作者：鲁臻

　　聚焦当下，颠覆性、突破性的硬科技正在创造新的产业形态，信息技术、新能源、新材料、生物技术逐渐应用于各个领域，人工智能、大数据、云计算、机器人加速与传统行业相互融合，硬科技成果推动全球经济进一步向前发展。

　　2021年，作为十四五的开局之年，也是中国实现科技强国的关键时期。在“双循环”发展格局下，“补短板”的行业领域或不断受政策倾斜，时代硬科技如芯片、半导体、新能源汽车、生物安全等细分领域或将成为十四五政策重点扶持产业，迎国产替代中长期发展机会。

　　金融界上市公司研究院从资本市场角度观察，提炼了2021年有望继续大力发展的四大“硬科技”领域。

　　一、第三代半导体材料

　　半导体产业作为现代信息社会的基石，是支撑当前经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。近期受晶圆厂和封测产能吃紧影响，国内多家半导体厂商发布涨价通知函，同时，随着国产化替代、以及5G、汽车电子和AIoT等市场需求超预期增长，使得整个产业链的投资热度持续升温。

　　从技术角度来看，目前我国仅在设计、封装测试领域与国际领先技术差距较小，而半导体设备一直是短板。材料方面，现阶段，第三代半导体行业整体处于产业化起步阶段，相较于第一代、第二代半导体尚处于发展初期，国内和国际巨头基本处于同一起跑线。第三代半导体核心难点在材料制备，其他环节可实现国产化程度较高，加持国家在政策和资金方面的大力支持，行业技术追赶速度更快、门槛准入较低、国产化空间巨大。

　　政策端，国家2030计划和“十四五”国家研发计划都已经明确，第三代半导体是重要发展方向，现在到了动议讨论实施方案的阶段。

　　资本端，国家大基金是国家集成电路产业投资基金。国家大基金二期于2019年10月注册成立，注册资本2041.5亿元。2020年，大基金二期公开的投资项目有10个。其中12月份有3笔投资，分别是中芯国际、纳思达、长川科技，而年内有3笔投资均投向中芯国际。重点投资方向为集成电路行业上游环节，材料、存储、设备等细分领域。

　　根据《中国制造2025》的规划，2020年半导体核心基础零部件、关键基础材料应实现40％的自主保障，2025年要达到70％。但是调研机构IC Insights表示，截至2019年，中国半导体自制率约15.7％，预测2024年才能达到20％，国产化空间巨大。

　　从二级市场来看，2021年初至1月18日，半导体（申万二级）行业指数上涨14.86％，在全部细分行业指数中排名第三，其中半导体材料细分指数涨幅11.71％。个股方面，年初至今，中晶科技股价涨幅133.14％，韦尔股份和晶方科技股价分别上涨36.13％和35.75％，另有北方华创、思瑞浦、雅克科技、澜起科技等18家上市公司股价涨幅超过10％。

　　二、5G+

　　5G作为第四次工业革命的关键技术，对社会、经济的促进作用已经成为全球共识。据中国信通院估算，5G在2020、2025和2030年的直接产出分别是4840亿元、3.3万亿和6.3万亿元，十年的年均复合增速为29％；期间的间接产出则分别为1.2万亿元、6.3万亿元、10.6万亿元，年均复合增长率为24％。

　　从技术角度来看，据德国专利信息分析机构IPytics公布的数据显示，截至2020年10月，全球批准的17179项5G专利中，有6372项来自于华为，排名全球第一，同时华为5G标准必要专利数也是全球第一，为2993件。另据《中国互联网发展报告2020》蓝皮书显示，从2020年开始，全球5G网络将有三分之一来自中国技术。

　　另据IoT Analytics数据，国内三大运营商已占全球蜂窝物联连接的75％，其中仅中国移动就占全球一半以上的蜂窝物联连接，中国电信占10％，中国联通占11％。标准方面，中国产业链主导的NB-IoT已成为重要蜂窝物联技术，在2020年7月NB-IoT更纳入5G标准，生命周期和应用场景极大扩展，成为5G生态重要组成部分。

　　2020年是中国5G大规模建设的第一年，也是5G规模商用的元年。工信部数据显示，截至2020年底，我国已建设超70万个5G基站，我国5G终端连接数已超1.8亿。同时，2021年全国工业和信息化工作会议和三大运营商2021年工作会议指出，2021年我国将新建5G基站60万个以上，相比2020年继续提速。

　　5G的一大特点是通信网络由面向单个消费者拓展到面向千行百业。随着5G建设持续推进，围绕5G的云计算、网络、边缘计算、终端和垂直行业的深度融合等应用有望蓬勃发展，推动整个5G产业链的良性成长。

　　三、工业互联网

　　工业互联网是5G商业化应用的主赛道，是融合发展的技术，物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术与制造业深度融合产生的新型技术形态。2020年7月3日，3GPP宣布5GR16标准冻结，宣告了“工业5G”时代来临。R16标准从多方面支持5G垂直行业应用，奠定了“5G+工业互联网”的产业基础。

　　2020年疫情防控期间，借助实时感知、数据交互等，工业互联网助力企业复工复产，产业智能升级。随着新型基础设施建设的加快推进，工业互联网将迎来更加广阔的发展空间。

　　据中国工业互联网研究院数据显示，2019年中国工业互联网产业增加值规模达3.41万亿元，增速达22.14％，同比增长2.97个百分点。目前，全国“5G+工业互联网”相关建设项目超过1100个，已经涌现出机器视觉检测、精准远程操控、现场辅助装配、智能理货物流、无人巡检安防等一系列应用成果。

　　1月15日，工业和信息化部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021—2023年）》，提出“五大目标+11项任务”，助力产业加速成长。包括在10个重点行业打造30个5G全连接工厂、打造3-5个具有国际影响力的综合型工业互联网平台等目标。尤其是在技术创新领域，《行动计划》重点提出要提升工业芯片、工业软件、工业控制系统等供给能力，支持我囯工业软件和工业控制系统产业的发展。

　　实际上，经过多年发展，尽管我国的工业软件产业取得了一定进步，但与发达国家之间还有很大差距，普遍存在着产品服务自给率低、研发实力薄弱、领军企业少、生态体系不健全、关键技术受制于人等问题，影响了我国制造业转型升级。尤其是近几年国际政治经济环境的不确定性增大，导致我国工业软件产业在自主可控方面面临着前所未有的挑战。如2018年4月，在“中兴事件”中，美国EDA公司Cadence率先对中兴禁售软件工业软件，紧接着美国针对我国禁售核电行业工业软件；2019年8月，华为被禁止与工业软件领域的四个国际领先厂商，即EDA软件厂商Synopsys、Cadence、Mentor，以及仿真软件厂商Ansys合作；2020年6月，哈工大、哈工程等高校被禁用MATLAB。

　　华安证券研报观点认为，工业软件已成为“十四五”期间新的五大产业基础之一，长期存在五倍增长空间，工业软件关系着产业链、供应链自主可控，在双循环新格局下，国产替代将是其未来发展的核心驱动力。截止2019年，中国市场规模已达1720亿元，同比增长16.5％，高于全球平均水平。若将嵌入在硬件设备中的工业软件也包含在内，保守估计中国工业软件的市场规模已达到5000亿元。

　　四、人工智能

　　后疫情期间，人工智能在医疗、非接触服务、城市治理、教育等领域将全面铺开，加速了与传统行业的全面融合并创造新的人工智能生态。

　　当前，人工智能已经形成完整的产业链，产业环节主要包括基础层，技术层、场景应用层，当前基础层的算力和技术层的算法均在持续积累阶段、日渐成熟的过程中，而场景应用层由于起步较晩、进度较慢，但在疫情的持续催化下呈现快速发展态势。

　　其中，算力是人工智能基础层的核心，芯片是其核心载体。当前国内AI芯片快速发展，芯片算力从毎秒百次浮点运算数提高到毎秒万亿次。华西证券预测，2024年国内AI芯片市场规模可达785亿元，未来几年的年均复合増速突破45％。

　　算法则是人工智能技术层的关键，主要包括感知、认知、执行三个部分。基于深度学习的神经网络算法不断发展，感知和认知会不断迭代，效率逐步提高。目前来看，基于感知的方式，语音智能和图像智能是两大主流算法方向。

　　华西证券研报观点认为，语音智能领域，赛道龙头科大讯飞、云知声、思必驰已经展现较强的卡位优势，至2021年国内语音智能市场规模有望达到约200亿元；图像智能领域，随着5G技术推动边缘和端计算发展，使图像分析更靠近客户节点，图像识别正在日趋成熟，预计2021年我国图像智能市场规模将达到1120亿元。赛道龙头包括依图科技、云从科技、商汤科技、旷视科技等四小龙，此外海康威视、虹软科技也已经在各自场景形成较强竞争优势。

　　资本市场上，近两年，人工智能企业加速IPO进程。其中，2019年专注机器视觉算法的虹软科技上市；2020年分别有智能扫地机石头科技、AI芯片领导者寒武纪、智能电动滑板车九号公司等企业上市。同时2020年相继有海天瑞声、依图科技、云知声、云从科技、云天励飞等多家企业披露招股说明书，此外，商汤科技、旷视科技等也曾报道过拟上市的计划，预计2021年将是人工智能企业IPO大年。随着产业成熟度不断提升，资本市场对人工智能行业关注度有望提升。

　　“十四五”规划提出将人工智能放在前沿领域的首要位置，地位更加凸显，在政策和资本的推动下，作为新基建的重点方向之一，预计人工智能行业将会快速发展。