中美战略性新兴产业的现状对比与未来发展
Current Situation and Future Perspective of China-US Strategic Emerging Industries

作者: 于 博 :上海科学技术政策研究所,上海;上海科技管理干部学院,上海; 孙 剑 :中国科学院上海药物研究所,上海;

关键词: 战略性新兴产业中美对比现状未来发展Strategic Emerging Industries Comparison between China and the United States The Status Quo Future Development

摘要: 战略性新兴产业主要包含新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新材料产业等九大领域,这些战略性新兴产业将是未来中美竞争的核心。文章重点分析了与制造业密切相关的新一代信息技术、高端装备制造、新材料、生物、新能源汽车制造、新能源、节能环保等七大产业领域中国和美国的发展现状。根据最新的统计和对比数字,美国在生物产业领域(制药 + 医疗)领先优势较大;另外,美国在新一代信息技术、高端装备制造产业领域也有明显优势。而其他四项:新材料、新能源汽车制造、新能源、节能环保产业方面,中国上升趋势很快,在新能源领域已领先美国,在新材料、新能源汽车制造、节能环保等领域,中国的发展也令人鼓舞。未来,中美在这些战略性新兴产业的竞争会愈来愈激烈,中国的追赶速度也会加快。

Abstract: Strategic emerging industry mainly consists of nine big areas: new-generation information tech-nology, high-end equipment manufacturing, new materials, and so on. They represent the future of science and technology and new direction of industrial development, which is the kernel of China-US competition in the near future. This article closely analyzes seven major manufacturing industries: new-generation of information technology, high-end equipment manufacturing, new materials, biological industry, new energy automobile manufacturing, new energy, energy conservation and environmental protection industries. Industrial development situations of both China and the United States are discussed. Based on the latest contrast statistics, the United States tremendously superiors in the field of biological industry (pharmaceutical + medical). In addition, the United States is leading high-end equipment manufacturing and information technology industry. When it comes to the other four: new materials, new energy automobile manufacturing, new energy, energy conservation and environmental protection industry, China is rising very soon. In particular, China surpasses the United States in the field of new energy. The development of the new material, new energy automobile manufacturing, and energy conservation and environmental protection in China is promising and encouraging as well. In the future, competitions between China and the United States in the strategic emerging industry will become more and more intense. But China is going to narrow the gap in a fast speed.

1. 引言

“战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业” [1]。中国国家统计局在2018年11月7日公布了《战略性新兴产业分类(2018)》,分别是:“新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新材料、生物产业、新能源汽车制造、新能源、节能环保产业、数字创意产业、相关服务业” [1]。

在当前中美“贸易战”、“科技战”的大背景下,战略性新兴产业,特别是前七项产业与制造业联系密切,将在未来成为经济发展的核心动力,也将是未来中国高技术的载体和立足之本,对我国未来的国际竞争力提升有着特别重要的作用和意义。真正搞清中美在战略性新兴产业方面的现状和差距,找出存在的问题,提出对策建议,明确努力方向,将对我国的产业政策改革、科技发展创新和科技自立自强具有重要参考价值。

2. 中美各新兴产业领域的现状对比

2.1. 新一代信息技术产业

新一代信息技术产业按照新的分类标准,可以划分为以下五类(见表1,详见《国家统计局:战略性新兴产业分类(2018)》) [1] [2]。

Table 1. Classification of new generation information technology industries

表1. 新一代信息技术产业分类

2.1.1. 新一代通信网络设备(5G)的综合比较

以华为为代表的5G技术,实际上已经领先美国,而且中美之间在5G方面的差距在扩大。美国现在禁止华为进入美国,从技术和成本的角度,就意味着同样投资下美国的5G网络覆盖能力将会减弱。自2019年以来,美国动员政府力量,使用各种手段对华为的打压,正好说明了美国在这一领域的焦虑和担心。我们可以对5G现在的发展水平做综合比较(见表2)。

Table 2. Comprehensive comparison of 5G

表2. 5G的综合比较

2.1.2. 新时代互联网和云计算领域

新时代互联网方面,中国紧跟美国,形成了与美国的谷歌、亚马逊和脸书等相对应的百度、阿里巴巴、腾讯等新时代互联网公司,在产业与技术能力上逐步追赶,并分庭抗礼。

在云计算领域,2017年,亚马逊云业务营收为122.21亿美元,微软为31.3亿美元,明显处于领先位置。而中国公司主要集中在云计算的IaaS (基础设施部分),以阿里云为代表,成长迅速,近5年,全球市场份额增长12倍,2018年已经在全球份额上超过了IBM,全球范围内仅次于亚马逊和微软。但在规模上,差距依然明显 [3]。

2.1.3. 大数据、人工智能领域的中美比较

1) 数据量

从数据量的角度来看,据统计,中国2018年产生的总数据量大约为7.6泽字节(ZB,1 ZB约为1万亿GB),美国同时期为6.9 ZB。预计到2025年,中国将产生48.6 ZB的数据,占全球27.8%;同期,美国预计为30.6 ZB。

未来,大数据就如工业社会的“石油”资源,重要性日渐突出,随着互联网产业与数字经济的迅速发展,中国正在形成庞大的大数据“金库”,有效合理地挖掘数据价值将会成为推动经济增长的重要助力 [4]。

2) 人工智能

按2018年6月的统计,全球人工智能企业总数有4925家,其中美国2028家、中国大陆1011家、英国392家,分别位居全球前三位(见图1)。在人工智能领先企业方面,美国共有26家,占总数的53%,中国拥有12家,而位居第三的英国只有5家。

Figure 1. Comparison of the number of AI enterprises (June 2018)

图1. 人工智能企业数量对比(2018年6月)

从人工智能投融资规模上看,2017年中国企业融资总额高达277.1亿美元,占据全球融资总额的70.15%。而在研究领域,近年来中国在人工智能领域的论文数量、引用量和专利数量等方面保持高速增长,已位居首位 [5] (见图2图3)。

但中国的研究人员在基础算法研发领域仍落后于英美同行。中国只有不到30所大学的研究实验室专注于人工智能,输出人才的数量无法满足人工智能企业的用人需求。此外,中国的人工智能科学家大多集中于计算机视觉和语音识别等领域,造成其他领域的人才相对匮乏。另外,当前我国在先进半导体、微处理器和高性能计算技术等方面仍然依赖进口。

2.1.4. 新一代信息技术的其他领域

包含新型电子元器件(半导体分立器件,光电子器件,半导体照明器件,光纤光缆,电阻电容电感被动元件)和集成电路设计制造。可以简单划分为半导体,光纤光缆,被动元件三大类 [1] [2]。

中美贸易战自2018年3月份爆发以来,已经持续了2年多的时间,中国半导体产业在危机意识的刺激下,加快了技术进步的步伐。2019年11月,中芯国际的14 nm FinFET工艺产品已经量产(据中芯国际

Figure 2. Citation of papers on AI (June 2018)

图2. 人工智能方面论文的引用量(2018年6月)

Figure 3. Number of Patents on AI (November 2018)

图3. 人工智能方面的专利数量对比(2018年11月)

2019年Q3财报);除了中芯国际以外,国内第二大的半导体代工厂,华虹集团旗下的华力微电子在2018年也首次实现了28 nm低功耗工艺量产。长江存储在2019年9月实现了64层256 Gb NAND闪存的量产,同时,合肥长鑫在2019年年底也宣布已经量产DRAM存储器。以上国内NAND闪存和DRAM存储器在2019年底的相继量产,标志着中国企业在追赶国际市场主流产品和自主研发技术方面取得了重要进展,虽然在半导体产业的整体水平和规模上与美国、日本、韩国等国的大企业仍有明显差距,但可以避免下游企业,包括华为、中兴、联想、浪潮、小米等公司再次出现被三星、海力士、东芝、美光等国外半导体公司大肆收割了终端产品销售利润的情况发生。

2.2. 高端装备制造产业

高端装备制造产业的分类情况,见表3 (详见《国家统计局:战略性新兴产业分类(2018)》) [1] [2]。

2.2.1. 航空航天和能源开采装备两个领域

就航空航天和能源开采装备制造领域而言,美国处于领先位置。据估计,到2025年,中国C919大飞机才可能交付运营;2019年,中国商飞主要子系统零部件21家一类供应商里面,只有4家是中国本土公司;因此,在航空领域赶超美国将是一项长期的任务 [3]。

Table 3. Classification of high-end equipment manufacturing industries

表3. 高端装备制造产业分类

航天和能源开采等,由于过去一直受到禁运限制,中国自主化程度反而比较高,形成了自己的一套特色技术。

2.2.2. 铁路轨道交通设备制造

在铁路轨道交通设备制造领域,中国中车和中国通号位列全球八强,其中,中国中车2018年实现营业收入2190.83亿元,排在全球第一位,目前已经是全球规模最大、品种最全、技术领先的轨道交通装备供应商。中国通号公司也已于2019年7月22日在A股科创板挂牌上市,成为登陆科创板的首家大型央企和A + H股的科创板上市公司,也是募资规模最大的企业。

2.2.3. 机器人领域

中国在工业机器人领域进步迅速,美的集团收购了全球机器人领域四强之一的库卡公司,而其他的国产机器人龙头企业进展均不错。如2018年安徽埃夫特有限公司的工业机器人产量达3000台,产值超过20亿元,形成从核心零部件到机器人整机再到高端系统集成的全产业链协同发展格局;当前,机器人领域和国外的差距,主要是在规模效益方面,如著名的ABB公司,2018年上半年的营收就有175.16亿美元,净利润12.53亿美元,远远超过国内的机器人公司 [3]。

2.3. 新材料产业

新材料产业领域的分类,见表4 (详见《国家统计局:战略性新兴产业分类(2018)》) [1] [2]。

Table 4. Classification of new material industry

表4. 新材料产业分类

美国一直在新材料的开发和研制方面走在世界前头,有长期的优势,但近年来,中国在以下方面取得了明显进步。

2.3.1. 电子材料

与半导体和电子元件相关的电子化学新材料,中国发展迅速,电子产品的显示面板,以国内京东方、天马等为代表的骨干企业正在脱颖而出,已经在世界电子领域占有了一席之地,其中,京东方2018年公司显示屏出货量同比增长24%,超越LG和三星等,成为全球第一;2018年,京东方美国专利授权量全球排名第17位,成为美国IFI Claims TOP20中增速最快的企业 [3]。

2.3.2. 新电池材料

2017年以来,我国与新能源汽车相关的锂电池材料发展迅速,如,新能源汽车产销量增长超过50%,锂离子电池产量增长超过40%,锂电池正极材料总产量增长超过50%,碳酸锂、氢氧化锂产量增长均超过50%,我国锂电池标杆企业宁德时代,2018年实现营收296.1亿元,同比增长48.1% [3]。

2.3.3. 金属材料和纤维材料

在C919大飞机上铝锂合金的试用,以及航母用甲板用钢的开发和利用,都代表我国在与航空和军事工业发展相关的金属材料和纤维材料方面取得了突破。在碳纤维领域,国内的光威碳纤公司2018年度实现主营业务收入14亿元左右,比上年同期增长45%;中国建材旗下的中复神鹰公司在2018年1月因为量产千吨级T800碳纤维干喷湿纺工艺而荣获国家科技进步一等奖。在玻璃纤维方面,中国建材的巨石公司已经成为全球最大的玻纤生产企业 [3]。

2.4. 生物产业

生物产业领域的分类,见表5 (详见《国家统计局:战略性新兴产业分类(2018)》) [1] [2]。

Table 5. Classification of biological industries

表5. 生物产业分类

在医疗器械、制药业领域以及在农业和林业使用的各种机械和化工产品领域,美国现在都处于世界领先位置。

2018年全球制药企业中。辉瑞、诺华、罗氏、默沙东、赛诺菲五大公司占据前五位,研发投入也是这五家最多。日本制药企业武田制药论规模,是东亚地区最大的,但在全球只能排在第19位。

全球营收在200亿美元以上的大型药企就有10家,而国内最大的医药企业,如江苏恒瑞和深圳迈瑞,目前年营业收入才达到200亿人民币左右,与美国相关生物领域大企业相比,还处于起步阶段 [3]。

2.5. 新能源汽车制造产业

新能源汽车制造包括整车制造,各种子系统如三元锂电、IGBT、电机等各种元器件研发生产等。在整车制造方面,比亚迪汽车成为国内唯一一家掌握三电核心技术的新能源车企。而国内最大电池制造商宁德时代的电动汽车电池使用量2020年1~9月达到19.2 GWh,其磷酸铁锂电池已经供应上海产特斯拉Model3。同时国内新势力造车也表现抢眼,截止2020年11月30日号收盘,蔚来汽车市值达到682亿美元,成为全球范围仅次于特斯拉的新势力造车公司;同样,来自国内的小鹏汽车以423亿美元的市值紧随其后。未来,中美在新能源汽车制造领域的竞争将会进一步加剧。

2.6. 新能源产业

新能源按照新的分类标准,可以划分为以下五类(见表6,详见《国家统计局:战略性新兴产业分类(2018)》) [1] [2]。

Table 6. Classification of new energy industries

表6. 新能源产业分类

以上领域中国的开发和利用都处于十分有利位置 [3],比如风电,太阳能发电中国都是全球第一,美国并不占优势。核电领域美国虽然处于第一集团,但并非领先世界。

2018年10月,美国能源部对中国两大核电高科技企业中广核和中核的禁运,但由于在核电领域,中国已经走出了一条独立自主的道路,可以无视、无惧美国的禁运。从长期来看,由于中广核和中核承担的核电站项目全世界最多,同时研发投资金额全世界最高,该领域我国逐渐走向世界领先是可以预期的。

2.7. 节能环保产业

节能环保产业按照新的分类标准,可以划分为以下三大类(见表7,详见《国家统计局:战略性新兴产业分类(2018)》) [1] [2]。

Table 7. Classification of energy conservation and environmental protection industries

表7. 节能环保产业分类

与美国的该方面产业相比,我国大力环保所产生的正面效果之一,就是我国环保相关的制造业出现了高速的发展。2017年,我国节能环保产业营收排在前五的企业为三聚环保、启迪桑德、龙净环保、华光股份、瀚蓝环境。其中三聚环保表现非常突出,营收从2014年的30.10亿元增长至2017年的224.78亿元,四年间增长了6.5倍,其快速增长主要得益于近年来巨大的政策红利 [3]。

3. 中美战略性新兴产业的未来发展展望

3.1. 信息技术将会加快追赶速度

从整体上看,美国在信息技术方面目前还是领先于世界,特别是在操作系统、芯片和软件技术等方面,优势更为明显,但是中国公司在平台方面,已经逐渐跟上来了,对操作系统和芯片的投入也在逐渐加大。

2019年10月,国家集成电路产业投资基金(二期)启动,募集资金将会大大超过一期;2020年8月4日,国务院又印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》的通知,指出:“聚焦高端芯片、集成电路装备和工艺技术、集成电路关键材料、集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发,不断探索构建社会主义市场经济条件下新一代信息技术等关键核心技术攻关新型举国体制”。未来,将真正打造中国人自己的半导体产业链。

3.2. 高端装备制造领域争取突破

在高端装备制造领域,美国最为核心的军工装备、航空航天和油气开采装备三块,除去航空产业以外,中国都有比较高的自主化程度,主要是以国企为主,民营企业参与比较少。当前,军工装备、航空航天、油气开采装备等领域都在不断的开放和吸引民营资本参与;未来,国企与民营企业的灵活组合,将是我国在这些产业方面的改革方向。自2018年开始,我国民营航天得到蓬勃发展,民营油气装备企业也在不断获得海外订单,这都是未来发展之路的积极探索 [3]。

3.3. 新材料领域下游带动上游产业发展

美国在新材料领域,总体上处于领先地位,但也不是绝对领先,材料最终还是要应用到下游产业的,具有下游产业带动上游新材料发展的特性。以电子科技为例,由于全球电子科技的制造企业已经大量转移到了以中国为中心的东亚国家,电子科技所需要的新材料技术,以及对应的产业化能力,大多掌握在东亚经济体手中 [3],所以,这是未来我国赶超的一个重要着力点。

3.4. 生物医药产业有巨大市场和机遇

纵观中美生物医药产业,从相关数据来看,中国的生物医药行业大概还只有美国10%至20%的规模。虽然差距明显,但中国生物医药产业的独有优势在于其拥有巨大的市场和消费能力、资本市场的鼎力支持以及伴随人工智能兴起的庞大数据样本;而且,生物医药产业已得到国内各级政府的全力支持,未来的大发展是值得期待的 [6]。

3.5. 新能源汽车中国前景光明

全球代表公司就是美国的特斯拉,但如果论产量,未来肯定还是中国最大,以比亚迪、蔚来为代表的一批新能源汽车制造企业在中国正在迅速崛起。在分工上,新能源汽车的电池制造技术当前是集中在中日韩手里,特别是中国的新能源汽车市场给新技术的应用带来了光明前景,总体而言,美国未来在该领域很难做到技术领先了。

3.6. 新能源中国领先世界

从当前的实际水平和技术来看,中国已经开始超越美国。风电、太阳能发电中国都是全球第一,在清洁能源方面,美国在世界上并没有优势;核电领域美国起步较早,属于世界第一集团,但在核电技术上没有特别领先之处;另外,核电站的大规模建设以后可能就主要集中在中国。

3.7. 节能环保产业前途远大

这个产业美国并不占优势,各种环保节能设备,反而是日本做得比较好,这跟日本自然资源短缺有关系,而自然资源丰富的美国,对节能的动力没有日本大。另外,各种环境污染治理和工厂污染处理,美国在这方面也没有明显领先于欧洲和日本。由于中国庞大的人口和复杂的自然环境,节能环保产业在未来大有可为。

4. 总结

综上所述,美国在与制造业密切相关的七大战略新兴产业领域明显领先的主要是新一代信息技术产业和生物产业,这也是七大产业里面利润最高、市场最大的产业,如美国市值最高的10家公司,前四位都是ICT公司,分别是苹果、Ahphabet、微软、亚马逊,这4家公司市值稳定在5000亿美元以上,也是全世界市值最高的前十企业。当然,中国也在这些领域有了一定基础,有了向上冲击的底气。

除此之外,在高端装备制造方面,我国与美国也有不小差距,比如高端的科研仪器仪表,还需要从美国大量进口。虽然我国国产油气装备厂家现在也在和美国公司争夺市场,但总体看,油气开采装备方面美国还是领先我国较多 [3]。另外,就是美国的先进军工装备和航空航天了,我国在军工和航空航天领域目前在加速追赶。

在新材料、新能源汽车、新能源、节能环保产业领域,我国除了新能源在份额上领先美国之外,其他方面总体还是处于落后位置;但中国上升趋势很快,在新材料、新能源汽车制造、节能环保等领域的发展令人鼓舞。未来,中美在这些战略性新兴产业的竞争会愈来愈激烈,中国的追赶速度也会加快。

文章引用: 于 博 , 孙 剑 (2020) 中美战略性新兴产业的现状对比与未来发展。 现代管理, 10, 996-1005. doi: 10.12677/MM.2020.106120

参考文献

[1] 国际数据公司(IDC). 2025年中国将拥有全球最大的数据圈[M]. 北京: 希捷联合国际数据公司, 2019.

[2] 腾讯研究院. 中美两国人工智能产业发展全面解读[EB/OL]. http://www.100ec.cn/Home/detail--6408621.html, 2017-08-06.

[3] 战略性新兴产业分类(2018) [Z]. 北京: 国家统计局, 2018.

[4] 《战略性新兴产业分类》新旧对照表[S]. 北京: 国家统计局, 2018.

[5] 宁南山. 2019年中美新兴产业竞争态势[EB/OL]. https://user.guancha.cn/main/content?id=87218&page=0, 2019-03-09.

[6] 中美生物医药行业对比 中国能否弯道超车?[EB/OL] http://finance.sina.com.cn/stock/hyyj/2018-06-08/doc-ihcscwxa0583327.shtml, 2018-06-08.

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