AI开启科技浪潮中美竞争更显激烈

人工智能或将开启第三波科技浪潮203年伊始以ChtPT为代的I科技点燃市场热度AI技术的概念由来已久一直处于技术的创新沉淀之中较为缺乏与实体经济融合的应用场景2022年底ChtPT横空出世，其强大的语言理解和文本生成能力迅速引发市场热议ChtPT展现出了撰写文案、编译代码、预测分析等能力，构建了一种I技术全面融入人类社会的图景2月2日，微软公告旗下所有产品将全线整合ChtP。”模式或将迅速扩展到各行各业，对传统行业进行新一轮升级，对经济产生深远影响。图表：CaT指数WW：Cat指数24002200200018016001400120100022-1 202-03 22-5 22-7 22-9 202-11 23-1 23-3W、FD图表：AC应用领域甲子年智、我们认为，互联网时代以来，全球已经发生了两波科技浪潮。第一波科技浪潮是以个人电脑为媒介的互联网迅速普及全球互联网用户数量大幅增长1997年全球互联网用户突破1亿01年达到5亿虽然互联网泡沫导致股市暴跌但大浪淘沙真正具有增长空间和技术前景的互联网企业脱颖而出203年21年，全球C出货量从19亿增加至365亿，年均复合增长率1012%。互联网的普及和应用推动了21世纪第一个十年的经济增长。图表：个人电脑出货量和全球互联网用户数4000

出货量:全球:万rtr) 全球互联个人户亿503500 403000 302500 202000 101500

019517192123205207292123252072921W、FD第二波科技浪潮是以智能手机为媒介的移动互联网进一步变革生产和生活方式209年206年全球智能手机出货量从174亿部增加到1473亿部年均复合增长率356%。与此同时，中国移动互联网用户数也快速增长。移动互联的方式升级了传统商业的运营模式，成就了一大批互联网企业，有效提高了社会运行效率和要素生产率。移动互联网引领了21世纪第二个十年的经济增长。图表：全球智能手机出货量和中国移动互联网用户数全球智能机出量亿C） 中国:移互联用户:亿86420205 207 209 201 203 205 207 209 201W、F、前两波科技浪潮均反映在费城半导体指数走势上——1999200年的快速上涨和2013209年的缓慢牛市00年之后费城半导体指数虽然大幅上升并创新高但主要原因是疫情限制产能中美科技制裁等供应端因素次要原因才是汽车芯片5G技术等需求端因素。我们认为，新能源汽车和5G技术仅仅是汽车行业和通信行业的技术升级，不足以推动科技浪潮。科技浪潮的定义是能够推动一个时代全社会各行业要素生产率普遍提升的技术创新，比如互联网和移动互联。图表：费城半导体指数400035003000250200015001005000

费城半导指数月均值15171921232052072092012032527292123W、F、人工智能或将开启互联网时代下第三波科技浪潮。“A+”模式可以广泛应用于各行各业，全面提升社会生产率。正如个人电脑和互联网，智能手机和移动互联，携载芯片和AI模型的智能终端或将开启“万物互联”的时代。更智能的AI程序，更强大的芯片和更快速的传输网络给予社会发展的新可能，对传统的商业模式进行再次革新。人工智能可能成为21世纪第三个十年的经济增长动力。图表：科技浪潮提升全要素生产率智能手机与移动互联电与互联网美中日印英智能手机与移动互联电与互联网104099094089084

190192194196198200202204206208200202204206

208W、F、第三波科技浪潮带动投资热潮科技浪潮带动投资热潮3月30日，国际数据公司DC发布《2023年1全球人工智能支出指南DC预测全球人工智包括以人工智能为中心的系统的软件硬件和服支出在203年将达到140亿美元，同比长69%到226年I相关产业资本支出将超过300亿美元222026年的复合年增长率CR)将达到27%其中，中国人工智能市场支出规模将在2023年增至145亿美元约占全球总规模十分之一。206年中国I市场将实现2644亿美元市场规模02106五年复合增长CR）将超2%DC认为在整个预测期间美国将占到所人工智能支出的一半以上西欧预计将占到20%以上，中国预计将排在第三位。投资热潮助推全球研发投入增加人工智能概念带火的第一个投资方向就是智能程序工具的开发，也即软件端ChtPT就是一种人工智能技术驱动的自然语言处理工具ChtPT爆火后203年1月3日，微软宣布向OpnAI追加数十亿美元100亿美元投资2月4日，谷歌宣布向人工智能公司nthopc资3亿美元3月5日nthopc发布了一款类似htPT的产品Cud。此外，埃隆马斯克4月17日表示，将开发一个新版本的人工智能聊天机器人uthP。图表：互联网企业人工智能领域布局百度科、讯新等公资料理、中国互联网企业深耕I领域多年T均在开发I语言模型迅速跟进Chtpt203年3月16日，百度正式发布大语言模型、生式I产品“文心一言”4月7日，阿里巴巴推“通义千问腾讯也在一直进行类ChtPT项“混元助手的研发除了T外，字节跳动30、科大讯飞、京东等中国企业也在加类htPT产品的研发和应用。中国人工智能专利技术持续攀升研究覆盖基础层技术层和应用层在201009年十年里，全球人工智能专利申请超过52万件，其中，中国人工智能专利申请量386万件居世界第一根据工信部电子知识产权中2020年人工智能中国专利技术报告，209年中国人工智能技术专利申请总量首次超过美国成为全球申请数量最多的国家。从专利分布来看，云计算、计算机视觉、深度学习和自动驾驶占比较高，我国在关键技术领域的研发已具备一定基础。图表：中国人工智能专利申请量 图表：人工智能专利领域分布截2020年月中国人智能截2020年月

智能语音5.3%知识图谱技

云计算2000015000

自然语言5.65%

智能推荐5.72%

3.16%

18.38%100005000

200202204206208200202204206208200

交通大数据7.58%智能机器人9.55%自动驾驶12.36%

计算机视觉17.72%深度学习14.52%资料来源：工信部电子知识产权中心、 资料来源：工信部电子知识产权中心、产业金融研究院互联网企业和高等院校是人工智能技术发展的主力军也是未来I技术投资的重点在互联网企业中百度腾讯和阿里的人工智能申请和授权量都位居前十在高等院校中，清华大学、浙江大学、北京航空航天大学等成为人工智能领域的重要创新主体。此外，国家电网监测聚焦于平台预警平台智能巡检机器人等在I技术应用层面创新总体来说，我国人工智能技术产学研合作稳步推进，加快科技创新。图表：AI创新前十名主体专利申请量和授权量2000

申请量

授权量150010005000百度 腾讯

国家电网华

浪潮集团阿里巴巴清华大学平安科技浙江大学

oo工信电子识产中心、图表：中国AI创新主体高价值专利技术布局工信电子识产中心、人工智能技术提升全球芯片需求人工智能概念带火的第二个投资方向就是半导体产业，也即硬件端。A”模式创造的算力需求和终端需求，或将缩短半导体产业从周期底部爬升的时间。全球半导体产业正处于周期底部。从历史数据看，全球半导体产业的销售和投资都呈现出周期性特征，一般45年经历一轮完整周期221年至02年初，全球半导体销售额同比增速基本见顶，然后迅速下行2023年2月，同244%。全球半导体销售额快速下行的原因在于一方面202年全球智能手机出货量同114%消费电子端芯片需求减弱；另一方面2021年全球汽车“缺芯”导致产能扩张2022年芯片短缺有所缓解。图表：半导周期销售金半导:全球当月:同比%010)20)30)40)50)200 204 208 202 206 200资料来源W、F、图表：全球半导体资本支出0

200201202203204205206207208209200201202

50%资本支资本支全球半导体十亿美元资本支出全半导体同比30%20%10%0%10%W、F、一方面，人工智能模型训练所需算力指数增长，拉动芯片需求。根据OpnAI研究报告人工智能模型从2012年的视觉识别程序xt到2018年的智能围棋程序phaoZo，其训练量增加了30多万倍。目前，人工智能训练所需的算力每35个月就翻倍，远超芯片产业摩尔定—每18个月芯片性能翻倍。这也就意味着芯片性能提升不及算力需求增长的缺口必须通过增加数量来弥补。图表：人工智能训练模型算力快速增长OI另一方面，人工智能从训练成型到场景落地，还是离不开芯片。“A”模式最大的价值在于将技术和产业相融合，提升创造力和生产力，推动社会经济增长。比如“A工业借助人工智能技术不仅可以在生产过程中使用智能机器人实现自动化生产线，提高生产效率，而且可以在产品中增加人工智能模块，实现用户远程操控、数据自动采集分析等复杂功能，改善用户体验。不过，人工智能技术对生产过程和产品本身的提升都需要以携带芯片的智能设备作为基础。图表：中国工业机器人产量50000400003000020000100

150中国中国:产:工业器当月值中国:产:工业器人当月比500026 27 28 29 200 21 22

(50)W、F、中国短期内AI投资将偏向硬件端，解决“卡脖子”问题。DC认为，AI硬件支出在五年预测期内占比仍将超中国市场总规模的一半长期而言随着I基础设施建设的逐步完善硬件在中国市场总规模的比重将逐步降低I软件市场在五年预测期内有较大发展潜力DC预测I软件支出规模将在2026年增至769亿美元约占市场总规模的2%较01年提升十个百分点I服务市场将会以略低于软件市场的增速进一步扩大规模。其中占主导地位的T服务领域将在2026年达到327亿美元市场规模，较201年扩大近四倍，五年CR接近30%。I服务市场的需求也在不断增长，这也推动了市场规模的扩大。图表：中国人工智能市场支出预测C、我们认为DC可能低估了中国未来几年在人工智能领域的资本支出强度。一方面，中美国内研发支出远远领先德国、法国和英国这三个欧洲代表国家之和，经济决定了欧洲在投资支出方面可能不及中美。另一方面，从人工智能的硬件—半导体产—来说，这是中国目前面临的“卡脖子”问题，也是亟待解决的技术难题，中国政府和企业必将投入更多资金最后AI技术不是空中楼阁需要落地实践中国是世界上最大的消费市场之一，人工智能在中国有广泛的应用前景，这意味着中国在应用服务端的投资可能较强。国内研发:国内研发:国亿国内研发基于购力平:现价美国亿国内研发基于购力平:现价德国法国英国亿8006004002000200 202 204 206 208 200 202 204 206 208 200W、F、全球芯片产业竞争更加激烈自218年美国开始对华科技制裁以来已有五年时间制裁措施逐步加码218年4月16日美国商务部宣布对中兴实施为期七年的技术禁令标志着中美科技战开启209年5月15日，美国总统特朗普发布总统令，禁止使用“敌对国家”的信息和通信及服务，同日，美国商务部将华为列入出口管制实体清单6月1日，国产服器PU龙头海光信息被列入出口管制实体清单D不再提供相关技术服务之后美国政府不断将中国企业、高校、研究机构列入出口管制实体清单，进行技术封锁。我们将美国对华制裁分为三个阶段，第一阶段制裁力度较弱，国产技术有所突破，抢占部分半导体市场。第二阶段，美国加强制裁力度，全方位封锁中国芯片发展，中国加速国产替代化进程。第三阶段，美国组建芯片联盟，试图将中国排挤出芯片产业链。图表：美国对华制裁逐步加码美国务部、8年-9年，中国抢占中低端半导体市场208年09年中国逐渐抢占日韩在中低端半导体产业市场份额半导体行业具有一定的周期性，中国大陆、中国台湾、日本、韩国的半导体出口都在趋势上呈现出周期波动。不过通过横向对比，近几年中国集成电路出口增速明显高于日本和韩国半导体出口增速，尤其是2018019年，中国集成电路出口平均同比增速247%，而日本和韩国半导体出口平均同比增速分别为16%和29%。直到220年后，美国对华制裁更加严格，中日韩出口增速才趋于一致。图表：中国大陆、中国台湾、日本、韩国半导体出口增速韩国:出金半导当月比 日本:出金额电气机:半当月同中国台出口:半体设:同比 中国:出金额集成电:当同比050)208-01208-07209-01209-07200-01200-07201-01201-07202-01202-07203-01W、F、以长江存储为例在闪存领域技术进展迅速市场份额逐步提升26年新成立的长江存储开始研究2层D，而三星已经量产4层D，技术差距明显08年8月，长江存储发布tckng技术，在闪存技术架构上成功实现突破性创新209年9月基于tckng技术架构的64层D开始量产三星已经即将量产18层D，技术差距依然存在但长江存储跳过6层直接研制18层D于220年4月13日宣布成功发18层QC3DD202年8长江存储发布2层DDfh实现弯道加速追平世界领先技术水平2022年长江存储在闪存市场份额达到4%5%。图表：长江存储厂商技术弯道加速CM闪存场、在快速的技术进展下2019年美国对华制裁时中国在中低端晶片市场已经占据一席之地根据美国SA和CG的报告09年中国大陆大于45m和2845m晶片制造分别占全球产能的23和9%仅次于中国台湾从09年的全球市场结构看中低端晶片仍占主流，高端晶片市场份额较小2019年，全球小于0nm和02nm晶片分别占市场的2%和8%，一共只占10，其余中低端芯片占据九成市场。图表：9年全球晶片制造能力分布资料来源美国导体业协（）波士咨询团（）、图表：9年全球晶片市场结构其他片26%存储片33%逻辑晶片22%

逻辑晶片

逻辑晶片<10m逻辑晶片0-22m美国导体业协（）波士咨询团（）、中国中低端半导体产业制造具备规模和成本优势。中国中低端芯片制造与世界先进水平之间的技术差距不大，这一细分赛道比拼的是成本优势。中国劳动力成本、原材料成本和基础设施成本都优于日韩和美国，尤其在全球高通胀环境下。据美国半导体行业协会和波士顿咨询集团估计，中国晶圆厂的成本比美国低37%50%。同时，中国又是全球最大的消费市场，拥有最完备的产业链。这种规模优势让中国半导体产业在中低端芯片制造中具有竞争力。0年-2年，美国加速围剿中国芯片技术200年开始，美国加速围剿中国芯片制造和技术发展。荷兰SL第六代光刻机EV最小制程7m以下第五代光刻机i最小制程7nm两者的出口数在00年突然减少，原因就是美国阻止荷兰SML公司向中国出售光刻机等先进设备2020年202年，美国进一步制裁了包括中芯国际、景嘉微电子、长江存储、寒武纪等40余家中国芯片企业，阻碍中国芯片产业发展。图表：ASML公司m及以下光刻机销量A：和A量9080207 208 209 200 201 202W、F、芯片是国内进口量最大的商品，中美科技竞争背景下，芯片国产替代化加速2015年，中国集成电路进口金额超过原油成为我国进口金额最大的商品在面临制裁的情况下，中国只能进口外国芯片200年，中国芯片进口额达30亿美元，占商品总进口额的18%。如果中国无法突破芯片关键技术，就无法掌握定价权，不得不高价进口芯片，因此芯片自研和国产替代迫在眉睫。图表：中国进口集成电路超过原油中国:中国:集成电:亿中国:额原当月亿0200201202203204205206207208209200201202203W、F、芯片国产替代稳步推进，但自给率依然较低2022年10月，中国集成电路产量回升11月出口数量见底回在产量和出口都大幅增长的背景下中国集成电路进口数量却维持在底部，这说明国产替代化正在稳步推进。根据Cnghts数据2021年国产芯片自给率约为166%，芯片自给率较低2020年8月，国务院《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》提出“中国芯片自给率要在2025年达到70%”。图表：中国集成电路产量、进出口 图表：中国C市场自给率

20015010

中国IC市场规模亿美元 中国IC产值：亿美元 自给率集成电路集成电路产量亿集成电路出口:集成电路进口:200 202 204 206 208 200 202

0205206207208209200

WF、 Cst、在政策的大力支持下，国产芯片产量或将继续提升。仍以长江存储为例，在技术突破封锁之后，下一步就是提升产能206年，投资约60亿元的国家存储器基地项目一期开工建设200年6月，国家存储器二期项目开建，总投近10亿元。随着项目建成投入使用，长江存储产能快速增长00年，长江存储全球市占率仅近1，按照其2025年规划产能30万片月，预计全球市占率将达到约6。图表：长江存储产能规划新增新增月）产能月）50209 200 201 202 203 204 205长江储、.33年，美国大搞“小院高”，强推“脱钩断链”2023年之后，美国不仅将在技术领域继续制裁中国，而且试图将中国挤出芯片产业链。中国最大的优势在于制造成本低，一旦技术突破，进入量产阶段，更加凸显中国制造优势因此除了继续技术制裁外美国一方面通过补贴鼓励芯片企业在美国本土建厂，另一方面建立芯片联盟，将中国排除在产业链之外。美国对华制裁从芯片技术封锁进一步升级为产业链对抗，大国竞争更趋激烈。202年8月9日美国签《芯片与科学法案旨在遏制中国半导体产业增强美国在芯片领域的优势。该法案将对国本土芯片行业提供20多亿美元的政府补，给半导体和设备制造提供投资税收抵免等一系列措施，以鼓励企业在美国建厂。在该法案影响下，202年5，三星投资0亿美元在美国得克萨斯州建立工厂223年3月追加投资至20亿美元。同时，《芯片与科学法案》明确规定获得补贴的企业0年内不得在中国大“实质性扩大产能限制有关芯片企业在中国开展正常经贸与投资活动。203年2月6日美国拉拢日本韩国和中国台湾组成的CP4联盟举行第一次正式会议，美国对华制裁进入新阶段。中国台湾和韩国拥有制造优势，美国拥有设计和设备优势日本拥有材料优势试图垄断全球半导体产业链虽然CP4联盟第一次会议并未提及出口管制，但是芯片联盟将中国孤立在外，其意图不言而喻。根据Cnsght数据2021年CP4联盟的芯片产能占全球的7%，而中国大陆仅占5%。图表：1年全球芯片产能分布其他欧洲

中国台湾美国日本

韩国中国大陆Cst、一旦美国对华制裁升级至产业链层面，中国技术短板的劣势也将放大。虽然长江存储在闪存领域取得技术突破，但产业链环环相套，如果上下游无法提供相应技术水平的设备和材料芯片生产也将步步维艰比如在光刻机方面203年2上海微电子交付了两台国产光刻机，但只能打造90m低端工艺，目前正在努力攻坚2nm和14m光刻机。而荷兰SL公司已经正在研制2nm制程半导体制造设备。203年4月1日，在外交部例行记者会上，发言人汪文斌表示“美方惯于打着国家安全幌子，将经贸科技问题政治化、工具化、武器化，大搞“小