荀玉根
当今世界正经历百年未有之大变局，大国博弈全面加剧，国际秩序深度调整，不稳定因素明显增多。4月26日中央财经委会议指出要加快新型基础设施建设，布局建设新一代超算、云计算、人工智能平台、宽带基础网络等设施。发展科技基建、加快高新技术产业国产化是推动中国经济高质量发展的需要，也是在日益复杂的国际形势下维护国家安全体系、支撑国家安全的重要力量和基础。
科技产业国产化是中国的必然选择
当前世界正处由信息技术引领的新一轮科技周期中，科技创新是推动中国经济向高质量发展转型的重要力量，也是维护供应链安全的必然途径。尽管近年来中国创新能力不断提升，在5G、人工智能技术等多个领域不断突破，但面对外部日渐复杂的国际竞争形势和内部基础研究与产学研一体化不足的多重挑战，中国仍需不断推进制造业产业链、供应链创新，攻克核心关键技术的“卡脖子”问题，维护供应链安全和发展自主权。
中国正处于经济转型阶段，创新对经济增长的贡献显著增加，将成为推动高质量发展的第一动力。建设创新型国家已成为国家重大战略方针，高新技术企业工业总产值从2010年的11.9万亿元上升至2020年的36.7万亿元，期间年复合增速达11.9%，高于同期名义GDP年复合增速的9.4%。
数字经济与实体产业的融合也为中国高质量发展提供了关键支撑，数字经济增加值规模从2005年的2.6万亿元增加到2020年的39.2万亿元，2020年在疫情冲击和全球经济下行的叠加影响下，数字经济依然维持9.7%的高速增长，是同期GDP名义增速的3.2倍，成为经济持续稳定增长的关键动力。但从中美对比看，中国数字经济增加值规模仍显著低于美国，高质量经济仍有进一步发展空间。
中国在全球价值链的赶超与攀升或将伴随着贸易摩擦的常态化，而由美国主导的对华遏制策略“科技脱钩”将会严重威胁供应链安全，国产替代迫在眉睫。美国通过限制对中国出口的科技产品及服务来实现科技制裁，影响了中国新一代信息技术、工业机器人、航空航天及芯片半导体等行业的发展，缺乏自主可控的核心技术，将使中国科技行业在面临外部竞争时处于被动的劣势地位，加强科技安全不容迟缓。而中国在基础研究和产学研一体化方面，仍存在基础研究投入不足、企业研发投入强度不高、缺乏高新技术人才储备、科研成果转化运用不充分、有效专利实施率较低等问题，尽快补齐短板，实现核心技术自主可控、科技自立自强是国家保障供应链稳定的必然选择。
中国科技领域各环节的国产化情况
木桶的短板决定了木桶的高度，关键领域尚未自主可控是中国科技产业的重大隐忧。我们具体从硬件、软件及应用三个领域看中国国产化情况如何。
硬件领域，半导体国产替代任重道远，网络和算力基础设施实力仍待加强。
半导体作为信息技术时代诸多前沿技术的基础，是实现科技国产化必须攻克的领域。中国作为世界第一大半导体消费市场，2021年占全球半导体市场比重达34.6%，但大陆企业在全球半导体市场所占的市场份额仅7%。从半导体产业链来看，中国在封测、制造环节具备一定优势，但设备、材料以及设计等环节仍未自主可控。
上游设备和材料方面，中国的进口依赖度较高。国内半导体设备国产化率较低，尤其是核心设备光刻机尚难突破，PVD设备及CMP设备国产化率也仅为10%左右。半导体材料环节，国内半导体光刻胶需求主要由外资企业来满足，2020年国内光刻胶企业的市场份额仅29%，且高端产品基本依靠进口。
在中游封测、制造环节，国内已有一定优势。中芯国际等国内优秀半导体制造企业逐渐崭露头角，国内晶圆产能也不断扩大，2017-2020年间，全球42%的新建晶圆厂设于中国大陆。中国封装测试产业也逐步接近国际先进水平，2021第三季度长电科技封测全球市占率为14.1%，位列全球第三。
而在技术密集型的芯片设计领域，中国基础仍然薄弱。芯片设计分为逻辑、DAO和存储，中国企业在以上三大细分市场的全球市占率仅为5%、7%、4%，国内EDA/IP市场也基本被国外企业垄断。
经济社会的数字化、网络化、智能化进程对信息基础设施的能力提出更高要求，网络和算力基础设施领域的国产化优势有待进一步提升。
网络基础设施方面，中国5G网络建设已经领跑全球。根据工信部数据，截至2021年底，中国累计建成并开通5G基站142.5万个，5G基站数量占全球60%以上。全球电信设备市场中，中国企业也占据领先地位，2020年华为、中兴两家中国企业占据全球40%以上份额，较2019年增加4个百分点。
算力基础设施方面，根据中国信通院的数据，2019年中国电信、中国联通、中国移动在数据中心市场的份额超60%。数据中心产业链中，中国企业的先发优势主要体现在供配电、智能化系统等环节，IT设备、散热制冷“短板”环节的创新也在加速。云计算方面，中国企业主要占据国内公有云市场，国际市场份额仍有待提升。截至2021年第三季度，国内公有云IaaS+PaaS市场中阿里云（市场份额38%）、腾讯云（11%）、华为（11%）、中国电信（9%）位列前四，高于亚马逊AWS的7%。但全球公有云IaaS+PaaS市场中，2020年美国企业亚马逊AWS、微软、谷歌市场份额合计为45%，阿里云仅3.7%。
软件领域，中国企业在基础软件和高端应用软件领域的竞争力仍然薄弱。
基础软件是科技产业发展的核心之一，包括操作系统、数据库等。基础软件市场中，国外企业在技术、产品上长期领先，国内产品突围难度大。
操作系统方面，中国桌面操作系统市场中，国外企业占据绝对主导地位，Windows、macOS占据国内市场超90%的市场份额，国产操作系统在Linux分类上占比不足5%。以统信、麒麟为代表的国产操作系统主要从金融、教育等细分领域切入市场，加速国产化。
数据库方面，根据IDC数据，中国本地部署模式的关系型数据库市场中，以华为、阿里巴巴为代表的国产厂商正加速崛起，国产化率至少达31.1%；公有云模式的关系型数据库市场中，国产企业已经占据主导地位，阿里巴巴、腾讯、华为所占市场份额合计接近七成，远高于亚马逊的13.6%和甲骨文的3.6%。
应用软件中，工业软件是实现制造业生产、管理、营销过程数字化的核心，高端工业软件的国产替代是关键难点。根据中国工业技术软件化产业联盟《中国工业软件产业白皮书（2020）》，2019年中国研发设计类、运维服务类工业软件的国产化率仅为5%、30%，国内研发设计类软件多以二次开发为主，面临技术能力水平欠缺的难题；运维服务类软件在产品技术和功能上和海外领先水平都存在一定差距。中国生产制造类和经营管理类工业软件国产化率分别为50%、70%，但高端市场仍待突破，
双碳目标下，汽车电动化趋势明确，新能源车正进入加速渗透阶段，国产企业已有先发优势。
中国新能源车市场中，自主品牌优势明显，国内厂商有望继续扩大市场份额。2021年自主厂商市场份额达77.7%，较2020年的71.4%明显上升，合资厂商市场份额为10.3%、外商+进口厂商份额仅为12.0%。
从新能源车产业链来看，国产厂商在动力电池、电机、电控多个环节逐步成熟。根据NE时代的数据，2021年国内动力电池市场中，宁德时代（52.1%）、比亚迪（16.2%）、中航锂电（5.9%）市场份额位列前三，高于外企LG新能源的4.0%。电机、电控领域中，以比亚迪为代表的国内企业已有优势。2021年国内电机配套市场中，比亚迪市场份额达13.6%，位居第一。电控市场中，比亚迪市场份额占比为18%，高于特斯拉的12%。
从产业链整体看，国内新能源车相关企业技术逐步成熟，伴随国内和全球新能源车渗透率不断提高，国内厂商有望继续扩大市场份额。
科技安全背景下，首先关注科技基建领域投资机会
在维护供应链安全稳定的背景下，发展数字经济，实现科技领域关键技术国产替代成为产业投资的长期方向。首先可以关注为科技国产化提供基础性支撑的科技基础设施建设领域，这也是当前最受益于政策的方向。中长期看，可关注核心技术领域国产替代加速带来的投资机会。
科技基础设施建设是科技自立自强的基础。
在实现国产替代、科技自立自强的过程中，完善和加强科技领域基础设施建设是首要任务。同时，科技基础设施建设还是短期稳增长和中长期经济结构调整的平衡点，中央财经委第十一次会议要求全面加强基础设施建设，明确提出布局建设新一代超算、云计算、人工智能平台、宽带基础网络等设施，相关领域投资机会值得关注。
新一代超算方面，超级计算为气象预报、航空航天、生物医药等传统领域提供算力支撑，目前正拓展应用到大数据、人工智能等新兴技术领域，成为支撑中国数字经济发展的基础设施。中国在超算领域已经具备一定优势，2021年11月发布的全球超级计算机TOP500榜单中，中国共有173台超级计算机上榜，高于美国的150台，中国最快的超级计算机神威太湖之光、天河二号分别位列第四和第七。从超级计算机部署厂商的份额看，中国企业联想（入围数量为180台）、浪潮信息（50台）、中科曙光（36台）位列前五。中国超算市场中，国内企业龙头效应明显，中国超级计算机（HPC）性能TOP100榜单中，联想、浪潮信息、中科曙光市场份额合计达80%。随着国内计算创新模式兴起、产业信息化提升、新一代信息技术发展，超算的应用场景及需求越来越多，相关领域政策支持力度也不断加大。预计2022年全球HPC市场规模将达341亿美元，较2021年增长16%。
云计算方面，在新一代信息通信技术的融合发展和各行各业加速数字化转型的大背景下，数据量正迎来爆发式增长，这也导致数据存储、数据传输、数据处理的需求呈现指数级增长，云计算和数据中心市场规模持续快速增长。随着2022年2月“东数西算”工程的全面启动，数据中心与网络、云计算、大数据之间的协同建设不断推进。根据中国信息通信研究院的预测，“十四五”末云计算市场规模将突破10000亿元，2022-2025年期间年复合增速将高达36.8%。作为科技基建的重要一环，2022年以来数据中心新增54万标准机架，带动各方面投资超过1900亿元。我们测算2022年数据中心领域投资将达5278亿元，较2021年增长26.1%；根据中国信息通信研究院的预测，2022-2024年数据中心产业投资或达1.4万亿元，数据中心产业政策不断完善，正全面推动数据中心低碳高质、协同创新发展。
人工智能方面，人工智能是引领未来的新兴战略性技术，是驱动新一轮科技革命和产业变革的重要力量。《“十四五”数字经济发展规划》中也提出要高效布局人工智能基础设施，完善人工智能的产业供应链体系。人工智能领域基础设施建设作为新基建中的重要一环，根据海通宏观的整理和测算，2022年投资规模将达1200亿元。目前中国人工智能正向各产业快速渗透，其市场规模正在快速增长，2022年将达276.5亿美元，较2021年增长42.8%，高于同期全球人工智能产业规模33.6%的增长率。
宽带基础网络方面，网络基础设施是数字经济发展的基础，加快宽带基础网络建设有利于适应经济社会数字化、网络化、智能化的发展要求。千兆光纤升级已成为宽带基础网络建设发展重点，《“十四五”数字经济发展规划》强调要实现城市和重点乡镇千兆光纤网络全覆盖，并提出千兆宽带用户数要从2020年的640万户增加到2025年的6000万户。政策支持下，千兆宽带用户数快速增加，根据工信部的数据，截至2022年3月，中国千兆宽带用户数已达4596万户，比上年末净增1140万户。根据我们测算，2022年新增光纤光缆线路长度有望达440万公里，较2021年新增光纤光缆线路长度增加39%。
中长期看，政策支持核心技术领域国产替代加速。
政策支持下，高端芯片、操作系统、工业软件等关键领域核心技术有望突破，国产化将提速。
半导体方面，2019年中国芯片自给率仅为30%左右，国务院要求2025年自给率要达到70%，政策支持和数字经济发展正推动中国半导体产业国产替代。
工业软件方面，随着数字经济技术与电网、化工等传统行业融合逐步加速，这些行业的数字化、智能化需求将逐步爆发。需求向好，叠加政策催化，工业软件国产替代或将提速。根据中商产业研究院的预测，2022年中国工业软件市场规模将达2610亿元，较2021年增长15%。
操作系统方面，信创已经全方面上升为国家战略，信创产业的核心是构建以CPU和操作系统为核心的安全自主先进的生态体系，而国产操作系统发展仍然存在多方面的挑战与痛点。目前政策支持新一代多平台操作系统应用及其生态建设，中国操作系统产业发展将进入攻坚阶段，国产操作系统借助国产化项目工程和信创产业发展，向市场化发起冲击。
（作者为海通证券首席经济学家，内容有删节）
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