《2023年技术和创新报告》内容精选：20张好图看全球技术创新

宏观研究 证券研究报告 宏观专题2023年04月10日 【宏观专题】海外论文双周志第16期 20张好图看全球技术创新 ——《2023年技术和创新报告》内容精选 华创证券研究所 证券分析师：张瑜 电话：010-66500887 邮箱：zhangyu3@hcyjs.com执业编号：S0360518090001 联系人：夏雪 邮箱：xiaxue@hcyjs.com 相关研究报告 《【华创宏观】因子投资与机器学习及业绩归因 ——海外论文双周志第15期》 2023-03-23 《【华创宏观】对接高标准经贸规则也是需要重视的改革动能——政策观察双周报第54期》 2023-03-21 《【华创宏观】SVB会是美国流动性危机的吹哨者吗？》 2023-03-12 《【华创宏观】疫后首份财政预算草案：强不强？钱花哪？怎么筹？》 2023-03-07 《【宏观专题】定量测算居民提前还款可能造成的影响》 2023-03-07 核心观点：从UNCTAD长达200+页的《2023年技术和创新报告》中精选20张好图、分六大章节全观全球技术创新。全报告精译欢迎联系我们或者对口销售索取。第一章介绍17项前沿技术基本情况，包括市场规模、技术来源以及有关知识来源。第二章是单独看绿色前沿技术，介绍其中两大“潜力股”— —绿氢技术和电动汽车。第三章是看各国对于迎接新一轮技术变革的准备情况，准备越好的国家才越有可能抓住机遇成为“领头羊”。第四章是构建二维 分析框架，进一步考察哪些国家更有可能抓住绿色发展机遇，以及选择哪类技术可能更合适。第�章是构建另一个二维分析框架，考察哪些国家更有可能抓住工业数字化转型（工业4.0）的发展机遇。第六章则是构建第三个二维分析框架，综合考虑绿色发展和数字化转型，考察具体选择拓展哪些产品更有利于 经济发展和环保。 一、17项前沿技术：市场规模&技术来源 图1、17项前沿技术包括什么。可分为三大类：工业4.0技术（包括AI、物联网等8项技术）、绿色和可再生能源技术（包括太阳能光伏等7项技术）、其他技术（包括纳米技术、基因编辑）。 图2、17项前沿技术市场规模几何？2020-2030年，估计17项前沿技术市场价值总额从1.5万亿美元升至9.5万亿美元。其中，物联网占比近半，从0.74 万亿美元升至4.4万亿美元；AI技术从650亿美元升至1.6万亿美元。绿色前 沿技术中，电动车和绿氢发展潜力巨大。电动车技术从1630亿美元升至8240 亿美元；绿氢技术从10亿美元升至890亿美元。 图3、顶尖前沿技术的提供者来自哪些国家？前沿技术主要来自少数国家，尤其是美国、中国和西欧国家。分类别看，工业4.0前沿技术主要来自美国企业，其中，中国企业提供了部分5G技术和无人机技术。绿色前沿技术方面，除美国外的其他发达国家企业是主要提供者。中国企业则是太阳能光伏技术的主要 提供者。 图4、目前哪类前沿技术积累知识最多？用前沿技术有关的出版物（论文等）和专利授权数量作为知识的衡量指标。过去的二十年里，前沿技术相关出版物和专利申请的数量飙升。在工业4.0前沿技术方面，人工智能有438,619篇出 版物和214,365项专利；机器人技术有276,027篇出版物和122,940项专利； 物联网有139,805篇出版物和147,906项专利。在绿色前沿技术方面，电动汽 车有79,732篇出版物和206,049项专利；风能有37,514篇出版物和58,134项 专利。 图5、谁掌握着前沿技术有关知识？美国和中国在前沿技术有关知识方面占据主导地位，合计占全球前沿技术有关出版物约30％，占有关专利数量近70％。图6、绿色前沿技术专利授予数量领先的国家有哪些？ 二、绿色前沿技术中的两大“潜力股”：绿氢和电动汽车 图7、哪些地区最具生产绿氢的潜力？发展中经济体聚集的撒哈拉以南非洲、中东等地绿氢生产潜力最大，欧洲生产潜力最弱。预计欧洲自身绿氢产能无法满足自身需求，要从其他地区进口。 图8、全球电动汽车存量前十国家的变化：2010年、2015年、2020年。 三、各国做好迎接技术变革的准备了吗？ 图9、各经济体准备指数排名。为了评估国家使用、采纳和适应前沿技术的准备情况，该报告引入“准备指数”，综合考察了各国在ICT、劳动力技能、研发、工业能力和金融功能等方面的情况。主要国家排名情况：美国、瑞典、新加坡、瑞士和荷兰准备指数排全球前5，俄罗斯排名第31位，中国第35，巴 西第40，印度第46，南非第56。 图10、准备指数分项指标排名情况。相较其他分项指标，发展中国家在ICT 与劳动力技能方面的排名更偏低。 图11、准备得越充分，前沿技术采用情况越好。用前沿技术有关商品（如工业机器人、电动汽车）的进口额表示前沿技术采用情况，将其与准备指数做回 归。结果显示，准备指数与前沿技术采用情况呈正相关。 四、哪些国家更可能抓住绿色发展机遇？ 图12、一个二维分析框架：前提条件×政策响应。该报告构建了一个“前提条件×政策响应”的二维分析矩阵，用来考察各国是否有可能、以及有多大把握抓住绿色发展机遇。所谓前提条件，是指一国本身已有的自然资源、技术水 平、市场条件（比如国内市场大小）、工业生产能力等。 共分为四种情景：1）强前提+强政策=窗口已开。例如：中国的太阳能光伏。2）强前提+弱政策=窗口待开。许多发展中国家处于该情景。例如：中国的风电行业。3）弱前提+强政策=窗口近在眼前。例如：泰国和越南的生物质行业。4）弱前提+弱政策=窗口远在天边。例如：墨西哥和巴基斯坦的生物能源行业。图13、针对绿色技术的分析框架。两维度分析框架——技术成熟度与可贸易程度。对于不同特征的绿色技术，后发国家想要发展需要的先决条件以及投入等存在差别，发展路径也存在差异。从技术成熟度角度讲，比较成熟的技术可以通过从先进国家进口有关设备起步，而不太成熟的技术则需要本国进行大量的研发投入。从可贸易程度上，可贸易性是指与技术有关的产品是否便于进行国际贸易，影响的是有关产业的国际竞争形势和学习模式。 图14、17项前沿技术的成熟度情况。技术成熟度并没有统一的衡量标准，该报告选择的方法是考察专利申请日期及其引用的专利发布日期（称为平均“引用日期”）之间的时间间隔。成熟技术往往在很多年前就有相关专利的发布，因此该时间间隔会比较长。 根据上述衡量方法，前沿技术中最成熟的是人工智能，其专利平均申请年份是 2014年，专利平均引用日期是2005年，间隔为8.72年。最不成熟的则是物联 网，专利平均申请年份为2017年，平均引用年份为2016年，间隔仅为1.4年。图15、衡量技术可贸易程度的三个维度：资本设备的可贸易性、能源生产技术的可贸易性、产成品的可贸易性。 �、哪些国家更可能抓住工业数字化转型的发展机遇？ 图16、哪些国家更可能从工业4.0扩散中受益？该报告构建了一个二维分析框架：制造业技术能力×劳动力技能水平。工业制造能力和劳动力技能水平均足够高的国家才最有可能转向智能制造。该报告用高技能就业人口占就业总人数的比例表示劳动力技能水平，用高技能和技术密集型制造业出口占总出口比例表示制造业技术能力。 根据该二维分析框架，将国家分成四组。1）高技术×高技能：包括美国，欧洲、东亚和东南亚的许多国家。2）高技术×低技能：包括中国、印度、墨西哥、泰国和越南。3）低技术×高技能：包括许多严重依赖大宗商品出口的国家，如阿根廷、巴西、智利、哈萨克斯坦和尼日利亚。4）低技术×低技能：大多数发展中国家均在此类。 六、如何实现价值链的双重转型——产品更复杂且更环保？ 图17、产品复杂度与低碳环保可否兼得？所谓绿色发展机遇，本质是上指在经济增长的同时减少碳排放，体现到产品的生产上，即生产技术更复杂（意味着附加值更高）且碳足迹更低（碳排放量低）的产品。基于此，该报告构建了产品复杂度指数（衡量产品的技术复杂程度）和碳足迹指数（包括人均碳排放 量与单位GDP碳排放量两种碳足迹衡量方式）两个指标，目标就是寻找复杂 度指数高且碳足迹指数低的产品。 第一个要回答的问题是：高复杂度与低碳足迹可否兼得？数据表明：产品复杂度指数与用人均碳排放量衡量的碳足迹指数正相关，但是与用单位GDP碳排放量衡量的碳足迹指数负相关。意味着伴随一国的产品向高技术（带来高附 加值）含量方向发展，可能会带来单位GDP碳排放量下降，进而降低该国经 济发展的碳足迹。 图18、各国还有多少挖掘更复杂且更环保产品的潜力？“3000”是一个阈值当一国现有产品种类数＜3000时，随着现有产品种类数增加，更复杂且更环 保的潜在新产品选择更多，但当一国现有产品种类数＞3000时，随着现有产品种类数增加，更复杂和更环保的潜在新产品选择往往更少。 图19、最好的产品选择是什么？该图列举了复杂度和环保程度双高、在所有产品中排名前20的产品种类。 图20、影响复杂度和碳足迹的因素 风险提示：理解和翻译偏差 投资主题 报告亮点 从200+页《2023年技术和创新报告》中精选20张好图，便于阅读和理解。 投资逻辑 UNCTAD发布《2023年技术和创新报告》，聚焦绿色能源革命带来的发展机遇，分析了17项前沿技术的市场规模及创造就业能力，并考察各国对于抓住前沿技术发展机遇的准备情况，编制了“准备度指数”，从分项指标可以看到各国若要抓住绿色发展机遇亟需提升的领域。此外，该报告还分析了国际贸易市场上43,000种产品的复杂度（生产技术要求，越高意味着附加值高）和碳足迹（环保程度，越低意味着越环保）情况，为各国寻找更高附加值且更环保的产品多样化发展路径作出指示。 本文从该报告精选20张图，全观全球技术创新情况及其蕴含的发展机遇。 目录 一、打开绿色窗口——低碳世界的技术机遇&2023年技术和创新报告6 （一）17项前沿技术：市场规模&技术来源6 1、17项前沿技术包括什么6 2、17项前沿技术市场规模几何？6 3、顶尖前沿技术的提供者来自哪些国家？7 4、目前哪类前沿技术积累知识最多？9 5、谁掌握着前沿技术有关知识？10 6、绿色前沿技术专利授予数量领先的国家有哪些？11 （二）绿色前沿技术中的两大“潜力股”：绿氢和电动汽车11 7、哪些地区最具生产绿氢的潜力？11 8、全球电动汽车存量前十国家的变化：2010年、2015年、2020年12 （三）各国做好迎接技术变革的准备了吗？13 9、各经济体准备指数排名13 10、准备指数分项指标排名情况14 11、准备得越充分，前沿技术采用情况越好14 （四）哪些国家更可能抓住绿色发展机遇？15 12、一个二维分析框架：前提条件×政策响应15 13、针对绿色技术的分析框架16 14、17项前沿技术的成熟度情况17 15、衡量技术可贸易程度的三个维度18 （🖂）哪些国家更可能抓住工业数字化转型的发展机遇？19 16、哪些国家更可能从工业4.0扩散中受益？19 （六）如何实现价值链的双重转型——产品更复杂且更环保？20 17、产品复杂度与低碳环保可否兼得？20 18、各国还有多少挖掘更复杂且更环保产品的潜力？21 19、最好的产品选择是什么？22 20、影响复杂度和碳足迹的因素23 图表目录 图表117种主要的前沿技术6 图表2前沿技术的市场规模估算7 图表3前沿技术的提供者来自哪些国家8 图表4（1）2000-2021年，前沿技术有关出版物的数量9 （2）2000-2021年，前沿技术有关专利申请数量9 图表5（1）不同类别前沿技术有关出版物中，中美所占份额10 （2）不同类别前沿技术有关专利中，中美所占份额10 图表6绿色技术专利授予数量领先的国家11 图表7到2050年各地区生产绿氢的技术潜力（单位：EJ）12 图表8电动汽车存量Top10国家：2010年、2015年、2020年12 图表9主要国家和地区2022年准备指数排名13 图表10不同收入经济体的准备指数分项指标排名情况14 图表11准备指数与前沿技术采用情况的相关性，2021年数据15 图表12一国能