當前,全球供應鏈加速重組,我國產業被動向外轉移已成大勢,除了搶占產業鏈高端環節,大力布局未來產業,已是我國能否實現制造強國的關鍵。近兩年,排名前列的國家高新區/開發區,以及各類城市創新區,已開始全面布局未來產業,以北京經濟技術開發區為例,規劃到2030年建設30個未來產業先導產業園區,培育300個未來產業優質企業,形成若干個領跑全球的未來產業集群。值此歲末之際,我們再對未來產業和城市創新區做些梳理。
一、全球瞄準未來產業
未來產業由前沿技術驅動,當前處于孕育萌發階段或產業化初期,是具有顯著戰略性、引領性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產業。搶占未來產業先機,進行產業前沿布局,已是大國博弈的決勝關鍵,世界主要經濟體重視頂層設計,持續加強對前沿技術和未來產業的布局。
美國:2023年,發布《美國政府關鍵和新興技術(CET)國家標準戰略》、《國家網絡安全戰略》,促進量子技術、生物燃料、數字技術等領域發展。
德國:發布《未來研究與創新戰略》、《跨越式創新署自由法案》、《量子技術行動計劃》、《人工智能行動計劃》,發展量子、新能源、生物、材料技術等領域。
英國:發布《科學技術框架》、《投資2035:英國的現代工業戰略》,打造“科技超級大國”等,發力5G、6G、量子技術、人工智能等領域。
法國:發布“綠色產業法案”計劃、“法國2030計劃”、《國家量子技術戰略》、“未來工業”計劃等,重點關注本土綠色技術、人工智能、量子技術等領域。
日本:發布第三期戰略性創新推進計劃(SIP)、“綜合創新戰略2023”、《宇宙空間安全保障構想(草案)》,重點關注核能、低碳以及宇宙探索安全等領域。
韓國:組建國家戰略技術特別委員會,制定《以任務為導向的國家戰略技術路線圖》,促進人工智能、半導體和量子等產業的發展。
二、我國布局六大未來產業
近年來,我國大力布局未來產業,已在人工智能、新能源、量子信息、通信技術、先進制造、生物技術等多領域實現突破發展。2024年1月,工信部等七部門發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》,突出發展6大未來產業領域,將會引領發展一大批產業新賽道。
1、未來制造:新制造技術
智能制造:大數據、數字孿生、AI等技術應用,推動智能制造走向覆蓋“虛擬仿真設計-柔性生產-精益管理”一體化大模型賦能制造以及數字孿生工廠、工業元宇宙應用的新時代。
生物制造:合成生物在材料、醫藥、農業食品、能源等領域廣泛應用,隨著技術和下游市場的逐步成熟,迎來萬億賽道,杭州、深圳等地重點布局。如農業領域,農業農村部積極推動生物農藥和生物肥料產品的推廣應用。
納米制造:具有高精度、多功能性、定制化、低成本和環保友好等多方面的特點,隨著新興納米技術突破,催生了納米智能傳感器、納米機器人、納米微型醫療設備、納米光刻機、納米藥物研發等產業的發展。
激光制造:激光技術廣泛應用,除了傳統的加工領域,航空航天、機械制造、能源等都開始使用激光加工設備進行激光切割、焊接、打標、刻蝕、打孔等,測量和檢驗領域,也開始應用激光光刻、激光檢測、激光控制等設備。
循環制造:中國已經步入了機電產品、汽車、家電等的產品報廢高峰期,再制造可延長設備平均使用壽命2-3倍,行業迎來廣闊前景,舊件回收利用體系的建立成為重點發展方向。
此外,柔性制造、共享制造兩類型制造業模式,也將使得搭建柔性制造工廠、共享型的制造工廠、激光加工中心、3D打印服務平臺等,成為重要的制造業布局模式。
2、未來信息:持續迸發向“新”力
下一代移動通信:6G技術已走上發展快車道,通宇通訊等企業在6G方面已經掌握了多項核心技術,僅2024年前9個月,6G產業鏈新增相關企業7.7萬家。
衛星互聯網:被納入“新基建”,北京、上海、深圳、安徽、重慶等多地均出臺扶持政策,低軌衛星核心商業應用場景多,包括偏遠地區通信、海洋作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等,將高速發展。
量子信息:得益于政務等場景的開放,量子通信、量子計算和量子精密測量相繼步入產業化“快車道”,提高應用領域生產力水平。
光芯片:區別于集成電路IC芯片,光芯片性能的提升不完全依靠尺寸的減少,更注重外延結構設計與成長,國產化進度持續推進,未來中國將成為光芯片市場規模增速最快的地區之一。
人工智能:隨著人工智能的快速發展,無人駕駛、VR體驗、智慧家居等領域將創造出新的產品、服務和商業模式。AI核心產業中,低功耗、高效能的邊緣AI芯片將成為下一輪技術競爭的焦點,人形機器人也經歷著從“概念萌芽”到“實質落地”的蛻變,賽道融資火熱,商業化進程持續推進。
3、未來材料:發展基石和先導
碳基材料:我國正逐步打破國外技術壟斷,產能規模不斷擴張。未來十年全球碳纖維需求量將翻3-4倍,到2030年達到40萬噸。碳納米管技術已經相對成熟,逐漸進入產業化階段。
半導體材料:下游需求市場飛速增長,伴隨信息技術的升級,半導體材料技術不斷迭代,擁有廣闊的市場前景。
納米材料:我國實現了30微米彎折半徑小于0.5毫米的技術突破,性能進一步提升,將以更加豐富的形態應用到智慧醫療、汽車等領域。
金屬新材料:鎂是我國為數不多的研發、儲備水平居于世界前列的有色金屬品種,具有高強度、低密度、減震性好、電磁屏蔽性好,在航空航天、汽車、軍工、醫療、通信等領域應用前景廣闊,但尚未實現真正工程意義上的大規模應用,將迎來大發展。
4、未來能源:共創可持續未來
氫能:2024年,系統成本下降,國內越來越多的化石能源企業將建更多的包含加氫在內的綜合能源站,氫能商用車的銷售量也會進一步提升。
新型儲能:隨著新能源發電規模持續快速增長,新型儲能進入大規模發展期,鈉離子電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等快速發展。
生物質能:截至2023年底,我國生物質發電全國并網裝機達4414萬千瓦,年發電量達1980億千瓦時,行業將迎“生態價值+售能”新模式。
可控核聚變:上海公司能量奇點宣布成功實現等離子體放電,為可控核聚變的商業化應用奠定了基礎。
5、未來空間:升級大國重器
空天技術:中國航天技術的發展,輻射帶動了諸多相關產業技術進步。據統計,當前已有4000余項空間應用成果進入生物、醫療等行業。通信、導航、遙感等商業航天服務領域日益廣泛,航空器等設備生產以及技術服務行業等領域快速成長。
深海技術:大洋鉆探領域的新突破,推動深海資源開發,促進深海潛水器、深海作業裝備、深海搜救探測設備、深海智能無人平臺等相關產業發展。
深地技術:隨著深地油氣資源勘探開發的發展,帶動深地資源探采、城市地下空間開發利用、極地探測與作業等相關領域技術和產品創新。
6、未來健康:共筑健康未來
細胞和基因技術:技術、政策、市場三方驅動,發展勢頭強勁,CAR-T等領域持續產出新成果,上海、江蘇等地加快構建從細胞測序到藥物研發的產業生態,產業化加速。
腦機接口:“意念控制”成現實,我國腦機接口創新生態不斷完善,醫療領域正積極邁向臨床應用,相關的新設備開發迎來機遇。
器官芯片:在中國,造出了心臟、血管、皮膚等多種器官芯片,器官芯片產品近年來加快上市推廣,市場規模不斷擴大。
AI醫療健康:從健康管理、家庭醫生向賦能智慧外科手術平臺建設、實現醫療大數據對手術室精準化管理等方向拓展。
三、案例鏈接:深圳光明科學城
關于城市創新區,我們前期發布的文章《城市創新區——園區發展的未來方向》,對城市創新區的內涵、機制、空間和環境做過一些闡述,有興趣的讀者可以看看,這里不再累述,下面說下深圳光明科學城的案例。
2020年深圳作為大灣區核心城市,將建設國際科技創新中心作為重要戰略,以打造國家綜合科學中心,率先搶占未來全球科技制高點為目標,在光明新區打造深圳光明科學城,規劃總面積99平方公里。科學城定位為:世界級大型開放原始創新策源地、粵港澳大灣區國際科技創新中心核心樞紐、引領高質量發展的中試驗證和成果轉化基地、深化科技創新體制機制改革前沿陣地。
1、布局未來前沿科技領域
圍繞信息、生命、網絡空間、材料等領域的未來前沿科技開展原始創新、中試驗證和成果轉化,主要布局的未來前沿科技領域包括:腦解析與腦模擬技術、腦科學與腦機工程技術、合成生物技術、材料基因組科研技術、未來高清新型顯示技術、人工智能深度學習、計算機視覺技術、空間引力波探測技術、精準醫學影像技術、基因編輯技術、空天地海全空間智能感知技術及裝備等。
2、布置高等級科研基礎設施
布局24個重大科技創新載體,包括9個重大科技基礎設施、11個前沿交叉研究平臺、2所省重點實驗室和2所高水平研究型高校。重大科研裝置設備包括中能同步輻射衍射極限光源、合成生物研究基礎設施及實驗室、腦解析與腦模擬基礎設施及研究中心、空間引力波探測地面模擬裝置等。
3、組建高能級科技創新平臺
政企合作或龍頭企業、先進科研機構主導,建設一批企業研發中心、專業機構研發中心、公共技術服務平臺,助推創新加速。如新材料測試評價平臺、先進測量技術研究平臺、深圳灣實驗室公共實驗服務平臺、西門子工業軟件深圳研發中心、廣東省石墨烯創新中心等。
4、集聚高水平科技創新主體
深圳光明科學城已集聚50余支院士團隊,科研院所人才超7000人,各領域高層次人才超2700人,人才總量超18萬人。參與國家、省、市重點科研項目超過200個,獲市級及以上科學技術獎10項,空間引力波、合成生物研究、新能源材料等多項技術科研水平世界領先。