AI新基建:数智化浪潮下的商业变革与产业机遇
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新基建七大产业链

新基建是与传统基建相对应,结合新一轮科技革命和产业变革特征,面向国家战略需求,为经济社会的创新、协调、绿色、开放、共享发展提供底层支撑且具有乘数效应的战略性、网络型基础设施。

新基建涉及的项目非常多,但从总体来看可以归结为七个主要领域,分别是5G基建、人工智能、大数据中心、工业互联网、城际高速铁路和城际轨道交通、特高压、新能源汽车充电桩。

◆5G基建

5G网络即第五代移动通信网络,是当前移动通信领域的变革重点,也是新基建的热点。其实,早在“新基建”提出之前,5G就已经被视为“经济发展的新动能”,引起了国家层面的高度关注。

首先,5G的发展可能催生一个规模庞大的市场;其次,5G对其他新兴技术具有强大的带动作用,可以带动工业互联网、车联网、企业上云[1]、人工智能、远程医疗等新兴产业更好地发展;最后,5G的上下游产业链非常广,涵盖了零部件、主设备、运营商和下游应用等环节,甚至延伸到了消费领域。

想要做好5G基础设施建设,前提是必须加大投入,包括无线设备、传输设备、基站设备、小基站、光通信设备、网络规划实施等。从应用方向来看,5G应用涵盖了三大方向,即产业数字化、智慧化生活和数字化治理,其中5G通用应用包括4K/8K超高清视频、VR/AR、无人机/车/船和机器人。在工业、医疗、教育、安防等领域,5G应用还将产生更多创新型应用。

◆人工智能

2020年1月21日,科技部、发展改革委、教育部、中科院、自然科学基金委联合印发《加强“从0到1”基础研究工作方案》,将人工智能视为“第一个重大科学问题”,提倡给予重点支持;2020年3月3日,教育部、国家发展改革委、财政部联合印发《关于“双一流”建设高校促进学科融合加快人工智能领域研究生培养的若干意见》,强调我国高校要深化人工智能内涵,构建基础理论人才与“人工智能+X”复合型人才并重的培养体系,探索深度融合的学科建设和人才培养新模式,着力提升人工智能领域研究生培养水平,为我国抢占世界科技前沿,实现引领性原创成果的重大突破,提供更加充分的人才支撑。

人工智能产业链可以分为基础层、技术层和应用层。其中,基础层主要为人工智能提供数据及算力支持;技术层是核心;应用层是延伸,主要面向特性应用场景生成实用的软硬件产品以及解决方案。

目前,在基础层与应用层领域,随着服务器的计算能力不断提升,并行计算单元引入,人工智能的训练效果有了大幅提升,除原有的CPU外,GPU、FPGA、ASIC(包括TPU、NPU等AI专属架构芯片)各种硬件被用于算法加速,使人工智能在云端服务器与终端产品中的应用得到了快速发展。在技术层,研究人员发现了新的数学模型与新兴合适算法,催生了一系列重要成果,包括图模型、图优化、神经网络、深度学习、增强学习等。

◆大数据中心

在信息时代,数据将成为核心战略资源,从国家政务到各个行业都离不开数据资源。因此,建设大数据中心不仅可以推动新兴产业发展,而且可以促进行业转型升级。现阶段,建设互联网大数据中心已经成为社会发展的主要趋势。美国知名市场研究机构Synergy Research的调查显示,全球排名前几位的云计算服务提供商想要在市场竞争中胜出,每家公司每个季度至少要在基础设施建设方面投入10亿美元。而全球的数据规模每隔18个月就会翻一番,无论数据中心建设速度有多快,始终落后于大数据增长的速度。

大数据中心产业链也可以分为上、中、下三个环节,其中上游主要是基础设施及硬件设备商,中游主要是运营服务及解决方案提供商,下游主要是数据流量用户。大数据中心建成后将汇聚各个行业的数据,并且将承担数据存储与分析功能,成为新基建的能量站。在大数据中心建设的背景下,IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)和服务器将成为最先受益的两个领域。

◆工业互联网

智能制造的发展离不开工业互联网的支持。目前,为了推动工业向智能化、数字化方向转型升级,我国将工业互联网列为重要基础设施。从2012年“工业互联网”的概念被正式提出,到2019年“工业互联网”被写入《政府工作报告》,在这七年的时间里,国家出台了工业互联网顶层规划,工业互联网逐渐进入实质性落地阶段。

工业互联网的产业链非常长,而且具有极强的协同性,上游利用智能设备对各种工业数据进行采集,然后传输到中游的工业互联网平台进行处理,最后在下游的企业落地应用。在整个产业链中,任何一个环节都不能缺失,否则很容易导致产业链失效。

具体来看,工业互联网产业链的上游主要是各种硬件设备,包括传感器、控制器、工业级芯片、智能机床、工业机器人等。中游是互联网平台,可以分为边缘层、平台层和应用层。其中,边缘层是基础,主要负责采集各种工业数据;平台层主要负责数据存储与计算问题,主要涉及服务器、存储器等设备;应用层主要是工业App等,负责针对具体的场景制定应用方案。下游是具体的应用场景,涉及面向工业互联网典型应用场景的各种工业企业,包括高耗能设备、通用动力设备、新能源设备、高价值设备和仪器仪表专用设备的提供商等。

◆城际高速铁路和城际轨道交通

高铁是我国的“新名片”,连接东南西北,构成了我国交通的大动脉。对于具体的某个城市来说,轨道交通则是串联城市各个区域的主血管。目前,无论高铁还是城市轨道交通,都有很多在建项目。尤其是轨道交通,即便在交通体系相对发达的北京、上海、广州、深圳等城市,轨道交通建设仍有很大的进步空间。

从产业方向来看,城际高速铁路和城际轨道交通的产业链非常长,涉及原材料、机械、电气设备、公用事业、运输服务等多项内容,不仅可以推动交通行业实现数字化、智能化升级,还可以推动整个社会更好地发展。经过数十年的摸索与实践,目前,轨道交通产业发展已经趋于成熟,产业链主要涵盖四个环节,分别是设计咨询、工程建设、装备制造、运营维护和增值服务。

●设计咨询:设计咨询包括咨询、规划、勘察、测量和设计等多项内容,主要应用于开工前期。

●工程建设:轨道交通建设可以分为三大内容,分别是工程建设总承包、土建施工和机电安装,其中机电安装包括通信、信号、牵引供电和电力供电系统四大内容。

●装备制造:轨道交通的装备制造主要包括车辆系统制造和机电系统制造两大内容,涉及机械制造、电子信息、高分子材料等多个领域。

●运营维护及增值服务:轨道交通的运营维护及增值服务涵盖的内容也非常多,包括运营管理、物业、广告、媒体商业、资源开发等。

◆特高压

特高压指的是±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级,具有输送容量大、输送距离远、输送效率高、输送损耗低的特点,可以有效提升电网的输送能力。

我国特高压电网建设开始于1986年,是世界上唯一一个将特高压输电项目投入商业运营的国家。虽然特高压建设历经多年,但依然存在广阔的发展空间。

根据能源局规划和实际开工情况,2018年有6条特高压开工,2019年有5条特高压开工,“十四五”期间预计有10~13条特高压线路建设需求。国家电网公司发布的报告显示,2020年,国家电网公司特高压建设项目明确投资1128亿元,可带动社会投资2235亿元,整体规模近5000亿元。

从产业链来看,特高压相关产业链可以分为上、中、下三个环节,其中上游主要是电源控制端,中游主要是特高压传输线路与设备,下游主要是配电设备。在特高压建设中,特高压线路与设备是主体,可以进一步细分为交/直流特高压设备、缆线和铁塔、绝缘器件、智能电网等。

◆新能源汽车充电桩

2020年2月24日,国家发改委、工信部、科技部等11个部委联合发布《智能汽车创新发展战略》,明确提出“推动有条件的地方开展城市级智能汽车大规模、综合性应用试点,支持优势地区创建国家车联网先导区”。为了培育新型市场主体,国家鼓励整车企业以及零部件企业逐渐涉足新能源汽车生产与制造,成为新能源智能汽车产品提供商与智能汽车关键系统集成供应商。

根据国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部、住房和城乡建设部联合印发的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》,以及我国各类汽车的增长趋势,结合国家新能源汽车推广应用相关政策要求与规划目标,可以推算出2020年我国电动汽车保有量将超过500万辆,新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个。由此可见,我国新能源充电桩领域存在巨大的市场空间。

充电桩全产业链也分为上游、中游和下游,其中上游主要是充电桩、充电站建设及运营所需设备的生产商,包括充电桩和充电站的壳体、底座、线缆等主要材料供应企业和充电设备生产商;中游主要是充电桩运营商,负责对充电桩进行运营与维护;下游是整体解决方案商,主要负责搜集客户需求,对整个产业链进行统筹管理,规划整体的运营方案。