2024计算机行业报告:新科技赛道前景展望
低空经济:正式写入政府工作报告,万亿市场可期
低空空域,通常是指真高1000米以下的空间范围,是通用航空活动的主要区域。根据民航局发布的《国家空域基础分类方法》,依据航空器飞行规则和性能要求、空域环境、空管服务内容等要素,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,其中,A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域。
低空经济是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态,具有产业链条长、辐射面广、成长性和带动性强等特点。从应用场景区分,低空经济可以划分为城市场景(城市空中交通)和非城市场景(偏远地区的工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗救援、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动)。
低空经济写入2024年政府工作报告,受重视程度持续提高。自2021年低空经济首次写入国家规划以来,中央层面对于低空经济支持政策频出,2024年3月,工信部等四部门发布的《通用航空装备创新应用实施方案(2024—2030年)》明确提出,“到2030年,以高端化、智能化、绿色化为特征的通用航空产业发展新模式基本建立,支撑和保障“短途运输+电动垂直起降”客运网络、“干—支—末”无人机配送网络、满足工农作业需求的低空生产作业网络安全高效运行,通用航空装备全面融入人民生产生活各领域,成为低空经济增长的强大推动力,形成万亿级市场规模”。同月,低空经济正式写入2024年政府工作报告,行业受重视程度不断提高。
地方密集出台低空经济配套支持政策,多个省份/直辖市/自治区将低空经济写入2024年政府工作报告。2024年我们统计有18个省/直辖市/自治区将低空经济写入政府工作报告,将低空经济列入新质生产力或新型工业化,我们预计2024年各地有望陆续出台支持低空经济发展配套政策,行业发展有望提速。
2026年我国低空经济市场空间有望突破万亿。根据赛迪顾问发布的《中国低空经济发展研究报告(2024)》,2023年,受到民用无人机产业高速发展,低空空域改革试点工作持续深化等影响,中国低空经济高速发展,较2022年相比经济规模增速进一步提升。根据测算,2023年中国低空经济规模达到5059.5亿元,增速高达到33.8%。随着低空飞行活动的日益增多,低空基础设施投资拉动成效的逐步显现,乐观预计,到2026年低空经济规模有望突破万亿元,达到10644.6亿元。
eVTOL赛道市场规模2026年有望达到95亿元,有望拓展低空经济应用场景。eVTOL(Electric Vertical Take-off and Landing,电动垂直起降器)使用通过电力推动来源,可以避免传统直升机内燃机产生的污染,根据赛迪顾问发布的《中国低空经济发展研究报告(2024)》,2023年,受到低空经济政策驱动以及eVTOL商业化进程的提速影响,中国eVTOL产业规模达到9.8亿元,同比增长77.3%。预计2024年eVTOL产业将迎来第一轮商业化爆发周期,规模将大幅提升,随着多机型适航认证的加速推进,将保持较高增长态势,预计到2026年将达到95.0亿元。随着eVTOL商业化持续推进,低空经济应用场景有望不断丰富。
关注上市公司在低空经济领域的业务布局,重点看好低空基础设施、eVTOL/无人机产业链、低空经济应用场景等细分方向➢莱斯信息:根据公司2023年年报,公司面向民航局、空管局及其下属机构,机场集团及其下属公司,低空飞行管理部门三类用户,提供空中交通管理、机场信息化和低空飞行服务三类产品。保障民航和通航客/货飞机在机场场面、飞行空域范围内空中交通运行的安全、有序和高效;针对未来低空经济引发交通出行方式重大变革蕴含的发展机遇,提供低空城市交通运行场景下,实现大规模、高密度、灵活自主的低空智联保障体系。
在低空运行管理方面,产品主要为低空飞行管理部门提供面向多运营人、多类型无人机、多场景下,以情报数据、气象数据、城市数据等为底座,集成空域划设工具、飞行计划一站式审批报备、运行全过程管理、仿真试验为一体的系统平台。针对未来低空经济引发交通出行方式重大变革,提供低空城市交通运行场景下,大规模、高密度、灵活自主的低空智联保障体系。
主要产品包括国家/省/市低空飞行服务管理平台、飞行服务中心/服务站、面型应用场景的无人机管控系统。➢新晨科技:根据公司2023年年报,在低空空域服务方面,公司基于“互联+”技术,采用“平台+服务”的模式,为各地气象人影部门作业和通航飞行用户提供空域使用计划申报服务。在低空监视服务方面,公司研发了低空监视平台产品,在融合光学和图像识别技术以及传统空管监视手段的基础上,通过建模仿真技术进行可视化展示,为低空管理用户对于低空空域的态势感知、综合监视、智能化管制和飞行活动安全保障能力方面提供支撑和保障。2023年底,公司成功中标低空综合监视系统相关建设项目,实现了技术成果向落地应用的有效转化,目前正在加紧实施。
四川九洲:根据公司2024年2月27日投资者关系活动记录表,公司空管业务的技术、产品已在四川省低空试点开展应用,积累了丰富的行业经验。➢川大智胜:根据公司2023年年报,公司低空空域监视管理与服务项目、低空无人机探测与监视系统均以完成项目验收并获得政府补贴。➢海格通信:根据公司2023年年报,在低空经济浪潮下,海格通信基于在无线通信、北斗导航、无人系统、频谱管理与模拟仿真等方面的深厚技术基础,已布局和开展的包括服务于低空经济的“北斗+5G+卫星互联网”空天地一体全域通导一体网络和综合时空基准服务底座;
打造服务低空经济的智能无人系统,为生产作业、公共服务和航空消费等新场景提供智能无人机平台;打造低空无人飞行器空域管理平台,提供低空频谱规划与动态管理、无人飞行器管理、无人机侦测防御管理(反无人)等功能;提供低空经济无人平台飞行训练培训和认证服务等。➢万丰奥威:根据公司2023年年报,公司发展“低空经济”领域优势明显。在产业链布局方面,公司实现了关键零部件的自主可控。在发动机、飞机机身机翼等核心零部件的设计生产环节建立了领先的自主可控优势。在发动机技术方面,公司是行业内唯一具有自主知识产权的通用活塞发动机。
复合材料技术方面,钻石所有系列飞机全球率先整机采用碳纤维与玻璃纤维复合材料结构,在自有的生产线中进行生产成型装配。在适航取证方面,公司积累了丰富的经验,具备满足各专业设计验证试验和CAAC\EASA\TCCA对于通用飞机的所有适航论证标准和要求的能力,已获得中 国 民 航 局 颁 发 的DA40NG、DA50RG飞 机 生 产 许 可 证PC以及DA62/DA42/DA40/DA20/DA50等多款飞机型号认可证VTC,适航取证能力在同行中处于领先地位。与此同时,公司在安全飞行记录、品牌知名度、全球生产和销售网络等方面具备领先优势。作为深耕“低空领域”多年的全球通用飞机的领跑者,公司加大电动飞机、eVTOL等新型航空器的研发,产品设计储备多种技术路线图,开发高效、可持续性新能源动力垂直起降飞行器,开拓全球低空市场。➢宗申动力:根据公司2024年4月3日投资者关系活动记录表,公司控股子公司宗申航发是一家致力于中小型航空发动机设计研发、生产制造、销售与售后为一体的创新型企业,主要为通航飞机和无人航空飞行器提供动力系统解决方案,宗申航发目前已经形成以200HP以下航空活塞发动机为主的产品线,已构建了五大基础产品平台,推出20余款衍生产品以及螺旋桨产品。
深城交:根据公司2023年年报,在报告期内,参与大湾区骨干高速公路网智能交通管控,建立粤港澳大湾区骨干高速公路网智能交通管控系统;公司为各地政府提供低空公共基础设施建设及数字化服务能力,推动产业落地和模式创新,从载人客运、载物货运、国防安防、公共服务等全局统筹,提供“数字化平台、一体化交付、投建营服务、全过程咨询”的综合性、交钥匙解决方案。
华设集团:根据公司2023年年报,民用航空及低空经济领域。公司开展运输机场及通用机场规划设计与咨询全专业全过程的技术服务,包括机场选址、工程设计、低空经济产业策划、战略发展规划、总体规划编制、飞行程序、航空产业园以及临空经济区规划设计,公司先后为113个运输机场和18个通用机场提供工程咨询服务。公司在低空经济领域具备丰富的经验和深厚的技术积累,可提供包括低空政策咨询、标准制定、规划设计、空域管理、系统开发以及行业应用等在内的全方位服务。此外,在省市低空智能管理系统建设、无人机运维等业务领域,持续提升项目后期运营服务水平,并开发多元化应用场景。
量子信息:新质生产力重要方向,万亿级赛道正在打开
量子信息是指以量子力学基本原理为基础、通过量子系统的各种相干特性(如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等),进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。量子信息主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域,在提升计算困难问题运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面,具备超越经典信息技术的潜力。
量子信息作为未来产业,已经上升至国家战略高度。➢根据政府工作报告,2024年政府工作任务提出要“制定未来产业发展规划,开辟量子技术、生命科学等新赛道,创建一批未来产业先导”,量子信息已成重要发展任务。
根据新华社的报道,2024年3月,国务院国资委按照“四新”(新赛道、新技术、新平台、新机制)标准,遴选确定了首批启航企业,加快新领域新赛道布局、培育发展新质生产力,此次遴选出的首批启航企业多数成立于3年以内,重点布局人工智能、量子信息、生物医药等新兴领域,企业核心技术骨干平均年龄35岁左右。
人民日报科技版2024年4月29日发表题为《推动量子计算机更好更快发展》的文章,文中指出,量子计算关系到未来发展的基础计算能力,是必须全力争取的新赛道。加强产学研融通创新,搭建有利于产业发展的良好生态,量子计算机必将为加快培育发展新质生产力、推动经济高质量发展提供强大算力支撑。
1、量子计算:万亿级产业正在打开,金融领域有望成为应用关键
量子计算遵循量子力学规律,能够突破经典算力瓶颈。量子计算机,作为执行量子计算任务的设备,以量子比特(qubit)为基本运算单元。在量子计算中,基于量子叠加原理,量子比特的不同状态可被同时存储和处理。量子计算为解决某些经典计算机难以处理的复杂问题提供了新的可能性,有望在密码破译、材料设计以及人工智能等方面广泛应用。从传统比特到量子比特。
量子计算机与传统计算机的不同之处在于,传统计算机的改进主要依赖于构成晶体管和微芯片的材料的进步,量子计算机不使用晶体管(或经典比特)。相反,它们使用使用量子比特。量子比特是量子计算机中处理信息的基本单位。量子位可以是0到1之间的任意值,或者同时具有这两个值的属性。现在,执行计算的可能性要多得多。此外,量子计算机依赖于自然发生的量子力学现象,或者两种重要的物质状态,即叠加和纠缠。这些物质状态,当被用于计算目的时,可以加速我们进行巨大计算的能力。
量子计算正在迅速发展,技术突破不断。➢近年来看,测控系统优化、量子比特数量与质量、量子比特间的相互干扰等技术路线已有不少可观突破。
例如,IBM推出得可扩展QuantumSystem2架构及对应的Heron芯片,使超导技术路线继续领跑全球;“九章三号”的成功构建则标志着量子比特的稳定性和纠缠性质的控制已经取得了显著的进展,使得量子计算机在解决某些特定问题上表现出色等。
2024年4月,中国迎来首颗500+比特超导量子计算芯片,中国科学院量子信息与量子科技创新研究院向国盾量子交付了一款504比特超导量子计算芯片“骁鸿”,用于验证国盾量子自主研制的千比特测控系统。此款芯片刷新了国内超导量子比特数量的纪录,后续还计划通过中国电信集团有限公司量子集团的“天衍”量子计算云平台等向全球开放。
根据金融界的报道,2024年4月,日本国立研究机构——日本产业技术综合研究所(AIST)与全球图形处理器巨头英伟达宣布了一项重量级合作,双方将合力打造先进的量子计算系统。该项目旨在整合最前沿的量子硬件与软件技术,计划自明年起,向全球范围内的企业和科研机构提供这项革命性服务,并实行商业化收费模式。
根据BCG的研究,量子系统可解决多种计算问题。➢机器学习:量子系统将从新的数据中识别复杂模式,并利用它们来训练复杂算法。这将加速人工智能应用的发展,例如自动驾驶,以及防止欺诈和洗钱的应用。
模拟:量子计算机将能够模拟自然界中存在但难以用传统计算机研究的过程。通过这样做,它们将改变药物发现、电池设计和流体动力学等,以及衍生品和期权定价。➢优化:量子算法将能够在所有可行的方案中确定一个复杂问题的最佳解决方案。例如,公司可以开发这样的应用来解决物流和风险管理方面的问题。➢密码学:量子计算将破解传统的加密协议,并使更好的加密标准成为可能。
量子计算有望成为万亿级赛道。根据iCV TA&K及光子盒的《2024全球量子计算产业发展展望》,2023年全球量子计算产业规模达47亿美元,2023至2028年CAGR可达44.8%。2027年,专用量子计算机预计将实现性能突破,带动整体市场规模突破百亿美元。2028年至2035年,市场规模将继续迅速扩大,到2035年总市场规模有望达8117亿美元。
2、量子通信:具备战略安全高度,市场规模未来可达百亿美元
量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,可应用于保密通信领域。量子通信与安全产业链上游主要为核心器件与材料,包括芯片、光源、单光子探测器、量子发生器等,中游主要为核心设备(如QKD)、网络建设集成、保密网络运营、PQC等,下游则包含国防、金融、电网、通信、终端等。量子通信的产品及技术服务主要归属于网络安全领域,向下可延申至多个行业涉及的安全产品。
量子通信产业从目前已经发展的形态来看,主要是由量子物理加密产品与技术(如QKD)、PQC、QRNG等带来的产业价值。➢量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD):是一种密钥的安全传输方式,可在两个相距遥远的通信端之间进行密钥的发送。在保密通信过程中,需用密钥加密解密信息,密钥的安全性保证了信息安全性。与传统方式不同,量子密钥分发理论上是无条件安全的,其安全性由量子力学基本原理保证。量子不可克隆定理说明,无法完美克隆任意量子态。
因此,任何对量子密钥分发过程的窃听,都有可能改变量子态本身,造成高误码率,使窃听被发现。根据iCV TA&K及光子盒的研究,2023年全球QKD市场规模为9亿美元,预计到2030年将达到76.8亿美元。
量子随机数生成器(Quantum Random Numeral Generator,QRNG):是随着量子物理技术的发展而出现的一种新型的随机数生成方案,利用CMOS图像传感器捕获的光源散粒噪声产生高熵随机数据,主要用于身份验证和加密应用程序的密钥。
同时由于量子密码利用光粒子传递密码信息,一旦发现有收信方和发信方之外的第三方从外部介入,密码会立刻发生改变,因此可以从源头上防止黑客的入侵。根据iCV TA&K及光子盒的研究,2023年全球QRNG市场规模为8000万美元,预计到2030年将达到34亿美元。➢后量子密码(Post Quantum Cryptography,PQC):可以抵抗量子计算攻击的新算法均可称为PQC,作为一种基于数学算法,通过芯片和配套软件系统实现的方案,在成本上和使用铺盖效率上较QKD有优势。根据光子盒研究院,目前已有一些国际组织在开发和规范PQC技术,标准化PQC预计将于2030年问世。
2024年4月,我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”成功装备PQC“抗量子攻击护盾”,是国内首次实际应用,实现攻守兼备。根据iCV TA&K及光子盒的研究,2023年全球PQC市场规模为1亿美元,预计到2030年将达到86亿美元。
3、量子精密测量:产业已进入多元化发展周期
量子精密测量旨在利用量子资源和效应,实现超越经典方法的测量精度,是原子物理、物理光学、电子技术、控制技术等多学科交叉融合的综合技术。量子精密测量市场主要包括量子时间测量、量子磁场测量、量子重力测量、以及其他量子精密测量仪器。根据ICV的预计,全球量子精密市场将从2023年的14.69亿美元增长到2035年的39亿美元,CAGR为7.79%。
4、关注上市公司在量子信息领域的核心布局,重视先发优势
吉大正元:1)根据2024年3月公司问答平台信息,公司在抗量子密码算法研究方面取得进展,实现了抗量子签名的算法,并成功开发传统密码和抗量子密码混合模式的密钥生成以及证书签发功能,完成抗量子算法与数字证书技术的结合,以进一步提升数字认证基础设施的安全性。2)2022年9月,公司便率先发布三项抗量子密码领域的最新研究成果:在自研的抗量子签名算法和抗量子密码模块的基础上,自主研发抗量子PKI、抗量子电子身份以及抗量子区块链,实现了网络信任体系在抗量子计算能力上的探索。3)从公司2023年度报告看,公司在研项目“抗量子密码算法产品化项目”旨在将已经过验证的抗量子密码算法实现能力融入现有基础安全产品,实现基础安全产品密码算法安全能力升级,能够应对未来量子计算发展对密码领域带来的潜在安全风险。
脑机接口:大脑通信另辟蹊径
大脑和外部设备的桥梁,现已进入技术爆发期脑机接口是大脑和外部设备之间的桥梁,包括信号采集、信号处理、控制外设和神经反馈四个部分。1)脑机接口(BCI)收集、分析并将来自大脑的电信号转换为计算机可以理解和执行的命令。它也可以用外部信号调节大脑活动。脑机接口是神经科学、生物医学、物理学和技术的结合,它可以改善严重疾病患者的生活。在机器人、神经科学、科技、游戏和计算机等领域脑机接口也有着应用。2)BCI主要包括四个部分:信号采集、信号处理、控制外设和神经反馈。神经反馈是关键环节,它将输出式BCI与输入式BCI连接在一起形成交互式的闭环系统,即交互式BCI,从而真正实现脑-机交互。3)脑机接口技术主要涉及硬件、软件和算法,其中硬件主要包括用于脑电信号采集或神经反馈的电极和用于信号处理的芯片,算法主要是用于信号处理的机器学习,软件则是关于脑相关数据的处理和管理。
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