我国智能制造的基本现状和基本架构是什么

我国智能制造的基本现状和基本架构是什么,第1张

我国智能制造发展基础和支撑能力明显增强
我国智能制造发展迅速、发展战略清晰。2016年12月8日,我国工业和信息化部、财政部联合制定的《智能制造发展规划(2016–2020年)》(以下简称《规划》)颁布。根据《规划》,2025年前,我国推进智能制造发展实施“两步走”战略。第一步,到2020年,智能制造发展基础和支撑能力明显增强,传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展;第二步,到2025年,智能制造支撑体系基本建立,重点产业初步实现智能转型。
《规划》要求到2020年实现四个具体目标:
目标一:智能制造技术与装备实现突破。研发一批智能制造关键技术装备,具备较强的竞争力,国内市场满足率超过50%。突破一批智能制造关键共性技术。核心支撑软件国内市场满足率超过30%。
目标二:发展基础明显增强。智能制造标准体系基本完善,制(修)订智能制造标准200项以上,面向制造业的工业互联网及信息安全保障系统初步建立。
目标三:智能制造生态体系初步形成。培育40个以上主营业务收入超过10亿元、具有较强竞争力的系统解决方案供应商,智能制造人才队伍基本建立。
目标四:重点领域发展成效显著。制造业重点领域企业数字化研发设计工具普及率超过70%,关键工序数控化率超过50%,数字化车间/智能工厂普及率超过20%,运营成本、产品研制周期和产品不良品率大幅度降低。
宏观地看,制造业是数字经济的主战场。近年来,制造企业数字化基础能力稳步提升,制造业企业设备数字化率和数字化设备联网率持续提升。根据前瞻产业研究院《高质量发展新动能:2020年中国数字经济发展报告》的数据,2019年,规模以上工业企业的生产设备数字化率、关键工序数控化率、数字化设备联网率分别达到471%、495%、410%,工业企业数字化研发设计工具普及率达到693%。数字化率指标直接反映了我国智能制造转型升级的进展速度。
我国已经形成系列先进制造业产业集群。根据赛迪研究院对我国先进制造业集群空间分布的研究成果,我国已形成以“一带三核两支撑”为特征的先进制造业集群空间分布总体格局。环渤海核心地区主要包括北京、天津、河北、辽宁和山东等省市,是国内重要的先进制造业研发、设计和制造基地。其中,北京以先进制造业高科技研发为主,天津以航天航空业为主,山东以智能制造装备和海洋工程装备为主,辽宁则以智能制造和轨道交通为主。长三角核心地区以上海为中心,江苏、浙江为两翼,主要在航空制造、海洋工程、智能制造装备领域较突出,形成较完整的研发、设计和制造产业链。珠三角核心地区的先进制造业主要集中在广州、深圳、珠海和江门等地,集群以特种船、轨道交通、航空制造、数控系统技术及机器人为主。中部支撑地区主要由湖南、山西、江西和湖北组成,其航空装备与轨道交通装备产业实力较为突出。西部支撑地区以川陕为中心,主要由陕西、四川和重庆组成,轨道交通和航空航天产业形成了一定规模的产业集群。
中国制造业主要领域发展情况:
以工业互联网、工业机器人、高端数控机床和半导体产业为例
(1)新一代信息技术与智能制造的结合:工业互联网发展迅速
工业互联网发展迅速。新一代信息技术与制造业的深度融合发展,是推动制造业升级的重要引擎。其中,工业互联网又是这个融合过程中的核心。工业互联网与我国智能制造发展正相关。2018年、2019年我国工业互联网产业经济增加值规模分别为142万亿元、213万亿元,同比实际增长分别为557%、473%,占GDP比重分别为15%、22%,对经济增长的贡献分别为67%、99%。2018年、2019年我国工业互联网带动全社会新增就业岗位分别为135万个、206万个。从这个数据来看,中国工业互联网的发展已经形成全新的动能。
工业互联网发展存在三大痛点。我国工业互联网仍处于发展初期,标准架构还在探索之中,商业模式尚不成熟,技术、人才、安全等方面存在瓶颈和短板,推广应用的艰巨性和复杂性并存,需要保持耐心、稳中求进。具体而言,存在三大问题:
一是数据流动与融合问题。主要体现在三个方面。首先,是设备互联互通信息孤岛问题。例如,一条生产线涉及大量不同的设备底层通信和数据交互协议等,要实现设备之间有效的数据流动和融合,难度较大。其次,在目前的人工智能发展阶段,对依托工业生产所产生的大数据进行智能化自动决策依然是有难度的。最后,工业互联网设备的专用软件难以通用也是当前工业互联网发展的一个较大瓶颈。
二是对成本和安全问题考虑不足。一方面,存在成本问题。例如,工业互联网安全涉及专业人员、数据中心、云计算等方面的成本。另一方面,存在安全挑战。例如,工业互联网的数据泄露和网络攻击风险等。
三是工业互联网的盈利模式依然需要摸索。工业互联网行业标准多,涉及各个制造业的垂直领域,专业化程度高,难以找到通用的盈利和发展模式。
2020年6月30日召开的中央全面深化改革委员会第十四次会议就工业互联网发展提出了明确要求。会议强调,加快推进新一代信息技术和制造业融合发展,要顺应新一轮科技革命和产业变革趋势,以供给侧结构性改革为主线,以智能制造为主攻方向,加快工业互联网创新发展,加快制造业生产方式和企业形态根本性变革,夯实融合发展的基础支撑,健全法律法规,提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平。由此看来,从2020年开始,在未来一段时期内,工业互联网会是智能制造最为关键的国家战略。
(2)我国工业机器人发展迅速
政策方面,我国对工业机器人的支持具有长期性和持续性。1959年,美国人乔治·德沃尔与约翰·英格伯格联手制造出第一台工业机器人,标志着机器人技术进入制造业。我国在1972年开始工业机器人研究,与美国相差仅约10年。1982年,中国科学院沈阳自动化研究所研制出我国第一台工业机器人。20世纪80年代,我国工业机器人发展主要涉及喷涂、焊接等工业流水线上机械手的研发。“863计划”启动后,我国开始大力支持工业机器人技术发展。“十五”规划(2001~2005年)期间,我国开始发展危险任务机器人、反恐军械处理机器人、类人机器人和仿生机器人等。“十一五”规划(2006~2010年)期间,开始重点关注智能控制和人机交互的关键技术。到“十二五”规划(2011~2015年),“智能制造”开始正式全面提上国家战略。2016年,《机器人产业发展规划(2016-2020年)》发布,开始进一步完善机器人产业体系,扩大产业规模,增强技术创新能力,提升核心零部件生产能力,提升应用集成能力。
技术方面,我国机器人技术发展迅速,但工业机器人关键零部件国产化率依然有很大的上升空间。2011年至2020年,国内机器人技术相关的专利数量快速增加,年平均申请量为170092件,年平均增长率为3953%,最高年增长率为7967%(2016年),2018年的年度申请量最高,申请数量为37853件。我国机器人专利数量的快速增长,说明了2011年以来我国机器人技术的快速发展。但我国工业机器人关键零部件技术国产化率依然较低,制约着我国工业机器人产业的发展。根据头豹研究院的数据,我国工业机器人机械本体国产化率为30%、减速器国产化率为10%、控制器国产化率为13%、伺服系统国产化率为15%;而在我国工业机器人生产成本结构中,伺服系统、控制器与减速器这三大核心零部件的成本占比超过了70%。核心零部件因为技术壁垒高,国产化程度低,主要依赖进口,因而成本占比较高。例如,中国工业机器人制造企业在采购减速器时,由于采购数量较少,难以产生规模效应,面临国际供应商议价权过高问题,相同型号的减速器,中国企业采购价格是国际知名企业的两倍。
需求方面,国家政策的支持和智能制造加速升级,使工业机器人市场规模持续迅速增长。根据2019年8月中国电子学会发布的《中国机器人产业发展报告2019》,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人需求依然旺盛,我国工业机器人市场保持向好发展,约占全球市场份额三分之一,是全球第一大工业机器人应用市场。另外,根据国际机器人联盟(IFR)统计,我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人,超过全球平均水平,并将在2021年突破130台/万人,达到发达国家平均水平。如图1所示,从长期来看,制造企业对工业机器人仍有巨大需求,机器人价格下行的态势也将延续。在“量增价降”综合因素作用下,工业机器人本体销售额平稳增长,预计到2023年将达2658亿元。此外,随着部分西方国家对华扼制战略的推进,我国工业机器人在快速发展的同时,也在加快工业机器人伺服电机、减速器、控制器等关键部件的国产替代。工业机器人核心部件国产化,也将成为未来发展的重要趋势。

销售方面,从我国工业机器人销售情况看,我国工业机器人国产替代在加速,国际市场竞争力在加强。一是我国国产工业机器人销量逐步增长,国产替代加速。根据前瞻产业研究院的研究报告,随着我国机器人领域的快速发展,我国自主品牌工业机器人市场份额也在逐步提升,与外资品牌机器人的差距在逐步缩小。例如,2019年,自主品牌工业机器人在市场总销量中的比重为3125%,比2018年提高337个百分点。另据民生证券研究的研究报告,“2011~2020年,国内工业机器人销量复合增速达251%;其中国产工业机器人销量由约800台增加至约5万台,复合年均增长率达583%,高于国内整体销量增速约33个百分点;同期国产工业机器人市场渗透率上升约26个百分点。”二是国内工业机器人出口增长迅速,国际市场份额在提升。2015~2020年,我国国内工业机器人出口量由2015年的12万台提升至2020年的81万台,复合年均增长率达465%;出口量在全球占比由46%提升至204%,增长约16个百分点。
(3)高端数控机床依然是我国的短板
高端数控机床与我国工业机器人的发展密切相关,但目前我国高端数控机床发展依然相对落后,这也是制约我国智能制造业发展的重要短板。有数据显示,2019年全球排名前10的数控机床企业中,来自日本的山崎马扎克公司以528亿美元的营收排名第一,德国通快公司以424亿美元排名第二,德日合资公司德玛吉森精机以382亿美元排名第三,其后分别为马格、天田、大隈、牧野、格劳博、哈斯、埃玛克,这10家高端机床企业没有一家是中国的。
我国对进口机床有着较大的需求。根据海关总署披露的数据,2015年至2019年,我国进口的数控机床合计达29914台,进口总额达978亿元。此外,我国高端机床及核心零部件仍依赖进口,截至2021年,国产高端数控机床系统市场占有率不足30%。国产精密机床加工精度目前仅能达到亚微米,与国际先进水平相差1~2个数量级。因此,在供需矛盾之下,我国高端机床的自主化、国产替代任务依然艰巨。
具体而言,我国高端数控机床主要存在四个方面的问题。一是高端机床的精密数控系统主要来源于日本、德国,国产数控系统主要应用于中低端机床,国产高端机床精密数控系统自主供给依然缺乏;二是主轴主要来源于德国、瑞士、英国等国,国产企业已具备一定生产能力,但技术仍需迭代提升;三是丝杠主要来源于日本,国内相关技术较多,但技术水平有待提升;四是刀具主要来源于瑞典、美国、日本等国,国产刀具材料落后,寿命和稳定性不高,平均寿命只有国际先进水平的1/3~1/2。
(4)半导体发展进展
半导体市场需求占全球第一,但国内供给能力有限。我国半导体行业发展非常迅速,影响力也越来越大。根据Statista全球统计数据库的数据,截至2012年,我国半导体市场需求份额首次过半——占全球半导体总需求的525%。根据赛迪顾问2021年6月1日公布的《2021全球半导体市场发展趋势白皮书》的数据:“从区域结构来看,中国已经连续多年成为全球最大的半导体消费市场。2020年,中国市场占比最高达到344%。美国、欧洲、日本和其他市场的市场份额分别为217%、85%、83%和271%。”
但是,同时我国半导体自给自足能力严重不足。根据中国半导体行业协会(CSIA)公布的可查数据,2016年中国集成电路进口额度达2271亿美元,而同年我国石油进口原油38101万吨,金额为116469亿美元,集成电路进口额远超石油进口额。中国半导体生产一直不能满足国内半导体消费需求。根据法资知名市场调查公司博圣轩(Daxue Consulting)2020年10月的数据,“自2005年以来,中国一直是半导体的最大市场。然而,在2018年,中国的半导体消费总量中,只有略多于15%是由中国的生产提供的”。根据彭博社的数据,2020年中国芯片的进口额攀升至近3800亿美元,约占我国国内进口总额的18%。到2021年上半年,国内半导体领域的供应缺口依然未缩小。根据海关总署的数据,2021年1月至5月,我国进口集成电路26035亿个,同比增加30%。由此看来,截至2021年上半年,国内半导体供给能力依然有限。
我国部分半导体产业领域已具备国际竞争力,但缺乏高端芯片生产能力。半导体产业的整个生产制造过程可以分为三个部分:分布式设计、制造和封测。2021年3月1日,国新办举行工业和信息化发展情况新闻发布会。工业和信息化部党组成员、总工程师、新闻发言人田玉龙在回答记者提问时介绍:“‘十三五’中国集成电路产业发展总体是非常骄人的,产业规模不断增长。据测算,2020年我国集成电路销售收入达8848亿元,平均增长率达20%,为同期全球集成电路产业增速的3倍。技术创新上也不断取得突破,制造工艺、封装技术、关键设备材料都有明显大幅提升。”
在半导体产业制造领域,国产自主创新替代在全面加速。根据国盛证券2020年6月的报告,我国国内半导体制造已基本完成从无到有的建设工作。例如,中微公司介质刻蚀机已经打入5nm制程;北方华创硅刻蚀进入SMIC28nm生产线量产;屹唐半导体(Mattson)在去胶设备市场的占有率居全球第二;盛美半导体单片清洗机在海力士、长存、SMIC等产线量产;沈阳拓荆PECVD打入SMIC、华力微28nm生产线量产;2018年ALD通过客户14nm工艺验证;精测电子、上海睿励在测量领域突破国外垄断等。但总体来看,目前我国缺乏7nm及以下的高端芯片的稳定、规模化生产能力,华为当前遇到的困境也很大程度上根源于此,我国距离实现高端芯片的量产还有很长的路要走。
我国晶圆生产能力发展迅速,已形成相对完整的半导体产业链,但产业结构失衡。我国在半导体生产材料——晶圆制造方面取得长足进步。截至2020年12月,中国大陆晶圆产能占全球晶圆产能153%的份额,已超越北美(北美占全球晶圆产能的126%),成为全球第四大晶圆制造地区(第一名为中国台湾,占214%;第二名为韩国,占204%;第三名为日本,占158%)。
半导体材料制造的快速发展,对我国整个半导体产业链的提升有非常重要的作用。例如,海思半导体是我国IC设计企业龙头,2016年销售额达260亿,是国内最大的无晶圆厂芯片设计公司。海思半导体的业务包括消费电子、通信、光器件等领域的芯片及解决方案,代表产品为麒麟系列处理器等。2020年10月22日,华为在HUAWEI Mate 40系列全球线上发布会上发布的麒麟9000芯片,采用了5nm工艺制程。据报道,麒麟9000在多个参数上超越骁龙865、苹果A14等竞争对手。但是,麒麟的加工生产仍然需要海外公司代工,因此麒麟芯片的供应会受到“美国的芯片禁令”等国际因素的影响。我国在半导体产业结构上还存在发展
均衡的问题,难以完全自给自足。
当前,全球半导体产业链细分趋势非常明显。较诸之前设计、制造和封测在同一公司完成的IDM模式,这三个环节已经形成相对独立的专业企业分工。全球半导体产业链走向分工的过程也是半导体产业链全球化的过程。以1996年为分水岭。在此之前,中国半导体产业受制于国际和国内政治因素,与全球半导体产业发展的“摩尔定律”速度完全脱节。但在1996年之后,通过“908”“909”工程等系列战略推动,加上进入21世纪以来全产业链的系列配套发展,我国半导体产业体系已经取得了长足进步,当前中国已跃升为晶圆代工产业全球第二大国。从中国半导体产业技术发展进程看,中国半导体制造工艺从落后3代以上,缩小为仅落后1~2代。
同时,我们也要看到,在芯片制造环节,虽然有“908”“909”工程以及最近十余年来国家的大力推动,但中国集成电路产业的落后依然不容置疑。必须承认,整体的产业结构严重失衡,设计企业少而弱,制造方面虽有半导体巨头纷纷设厂,但以封装测试为主,而且由于国外政策的限制,制造工艺均落后于国外。至于制造设备,几乎完全依赖进口。这些问题我们依然要面对,而且还需要深入分析和挖掘原因。
04 我国智能制造发展面临的问题及对策建议
智能制造业人才紧缺,需加快培养相关人才。我国智能制造面临人才缺口大、培养机制跟不上、现有制造业人员适应智能制造要求的转型难度较大等问题。
一是整体人才缺口大。我国教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合发布的《制造业人才发展规划指南》预测,到2025年,高档数控机床和机器人有关领域人才缺口将达450万,人才需求量也必定会在智能制造不断深化中变得更大。
二是人员流动性大,且刘易斯拐点后人口红利在缩小。不仅是人才缺口大,制造业人员流动性也很大。根据中金公司的调研,在跨过刘易斯拐点后,制造业劳动力市场中需求方的议价能力下降。例如,有纺织企业反映2012年以来企业在国内就面临基层员工招不进来、大专生留不下来的情况;另外,有些汽车配件企业希望可以留住熟练工人,但新冠肺炎疫情发生后,部分四川、重庆的工人可能选择不再回来,过去几年的产业内迁也使很多中西部劳动力选择就近就业。
三是智能制造转型升级创造的新职位需要新型技术人才,但传统就业人员并不一定能在短期内转型并适应新职位需求。以工业互联网为例,中国工业互联网研究院的研究表明,工业互联网相关职业在不断涌现。2019年、2020年国家发布的29个新职业中,与工业互联网相关的达到13个,如大数据工程技术人员、云计算工程技术人员,占新增职业的448%。要胜任这些新职位需要较高、较新的知识储备,原有传统制造业领域的工程技术人员要满足这些新岗位的技能需求,需要时间培养。
以上都是智能产业结构升级过程中难以避免的问题。要解决这些问题,可从两方面着手。一方面,建立更为健全的在职教育体系、提供在职教育的认可度和含金量。制造业是就业的重要领域,相关人员的转型升级是迈向智能制造的前提。在人才缺口较大的情况下,在职人员“干中学(Learning by doing)”是制造业智能化人才培养比较务实的路径。同时,用人单位也要抛弃对在职学习的成见和歧视,避免“唯学历论”,要根据制造业实际需求和个人能力来选用人才。
另一方面,制造业人才使用面临“Z世代”挑战。“Z世代”是美国及欧洲的流行用语,意指1995~2009年间出生的人,又称网络世代、互联网世代,统指受互联网、即时通信、短信、MP3、智能手机和平板电脑等科技产物影响很大的一代人。面对时代变化,制造业传统的用人管人方式需要转变,使年轻一代能够留得下来、干得下去,能够越干越有希望。
工业互联网的安全问题需引起高度重视,进一步细化明确责任体系。工业互联网作为智能制造的“血脉”,其安全性直接关系到智能制造的安全。工业互联网和制造系统具有高度集成的特征,而这些集成使智能制造系统更容易受到网络威胁的攻击。2019年7月,工业和信息化部等十部门联合印发了《加强工业互联网安全工作的指导意见》(以下简称《指导意见》),提出了两大总体目标:一是到2020年年底,工业互联网安全保障体系初步建立;二是到2025年,制度机制健全完善,技术手段能力显著提升,安全产业形成规模,基本建立起较为完备可靠的工业互联网安全保障体系。
当前,我国工业互联网面临的威胁较为严峻。2020年1月至6月,国家工业互联网安全态势感知与风险预警平台持续对136个主要互联网平台、10万多家工业企业、900多万台联网设备安全监测,累计监测发现恶意网络行为13563万次、涉及2039家企业。有数据显示,截至2020年6月,我国工业互联网虽然总体安全态势平稳,未发现重大工业互联网安全问题,但对工业互联网基础性设备和系统的攻击正在增多,攻击范围、深度都在扩张,未来工业互联网面临严峻安全挑战。
工业互联网安全问题难以避免地会随着智能制造升级发展而不断变化,因此相关的防范体制机制是关键所在。《指导意见》特别强调,到2020年年底,“制度机制方面,建立监督检查、信息共享和通报、应急处置等工业互联网安全管理制度,构建企业安全主体责任制,制定设备、平台、数据等至少20项亟需的工业互联网安全标准,探索构建工业互联网安全评估体系”。由此可见,工业和信息化部等我国相关主管部门对工业互联网安全问题的复杂性和多部门协同联防联控的重要性有充分认识。而细化工业互联网各领域、各环节的责任体系,是多部门合作防控的首要问题。因此,在加强相关标准建设的同时,也要进一步细化相关安全体系的职责,需要将防范工作落实到具体的主管部门。
半导体、高端数控机床、工业机器人核心零部件等的国产替代需要我国提高自主创新能力,建议进一步深化科研体制改革、加强科研机构与产业界的联动,通过提高国家系统自主创新能力来推动关键领域的技术瓶颈突破。半导体、高端数控机床、工业机器人核心零部件这些领域在技术路径上是密切相关的。例如,这三个领域在传感器、控制系统、各种智能芯片模块方面均有相似或共同的技术栈。我国要提高这些领域的国产替代率,不是依靠个别技术突破能够实现的。半导体、高端数控机床、工业机器人核心零部件的国产替代突破需要依托国家系统创新能力的提升,这将是一个长期的过程。在国家层面,目前这几大领域主要依靠相关部委和地方产业政策支持,但缺乏中央的统一战略。建议立足于国家整体系统创新能力的提高,从中央层面明确具体的责任人,统筹半导体、高端数控机床、工业机器人核心零部件等领域自主创新问题。通过中央层次的统筹,在不断改革中建立与解决当前半导体、高端数控机床、工业机器人核心零部件“卡脖子”问题相适应的国家系统自主创新机制,建立制度化的创新突破能力,推动我国智能制造迈上新的台阶。
加快智能制造升级发展,需进一步激活民营企业活力,完善相关市场竞争和退出机制。一方面,未来我国企业的智能制造转型升级,在国企做大做强的同时,民营制造业发展的动能不容忽视。2018年以来,我国对于行政性政策对民营企业的影响问题已有较深入的认知,特别是政策刚性对民营企业生命力的影响问题,需要长期警醒。此外,我国智能制造同时也要为“小微民营企业”预留发展空间,引导和促进小微企业形成或者融入产业链。
另一方面,我国大部分制造业领域已经不是幼稚产业,保护与竞争、政策支持和市场退出机制等需要并行推进。以半导体产业为例,我国半导体芯片需求当前已经占据全球第一,除了芯片制造还与国际发展存在较大差距,我国在晶圆材料生产、封测和电子产品制造方面的全球竞争中已经具备较强的竞争力。结合美国的半导体产业经验,在行业发展早期是需要产业政策扶持的,但是随着产业自身发展的不断成熟,要逐步从产业政策推进向产业政策与贸易政策相结合的方式过渡,适当引进竞争机制,淘汰落后产能,为有竞争力的企业提供更好的创新空间。因此,我国半导体行业最终仍需面对与美国等发达国家在全球的较量,长期的竞争与较量将是常态。

粮食安全相关行业主要上市公司:目前国内粮食安全相关行业的上市公司主要有隆平高科(000998SZ)、丰乐种业(000713SZ)

本文核心数据:我国粮食产量和变化、我国大豆消费结构、我国粮食作物对外依存率

我国大豆存在较大的消费缺口

我国是全球粮食生产大国,2020年粮食产量约占全世界粮食产量的24%,粮食供给较为充足。2020年我国全年粮食产量则达到6694920万吨,同比增长085%。 从我国粮食生产结构来看,2020年我国主要以玉米、稻谷和小麦等基础粮食作物为主,三类谷物粮食作物产量合计占2020年全年粮食产量的90%以上。而豆类产品的产量占比仅占342%,约2287万吨。

而从消费情况来看,三大类粮食作物人均消费变化情况呈现出较大差异,虽然谷物类粮食作物仍然是我国最主要消费的粮食作物,但人均消费量呈现下降趋势,反而豆类粮食作物则呈现上升趋势,薯类粮食作物则是呈现小幅波动增加。

而大豆的食用消费仅占125%,压榨消费才是大豆的主要用途,2019年压榨消费占到了我国大豆消费总量的84%以上,是我国大豆消费最主要的原因。因此粗略计算我国每年对大豆的需求超过一亿吨。

大豆对外进口依存度较高

我国大豆产量远小于我国大豆的消费量,而我国每年如此庞大的大豆消费缺口主要是依靠进口来弥补。根据我国粮食作物对外依存度来看,我国除大豆以外的粮食作物基本均能保证自给自足,大部分的进口只是为了丰富消费品种,增加消费者可供选择的余地。而我国大豆存在较高的对外依存率, 2019年我国大豆对外依存率高达8309%。这意味着我国消费的大豆80%以上来自于进口。

从近几年我国的大豆净进口数量来看,也呈现波动上升的态势,2020年尽管受到疫情影响,但全年大豆进口量再创新高,达10033万吨。可见我国在大豆产品上仍面临较为严峻的供给安全风险。

巴西、美国是我国主要大豆进口来源国

从全球大豆产量区域结构来看,2020年全球大豆主要产自巴西、美国、阿根廷、中国和印度五个国家,五个国家的大豆产量合计占比接近全球产量的90%。其中巴西和美国的大豆产量占比均超30%。

我国大豆进口量区域结构也可以看出我国大豆进口也主要源自巴西和美国以及阿根廷,其中从巴西进口的大豆数量占我国2020年全年进口数量的6059%,从美国的进口数量占比也达到了2208%。

贸易摩擦对大豆进出口影响大

2018年,中美贸易摩擦爆发,美国对我国增加关税,作为第一轮的反制措施,我国对美国500亿美元商品也增加了关税,其中就包括大豆。这直接对美国大豆出口造成了巨大的影响,2017年,美国大豆近60%都出口到了中国,但到了2018年,这一比例大幅下降至20%以下,这两年随着贸易摩擦的有所缓和,美国向我国的大豆出口才有所回暖。

但相应的,贸易摩擦最终导致的结果总是相互的,我国在减少从美国进口大豆后,不得不寻求以更高的成本从巴西进口更多的大豆。

转基因大豆迎来发展机遇

我国大豆产量不足的主要原因并不是种植面积不够,而是由于对转基因技术的限制。由于转基因农作物在长期食用后对人身体的影响存在不确定性,因此我国对于转基因作物有着较为严苛的管控。必须先申请安全证书,随后通过审定和获得生产许可证才可以进入商业化。而我国对于生物安全证书有着较为严苛的获批流程,且时间周期较长,因此我国目前还没有允许可量产化的转基因大豆品种。虽然转基因技术在我国仍有所限制,但在全球已经广泛应用,尤其是广泛应用在一般粮食作物大豆中。2019年全世界转基因大豆种植面积达9190万公顷,占当年全世界大豆总收获面积的7492%。

由于没有批准转基因大豆的种植,我国大豆单产远低于世界平均水平,目前我国大豆单产水平仅约195吨每公顷,低于世界平均水平的277吨每公顷,远低于美国的319吨每公顷。

随着问题的逐渐突出,我国也意识到了大豆安全的问题,2021我国已批准了首个转基因大豆品种安全证书,国产转基因大豆将迎来发展机遇。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国大豆加工行业产销需求与投资预测分析报告》。

文/桃李

汽车圈有一个共识——“汽车行业的变革,电动化是上半场,而智能化则是下半场”。如今,汽车电动化的发展已经蔚然成风,虽然仍旧有新玩家入局,但是整个新能源汽车的市场格局已经基本形成,竞争已经进入了白热化阶段。所以不少玩家已经开始将发展目光放在了智能化身上,做好了进入下半场的准备。

为什么智能化一定是在“下半场”

智能手机的普及已经有很长一段时间了,其发展也到了前所未的未有的高度,而随着5G时代的到来,智能手机已经正在逐渐进入一个更智能的新时代,然而汽车智能化却是近两年才开始被关注,这不仅是让人好奇:为什么发展上百年的汽车没有跟上手机的发展步伐,而是在新能源汽车形成规模之后才开始谈智能化?

事实上,从技术成熟度上来看,第一辆纯电动汽车早在1834年就诞生了,而随着环境污染、能源危机等影响越来越大,世界各国政府和车企对于新能源汽车变得更加重视,积累下了大量的技术,到2011新能源车已经逐渐成为了各大国际车展中的主角了,并在近两年迎来了爆发。而彼时无论是智能机,还是“人工智能”的发展都还不成熟。

另外,从产业的角度来说,智能汽车的发展所涉及的绝不仅仅是汽车这一个行业,还包括电子信息行业、硬软件领域、以及车联网、通信企业、互联网企业,甚至车路协同、路测单元改造、交通建设企业在内都要进行系统考量。必须得等到各个环节都到达一定的水平之后,汽车智能化才具备相应的基础。

而且从产品本身来说,传统燃油车的机械式结构难以实现对于指令的及时准确响应,而以电动汽车为代表的新能源车将三电系统作为核心,电信号的广泛使用可以更为精细的调节车辆状态,这为汽车智能化的发展提供了的基础。

不仅如此,电动汽车的结构更为简单,电子电气架构呈现集中式分布的特点,能够实现软硬件的解耦主机厂得以实现对于架构设计和软件开发的主导权,便于日后的整车“OTA”升级,在汽车更新换代速度不断加快的环境下,通过OTA升级为车主带来常用常新的体验是十分必要的。这也能解释,为什么2022年上半年销售的新车中,每百辆新能源车约有406辆车都装备了L2级别的自动驾驶技术,而油车的比例只有296%。

综上,“电动化”实际上是为“智能化”的发展奠定了基础,这也导致其很难先于电动化。

智能化的竞争早已打响,抢跑者已建立优势

虽然大家普遍将“智能化”看做是汽车变革的下半场,但其中也不乏一些率先为智能化发展做好准备的“抢跑者”。汽车智能化大致可以分为自动驾驶和智能座舱两个方面,其中智能座舱的发展速度较快,如今已经成为给了众多车企的必备的宣传点之一,而自动驾驶的发展相对滞后,目前已成为各位“入局者”的主攻方向。根据亿欧智库发布的“2022年中国市场智能电动汽车品牌自动驾驶竞争力TOP15”榜单中,特斯拉位列榜首;自主品牌小鹏汽车紧随其后,位列第二。

特斯拉智能化表现出色主要还是起步早,成立于2003年,2008年推出了第一款汽车产品——两门运动型跑车Roadster,随后有陆续发布Model S/X/Y/3 这一系列产品,而早在2016年特斯拉提出宏图第二篇章时,就曾提到过要开发自动驾驶,在车机交互体验、辅助驾驶体验方面均遥遥领先于其他竞争对手,并于2018年正式上线了FSD(完全自动驾驶)功能。

而国内众多新势力品牌此时仍处在“摸爬滚打”阶段,由于自动驾驶需要大量的算法、大陆数据等作为支撑,起步较早的特斯拉在这方面积累下了较大的优势。

小鹏汽车则是因为定位的关系,成立之初便想成为“中国领先的智能电动汽车公司”,而且团队成员中有不少是来自阿里巴巴、腾讯、小米、三星、华为等知名互联网科技企业,在人工智能方面有着不错的基础。

根据头豹研究院去年发布的一份报告,得益于更早进入智能化方面的研究以及长时间的投入,小鹏汽车已经逐渐形成了自己的智能化技术壁垒,在目前的新势力阵营中,小鹏汽车在辅助驾驶功能方面的研究已经处于领导位置。

自动驾驶:新的风口已至

除了特斯拉和小鹏汽车这样已经建立起智能化优势的品牌以外,还有许多品牌在不断为进入“智能电动汽车”赛道做准备,比如小米、苹果、谷歌、百度等等。之前很多人质疑小米汽车、苹果汽车至今没有量产车,现在入局已经错过了新能源风口,会不会太迟了?实际上,众多企业准备入局的背后,隐藏着的则是一个新的风口——自动驾驶。

根据工信部制定的标准,将驾驶自动化分成0-5级。其中,L3级别是指在自动驾驶系统所规定的运行条件下,车辆本身就能完成转向和加减速以及路况探测和反应的任务,是汽车自动化道路的一次跃升。近年来我国自动驾驶行业市场规模也随之迅速增长。据数据显示,自动驾驶行业市场规模为937亿元,同比增长153%;2021年我国无人驾驶相关企业处测量达1564家,同比增长355%。(数据源于中研网)

过去两年里,中国新能源汽车销量急剧攀升,已成为最大新能源汽车市场,而新能源汽车和智能化存在高度绑定的关系,其中高阶智能驾驶辅助功能,被认为是汽车智能化的重要体现和关键组成部分,因此,有机构预测,“中国有潜力成为全球最大的自动驾驶市场”,相应的市场规模还将进一步扩大。

我国自2015年起持续推出引导自动驾驶发展的相关政策,并在多个城市展开试点,意在推动智慧交通发展。根据头豹预测,到2030年,中国智慧交通的市场规模将达到117327亿元,2022-2030年复合增长率为126%,巨大的市场规模下,也迎来了大批自动驾驶企业入局,涵盖C端市场和B端市场。

自动驾驶的优点与潜在担忧

自动驾驶技术是目前所有玩家都在追求的东西,特斯拉、蔚小理等新势力主要面向的是个人用户,希望通过自动驾驶技术,使用户获得更简单的出行体验,提升自己的竞争力;而百度则是面向B端出行市场。去年百度旗下的“萝卜快跑”就宣布在成都开启示范运营,涉及10平方公里范围,共设置20个上下车点位,作用类似于出租车和公交。

成熟的自动驾驶技术被广泛应用能够有效提升交通安全性和交通运营效率。据中国国家交通安全委数据统计,2021年全国范围内共发生11495起交通事故,致使5799人死亡,8018人受伤。而自动驾驶可以杜绝人类驾驶中注意力不集中,疲劳/醉酒等因素,提供多重冗余保障,让安全性显著提升。

同时,基于自动驾驶车辆的落地运营,市民可以选择Robobus、Robotaxi等多种高效便利的共享出行方式,缓解道路拥堵情况。

不过,自动驾驶技术的到来也让不少人感到担忧——会不会有大批司机失业?事实上,产业的变革就意味着有人需要做出牺牲,如果自动驾驶真的到了十分成熟的地步,这是很有可能的,这就好比曾经的“马车夫”会被汽车所淘汰一样。

不过,从目前来看,这个时间还比较远。以萝卜快跑为例,高阶的自动驾驶需要达到更高的单车智能水平,而单车智能现阶段仍需要通过堆料来提升,而且想要完全解决是不可能的事情,所以其仍处在试点阶段,上下车点也是固定的,并不能做到出租车一样的体验。而且还需要配备一位安全员,这就导致其和出租车、网约车没有本质区别,但体验感却是相差不少。所以,短时间内“司机”这个职业是不会失业的。

写在最后:

自动驾驶技术目前仍旧面临不少的质疑,去年小鹏、特斯拉曾多次因为辅助驾驶系统导致车祸出现,所以大部分消费者并不愿意将决定自己命运的方向盘交给AI,加上堆料、硬件预埋导致整车的成本不断提升,消费者出现抵触心理,这也是为什么尽管目前新的风口已至,但是却没有激起太大反响。

总之,虽然这块“蛋糕”很诱人,但想要拿下它绝不是一件易事,毕竟产品配件可以买,但是技术是买不来的,而门槛的提升或许也会导致下半场的竞争或许不会像上半场一样激烈。

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