中国科技创新“阔佬”态势:5G位居第一,人工智能政策复兴,无人驾驶独具特色!!

时间2020-06-10

2018年11月战略与国际问题研究中心(CSIS)举行了一场闭门会议,该会议聚集了众多美国、中国以及其他国家的技术和产业政策专家,重点讨论了中国创新政策系列(CIPS)相关内容,如中国技术实力、中国产业政策最新发展以及对美国的政策影响。


随后,在2019年撰写了会议简短报告,主要分析了中国创新驱动总体趋势,评估了取得的成功以及对世界其他地区和国家的影响并得出一般性结论,还深入研究了部分技术和产业。


中国创新模式解析


中国网络服务、新能源汽车、商用飞机和半导体发展迅猛。中国无疑是世界上电子商务最丰富的国家之一,百度、阿里巴巴和腾讯成为电子商务核心,服务领域广泛。中国拥有世界上最大的新能源汽车市场。传统汽车制造商有北汽集团、吉利汽车,新兴制造商有上海蔚来汽车有限公司(NIO)和XPeng。宁德时代新能源技术有限公司(CATL)是世界上最大的新能源汽车电池生产商,其已经签署了相关协议,为欧洲领先汽车制造商提供服务。中国对电池原材料进行相关限制,其中包括锂、镍和钴。中国商用飞机还有待发展,中国商用飞机有限责任公司(COMAC)现在拥有的支线飞机ARJ21正在使用中,但据相关消息,该飞机制造工艺较差,无法吸引航空公司,因此,只有少量该型号飞机投入运营。中国一直以来都在生产窄体飞机C919,与波音737和空客A320进行竞争。而C919许多零部件都并非国内设计,而是进口国外。中国还在进行另一种型号远程宽体喷气式飞机的研制,即CR929型号,但现在处于初级研发阶段,面临着许多技术和商用问题。而中国芯片虽近几年在大幅发展,但是在芯片型号、种类、设计以及生产设备方面都远远落后。江苏长江电子科技公司(JCET)、清华紫光、海思半导体以及中芯国际在过去的5年内都取得了进步,但是与美国、中国台湾、韩国和欧洲还有一定差距。


如图所示,中国创新能力增强,但是效能不高,对资源存在浪费现象。中国虽然近些年专利产出增多,但是质量都不是很高。而中国在国外申请专利的比例相对于国内申请较低。中国每申请100项专利,平均有4项涵盖不同领域,而美国平均有44项涵盖不同领域。简言之,虽然中国的创新指数正在上升,但是这并不完全代表中国的创新能力在飞速提升。


中国在技术创新方面的系统优势


政府部门大力投资并制定发展战略,国企具有特别优势,私营企业也在同步发展。地方政府也投资智能交通基础设施,建设智慧城市,如国家经济特区雄安新区、延崇高速公路等,均使用人工智能、云技术等先进技术建造。同时,政府和企业合作也成为了一种有力的发展方式。中国工信部在2019年12月曾发布消息称要在人工智能产品方面取得突破,如智能传感器和神经网络芯片等核心技术能力。中国在技术创新方面具有生态优势和系统优势。在政府的领导下,百度、阿里巴巴、腾讯等机构成立了“全国人工智能小组”支持无人驾驶汽车、云动力智慧城市、医学成像和语音识别等技术发展。


具体技术角度分析


中国的5G战略:位居第一,创新就绪


独立5G技术除更快的数据速度还包括两个革命性的特征:超可靠、低延迟的通信和涉及物联网应用程序的大量机器间通信。早在2013年,中国为占据5G技术发展龙头,中国工信部、发改委和科技部就联合成立了名为“IMT-2020 5G”的推进小组。中国诸多机构都参与其中,如:


  • 教育部下属主要研究机构,如中国航空信息中心和北京邮电大学;

  • 中国三大运营商:中国移动、中国联通和中国电信;

  • 手机基础设施制造商,如华为和中兴;

  • 手机设备制造商,如小米、Oppo和Vivo。


其他公司如联想和包括上海交通大学在内的院校也参与其中。中国政府十分看重5G技术发展,大力发展数字经济,改造工业基地,所有主要技术计划中都涉及5G发展,《中国制造2025和国家信息发展战略》中也提及中国要“大力启动第五代通信技术的发展、研究、标准化以及工业化”。中国发布的战略都优先发展5G技术以及物联网、大数据、人工智能、半导体和先进制造业等相关产业。中国的华为公司是当今世界上唯一一家能提供从手机、到天线、到基站和现代移动网络数据中心复杂硬件软件管理等系列完整5G技术的公司。中国政府有意让其他涉及5G技术的公司共同参与到技术建设中来。2017年,中国领先企业如百度、阿里巴巴、腾讯、京东和滴滴出行便向中国联通投入120亿美元资金,其中部分资金用于5G试验网络。中国大力发展5G及相关先进技术有利于中国打造数字丝绸之路。


2018年,中国各大航空公司开始安装使用5G网络,部分重要商业公司于2019年末开始使用。中国移动计划在中国武汉、杭州、苏州、上海和广州五大城市率先使用5G技术。2018年的计划是在上述5个城市安装500个5G基站,此后扩展到12个小型城市。中国移动主要对部分具体技术使用进行测试,如无人驾驶汽车、虚拟现实技术以及智能物流。


中国联通已经在北京、深圳、天津以及上海等16个城市进行了5G技术测试。中国联通称其2018年仅在北京就建造了300个5G基站,现在正在南京、武汉、成都、贵阳、郑州、沈阳和福州等二线城市进行技术测试。该公司与华为签署了协议,对部分网络进行测试。而中国电信2018年在中国12个城市进行了试点测试,包括上海、苏州、成都、兰州、深圳和雄安新区。


自美国对中国华为和中兴实施制裁措施后,华为一度受到影响,这主要有引起了两大风险:第一,华为在欧洲和亚洲的主要市场可能缩小,同时减少收入。英国和德国是华为网络基础设施在欧洲境内最大的市场,但英国对于使用华为5G技术有松口,其认为华为设备的安全问题是可控的;欧盟正在寻求发展5G技术以抗衡中国;德国已经建立了一个中心,专门审查华为硬件和软件的安全性。第二,美国行政部门和国会会对购买美国技术的公司提出新的限制。2020年初,美国商务部正考虑对华为等技术供应商施加更多限制措施,从根本上弥补出口管理条例中存在的漏洞,但允许美国公司的非美国本土地区继续供应华为。此外,美国颁布了两条新规定,将美国触发强制许可的门槛从25%降到10%,同时扩大了使用美国技术生产的商品的定义,这些产品将受制于许可证或限制政策,但是这些新规定受到了美国政府其他部门的反对,截至本报告发文时已经被搁置。同时,欧盟就5G安全问题提出了一些建议,主要针对中国企业,包括风险评估等方面内容。


人工智能:自由创新政策复兴


中国网络安全法律体系还有待健全,网络安全也成为中国关注的优先问题之一。中国政府十分关注人工智能的发展。中兴事件发生后不久,习近平总书记就发表了两次关于本土创新的讲话,旨在大力推进国内技术能力建设,强调中国需要发展工业机械和高端芯片等国内技术,以及软件、硬件、算法、组件和材料等基本技术,表示中国的未来发展要与人工智能、量子计算、移动通信、物联网和区块链技术联系在一起。习近平总书记表示,中国在核心技术方面与发达国家还存在差距,如高端半导体和尖端人工智能算法,要充分发挥人工智能发展基金和千人计划的优势进行创新。


具有中国特性的无人驾驶汽车


中国政府的规定和中国政治经济发展国情造就了中国无人驾驶汽车独特的生态系统,这些生态系统包括的要素有:


中国对核心技术的掌握。中国共产党领导下的产业政策强调技术上要自力更生,其强调汽车供应链,尤其是微型芯片和汽车电子产品供应链应该是“安全和可控的”。


中国特有标准:中国已经对无人驾驶汽车制定了详细标准,这将使国外无人驾驶汽车更难进入中国市场。早在2017年和2018年,中国工信部就发布了三项计划,列出了100多项无人驾驶汽车技术和相关服务标准。该标准表明中国的无人驾驶汽车标准将为中国制造2025产业政策目标服务,并根据“本地化和可控化”的原则进行设计。


网络安全关注点:根据中国网络安全法,车辆数据可归类为“关键信息基础设施”,车辆信息与测绘数据是国家机密,不可出境,因此降低了中国作为测试市场的吸引力。


无处不在的数据收集:在中国,政府和私营企业收集数据是十分普遍的现象。


本地基础设施优先发展:中国国家无人驾驶汽车(AV)试行法案还未认定中国范围内的AV测试具有完全合法性。相反,其为地方政府提供了在特定区域进行测试合法化的框架。作为回应,地方政府启动了资本密集型基础设施项目。私营公司已经开始发展国内AV,百度投入15亿美元支持AV发展,国家工商管理总局也开始了测试项目,众多如Pony.ai和Xpeng等新兴公司也已经投入AV发展。


美国也在考虑扩大对中国一系列技术的出口管制,包括计算机视觉、人工智能、地理空间定位、半导体和移动电力等。


向中国输出美国的创新能力:半导体


在过去的20多年中,美国对华出口产品中半导体排名第五。半导体研究设计主要在美国公司进行,而半导体测试包装主要在中国进行。


中国是美国半导体制造设备最大的出口市场,中国也是世界上最大的半导体进口国,占全球的58%。虽然中国生产的半导体只占其消费总量的9%,但其消费与国内生产的差距已经开始缩小。中国对美国和全球其他供应商依赖性较强,因此中国政府致力于实现半导体本土化。2015年,中国政府投入1610亿美元支持半导体产业链创新,2016年又投入了66亿美元通过并购活动发展国内半导体产业,这些举措都给美国半导体制造设备需求带来了上行压力。


掌握生产方式:钴和电动汽车领域


2018年,特斯拉曾宣布计划大幅削减电动汽车中的钴含量。随着需求增加,供应减少,购买钴越来越困难,因此才有了上述举措。而中国加紧对关键钴矿产资产的收购,几乎垄断了钴。中国是世界上最大的电池生产商,中国公司已经生产出了次等LFP(磷酸铁锂)电池,但是其性能较差,还不能成为钴的替代品。中国除了对钴进行垄断,中国政府还有国内补贴政策,利用中国在关键供应链环节的主导地位实现国家对电动汽车行业的优先发展。这些举措对电动汽车行业造成了负面影响,尤其是汽车制造商。


据彭博社预测,到2040年,35%的新车将会是电动汽车,而到2030年,电动汽车对钴的高需求以及手机和电脑芯片的应用,会使钴的价额上涨4500个百分点。中国企业现在在全球范围都控制着钴精炼厂,占据了钴原料大部分份额,对钴的主要监管和定价也有很大的影响力,渗透了钴生产的每一个方面。


由于中国与刚果民主共和国关系密切,因此,尽管中国的钴产量不到全球钴产量的15%,但其仍能够成为世界头号钴生产加工国家。就自然资源而言,刚果民主共和国是矿产最丰富的国家之一,拥有23万亿美元的矿产资源。截至2018年年中,刚果民主共和国生产了全世界58%的钴,到2025年,这一数字将会提升至73%。在过去的20年中,中国购买了刚果民主共和国10大钴矿中的7座,生产了世界上80%以上的精炼钴。


中国电动汽车供应链垄断的另一个因素是中国电池企业从其他生产商手中购买电池。2018年3月,GEM宣布将购买Glencore开采的三分之一的钴,相当于2017年全球产量的一半。


同时,中国与伦敦冶金证券交易所关系紧密,对钴的购买起到了支持作用。一些分析师表示,若中国对钴进行垄断活动,则钴的价格很有可能超过稀土。


因此,钴在电动汽车供应链中的作用至关重要。