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2024年5月14日,上海证券报刊载《培育发展新质生产力 机构纵论未来产业“四大金刚”》,“海通研究”全文转载如下:
文字全文:
今年的政府工作报告提出了十大任务,“大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力”被列在首位。围绕这一方面,政府工作报告重点提及了智能网联新能源汽车、前沿新兴氢能、新材料、创新药、生物制造、商业航天、低空经济、量子技术、生命科学、大数据、人工智能等产业领域。在资本市场,上述产业领域也受到广泛关注。近日,上海证券报采访了海通证券相关行业分析师,了解其对人工智能、人形机器人、低空经济、商业航天等四个领域的看法。
人工智能 应用商业化落地提速产业链需求有望打开
ChatGPT的横空出世,掀起人工智能热潮。生成式人工智能有望催生和引领新一轮科技革命和产业变革,开展“人工智能+”行动,也成为加快培育和发展新质生产力的重要引擎。当前,AI大模型应用进程如何?作为底层基础设施的AI硬件端有何发展趋势?
“2024年有望成为国产大模型全面商业化落地的元年。”海通证券计算机行业分析师杨林在接受上海证券报记者采访时表示,随着国产大模型性能的全面升级,先进的大模型能力也将逐渐转化为落地实际场景的产品应用,从而带动大模型在办公、教育、医疗、工业制造等众多垂直行业的持续落地,AI to B与AI to C的需求也有望全面打开。
杨林表示,从场景应用维度看,智能化场景在行业的落地随着时间的推移,正呈现出更深入、更广泛的趋势。人工智能持续为提升用户体验作出贡献,如智能客服、智能推荐、精准营销等在各行业落地。人工智能也在公共卫生安全体系建设中承担重要角色,在病毒演变预测、疫苗药物研发、辅助诊断等维度实现广泛应用。长期来看,企业通过在数字人等数字化营销内容领域布局,创造差异化的营销体验,升级品牌形象。此外,越来越多科学家利用人工智能技术,从数据中建立模型,重点围绕新药创制、基因研究、新材料研发等领域加速对前沿科学的探索。
商业化落地是大模型发展的关键一环。杨林预计,2024年生成式AI技术有望在IP开发、互动陪伴、游戏、营销、电商、教育等方向获得广泛应用。随着AI产品逐步落地,2024年将是去伪存真的逻辑验证阶段,检验AI技术的应用能否高效产出,多模态进化之后能否在更复杂的视频、游戏等领域有所建树。一旦实现AI赋能,将会带来收入和利润的巨大增量和弹性。
一方面,AI赋能千行百业,潜力巨大。但另一方面,AI应用的推进,还需要底层技术的持续支持。算力是训练大模型的重要支撑,当前算力需求呈指数级增长,AI算力对于数据传输、通信的要求更高。从AI算力产业链来看:GPU方面,在英伟达带动下,新的AI芯片计算能力不断提升,芯片间互联速度、内存容量快速增长;交换机方面,服务器与交换机、交换机与交换机之间接口速率从100G、400G快速向800G、1.6T演进;光器件方面,光模块作为光电转换的核心器件,速率升级的同时,产品上也衍生出LPO、CPO、硅光、薄膜铌酸锂等方向,并带来光电芯片新需求。
从电子产业链来看,AI带动的下游需求有望驱动产业链回暖:
第一,存储为半导体核心受益板块,大模型迭代利好DRAM(动态随机存取内存)需求向好。未来在AI模型逐渐复杂化的趋势下,将刺激更多存储器用量,并同步带动服务器DRAM、SSD(固态硬盘)以及HBM(高带宽内存)的需求成长。
第二,AI端侧数字芯片是不可或缺的一环。到2024年,边缘AI芯片的出货量将增至15亿颗,年增长率至少为20% ,远高于全球半导体整体增长率(约9%)。
第三,Al PC、AloT能见度增强。生成式AI模型的爆发式增长,带来将专用的AI加速硬件集成到PC的需求。头部厂商正在积极布局AI PC。2024年出货的PC中,预计AI PC的占比接近20%。此外,多模态加持下,智能眼镜需求端将迎来催化,以Micro LED+光波导的光显方案为代表的AR眼镜,有望成为AI大模型的极佳载体。
人形机器人 产业竞赛热火朝天国内厂商将实现技术突破
“随着AI技术发展进入快车道,机器人有望实现具身智能。”海通证券机械行业分析师赵玥炜在接受上海证券报记者采访时表示,人形机器人亦称仿人机器人,“仿人”的本质在于此类高级机器人具有类人的感知、决策、行为和交互能力,即人形机器人不仅具有类人的形体和外观、类人的知觉和感官功能、类人的大脑思维与控制能力,更在行为上具有“类人特征”,体现为双足运动平衡与控制能力。
2022年,特斯拉首款人形机器人“擎天柱”亮相,引发广泛关注。从特斯拉、英伟达到波士顿动力,全球科技巨头无不入局人形机器人赛道,人形机器人正在从梦想成为现实。
在国内,从政策端到产业端,人形机器人行业发展路径日益清晰。2023年11月,工业和信息化部在《人形机器人创新发展指导意见》中明确:到2025年初步建立人形机器人创新体系,整机产品达到国际先进水平,孕育开拓一批新业务、新模式、新业态;到2027年产业综合实力达到世界先进水平,成为重要的经济增长新引擎。此外,山东、湖北、重庆、广东、安徽等多个省份发布文件,布局人形机器人产业。
“AI技术发展、劳动力缺口及人工智能普及等有望打开人形机器人市场空间。”赵玥炜说。
一方面,AI 技术的加持,将推动人形机器人渗透率提升。赵玥炜认为,人工智能的主要研究方向有语言识别、图像识别、自然语言处理、专家系统等,这些研究方向对于机器人智能化有重要意义。其中,机器翻译、智能控制、专家系统及语言和图像理解不仅是人工智能研究的重点,同时也是智能机器人研发的难点。人工智能实际上是将人的智能赋予其他工具,机器人则是为智能化提供了一个很好的容器载体。
另一方面,劳动力缺口及人工智能的成熟普及有望进一步打开人形机器人市场空间。赵玥炜表示,人形机器人作为更具效率的劳动力,将在工业化场景中补上人力的短缺。Markets and Markets数据显示,人形机器人市场规模预计将由2023年的18亿美元提升至2028年的138亿美元,年复合增速约50.2%。据特斯拉官方微信公众号,特斯拉机器人预计将在3至5年内交付,产量将达到数百万台,价格可能不到2万美元。
在人形机器人中,执行器是最核心的部件,类似于新能源汽车中的动力电池。执行器的核心零部件包括电机、减速器、滚动功能部件和力矩传感器等。当前,上述产业链环节发展情况如何?
赵玥炜分析称,空心杯电机方面,制造难点在于大批量生产及较难的装配,手工制作方式在生产效率、产品稳定性方面无法满足客户需求。海外厂商Maxon、Faulhaber等公司深耕空心杯电机多年,已经形成强大的品牌效应和技术壁垒。国内厂商也有相关布局,正加紧追赶。
减速器方面,大量应用于多关节机器人的减速器主要有两种——RV减速器和谐波减速器。赵玥炜认为,国内RV减速器工艺水平较国外厂商有一定差距,但国内RV减速器需求量大,市场规模不断高速增长。此外,国内谐波减速器企业正迅速追赶国际水平。
“受益于人形机器人产业化进程提速,执行器中的核心零部件国产化率有望得到提升。”赵玥炜表示,执行器是提供受控及有限移动或定位的机械装置,其零部件制造工序较多、工艺复杂,因此对工艺设备及模具的数量精度的要求较高,同时需要根据产品生产特点对工艺装备及模具进行定制化。
赵玥炜表示,目前执行器关键零部件如丝杠、减速器、微特电机等国产化率较低,特别是在行星滚柱丝杠、空心杯电机、六维力矩传感器等产品在下游市场规模不算太大、应用范围受限的情况下,大规模布局的企业较少。国内相关企业借助特斯拉人形机器人带来的发展机遇,有望实现技术上的突破。
低空经济 “飞”出新赛道无人机赋能众多领域
随着低空经济这一概念在2024年首次被写入政府工作报告,各地纷纷加快了布局低空经济的步伐。海通证券分析师张恒晅对上海证券报记者表示,顶层设计的不断完善为低空产业发展提供方向引导和补贴扶持。除政策支持外,低空空域的划分与监管也日益完善,低空产业在多方合力推动下飞速发展,各地积极进行应用场景试点。低空经济市场前景广阔,第三方检测与掌握有人机和无人机技术的厂商值得关注。
低空经济指垂直范围原则为真高1000米以下(根据实际需要延伸至3000米以内)、将经济活动由地面延伸至三维空间的立体经济形态。中国民航局数据显示,预计到2025年,低空经济的市场规模将达到1.5万亿元;到2035年,有望飙升至3.5万亿元。
张恒晅认为,低空经济作为战略性新兴产业,产业链条长,应用场景丰富,既包括传统通用航空业态,又融合了以无人机为支撑的低空生产服务方式。其相关产品主要包括无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)、直升机、传统固定翼飞机等,涉及居民消费和工业应用两大场景。其中,eVTOL和民用无人机是低空经济的两大前沿赛道。
“我国民用eVTOL市场初具规模。”张恒晅表示,目前中国eVTOL行业参与者主要分三类:国内创业公司、国外创业公司和汽车产业巨头。相较国外厂商,国内创业公司成立时间普遍晚4到5年,在设计形态、技术及团队经验上有差异化竞争优势,发展潜力较大。关于eVTOL研发制造,产业链涉及电池、机体、通信系统、动力系统、飞控系统、导航系统、航电系统等多个领域,目前国内约有150家相关生态企业,其中整机开发商40余家,机载航电相关企业近20家,动力配套相关企业约30家,形成了一定的产业规模。
eVTOL作为低空经济的重要载体,正在全力推进商业化进程、丰富应用场景。张恒晅表示,eVTOL体积小、方便起降、精准悬停的特点,满足了低空短距离通勤的需求。在载人交通方面,主要应用于低空旅游、城市接驳、城际交通等场景。尤其是低空旅游,将首先成为低空经济风口,推进商业化进程。
若按照率先实现5A级景区全覆盖开展估算,张恒晅分析称,通常一个景区可用于低空观光的飞机架数在2架以上,5A级景区全年低空旅游营收可达十亿级。
民用无人机是低空经济的另一大前沿赛道。张恒晅称,当前,民用无人机已经成为低空经济发展的主力机型。2023年,中国民用无人机产业规模达1174.3亿元,同比增长32%。其中,工业级无人机在应急保障、能源巡检、农林植保等场景的应用深度和广度不断提升,产业规模达766.8亿元,占比65.3%。
除传统的应用场景外,低空经济时代民用无人机还赋能应急抢险、医疗救援、城市管理、物流配送等领域。外卖订单方面,截至2023年11月,美团无人机已开设22条航线,可在社区写字楼、景区、医院等场景提供无人机配送服务,并累计完成订单超21万单。快递包裹方面,2023年丰翼无人机在深圳飞行超28万架次,运输货物重量69吨,飞行时长2.3万小时,飞行里程85.7万公里。2024年国内物流无人机市场规模预计达300亿元。
商业航天 资本纷纷入局火箭发射运力待提升
“低轨卫星打开商业航天市场空间,火箭发射端作为运力保证是打开星辰大海的‘钥匙’。”海通证券分析师张恒晅在接受上海证券报记者采访时表示,国内运载火箭发射技术不断发展,但火箭运载能力相对薄弱,提升火箭发射运力势在必行。液体火箭具备大批量发射优势,液氧甲烷路线有望弯道超车。
太空是庞大的资源宝库,具有多方面重要意义。随着我国建设卫星互联网的步伐不断加快,商业航天赛道迎来发展机遇。2024年,商业航天被首次写入政府工作报告。商业航天万亿级的市场如同广袤的太空,正吸引越来越多企业和资本入局。
自2015年吹响发展商业航天的号角以来,相关领域融资额迅速增长。张恒晅表示,2011年至2021年我国商业航天赛道融资341起,披露融资额达243.1亿元。从获融资的项目类型来看,火箭和卫星发射研发是2021年的融资热门项目。
在张恒晅看来,火箭发射行业为下游应用场景提供运载支持。商业航天的兴起衍生出卫星互联网、太空旅行、太空采矿、深空探索、太空清理等全新应用方向。下游广泛的应用场景能够促进商业航天构建完善的产业生态,进一步带动火箭发射端技术进步。
据国际电信联盟(ITU)官网及各公司官方微信公众号,中国已正式向ITU 申报了以“GW”为代号的低轨卫星星座。星座计划离不开大运力、低成本的火箭发射服务,对运载火箭的运载能力、发射效率提出了新的需求和挑战。
“国内运载火箭发射技术不断突破,但火箭运载能力还相对薄弱。国内火箭行业发射需求强劲,但供给不足,火箭运力缺口较大,提升运力是关键。”张恒晅表示。
运载火箭主发动机是运载火箭的核心部件。张恒晅认为,液体火箭比冲高、可多次启动,这是解决载荷不足、成本过高等问题的关键。比冲越高,意味着火箭在推进剂一定的情况下可以携带更多载荷;推力可调和多次启动能力则可以根据需要对推力时间曲线进行调控,实现飞行弹道重复。随着航天技术发展,液体火箭发动机技术也在不断进步,当下液体火箭发动机技术的发展趋势主要是低成本、高可靠性和可重复使用。
可重复使用运载火箭的兴起使得双低温、积碳少的液氧甲烷发动机得到极大重视。张恒晅表示,在液氧甲烷发动机方面,我国在20世纪80年代开展了相关关键技术研究,获得了点火、燃烧、热、流阻特性等基础数据,为液氧甲烷发动机研制提供了很好的技术基础。近年来,随着低成本商业航天发展,多型10吨级和80吨级开式循环液氧甲烷发动机相继完成了整机热试。面向未来大规模空间开发需求,我国也开展了200吨级高性能可重复使用液氧甲烷发动机关键技术攻关。
从资金来源来看,商业运载火箭行业融资总额可观。据张恒晅统计,2020年蓝箭航天完成了12亿元C+轮融资,最新一轮投资为2022年进行的D+轮融资,融资额未披露,投资方有明势资本、建银国际等,这是蓝箭航天成立以来的第13轮融资。
2023年10月,天兵科技完成数亿元C+轮融资,该轮融资将用于首飞成功的天龙二号中型液体火箭批量化生产,以及天龙三号大型液体运载火箭与发动机研制和首飞,可回收复用技术的攻关试验,天龙三号专用发射工位建设、批产能力建设和人才团队的完善。该轮融资是天兵科技第12轮融资。天兵科技成立4年以来,累计获得资金支持达30亿元。
张恒晅表示,火箭发射业务是世界科技和高端装备制造竞争的重要领域,具有资金和技术高度密集、产业附加值高等特点,资本涌入可以为火箭产品的研制提供充足保障。