州 等地为重点，加快打造集成电路产业集聚区； 到2025 年 ，力争集成电路产业规模突破 500亿元 重庆 ：到 2022年 ，集成电路销售收 入预计突破 1000亿元 ，其中装备材 料 100亿元 、设计企业 200亿元 、封 装测试 300亿元 、生产制造 400亿元 北京 ：到 “十四五”末期 ，北京经开区集成电路产业集群实现 千亿级 产值规模 湖北 ： 到2022年 ，湖北省集成电路产 业主营收入将力争实现 1000亿元 以上。 上海 ：到 2025年 ， 上海临港片区 集成电路产业规模 突破1000亿元 ；引进培育 5家 以 上国内外领先的芯片制造企业；形成 5家 年收入超过20亿元的设备材料企业；培育 10家 以上的上市企业 厦门 ：到 2025年 ，集成电路产业产值将达到 1500亿元 ，以集成电路产业支撑的信 息技术产业和相关产业规模超 4500亿元 脑科学领域发展前瞻 5.1 “十三五”时期发展回顾 5.2 “十四五”时期发展重点 5.3 “十四五”时期发展目标 5.1.1 “十三五”时期发展回顾：中国“脑计划”启动 大脑是人类最重要的器官，理解大脑的结构与功能是21世纪最具挑战性的前沿科学问题。脑科学研究既对有效 诊断和治疗脑疾病有重要的临床意义，还可推动新一代人工智能技术和新型信息产业的发展。近年来，美国、 欧盟、日本等国家（地区）纷纷宣布启动脑科学研究，即“脑计划”；经过多年的筹划，中国脑计划也于2016 年正式启动。 加拿大脑科学研究战略 加拿大脑科学家于 2017年 发起了脑科学研究 战略倡议，致力于改善加拿大神经与精神健 康状况，构建加拿大神经科学创新合作平台。 中国脑计划 全称 “脑科学与类脑科学研究” ， 在 “十三五”期间 正式启动，2016 年纳入科技创新2030-重大项目。 韩国脑科学发展战略 2016年5月 30日，韩国未来创造科学部发布 脑科学发展战略，并将此作为韩国脑科 学计划的起点。韩国计划投入3亿美元，使韩 国2023年发展成为脑