2023技术趋势报告

亿欧智库https://www.iyiou.com/research CopyrightreservedtoEOIntelligence,January2023 研 究 报 告 2023技术趋势报告 前言 百年未有之大变局，科技必须自立自强。 新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，科学研究范式正在发生深刻变革，学科交叉融合不断发展，科学技术和经济社会发展加速渗透融合。科技创新广度显著加大，宏观世界大至天体运行、星系演化、宇宙起源，微观世界小至基因编辑、粒子结构、量子调控，都是当今世界科技发展的最前沿。 亿欧智库长期关注技术创新与产业经济的结合，深知预判技术趋势的重大意义，在2020年疫情之初就曾发布《2020技术趋势报告》。三年抗疫，曙光已现。特殊时期的社会需求促使新技术加速发展，不可不察。 亿欧智库认为，2023年，在信息技术、低碳技术、生物科技、智能电动汽车、航天科技等多个领域，新一轮产业革命正在酝酿。特此展望，以飨读者。 2 目录 CONTENTS 1 技术趋势洞察 2 技术趋势展望 3 2023年趋势性技术发展及影响 3.16G通信 3.2新一代半导体材料 3.3数字免疫系统 3.4低碳技术 3.5脑机接口 3.6合成生物 3.7车路云一体化 3.8钠离子电池 3.9小卫星 4 附录：值得关注的企业 信息与低碳 生物科技 钠离子电池 理想能量密度接近磷酸铁锂，量产成本预计可降低20%以上，替换空间巨大 08 合成生物 随着基因测序、基因编辑与微生物培养效率大幅提高，可用于医药、能源、化工、材料等领域 06 车路云一体化 单车智能+车路协同，进一步提升交通效率和安全性，带来城市交通的革命性变化 07 脑机接口 “侵入式”与“非侵入式”接口各擅胜场，伴随硬件和算法进步，将应用在医疗、娱乐等领域 05 6G通信 新的通信技术变革将打造出集“地面通信、卫星通信、海洋通信”于一体的全连接通信世界 01 数字免疫 运用人工智能技术，模拟生物免疫系统运作方式，保障系统安全性和稳定性 03 新一代半导体材料 应用于通信、能源、电力、光伏、汽车等领域，降低能耗与碳排放 02 低碳技术 清洁高效利用能源及资源,减少或消除二氧化碳排放，实现经济、环境和社会综合效益 04 智能电动汽车 航天 小卫星 小卫星成本低，效率高，其“大规模制造”模式堪比汽车产业，可强力带动上下游产业链发展 09 亿欧长期关注技术创新与产业经济的结合。《技术趋势报告》为亿欧智库年度品牌报告。亿欧智库在2023年新技术趋势的筛选过程中： 强调在多个产业方向上都具备应用潜力和深远影响的技术； 倾向于那些采用此前未曾用过的知识、满足现在未能满足需求的创新； 对于成熟度较高、市场格局基本形成的新兴技术不予考虑； 对于在原有技术之上更新迭代而非颠覆式创新的新兴技术不予考虑； 亿欧智库：2023年技术发展所处阶段 指标 技术阶段 技术承接性 交叉影响性 资源持续性 颠覆革新性 经济重铸性 爆发期 分子育种车路云一体隐私计算脑机接口 ChatGPT 蛰伏期 云网融合LCoS显示4D打印数字永生 上升期 低碳技术小卫星柔性机器人钬激光钠离子电池数字免疫6G通信 复苏期 合成生物车用芯片新一代半导体类脑芯片 对于本次技术趋势选择，亿欧智库从技术发展视角、技术应用视角和商业落地视角出发，采用五大衡量指标对潜在技术进行遴选。五大指标分别是技术承接性、交叉影响性、资源持续性、颠覆革新性和经济重铸性，该五大指标为综合型评判指标，符合3项指标及以上的新技术为本次重点关注技术趋势。 同时，根据此次技术遴选后所属类型，亿欧智库将其归纳为信息与低碳、生物科技、智能电动汽车、航天四大领域，并认为此四大领域未来3-5年内将会成为新兴技术的密集发展领域。 基于以上方法论，亿欧智库从本次众多技术中，甄选出6G通信、新一代半导体材料、数字免疫、低碳技术、脑机接口、合成生物、车路云一体化、钠离子电池、小卫星共计9项新技术重点关注。 衡量指标注释： 技术承接性：指新技术的发展具有连贯性，是上一代技术的必然承接或替代革新 交叉影响性：新技术的出现或发展会对其他技术的应用发展造成一定的推动影响 资源持续性：新技术的发展能延长现有材料使用寿命，提高能源循环利用效率，对社会资源可持续发展具有重要影响 颠覆革新性：新技术的发展具有颠覆性影响，对社会发展和时代进步造成深远变革 经济重铸性：新技术的发展可以重塑企业价值，改变现有商业模式，对经济结构发展造成重要影响 目录 CONTENTS 1 技术趋势洞察 2技术趋势展望 3 2023年趋势性技术发展及影响 3.16G通信 3.2新一代半导体材料 3.3数字免疫 3.4低碳技术 3.5脑机接口 3.6合成生物 3.7车路云一体化 3.8钠离子电池 3.9微小卫星 4 附录：值得关注的企业 技术趋势展望 从核心元器件以及主机的集成制造，再到人机交互界面的升级完善和用于连接主机的网络铺设，最终达到技术的大规模应用阶段，方能大规模地提高生产率。移动互联网浪潮，仅用十余年时间便完整地走完了上述全过程，然而这仅仅是第三次技术革命的尾声。 以数据和算力为基础的人工智能技术革命，有望像过去三次技术革命一样，彻底地改变人类的生产方式、组织方式和生活方式。人类目前已经走在了这次人工智能技术革命的前夜。中国在最基础的海量数据储备和可得性上已经傲视全球，在人工智能技术、芯片设计、主机制造和网络铺设领域亦不遑多让。 中美互联网科技巨头从2017年开始面临的增长瓶颈，本质是技术红利的枯竭。第三次技术革命孕育的胜利者们，仍在摸索通向“基业长青”的突破口，期望引领下一次产业革命。疫情所加速的数字化狂热，在2022年下半年渐趋理性，科技巨头优化人员结构、调整技术研发方向，现实考验在2023年仍将持续。下一代主机产品将是胜利者的桂冠，引领并带动技术发展潮流，至2030年有望为全球GDP带来14%的额外增长。 下一代主机产品，应当具备在消费者市场持续提高渗透率的能力，其体验和性能将远超智能手机；下一代主机企业，将成为新的产业链核心并不断扩大其技术领先优势。多模态的人机交互方式，决定了下一代主机的产品形态可能不止一种：智能电动汽车、虚拟现实设备、柔性显示设备、家庭服务机器人、可穿戴设备乃至脑机接口都具备潜力，突破可能出现在2023年。 信息技术的基础作用将改变其他技术领域的增长范式，亦为下一代主机产品提升体验和性能的关键。2022年，各国竞相追求独立自主的集成电路设计和制造能力，这一趋势将在2023年为后摩尔时代的集成电路技术发展带来更多变数；与此同时，数字经济与低碳发展将相辅相成，进入发展新阶段。 亿欧智库：2023年趋势性技术发展展望 6G通信新一代半导体材料 数字免疫低碳技术脑机接口合成生物 车路云一体化 钠离子电池 小卫星 1960 19802000 20202025e2030e时间 研发进步期 成熟发展期 商业落地期 转化临界点 目录 CONTENTS 4 1 技术趋势洞察 2 技术趋势展望 32023年趋势性技术发展及影响 3.16G通信 3.2新一代半导体材料 3.3数字免疫 3.4低碳技术 3.5脑机接口 3.6合成生物 3.7车路云一体化 3.8钠离子电池 3.9小卫星 附录：值得关注的企业 6G通信技术作为5G技术的下一代升级版技术，目前尚没有精确定义。但行业对6G目标的基本预测，是带宽、时延、终端容纳密度等多项指标相比5G提升至少10倍以上。6G既是未来通信技术创新的源头，又是相关行业应用的发展前提。6G通信将是中国经济未来十年甚至更长时间繁荣发展的新型信息基础设施，具有“高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效”等特点。 ×10 ×10 ×30 亿欧智库：6G通信技术关键指标相比5G的提升 容量… 能源效率 ×10 用户体验（10… ×3006G 5G 定位精度（1cm） ×10 时延（1ms） 设备密度… 发展历程 6G技术的研发以中美欧三方为主。此外，日韩等国也在投入研发。 2017年9月，欧盟启动为期三年的6G基础技术研究项目，主要任务是研究可用于6G通信网络的下一代向前纠错编码技术、高级信道编码以及信道调制技术。 2019年3月，美国联邦通讯委员会决定开放“太赫兹波”频率段，启动6G研究。由于在5G时代的发展相对落后，美国更希望借助低轨卫星技术优势，发展空天海地一体化通信、卫星互联网通信。2022年初，北美NextG联盟进一步推出6G路线图。 2021年12月，欧洲6G智能网络和服务行业协会(6G-IA)宣布启动智能网络和服务协定(SNSJU)，并通过 2021-2022年智能网络和服务研究与创新工作计划(SNSR&IWP2021-2022）。 韩国政府计划在2028年率先实现6G商用；日本于2020年6月发布《B5G推进战略纲要》，提出2025年逐步完成6G基础技术研发；2022年4月，日本6G标准推进组织“Beyond5G促进联盟”公布了日本将向国际标准组织ITU提交的6G（日本称为Beyond5G）技术愿景需求草案，试图重塑6G市场格局，恢复日本在2G、3G时代曾经拥有的主流地位。 技术现状 2020年之后，随着5G网络规模化商用，全球6G研发战略布局已全面展开。 欧盟提出了相对清晰的规划路线图，在2020年第三季度完成了6G产学研框架项目；芬兰发布了6G白皮书——《面向6G泛在无线智能的驱动与主要研究挑战》，对6G的愿景和技术应用进行了系统性展望。 5G网络正在向5G-Advanced方向演进，原有的5G三大应用场景——高速率、低时延、大连接的关键指标能力将有量级提升，在原有5G网络应用场景基础上又加入了“上行超带宽”、“宽带实时交互”、“通信感知融合”三大应用场景。在6G网络中，还会产生如“通感算控融合”、“天地一体化”、“联邦AI”等新的应用场景，并可能派生出一些新的关键指标，包括“安全性”、“覆盖特性”、“网络智能化程度”等。 6G可以继续增强移动宽带(eMBB)、海量机器类型通信(mMTC)、超可靠低延时通信(uRLLC)等应用场景,还支持一些前瞻性的场景，如“以人为本”的服务、远距离与高机动通信、通信计算控制定位和传感融合、遥控全息无人系统等。6G还可以与多种新技术如云计算、边缘计算、人工智能、区块链等新技术相结合，从而通过6G实现“随时随地随心”的智能移动社会，打造“一切智能和群体智能”的世界。 中国电信运营商和设备厂商已在大力研究6G通信技术，根据当前规划，有望在2030年领先全球实现商用。 技术商业场景 从2020年中国开始大规模建设5G基础设施开始，截止目前，5G签约用户已超过7亿，消费场景的优势主要体现为数据传输速度更快；作为5G应用的突破重点，垂直行业的5G应用仅是初见成效，但远未进展至爆发阶段，6G有望助力垂直行业实现转型。 亿欧智库：6G技术应用场景预测 6G通信的新特征，有望实现随时随地、无处不在的高质量和高可靠服务,融合“空-天-陆-海”；卫星通信网络、地面通信网络、海洋通信网络的综合应用，可为基站毁坏的地区、偏远地区乃至无人区提供通信便利。 第三代半导体材料以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为主，具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。 第三代半导体材料与前两代半导体材料最大的区别在于带隙的不同。第一代半导体材料属于间接带隙、窄带隙；第二代半导体材料属于直接带隙，同样也是窄带隙；第三代半导体材料则是全组分直接带隙，宽禁带。和前两代半导体材料相比，更宽的禁带宽度允许材料在更高的温度、更强的电压与更快的开关频率下运行。 SiC和GaN衬底和外延技术壁垒高，长晶速度慢、杂质控制难度高，2023年的材料供应仍将为寡头垄断格局。