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产业大脑数字专刊(2021) 编委会工作组 目录 主 任 副 主 任 委 员 杨 红飞 何 伟 黄勤兵 殷 莉 辛明宇 孙艳伟 黄淑萍 崔 勃 项 曙 刘晓凡 邹小蕾 舒 庆 苗先锋 程 东 邱小亮 邵 钱 晏华立 伍卫星 魏洪泽 金赵雅 王 平 多产业研究 赛道分析 政策风向 专题 地域研究 浅析汽车芯片行业市场竞争现状及破局之道 1 虚拟(增强)现实产业现状及发展趋势分析 9 跑通生物医药成果转化的“最后一公里”究竟有多难 13 生物医药产业互联网发展路径探索 19 观察 | 我国医美产业现状及趋势分析 24 后疫情时代下中国智慧医疗产业蓄势待发 31 骨科植入医疗器械产业现状及发展分析 37 浅析动物实验行业产业化发展现状 41 成渝地区医疗器械产业发展现状 47 粤港澳大湾区生物医药产业协同创新发展研究 53 MAH 背景下,医疗器械注册人制度的实施路径探讨 56 产业大脑数字专刊(2021) 1 2 多产业研究 浅析汽车芯片行业市场竞争现状及破局之道 黄芳 / 高级产业咨询师 传统汽车芯片受益于汽车电子化需求稳步增长,但格局固化、依赖代工,短中期供给短缺。汽车SoC芯片(智能座舱和自动驾驶) 正处爆发边缘,受益中国智能汽车和自动驾驶市场,快速成长并引领全球,中国汽车芯片(特别是自动驾驶芯片)蕴藏千亿级市场空间。 从长期来看,汽车芯片短缺的问题是产业链上的明显短板,甚至是卡脖子,补链强链迫在眉睫,未来要加速推进中国汽车 产业链的自主可控,通过培育龙头,构建产业创新生态,上下游形成合力,突破技术壁垒,共同推动我国成为全球汽车芯片创新高 地和产业高地。 一 、汽 车 芯 片 概 述 1 汽 车 半 导 体 分 类 汽车半导体概念宽广,在汽车电动化、智能化、网联化、共享化等各领域发挥重要作用,汽车半导体分为模拟 IC、逻辑 IC、存 储 IC、分离器件、微控制 IC、光学半导体、传感器和执行器七大类。 其中芯片又称为集成电路,集成度很高;人们常说的汽车芯片是指汽车里的计算芯片,按集成规模可分为 MCU 芯片和 SoC 芯 片;而功率器件集成度较低,属于分立器件,主要包括电动车逆变器和变换器中的 IGBT、MOSFET 等;传感器则包括智能车上的雷达、 摄像头等。 从下游需求的角度,汽车半导体主要有智能化和电动化两大驱动力。智能化主要通过数字、模拟芯片对信息的处理,实现无人驾驶, 包括智能中控芯片、算法芯片、传感器芯片;电动化通过功率半导体电控对锂电池的应用,实现电动化,包括精密电控、热管理、充电两端。 表 1 :汽 车 半 导 体 介 绍 一级分类 二级分类 模拟 IC 模拟通信 ASIC/ASSP、通用模拟、其他模拟 ASIC/ASSP 分立器件 功率分立器件、小信号和其他分立器件、电源模块 逻辑 IC 通用逻辑器件、逻辑 ASIC/ASSP 存储 IC DRAM、Flash 存储器、其他存储器、SRAM 微控制器 IC 微 控 制 器( M C U )、数 字 信 号 处 理 器( D S P ) 光学半导体 图像传感器、红外传感器、LED 传感器和执行器 惯性传感器、磁传感器、压力/ 湿度 / 流量传感器、雷达传感器、温度传感器、其他传感器 来源:根据公开资料整理 表 2 :汽车芯片代表公司介绍 领域 代表公司 汽车 SoC 芯片 Mobileye( 英特尔 )、英伟达、高通、华为、地平线、黑芝麻等 汽车 MCU 芯片 恩智浦、英飞凌、瑞萨、意法半导体、德州仪器、博世、安森美、微芯等 汽车功率器件 英飞凌、安森美、意法半导体、CREE、比亚迪、中车时代电气等 来源:根据公开资料整理 2. 汽车芯片等级介绍 按照美国制定的汽车电子标准,汽车芯片分为5个等级,数字越小,等级越高。 表 3:汽 车 芯 片 等 级 介 绍 等级 系统 用途 验证标准 Grade-0 动 力 、安 全 系 统 发动机管理,动力转向,刹车,安全气囊等 -40C - +150C Grade-1 车身控制系统 防 盗 、灯 光 、雨 刷 、门 锁 等 -40C - +125C Grade-2 行驶控制系统 仪 表 盘 、座 椅 、空 调 、倒 车 雷 达 、车 窗 等 -40C - +105C Grade-3 通信系统 GPS 导航、移动通讯、FM 等 -45C - +85C Grade-4 娱乐系统 音 响 、显 示 屏 等 0C - +70C 来源:根据公开资料整理 3. 汽车芯片的工艺要求和技术难度高 汽车芯片相比消费芯片及一般工业芯片,其工作环境更为恶劣,对可靠性及安全性的要求也更高,需要经过严苛认证流程,包 括可靠性标准 AEC-Q100、质量管理标准 ISO/TS16949、功能安全标准 ISO26262 等。 表 4:汽 车 芯 片 性 能 要 求 细分项目 具体性能要求 环境要求 汽车对芯片和元器件的工作温度要求比较宽,根据不同的安装位置等有不同的需求,但一般都要高于民 用产品的要求,例如发动机周边要求-40-150,车身控制要求-40-150,乘客舱要求-40-85, 而常规消费类芯片和元器件只需要 0 -70。 运行稳定要求 汽车在行驶过程中会遇到更多的振动和冲击,车规级芯片必须满足在高低温交变、震动风击、防水防晒、 高速移动等各类变化中持续保证稳定工作。 可靠性与一致性要求 产品寿命周期要求,一般的汽车设计寿命都在 15 年 20万公里左右,远大于消费电子产品寿命要求。零公 里故障是汽车厂商最重视的指标之一,在相同的可靠性要求下,系统组成的部件和环节越多,对组成的部 件的可靠性要求就越高。一致性方面,对组成复杂的汽车来说,一致性差的半导体元器件可能导致整车出 现安全隐患,因此需要实现对封装材料的追溯。 供货周期要求 汽车半导体产品生命周期通常要求 15 年以上,而供货周期则可能长达 30 年,对半导体企业供应链配置 及管理方面提出很高要求。 来源:根据公开资料整理 4. 汽车电子产业链分工明确,集中度较高 上游为Tier2电子元器件供应商,其将产品售给中游 Tier1系统集成开发商,后者主要负责模块化功能的设计、生产与销售, 将模组供应给下游汽车整车厂商。 产业大脑数字专刊(2021) 3 4 多产业研究 &% *1 5JFS kO=+4 5JFS yaI 0&. &R/ -V# ?5 /WJEJB /91 3FOFTBT 1BOBTPOJD 5PTIJCB *OGJOFPO 45.JDSP 5* 4BNTVOH #PTDI %FMQIJ ,PTUBM )BSNBO %FOTP 4JFNFOT $POUJOFOUBM 7BMFP (FOUFY +PIOTPO$POUSPM .BHOB (. PSE 5FTMB VEJ #.8 /JTTBO 7PMWP )ZVOEBJ *OGJOFPO %BJNMFS $(3 $(3 $(3 &p $(3 图 1 :汽 车 电 子 产 业 链 来源:根据公开资料整理 二、 汽车芯片荒 1 、现 状 受本轮芯片短缺影响,预计2021年一季度全球汽车产量下降 10% 左右。由于汽车芯片短缺,预计一季度全球减产近 100万 辆汽车,较 2 月初的预期(减产 67.2 万辆汽车)大幅上调。与 2019 年同期相比,2021年一季度全球汽车产量将同比下降 10,产 量减少110万辆,其中60万-70万辆是由芯片短缺导致,其余则是疫情封锁措施造成。 多家车企公告芯片短缺。大众集团早在 2020 年12 月就曾发出芯片短缺警报,主要是 ESP、ECU芯片缺货导致相应零部件断 供,大众集团在北美、欧洲和中国进行减产。随后,菲亚特克莱斯勒、日产、戴姆勒、斯巴鲁等多家车企都因为半导体芯片短缺纷纷 宣布部分工厂被迫停产。 此次芯片短缺主要为 MCU。汽车用 MCU 分散在座位、雨刷、空调、影音、动力等多个部分,一辆车包含几十甚至上百个 MCU。 本次芯片短缺一是应用于 ESP(电子稳定控制系统 ) 的 MCU( 微控制单元),另一种是 ECU(电子控制单元)中的 MCU。在中国市场, 一般 10 万元以上的车型,特别是中高端车型都会配备 ESP。 2. 原因 表面来看,汽车芯片荒的原因如下:一是疫情及突发事件干扰;二是汽车厂商对需求反弹估计不足;三是消费电子等挤占产能; 四是汽车芯片使用的 8 英寸晶圆供不应求。 深层原因主要是汽车 MCU 行业的门槛高,却没有话语权,逐渐将 MCU 产能七成外包台积电。汽车 MCU 芯片集中度很高,却 只占台积电约 3% 的产能,量价均不高,因而产能紧张时,汽车芯片产能得不到保障。 三 、全 球 汽 车 芯 片 现 状 及 竞 争 格 局 1.全球汽车芯片市场规模不断扩大 (1)全球汽车芯片市场规模逆势上涨 与全球汽车销售情况相反,近年来,全球汽车芯片市场规模增速远高于当整车销量增速,2019 年全球汽车芯片市场规模达 4 6 5 亿 美 元 ,同 比 增 长 1 1% 。 2020 年,汽车电子芯片需求增长高于预期,但受到全球疫情蔓延的影响,芯片产业供应链吃紧,汽车芯片产能受限,导致全球 芯片市场规模将有小幅下滑,规模为 460 亿美元。2020 年下半年,全球汽车市场开始稳步复苏。随着智能化、新能源的发展,汽车 芯片市场迅速增长,预计2022 年汽车市场规模将达 635 亿美元,增长 19.8%。 图 2:2016-2022 年全球汽车功能芯片市场规模变化情况(单位:亿美元) 来源:根据公开资料整理 (2)汽车功能芯片规模稳步提升 汽车功能芯片在汽车芯片中占据的比重最大,汽车功能芯片MCU主要包括 ECU、域控制器等,2019 年全球汽车功能芯片市 场规模达 70 亿美元,同比增长 2.9%,预计市场规模有望从 2019 年 70 亿美元稳步提升至 2021年 75 亿美元。 图 3:2017-2021 年全球汽车芯片市场规模变化情况(单位:亿美元) 来源:genuine (3)微处理器和模拟电路占比最多 从全球汽车芯片类别分布来看,微处理器占比最大,达 30%。其次是模拟电路,占比为 29%,传感器和逻辑电路占比分别为 17% 和 10%。 产业大脑数字专刊(2021) 5 6 多产业研究 图 4 :2020 年全球汽车芯片类别分布情况(单位:%) 来源:根据公开资料整理 (4)国外企业占主导地位 在汽车芯片领域,全球汽车MCU芯片,处于恩智浦、英飞凌、瑞萨等为代表的群雄割据竞争格局,2019 年恩智浦、英飞凌、瑞萨、 德州仪器和意法半导体保持汽车半导体厂商的前 5 名,这五家企业的市场份额占比合计达 50%。 图 5:2020 年全球汽车芯片行业企业竞争格局分析(单位:%) 来源:根据公开资料整理 04 四 、中 国 汽 车 芯 片 格 局 及 主 要 赛 道 1.2025 年中国汽车芯片的市场规模将会超过 1200 亿元 目前,中国汽车制造商 90%以上的芯片仍然依赖进口,自供率不足 10%,将严重威胁到我国汽车产业链的自主安全可控,汽 车芯片现存的供需难题带来挑战与机遇并存。 受益智能网联汽车快速发展的推进,2025 年中国汽车芯片的市场规模将会超过 1200 亿元,目前我国汽车芯片的进口率达到 95%,国内汽车芯片有非常大的市场机会。近年来,国家加大了对汽车芯片的政策支持,资本也在加大对该领域企业的投资,各大 厂商也在不断投入研发、加强合作,陆续向市场推出新产品。 2. 汽车智能化,智能座舱带动 SoC 芯片先行 汽车中要用到 SoC 芯片的主要为智能座舱和自动驾驶两个方面。与自动驾驶芯片相比,智能座舱芯片相对容易打造。即便芯 片完全失灵,也不会威胁司机和乘客的生命安全,过车规难度较低。 在智能汽车芯片”战争”中,智能座舱芯片是“前哨战”,自动驾驶芯片才是“战事中的制高点”。未来智能座舱所代表的“车载 信息娱乐系统流媒体后视镜抬头显示系统全液晶仪表车联网系统车内乘员监控系统”等融合体验,都将依赖于智能座 舱 SoC 芯片。智能座舱芯片的市场主要竞争者有消费电子领域的高通、英特尔、联发科等,主要面向高端市场;此外还有NXP 、德 州仪器、瑞萨电子等传统汽车芯片厂商,其产品主要面向中低端市场。 目前国内大部分车型搭载座舱域控制器芯片以德州仪器的 Jacinto6 和 NXP 的 i.mx6 等上一代产品为主。国内新入局的竞争 者主要有华为(与比亚迪合作开发麒麟芯片上车 )、地平线 (长安 UNI-T、理想 ONE 的智能座舱基于征程 2 芯片)。 表 5:智能座舱 SoC 芯片市场主要竞争者与最新产品 芯片厂 高通 英特尔 联发科 恩智浦 德州仪器 瑞萨 型号 SA8155P A3950 MT2712 i.mx8QM Jacinto7 R-CAR H3 工艺制程 7nm 14nm 28nm 28nm 28nm 28nm 内核数 8 4 6 6 2-4 8 车规级 AEC-Q100 AEC-Q100 AEC-Q100 AEC-Q100 ASIL-B AEC-Q100 ASIL-B AEC-Q100 ASIL-B 代表搭载车厂 小鹏、 特 斯 拉 、长 城 大众 福特 大众 大众 来源:根据公开资料整理 3.自动驾驶 SoC 芯片(1)自动驾驶 SoC 芯片成自动驾驶竞赛的制高点 中国自动驾驶渗透率预测基于智能网联技术路线 2.0提出的渗透率大框架:2025 年中国 L2/L3 渗透率 50%,2030 年中国 L2/L3 渗透率 70%,L4 渗透率 20%。 得益于政策促进, 我们认为 2020-2025 年中国自动驾驶渗透率增长速率将快于全球。 预计自动驾驶芯片的 2030 年中国市场 规模为813亿元,其中中国 2030 年L2/L3 芯片市场规模 493亿元,L4/L5芯片市场规模 320 亿元。 图 6:中国自动驾驶芯片市场规模预测(单位:亿元) 来源:根据公开资料整理 产业大脑数字专刊(2021) 7 8 多产业研究 (2)自动驾驶 SoC 芯片竞争激烈,地平线、黑芝麻等初创公司迎来市场机会 汽车MCU芯片市场一直被恩智浦、德州仪器、瑞萨半导体等汽车芯片巨头所垄断,外来者鲜有机会可以入局。但随着汽车行 业加速进入智能化时代,一场以高级别自动驾驶 SoC 芯片为核心的商业大战已经打响,英特尔、英伟达、高通、华为等消费电子巨 头纷纷入局,地平线、黑芝麻等初创公司亦迎来机会。 图 7:自动驾驶 SoC 芯片竞争格局 来源:根据公开资料整理 (3)开放性平台与本土化服务成本土自动驾驶 SoC 芯片企业竞争优势 平台开放性优势。目前全球市占率第一的 Mobileye 提供的自动驾驶平台是“黑箱子”解决方案,车企和 Tier1客户都 较难在 Mobileye 的产品上做修改或者开发自动驾驶算法。而英伟达和地平线等提供的则是一个开放性的软硬件平台;除 了硬件平台之外还提供工具链软件、仿真软件等软件工具,可以让客户自己做自动驾驶数据采集和算法训练。 本土化服务优势。英伟达的平台具有较高的高开放性,却也不完全适合国内的部分传统车企,一方面中国车企学习适 应英伟达的软件环境需要时间;另一方面英伟达也难以为中国车企提供量身定制的即时间软硬件支持服务。而中国自动驾 驶芯片公司的本土化服务能力有利于它们与国外公司竞争。例如地平线地平线在长安 UNI-T 的征程 2 芯片前装量产项目中, 专门派出自己的研发团队与长安的团队密切合作,提供全方位的软硬件支持服务。 图 8:中国自动驾驶芯片公司的优势 来源:根据公开资料整理 五 、破 解 汽 车 缺 芯 痛 ,推 进 补 链 强 链 1. 加大战略关注和政策支持,多措施保障芯片产业链安全 美国对智能芯片产业的优先发展政策,凸显了美国希望继续保持在高科技领域的全球霸权地位。中国需要继续秉持在 国家层面上支持智能芯片产业优先发展的政策,加大对发展智能芯片的支持力度。要倡导全球产业合作和技术合作,维护 特殊时期国际经济合作秩序;要坚持夯实技术根基的原则,注重对智能芯片基础技术和共性技术的支持力度;要立足于自 主可控原则,坚定不移地完善自主产业链,防范以“贸工技”或合资模式挤压自主创新空间;要重视企业合作创新,引导企 业良性竞争和抱团合作,补足产业短板和优化产业布局。 2. 加强本地化生产,减少供应链依赖 中国车规级 MCU 市场占全球份额超过 30%,但几乎100% 依赖进口。中高端芯片市场主要被博世、大陆集团、采埃孚等国际 厂商占据。欧盟和美国拜登政府都在考虑解决芯片短缺问题的方法,并通过更本地化的生产来减少对来自亚洲供应链的依赖。 工业和信息化部装备工业一司、电子信息司建议汽车芯片供应企业高度重视中国市场,加大产能调配力度,提升流通环节效率, 与上下游企业加强协同,努力缓解汽车芯片供应紧张问题,为中国汽车产业平稳健康发展提供有力支撑。 具体办法方面,包括设立汽车产业核心芯片及生产设备国产化重大专项,设立芯片薄弱环节的重大科技专项,掌握 EDA 设计 软件、生产设备(高端光刻机)、原材料等国产化核心技术,提升我国芯片产业的核心竞争力。强化激励政策鼓励企业加大投入,支 持芯片设计和制造企业,弥补空白芯片领域。推动和鼓励主机厂敢于试用或大规模应用国产汽车主芯片,支持主机厂在整车开发过 程中与国内汽车芯片商及早开展汽车芯片定制化研发,通过深度协作来提升汽车芯片品质与供应稳定性。以及从国家和行业标准 角度制定准入和技术门槛,加强行业标准制定,主要是测试验证标准,确保半导体产品达标,让整车企业敢于使用国产化芯片。 3. 紧抓潜力空间和新基建投资机遇,以国产替代培育消费市场 我国有14亿的人口、超过 50万亿的消费总额,可为智能芯片提供巨大的纵深市场。同时,随着“新基建”的推进, G、特高压、 城际高速铁路和轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等基础设施都需要大量的智能芯片,为我国智 能芯片产业发展提供了强大的国内市场支持。 此外,智能芯片产业系统从设备、材料、制造到应用的各个环节都需要满足对应的标准和兼容性问题,这对后发企业形成很高 的门槛和市场壁垒。要进一步在政府采购、企业级应用中推广国产芯片、操作系统及相关设备,为智能芯片创新技术线路提供有效 的现实支持。 4. 推进汽车芯片架构升级 本次缺货的品种 MCU 芯片颇为传统,恰恰证明目前的汽车革命尚未进行到彻底的阶段,尚未有一个更为简洁有力的技术架构 和芯片品种替代 MCU。全产业链需要跟随时代进步,积极推进芯片架构升级。 5. 联动产业链上下游,以生态探寻融合发展 中国汽车芯片创新联盟牵头,联合产业链上下游,包括整车企业、汽车芯片企业、汽车电子供应商、汽车软件供应商、 高校院所、行业组织等企事业位,构建汽车芯片产业链创新生态,聚焦通信、互联网、集成电路、人工智能、软件等众多领 域和产业的协同创新,通过业务、市场+资本的模式,推动创新技术的落地,针对存储、计算、控制等各类芯片形成分别突破、 协同发展的良好格局。 同时也可以借助产业生态,培育芯片领域的核心人才,打破行业壁垒,补齐行业短板,实现我国汽车芯片产业的自主安全可控 和全面快速发展,抢占汽车产业变革的制高点。 六 、汽 车 芯 片 发 展 展 望 近年来随着汽车智能化、电动化等的推动,汽车领域逐渐成了芯片行业增长最快的应用市场之一,而国产芯片在车规级芯片市 场中处于弱势地位,对外依赖度较高。目前先进传感器、车联网、新能源三电系统、底盘控制系统、ADAS(高级驾驶辅助系统)、自 动驾驶系统等关键系统芯片全部被国外垄断,我国自主车规级芯片产业规模全球占比不足 5%,进口替代提升空间巨大。 汽车芯片在未来十年、十五年甚至更长的时间会影响汽车产业的发展格局,必须要聚焦重点方向,围绕感知、控制、计算等车 规级芯片,走汽车芯片自主研发之路。 因此,笔者认为,需要建立一个共性基础平台,设计出基本的硬件构架,实现标准化、通用化和软硬件分离,便于自主汽车芯片 搭载适配;在标准化布局上形成有中国特色的汽车芯片评价体系,指导国内车企选用自主汽车芯片;运用市场化手段通过下游市场 的应用,反向拉动上游研发和制造,打通汽车需求与芯片供应。 当前,政府、资本、厂商等也在联合发力,共同推进汽车芯片的技术 升级和产业化进程,国产汽车芯片产业发展未来可期。 产业大脑数字专刊(2021) 9 10 多产业研究 虚拟(增强)现实产业现状及发展趋势分析 王蕊 / 高级产业咨询师 2020 年以来,5G、人工智能、大数据、云计算等技术的加速突破,以及新冠肺炎疫情背景下“非接触式”经济的新需求,加上 扶持政策的持续加码和资本市场的逐渐回暖,共同为虚拟(增强)现实产业的发展带来了新的机遇,虚拟(增强)现实产业呈现出 稳步务实、向好发展的态势,新模式、新业态不断涌现, 预计到 2023 年,我国虚拟(增强)现实产业市场规模将突破千亿大关,到 2025 年,我国虚拟(增强)现实产业整体实力进入全球前列。 一、虚拟(增强)现实产业链各环节简述 虚拟现实技术(Virtual Reality,缩写 VR),又称灵境技术,是 20 世纪发展起来的一项全新的实用技术,核心是 利用计算机模 拟虚拟环境,从而给人以环境沉浸感 。增强现实技术(Augmented Reality,缩写AR),是一种 将虚拟信息与真实世界巧妙融合 的技术, 将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。 虚拟(增强)现实是基于新一代信息技术的战略性新兴产业,具有应用空间大、产业潜力大、技术跨度大的特点,虚拟(增强) 现实产业链主要包含硬件、软件、内容制作与分发、应用和服务等环节,如下图。 图1: 虚拟(增强)现实产业链全景图 来源:根据公开资料整理 硬件环节 包括核心器件、终端设备及外设、配套设备三部分。其中, 核心器件 包括芯片(CPU、GPU、MCU、SOC等)、传感器(IMU、 力学、热学、光学、电学、化学、生物、五感等)、显示屏(LCD、OLED、AMOLED、微显示器等及其驱动模组)、光学器件(光学镜头、 衍射光学元件、影像模组、三维建模模组等)、通信模块(射频芯片、WIFI、蓝牙、NFC等)。 终端设备及外设 分为输出设备和输入设备, 输出设备包括头显(眼镜盒子、PC 端设备、一体机)、桌显(全息台等)、大屏(环幕、CADWall、多折幕、可变形式 CAVE 等)、体感(座 椅、飞行模拟等),输入设备包括动控设备(手柄、数据手套、万向跑步机、数据衣等)、动捕设备(光学、惯性、机械、声学、电磁等)、 声音输入设备(Ambisonics 话筒、Binaural 话筒等)。 配套设备 包括全景拍摄器材(全景摄像机、云台等)。 软件环节 包括支撑软件和软件开发工具包两部分。其中, 支撑软件 包括 OS 操作系统(Windows、安卓等)、中间件(Conduit、 VRWorks 等), 软件开发工具包 包括 SDK 和引擎(Unity3D、UE4、CryEngine3、VRPlatform 等)。 内容制作与分发环节 包括虚拟(增强)现实内容表示、内容生成与制作、内容编码、实时交互、内容储存、内容分发等。其中, 内容制作 包括 VR 影视、VR 游戏和 VR 行业解决方案,内容分发包括线上分发(应用商店、网站、播放器等)和线下分发(主题公园、 体 验 店 等 )。 应用和服务环节 包 括 政 府 级( 军 事 、智 慧 城 市 、科 普 等 )、企 业 级( 航 天 、工 业 、建 筑 业 、房 地 产 、会 议 会 展 等 )和 消 费 级( 教 育 、医 疗 、 实 训 、文 旅 、影 音 媒 体 、游 戏 娱 乐 等 )。 二、虚拟(增强)现实产业发展现状 1. 全球市场进入成熟期,我国今年有望突破 500 亿 纵观全球虚拟(增强)现实产业发展路径,大致可分为五个阶段:概念萌芽期、研发与军用期、产品迭代初期、产品成型爆发期 和 市 场 成 熟 期 ,如 下 图 。 图 2:全球虚拟(增强)现实产业发展阶段 来源:根据公开资料整理 全球虚拟(增强)现实产业自2016 年爆发以来呈快速发展态势,产品拥有更亲民的定价,更强大的内容体验与交互手段,以及 强有力的资本支持与市场推广,2017年市场规模达到 667.5 亿元,同比增长 120.8%;无内容、体验差、变现难等问题导致虚拟(增 强)现实产业在 2018 年遭遇资本市场、硬件设备市场“双遇冷”,市场规模达到 1116.3 亿元,同比增长 67.2%,行业增速较前两年 有所放缓,自此进入市场成熟期;2020年以来,5G商用化进程的加速和新冠肺炎疫情背景下,“非接触式”经济的新需求为虚拟(增 强)现实产业发展带来了新的机遇,预计2023 年全球市场规模将超过4500 亿元,年复合增长率保持 30% 以上。 我国虚拟(增强)现实产业起步较晚,21世纪才逐渐开始相关技术的研究,在经历了 2016 年的元年火爆、2018 年的遇冷期后, 虚拟(增强)现实产业呈现稳步务实的特点。随着政策不断加码、资本不断投入、应用场景需求不断增长,以及 5G、人工智能、超高 清视频、云计算、大数据等技术不断突破,近年来我国虚拟(增强)现实产业持续高速发展。2020 年我国虚拟(增强)现实产业市 场规模达到 413.5 亿元,同比增长 46.2%,得益于技术驱动软硬件升级、行业应用场景拓展等因素,预计未来 3-5 年仍将保持年均 30%-40%的高增长率,到2023 年将超过千亿元,约占全球虚拟(增强)现实市场规模四分之一份额。 图 3:我国虚拟(增强)现实产业市场规模(亿元) 来源:根据公开资料整理 2. 近年国家及地方利好政策不断加码 2016 年被称为“VR 元年”,也是虚拟(增强)现实开始出现在国家级政策中的第一年。2016 年 3月全国人大发布国民经济 和社会发展第十三个五年 (2016-2020 年 ) 规划纲要,首次提出虚拟现实,明确未来将大力扶持虚拟现实技术,使其成为一个重要 的经济增长点。同年11 月,工信部发布信息化和工业化融合发展规划(2016-2020),支持虚拟现实、人工智能核心技术突破以 产业大脑数字专刊(2021) 11 12 多产业研究 及产品与应用创新,在各部委的支持和验证下,虚拟(增强)现实进入了国家重点发展项目。同年12 月,国务院印发“十三五”国 家信息化规划,虚拟(增强)现实上升到国家战略。 2017-2018 年国家和地方利好政策频繁出台,且逐步下沉到教育、文化等细分领域。2017 年初的全国科技工作会议上,明确 提出加快部署实施如人工智能、虚拟现实、深地探测等重大科技项目。同年 4月,文化部发布“十三五”时期文化产业发展规划, 提出将文化产业与虚拟现实相结合的要求。此后,虚拟(增强)现实技术在相对细分的领域有了专门的发展政策,如应急产业培育 与发展行动计划(2017-2019 年)教师教育振兴行动计划(20182022 年)等。除国家层面政策外,地方政府也响应推出一系 列相关政策,部分地方将虚拟(增强)现实纳入政府工作报告中,如深圳市 VR/AR 产业专项扶持资金申请指南潍坊市打造千 亿级虚拟现实产业配套政策等。 2019 年开始,出台的政策进入更加细化的应用领域,同时支持方向和措施更加具体。2019 年初工信部等联合发布进一步优 化供给推动消费平稳增长促进形成强大国内市场的实施方案(2019 年),提出有条件的地方可对超高清电视、机顶盒、虚拟现实 / 增强现实设备等产品推广应用予以补贴,扩大超高清视频终端消费。2019 年 4月发改委发布的产业结构调整指导目录(2019 年本)中,将虚拟现实(VR)、增强现实(AR),纳入“鼓励类”产业。2020 年11 月发布的关于深化“互联网 +旅游”推动旅游 业高质量发展的意见提出,坚持技术赋能,推动 5G、大数据、云计算、物联网、人工智能、虚拟现实、增强现实、区块链等信息技 术革命成果应用普及。 3. 我国各环节技术不断突破,部分实现全球领先 硬件环节国产厂商自主创新能力显著提升。 核心器件方面, 随着技术的不断突破,国内厂商逐渐从低端代工向芯片、显示器件 研发制造等产业链重要环节延伸。华为海思、瑞芯微等企业依托国家大力发展集成电路的热潮,已经完成自主芯片的产业化;京东 方、华星光电等面板厂商生产的 AMOLED 显示屏打破了三星在虚拟(增强)现实显示屏领域的垄断。 终端设备方面, HTC 等厂商相 继发布升级版 VR 头显产品,Oglasses、影创、Rokid、Nreal 等相继发布高性能 AR 眼镜产品,用户沉浸感加强。 软件环节持续发力网络架构、3D 建模、算法等通用型技术,短板得到缓解。华为基于开源组件以及 API 研发了Cloud VR 连接 协议和软件,打造云 VR(AR)架构,实现了实时“端 - 云 - 端”解决方案;商汤科技推出 SenseAR 2.0 平台,包含特效引擎和 AR 开 发者平台,为开发者提供一站式 AR 解决方案。 内容制作与分发环节供给侧不断丰富。 内容制作方面, 在所有应用领域中关注度最高、资本市场最活跃的排名依次是游戏、教 育、建筑制造、医疗健康、电影电视、零售业、制造业、体育,其中 VR 游戏是相对较为成熟的内容,商业闭环逐渐形成。 内容分发方面, 软硬件企业纷纷加入内容聚合平台建设行列,腾讯、爱奇艺、优酷等互联网视频平台均设有 VR 专区。 应用和服务环节融合 5G、人工智能、大数据、云计算等前沿技术,催生新的业态。 教育方面 打破场地、安全、费用等限制,实 现学生亲自动手的沉浸式体验。医疗方面通过虚拟(增强)现实技术和直播,实现远程诊疗,促进医疗资源下沉。 4.2020 年我国 TOP50 企业盘点 我国虚拟现实产业联盟在 2020 世界 VR 产业大会云峰会上发布了2020 中国 VR50 强企业名单(公众号回复“ 名单 ”,获 取 详 细名单),歌尔股份、百度网讯、宏达通讯、科大讯飞、川大智胜、福建网龙、贝壳找房、亮风台、上海影创、小鸟看看等知名企业入 选前十强。 从产业链分布看,全国VR50强企业中涉及硬件、软件、内容、应用和服务四大环节的企业数量分别有37家、11家、12家和41家, 占比分别达到 37%、11%、12% 和 41%。细分领域中,教育行业、头显设备、软件工具发展较为成熟,占比均超过 10%,分别达到 17 % 、1 6 % 和 1 1% 。 图 4:我国虚拟(增强)现实产业 TOP50 产业链分布 来源:根据公开资料整理 从空间分布看,全国 VR50 强企业中,有42%位于北京,16%位于上海,16%位于广东,这三个地区是虚拟(增强)现实 Top50 中企业的主要聚集地。企业的分布情况比较符合目前技术发展趋势,虚拟(增强)现实产业属于高技术产业,优先集中在我 国经济、文化最发达的地区。 1 江西,2 湖南 黑龙江 吉林 辽宁 山东,2 福建,1 湖北 广西 内蒙古 陕西 宁夏 甘肃 青海 贵州 云南 江苏,4 北京,21 台湾 新疆 西藏 广东,8 四川 山西 天津 河北 浙江,2 上海,8安徽 重庆 河南 香港 澳门 海南 图 5:我国虚拟(增强)现实产业 TOP50 空间分布 来源:根据公开资料整理 三、虚拟(增强)现实产业发展趋势 国 内 巨 头 布 局 终 端,进 入 爆 发 增 长 阶 段 。 2020 年谷歌、微软、脸书、华为、小米等龙头企业相继发布新品,OPPO、创维、联想、 惠普等企业跨界入局虚拟(增强)现实,分别推出 AR 眼镜、VR 一体机、分立式手机VR、VR 头显等终端。随着新冠肺炎疫情长期持 续,居家娱乐、在线教育、远程医疗、远程巡防等行业应用需求增长,虚拟(增强)现实终端出货量快速增长。 5G+ 疫情双重刺激,资本市场逐渐回暖。 2020 年我国虚拟(增强)现实产业总融资额约15.6亿元,其中AR 领域总融资额约 为11.2 亿元,是资本最青睐的投资领域预计AR 硬件、解决方案、VR 游戏,以及 AR/VR 在教育、医疗、营销、制造业等垂直行业 的应用等方向,将成为2021年资本重点关注的细分赛道,终端硬件开发商、解决方案供应商和内容数据生产商三个领域的头部公 司将成为吸金大户,行业估值水平将回升。 核心技术持续突破,产业生态更加完善。 2020 年,虚拟(增强)现实产业核心技术不断取得突破,国产系统及解决方案逐渐成 熟,已形成较为完整的虚拟现实产业链条。未来虚拟(增强)现实内容将不断丰富,向更多样的形态、更高效的渲染效率、更低的能耗、 提升视频解码能力和带宽的方向延伸。内容和终端互相促进,正向盈利产业模式逐渐成熟,产业链、价值链、创新链闭环加速形成。 非接触式应用普及,VR+RTC 成为新热点。 2020 年以来,新冠肺炎疫情促进了非接触式经济的发展,虚拟(增强)现实技术 在疫情防疫、复工复产等方面发挥重要作用。未来在新冠肺炎疫情常态化的背景下,VR+RTC(Real Time Communication,实时 在线场景)将突破现有“平面式、被动式、单向型”的交互方式,实现“三维式、主动式、互动型”的新模式,成为人们日常工作、生 活的新需求。 四 、总 结 近年来,虚拟(增强)现实热潮接连在全球范围内引爆。目前,VR/AR 技术已成功应用于城市治理、军事演习、航空航天、工业 生产、建筑施工、房地产、会议展览、教育科普、医疗服务、文化旅游、互动娱乐等领域,并为行业赋能,带来新的发展机遇和升级 机会。随着各行各业对虚拟(增强)现实技术的重视,相关的行业应用系统不断丰富,成为行业推进数字化建设的重要手段之一。 挑 战与机遇并存,我国虚拟(增强)现实产业仍需在核心芯片、底层软件、VR 内容等方面持续发力,缩小与发达国家的差距,早日进 入全球前列。 火石创造公众号后台回复“ 名单 ”,获 取 2020 年我国虚拟(增强)现实 TOP50 企业名单 产业大脑数字专刊(2021) 专题 13 14 跑通生物医药成果转化的“最后一公里”究竟有多难 孙翔宇 / 高级产业咨询师 “十四五”期间, 我国生物医药产业将迎来新的发展阶段,即基于原始创新、拥有全球知识产权的新药和创新医疗器械研发 与制造,提升我国生物医药产业发展的能级。 当前,我国医药领域的原始创新资源主要集中在高校、医院和科研机构,而企业是推动产业发展壮大最有效的方式。如何将科 研院所的研发成果与企业的发展壮大有机衔接起来,将成为我国建设创新型医药强国的“关键之问”。 根据央广网报道,作为一个“高技术、高投入、高风险、高回报、产业周期长”的高精产业, 目前我国的生物医药成果转化率一 直停留在 5% 左右,与西方发达国家 25%-30% 相比,我国医药科研成果转化水平偏低。 科技成果转化是指为提高生产力水平而对科技成果所进行的后续试验、开发、应用、推广直至形成新技术、 新工艺、新材料、新产品,发展新产业等活动。科技成果转化是技术、经济相互衔接、相互结合的复杂过程,也是风险与收益相 互平衡的过程,在实际工作中,需要经济、科技、产业、教育等部门协同推进。 图1:科技成果转化需要多方参与、协同推进 政府 部门 科研 院所 中介 机构 风险 资本 企业 为企业提供前沿技术和智力支持 根据市场反馈,针对性科研立项 研发成果识别、筛 选、评估和展示等 研发成果推介、磋商、 估值、竞标、成交等 为成果转化活动提供 法规制度、知识产权 保护、产业政策支持、 组织引导等。 为成果转化活动提 供资本支持、项目 估值、交易撮合等 来源:根据公开资料整理 一 、生 物 医 药 科 技 成 果 转 化 体 系 不 畅 其实,包括生物医药在内的多个产业领域,我国科技成果转化体系一直不够流畅,主要有以下几个方面的原因。 1. 政策体制机制束缚 首先,科技成果转化存在“合规”风险。我国的科研院所,绝大部分都是政府资助的公办单位,科技成果本质来说属于国有资产, 开展成果转化活动会面临着“国有资产”流失的风险。 其次,科技成果转化利益分配不明晰,开展成果转化活动,研发团队、科研机构和转化相关负责人该如何进行利益分配成为核
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