橙色云工业产品云协同研发平台

为您提供四大进阶途径

五十万份图纸资料免费下载高效工作

每日最新资讯推送掌握行业最新动态

百万课节专业教程轻松拿下评级考证

提出问题专业回答广结累积行业人气

除此之外，加入社群和公众号

结识更多志同道合的朋友

官方私域社群

官方公众号

资料站

工业图纸文档持续更新，满足各种工作场景

获取全部免费图纸

图纸文档全部免费，活跃积分无限兑换
图纸文档又多又全，你想要的这全都有
图纸支持在线编辑，在外办公随时随地
满足日常工作所需，30+适用软件覆盖广

工业资讯

了解时事趋势，从容把握未来方向

解锁更多工业资讯

19 2023-12

暴涨180%！这家传感器企业上市之路一波三折的背后，有着怎样的实力？

12月18日，深圳安培龙科技股份有限公司（下文简称“安培龙”）在深圳证券交易所创业板正式上市，深圳收获一家A股上市传感器龙头企业。安培龙本次发行价格为33.25元/股，发行市盈率为35.92倍，首发股份数量为1892.35万股，实际募资6.29亿元。截止首日收盘，安培龙股价报93元/股，涨幅达179.7%，总市值为70.4亿元，成为今年以来A股涨幅最高的传感器股票。根据招股书，公司的控股股东为邬若军，实际控制人为邬若军、黎莉夫妇。本次发行前，邬若军和黎莉两人直接持有及间接控制公司合计53.7281%的股份。本次IPO所募集的资金主要用于安培龙智能传感器产业园项目、补充流动资金项目。上市历程并不顺利安培龙是一家专业从事PTC热敏电阻器、NTC热敏电阻器、温度传感器、陶瓷电容压力传感器、氧传感器等集研究、生产、销售为一体的公司，在深圳、东莞、湖南均设有生产基地。招股书显示，安培龙2020年、2021年、2022年营收分别为4.18亿元、5亿元、6.26亿元；净利分别为6010.76万元、5259.58万元、8930.9万元；扣非后净利分别为5345.4万元、4668万元、7008万元。安培龙2023年上半年营收为3.63亿元，净利为4056万元，扣非后净利为4096万元。安培龙2023年前9个月营收为5.47亿元，较上年同期的4.6亿元增长19%；净利为6095.4万元，较上年同期的6525万元下降6.58%；扣非后净利为5954万元，较上年同期的5721万元增长4%。安培龙预计2023年营收为8亿到8.2亿，较上年同期的6.26亿增长27.9%到31.09%；净利为8600万到9600万，较上年同期的8931万元变化为-3.71%到7.49%；扣非后净利为7600万元到8600万元，较上年同期的7007万元增长8.45%到22.72%。本次安培龙上市历程并不顺利，其最早于2021年5月31日向深交所递交IPO申请，一年后，2022年7月27日过会，而据证监会批文显示，今年7月28日就已批复同意注册，但注册公告在9月27日公布，直到今日正式上市，安培龙本次冲刺创业板IPO共历时931天（约两年半）。在安培龙IPO期间，其传感器业务变动剧烈，第一大客户从美的集团变更为比亚迪，引发证监会对安培龙营收业绩的多番问询，据深圳证券交易所官网显示，安培龙的问询与回复函件多达31份。安培龙在IPO期间，也完成了业务的蜕变，如今背靠比亚迪、华为等明星客户，业绩持续增长，成为资本市场的“香饽饽”。业绩持续增长，遭压价后丢失第一大客户美的订单，车用压力传感器打破国外技术垄断，比亚迪接棒，成未来业绩增长亮点。招股书显示，安培龙成立于2004年，是一家专业从事热敏电阻及温度传感器、氧传感器、压力传感器研发、生产和销售的国家级高新技术企业。公司主要产品包括热敏电阻及温度传感器、压力传感器、氧传感器。公司是国内少数可以稳定量产高性能车规级压力传感器的高科技半导体公司。主要财务数据方面，报告期内（2020年-2023年6月），公司营业收入分别41,806.13 万元、50,185.94 万元、62,550.34 万元及 36,341.73 万元，2020-2022 年复合增长率为 22.32%，保持快速增长的势头。技术路线经历了三次大的演变据招股书介绍，安培龙技术路线经历了三次大的演变。第一次技术演变：1999~2004 年，从陶瓷敏感材料到实现 PTC 热敏电阻量产。1999 年 6 月，安培龙业务前身安培龙敏感成立，主要从事陶瓷敏感材料的研究，成功实现了 PTC 热敏电阻的量产，是国内较早从事 PTC 热敏电阻元件研发、生产的厂商之一，安培龙的 PTC 热敏电阻主要应用于家电、通讯、照明领域，主要客户包括华为、三星、GE 等。第二次技术演变：2004~2011 年，拓展 NTC 热敏电阻及其后段温度传感器领域。因为PTC 热敏电阻与 NTC 热敏电阻生产工艺技术较为相近，安培龙开始进入NTC 热敏电阻领域，并在2006 年实现 NTC 热敏电阻的产业化，2007 年开始，逐步向 NTC 热敏电阻的后段温度传感器延伸，成为国内为数不多自主掌握从陶瓷材料到 NTC 热敏电阻元件再到温度传感器组件全产业链的企业，雀巢咖啡、比亚迪、美的集团等客户就是在这个阶段开发。第三次技术演变：2011 年~至今，从温度传感器向氧传感器、压力传感器延伸。在这个阶段，安培龙不断提高温度传感器的性能，开发出了耐高流耐高压的 PTC 热敏电阻，并向 FLUKE 等国际领先的工业控制应用公司以及美的集团、海尔智家等知名家电企业批量供货，同时安培龙的耐高压耐高流 PTC 热敏电阻已广泛配套应用于华为的通讯基站及储能终端。开发了测量流体温度的子弹头系列温度传感器，主要技术指标与国际龙头企业同类产品接近，进入绿山咖啡、雀巢咖啡等国际品牌的供应链体系。除温度传感器外，安培龙开始向氧传感器、压力传感器延伸，多种传感器产品并行发展，这也是许多传感器公司提升业绩、降低经营风险的重要战略之一，安培龙选择这两个领域，主要基于过往在陶瓷材料技术方面的积累，以及对未来氧传感器饱和压力传感器下游应用领域发展前景的看好。氧传感器方面，2015 年，安培龙成功实现片式氧传感器的批量生产，2016 年开始市场验证，2017 年始实现市场销售，2018 年为伊莱克斯、方太等国内外知名客户的烤箱产，2019 年成为菱电电控的供应商，正式进入国内机动车用氧传感器领域。然而，氧传感器的业务进展远不如压力传感器方面顺利，报告期内（2020年-2023年6月），安培龙氧传感器及芯体业务营收仅为2,774.00万元、876.78万元、1,077.07万元、797.26万元，占同期营业收入比例为6.64%、1.75%、1.72%、2.20%。压力传感器方面，除了上文提到的陶瓷电容压力传感器外，安培龙正基于 MEMS 技术，开发硅微熔压力传感器，主要用于 5~600MPa 的中高压压力范围，用于汽车 ABS、ESP 系统及发动机共轨压力系统等场景。通过上述压力传感器的开发，安培龙未来将成为覆盖低、中、高压全量程的少数压力传感器企业之一。凭借领先的技术水平及优异的产品性能，安培龙于2019年入选了工信部第一批专精特新“小巨人”企业(共248家)、2021年入选了工信部第一批建议支持的国家级专精特新“小巨人”企业(全国共782家，为深圳市6家入选企业之一)，于2021年被广东省科学技术厅认定为“广东省基于先进功能陶瓷材料的智能传感器工程技术研究中心”的依托单位，在行业中享有较高的市场地位。打造“单项冠军”，产品梯队布局 “我们选赛道其实很简单，专门挑外资企业已经做得非常成功、但中国企业还没做出来的做。而一旦进入赛道，如果没有做成国内数一数二的水平，我们永远不会止步。”安培龙董事长邬若军如此表示。作为深耕传感器行业超过三十年的老兵，邬若军伴随着中国传感器行业从萌芽到成长、从完全进口到部分进口替代、再到不断壮大崛起，与世界行业领先企业同台竞技，走向世界，他带领的安培龙公司也不断突破“卡脖子”技术并走出国门。据他介绍，压力传感器、温度传感器以及氧传感器是汽车重要的关键功能件，对保证汽车的安全性、经济性和环保性非常重要，车厂将可靠性、安全性放在首要考虑地位，这块市场长期主要被美国森萨塔、德国博世、日本TDK等国际领先企业所占据，国产厂商进入极难，一方面，作为安全件，整车制造企业在选择供应商时相对谨慎，对产品的验证周期较长，国内产品缺乏接受大批量实际应用的验证，非一朝一夕可以弥补与国际领先企业的差距。另一方面，传感器与车身相应电子控制系统的配合度亟待验证，由于国内汽车电子系统相对落后，适配度存在不确定性，很难进入国外汽车零部件供应商体系。但是，随着国内汽车产业的崛起，这些问题亦将迎刃而解。中国车企成为新能源汽车的引领者，出于对供应链的自主可控考虑，他们支持国内企业去做国产替代，从而推动上游汽车零部件及汽车电子行业向高端化发展。“很多时候不是做不出来，是没有机会去试验，琢磨多了技术都能突破，而国产汽车产业崛起为大家提供了这样的机会。”邬若军表示。邬若军认为，国产传感器未来的市场份额，将与中国新能源汽车在全球的市场份额相当。“通过这一轮中国新能源汽车培养出来的传感器企业，将来它的竞争力也是世界级的，一定会成为世界主要车企的主流供应商。世界级的车企将催生世界级的传感器企业，将来国产传感器行业出现年营收超过100亿美元甚至更高的企业也是完全有可能的。” 目前安培龙在国产陶瓷电容式压力传感器方面已占据着行业领先地位，在温度传感器方面，也奠定良好的行业地位基础。公司是工信部2019年第一批国家级专精特新“小巨人”企业，也是工信部2019年度工业强基重点产品传感器“一条龙”应用计划示范企业，《基于厚膜芯片的陶瓷电容式车用压力传感器》入选了工信部“2019年度工业强基工程重点产品、工艺‘一条龙’应用计划”的示范项目。邬若军认为，对于安培龙这种类型的行业，应该立足于把一些小细分领域的产品研发到极致，做成产品市场占有率位居全球或全国前列的单项冠军，然后通过不断地汇聚单项冠军，成就一个大企业的良性发展之路。上市对于安培龙来说，意味着公司有了更好的平台资源，可以引进更多的中高端人才，开发更多的产品品类，加快产品市场化。借助现有的优质客户资源，拓宽品类将快速而又低成本。老客户已经稳定了，增加品类意味双方粘性更大，他表示，“比如原来跟客户只有5个的产品的时候，我们可能半年见一次面，但如果我们品类增加到20个，基于产品关联，可能每周都得见面。” 谈及公司未来发展目标，邬若军表示，“短期来说，希望公司的压力传感器、温度传感器、氧传感器在汽车行业得到广泛的推广，成为国内汽车电子的领先品牌。长期而言，安培龙希望成为国际领先的智能传感器企业。” 文章来源：传感器专家网，雷递，证券时报

20 2023-12

诞生一年，大模型从竞争“出生”到竞争“上岗”，商业落地有四难

回顾人类历史，我们会发现一个惊人的事实——人类一直在不断被技术替代。最典型的就是大型机械出现后，大量劳动力被替换。只是，大模型出现后，人们终于开始意识到，技术正在替代人类的大脑。很多人开始恐惧、焦虑，甚至希望技术中止发展。但技术的长河不会倒流，奇点已来，尽早拥抱新浪潮无疑是最明智的选择。问题在于，以什么样的姿势拥抱。经过一年发酵，大模型已经逐渐深入商业世界。但投资人、创业者、企业家、学术界和普罗大众对于这项新技术的认知千差万别，各方不断交流最新信息、更新认知，这是蔓延在过去一整年的事情。在这个过程中，各位玩家也逐渐在大模型的世界找到自己的跑道，找到埋在万般困难之下的“真机会”。大模型究竟改变了什么？ “大模型会将所有行业重做一遍”的论断几乎在ChatGPT刚推出时就反复被提及。但“重做什么”“如何重做”等细分命题，是所有大模型相关从业者用一年时间全力解答的课题。大模型最大的颠覆性在于对人机交互方式的改变。 ChatGPT出现前的十年，尽管AlphaGo、AlphaZero已经超出了人类的部分能力边界，但在语音交互方面，经不起人类的10次挑战便会“暴露”智商缺陷。但ChatGPT开启了一个新纪元。“ChatGPT对人机交互真正的颠覆性变革在于，它能够让人与机器实现人与人之间最自然的交互。”飞书产品副总裁齐俊元曾对「甲子光年」表示。尽管大模型尚存的幻觉问题屡遭诟病，但换一个角度便会发现，幻觉某种程度上也是大模型智能涌现的结果，而智能涌现是大模型最有魅力的能力所在。生成式AI提供了一种开放式的搜索形式，也带来很多想象空间，并已深入影响各行各业。著名数学家陶哲轩就曾预测，如果使用得当，到2026年，AI将成为数学研究和许多其他领域值得信赖的合著者。可以预见，人机交互方式的改变也将催生颠覆式的产品和商业模式。ChatGPT本身就是大模型时代的第一款bot类产品，而OpenAI推出的按API调用频次的收费模式也成为新一代商业模式的雏形。大模型出现后，整个大数据的使用将更加规范化。如果把数据比作“电力”，大模型就是“发电厂”，能够将数据的能量释放到各行各业。昆仑万维董事长、CEO方汉则认为，这波AI浪潮是“大潮将起，落地为王”。这波AI大潮与2000年的互联网和2010年的移动互联网一样，将是下一个十年里最主要的创业主题。多模态成竞争红海文本生成或为全民刚需由ChatGPT掀起的国内大模型之战，已经从文本生成蔓延到文生图、语音处理、视频处理、代码处理，并在办公、学习、医疗、零售、金融、制造等多领域应用实践。AI视频生成、AI剪辑、AI作画、AI编程等应用产品在国内市场海量井喷，妙鸭相机等产品的昙花一现为市场带来短暂的兴奋后，最终落地普及的技术似乎依旧是最开始的文本生成。如果说大模型让全民振奋的话，那么文本生成或许可以用全民刚需来形容。作为大模型生成的基础能力，文本生成的应用人群的广泛性、普适性、传播性、内容延展性更高，相比需借助强算力的音视频图像生成响应速度也更快。从商业模式上而言，文本生成技术成熟可带来的规模化付费也更客观。在中国市场长时间软件免费、需短时间考核投产的背景下，文本生成似乎是大模型这块诱人佳肴的最佳开胃前菜。大模型落地有四道难关近年来，随着人工智能（AI）领域的迅猛发展，大模型逐渐成为引领创新和商业应用的关键推动力。然而，要想将AI大模型成功商业化，仅仅依赖商业模式的探索尝试是远远不够的。实际上，成功商业化的关键在于解决大模型发展的底层问题。首先，大模型的商业化需要深刻理解并解决技术挑战。这包括提高模型的训练效率、降低计算成本、优化模型的泛化能力等方面。技术研发是大模型商业化的基础，只有不断推动技术创新，才能更好地满足市场需求。其次，数据质量和隐私问题也是大模型商业化过程中不可忽视的难题。在收集、存储和处理海量数据的过程中，必须建立健全的数据安全体系，确保用户隐私得到充分保护。同时，高质量的训练数据是保障模型性能的关键，因此建立可持续的数据采集和管理机制至关重要。除了技术和数据层面的挑战，商业生态的建设也是AI大模型商业化的重要环节。厂商需要与不同行业的合作伙伴建立紧密联系，深入了解各领域的实际需求，根据市场反馈调整模型的优化方向。同时，推动标准化和产业化进程，使得大模型能够更广泛地应用于各个领域。此外，政策和法规的制定也是AI大模型商业化的关键因素。在不同国家和地区，对于AI的监管政策可能存在差异，因此在商业化过程中需要与政府相关部门积极合作，确保业务的合法性和合规性，避免潜在的法律风险。综合而言，AI大模型的商业化之路需要在技术、数据、商业生态和法规等多个方面取得平衡。只有全面解决底层问题，才能确保大模型在商业应用中发挥最大的潜力，推动人工智能技术不断迈向新的高度。在这一进程中，各个环节的参与者都需要通力合作，共同推动AI大模型商业化迈向成功。烧钱如何变赚钱？烧钱如流水，大模型的商业变现显得更为急切，但是与巨大的投入成本相比，当前的收入能否覆盖各项成本支出仍未可知。冰鉴科技研究院认为，在产品定价方面，大模型企业针对C端客户的产品按月收费，针对B端客户，按照调用量（token、次数）计价可能是明智的选择。虽然C端客户付费意愿不强，但只要用户量足够大，大模型公司就可以从广告主处获得补偿，类似Ask AI。企业客户由于工作需求，付费能力更强，日常使用调用量较大，按照调用量收费才能更好的覆盖成本。除此之外，由于大型企业拥有更强的付费能力，为银行、大型央企、国企、上市公司等提供定制化、一站式服务，可以为大模型企业带来更多收入。比如目前一些大型银行在公布大模型采购服务时，服务内容就不仅包括AI软件与模型开发服务，还包括大模型GPU服务器、GPU专用存储服务器、IB交换机等硬件采购。不过，红杉资本的文章《Generative AI’s Act Two》提到，当前生成式AI客户参与度较低。与一些消费公司拥有60%-65%的日活或者月活相比，生成式AI应用程序的中位数仅仅14%，这意味着用户还没有在生成式人工智能产品中找到足够的价值来每天使用它们。因此，大模型平台必须进一步优化产品，让生成式AI结果更加满足用户需求。展望未来，训练成本、芯片采购成本不断攀升，严重阻碍大模型升级迭代，而占比最大的是AI芯片成本，如何降低芯片成本成为大模型企业的当务之急! 据伯恩斯坦分析师Stacy Rasgon分析，如果ChatGPT的查询规模增长到谷歌搜索的十分之一，OpenAI的 GPU采购成本高达480亿美元，另外，还需要每年支付160亿美元芯片运维成本。面对巨额成本，除了等待芯片价格下降外，大模型企业也在想办法制造芯片，如OpenAI不仅考虑自研芯片，还投资了3家芯片公司，其中包括美国算力芯片公司Cerebras。这家公司造出了世界最大的芯片，拥有1.2万个晶体管、面积大过ipad。国内的大模型企业面临的压力尤甚。随着美国不断收紧AI芯片出口，不仅面临着芯片难买、还面临着价格飞涨的窘境。10月17日，美国商务部工业与安全局（BIS）进一步收紧对尖端人工智能芯片的出口管制，严格限制英伟达和其他芯片制造商向中国销售高性能半导体。根据新规受到管制的英伟达芯片涉及 A100、A800、H100、H800、L40，甚至包括RTX4090。与此同时，相关芯片存货价格翻倍式上涨，A800、H100等每台已经涨到150万以上，RTX 4090显卡价格更是从原本的1.5万元飙升至3万元以上，其他芯片更是有价无市。芯片等价格飞涨导致国内大模型企业研发支出成倍增长，企业盈利状况不断恶化。科大讯飞今年三季度归属于上市公司股东的净利润同比下降81.86%，其表示主要原因系公司在通用人工智能认知大模型等方面坚定投入。种种不利条件，导致刚起步的国内大模型企业在与国外同行竞争时，面临着算力不足，大模型优化升级滞后，从而引起客户付费意愿不足的窘境。文章来源：简搭jabdp低代码，钛媒体APP，36氪，甲子光年

19 2023-12

使辐射热最小化，日本东丽碳纤维回收技术将用于联想超轻型笔记本电脑

12月15日，日本东丽工业公司官网宣布，在使用东丽先进的TORAYCA™碳纤维成功开发波音787部件的生产过程中，通过采用热解回收工艺对CFRP废料回收产生的回收碳纤维（recycled carbon fiber，rCF）已在联想ThinkPad X1 Carbon Gen 12中得到了应用，这种rCF是以热塑性颗粒增强填料的形式实现再利用的。后续，东丽将与联想继续合作，扩大rCF在联想其他产品中的使用。 Toray rCF是波音公司和联想公司共同致力于减少对环境影响的成果。波音公司的目标是减少进入垃圾填埋场的固体废物并生产可回收材料，而联想一直在探索减少其产品碳足迹的材料。东丽rCF通过将波音飞机生产过程中的东丽高性能碳纤维重新用于联想的超轻型笔记本电脑，实现了这些愿景。碳纤维轻量化笔记本电脑外壳笔记本作为一款方便携带的学习与办公工具，受到了人们的喜爱。时代在进步，人们的审美也在不断的潜移默化。随着笔记本行业的兴起，笔记本电脑朝着轻便、高性能、美观的方向发展。目前，笔记本电脑的材质大体可以分为三种：金属材质、塑料材质、碳纤维轻量化材料。金属材质的我们都应该不陌生，对于金属材料的应用我们已经积累了很多年，因此不论是生产还是结构设计都积累了很深的经验。塑料材料是近几十年才得以被广泛的应用，塑料家族中有一系叫做特种工程塑料，在业内特种工程塑料是被公认的高性能材料，例如苏州纳磐生产的PPS材料可以在多个特性方面进行提升。碳纤维材料，碳纤维材料又被称为“黑色黄金”。其质轻性好的特点使其得到了广泛的应用。碳纤维复合材料目前被广泛的应用在笔电、汽车制造、轨道交通、航空航天等领域，碳纤维复合材料应用于笔记本电脑成功改善了金属材质电脑耐腐蚀性差，质量重等缺点，碳纤维复合材料集合了金属材料的坚固和工程塑料的高可塑性。笔记本电脑外壳模具分为硬化区和缓冲区，硬化区为笔记本电脑外壳模具的中央部分，缓冲区为笔记本电脑外壳模具的四周边缘部分，硬化区和缓冲区之间设置模具隔离板。 CFRTP材料在消费电子领域的应用优势连续纤维增强热塑性复合材料（Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic composites，CFRTP ）是以热塑性树脂为基体，连续性纤维为增强材料，经过树脂熔融浸渍、挤压等工艺形成的高强度、高刚性、高韧性、可回收的新型热塑性复合材料。 CFRTP在消费电子领域的应用优势：轻质高强，强度可与金属相当，但重量却比金属轻，满足轻薄化设计趋势；抗冲击性能好，能量吸收能力强，改善产品的安全性能；设计灵活性好，易加工成型，且可与其他工艺结合实现功能集成；材料抗疲劳、耐腐蚀性能好，可延长产品寿命；碳纤维材料导热、电磁屏蔽性能好；可实现高质量的表面光洁度，外观效果好；材料环保可回收。日本东丽回收碳纤维将应用于联想超轻型笔记本电脑上早在2013年，索尼就与TORAY合作，采用单向碳纤维复合材料打造轻薄的笔电外壳，推出多款碳纤维复合材料外壳的笔电产品，比如近两年的、VAIO SX14，以及世界首款立体成型碳纤维机身的笔记本电脑——VAIO® Z等。除了VAIO外，HP Spectre 13超级本D-cover也使用 TenCate Cetex®TC920 PC / ABS碳纤维编织层压板，来帮助实现轻巧，薄型的外形，以及散热性能。HP Spectre底壳首先进行热成型，然后通过注塑包覆成型实现封闭件和托架等细节。与金属不同，这种创新的设计提供了复合材料的优点（重量轻/强度高），同时使辐射热最小化。联想商业产品解决方案开发执行董事兼杰出工程师Yasumichi Tsukamoto评论：“联想致力于实施可持续的发展策略，并努力通过我们的业务对社会和环境产生积极影响。通过与东丽和波音公司合作，将回收碳纤维材料整合到我们的下一代ThinkPad X1 carbon中，是我们向循环经济转型的又一步。” TORAYCA™碳纤维是一种获得成熟应用的航空航天材料，它以高强度、高刚度和轻量化特性而闻名。这些特性使其在电气和电子设备外壳、体育设备和其他工业应用等其他应用中也获得广泛应用。作为碳纤维领导者，东丽的目标是通过帮助客户加强产品生命周期评估（LCA），减少碳纤维、预浸料和其他产品的生命周期库存（LCI），以及建立碳纤维“材料生态系统”（回收和使用生物原材料），努力实现碳中和。碳纤维的一个关键优点是即使在回收过程之后也能保持其主要机械性能。东丽正在积极推进回收技术，并为rCF建立战略商业模式。鉴于rCF的碳足迹低于原始碳纤维，东丽积极推荐采用rCF，以减少客户产品对环境的影响。这一承诺与东丽致力于促进循环经济，从而减少垃圾填埋场。文章来源：复材云集，碳材料科技，钱鑫博士

19 2023-12

又一物流机器人国家标准发布！揭秘中国物流机器人发展现状及市场落地概况

近年来，智能制造、智慧物流等发展理念盛行，新兴商业模式创新发展需求旺盛，人工智能、物联网、大数据等新技术蓬勃发展，我国物流机器人行业得到了长足发展。海康机器人深耕物流机器人领域多年，有深厚的技术积累和市场实践经验，深度参与了多项国家标准的制定，推动行业走向规范化、健康化发展。海康机器人始终坚持从实践中积累经验，并将经验运用到行业标准的制定与落地，推动行业标准化进程，促使产业走向标准化、健康化，与合作伙伴共同构建开放共赢的产业生态圈。又一机器人国家标准发布今年，由海康机器人牵头组织的国家标准GB/T 43047-2023《物流机器人控制系统接口技术规范》正式发布，这是海康机器人继《自动导引车通用技术条件》、《物流机器人信息系统通用技术规范》之后，主导的第三项国家标准。 GB/T 20721-2022《自动导引车通用技术条件》由杭州海康机器人技术有限公司牵头，联合沈阳新松机器人自动化股份有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、浙江大学、通标标准技术服务（上海）有限公司等，基于2006版本的标准，进行了补充修订。标准于2020年正式立项，2021年完成标准文本编制及审查工作，2022年正式发布，适用于仓储、产线、运输、制造业等领域的自动导引车的设计、制造、检验等。《自动导引车通用技术条件》国家标准的修订和实施，对自动导引车的生产制造、检测认证、用户选型等具有重要的指导意义，同时有助于提高我国自动导引车的技术水平和市场竞争力。 GB/T 41402-2022《物流机器人信息系统通用技术规范》由杭州海康机器人技术有限公司牵头，联合杭州海康威视数字技术股份有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、浙江大学、北京华为数字技术有限公司等，共同研究制定。标准2019年正式立项，2021年6月完成标准文本编制及审查工作，2022年正式发布，适用于物流机器人信息系统的设计、建设和测试。《物流机器人信息系统通用技术规范》有助于规范物流机器人信息系统的设计、开发和验证，为物流机器人信息系统应用奠定了良好的技术基础，为智能工厂生产过程精细化管理制造、研发、物流等全流程协同提供了标准化的基础框架指导。 GB/T 43047-2023《物流机器人控制系统接口技术规范》于2020年正式立项，2022年6月完成标准文本编制及评审工作，2023年正式发布。标准规定了物流机器人控制系统与业务系统的接口模型、接口认证、通信协议结构，以及控制、传输流程接口的技术要求和检验规则。适用于仓储、产线、运输、制造业等领域的物流机器人控制系统接口的设计、开发、检验等。《物流机器人控制系统接口技术规范》为物流机器人控制系统接口应用奠定了良好的技术基础，支撑面向客户的产品可控、可调，解决市场中不同商业主体可提供通用产品及系统的问题，统一的接口规范有助于解耦定义与实现方式，促进新技术应用在物流机器人控制系统之中，促进国产物流机器人向产业化和高端化发展，提升国际竞争力。中国物流机器人发展现状中国物流机器人行业颇受资本青睐，2018-2021年投融资规模呈现增长的趋势。2021年中国物流机器人投融资事件80起，投融资金额371.11亿元。此后物流机器人投融资趋于理性，但是投融资依旧活跃。2022年物流机器人投融资事件69起，投融资金额145.01亿元。中商产业研究院分析师预测，2023年物流机器人投融资事件将达61起，投融资金额76亿元。 2018-2021年中国物流机器人行业专利申请规模不断扩大，2021年物流机器人行业专利申请量达到最高峰，申请量达502件，授权量达251件。此后，物流机器人申请规模下降，2022年物流机器人行业专利申请量354件，授权量达165件。中商产业研究院分析师预测，2023年物流机器人行业专利申请量将达124件，授权量将达45件。物流机器人主要应用于汽车工业、家电制造和电商仓储物流领域，占比合计达60%以上。其中汽车工业占比最高，为24%；其次为家电制造和电商仓储物流，占比分别为22%和15%。3C电子占比13%，食品饮料占比6%。从2015年国务院发布《中国制造2025》，再到2021年工信部、国家发改委等15部门发布《“十四五”机器人产业发展规划》，可以看出近年来我国政府对于机器人产业的重视程度不断提升。“十四五”期间，国家开始引导各参与主体重点补齐专用材料、核心元器件、加工工艺等短板，同时持续推进机器人标准化工作，建立健全机器人行业标准体系，加快急需标准研究制定，加强标准应用推广等。劳动力成本上涨以及快递业务量持续增长，这使企业开始寻求技术手段来应对劳动力不足的窘境，从而使市场对物流机器人的需求增加。由人力短缺带来的产品需求倒逼上游物流机器人厂商开始探索产品的智能化和高柔性属性，使得其能够在更多的场景灵活部署，完成原本需人工才能完成的任务。预计在当前人口增长放缓的宏观环境下，下游对物流机器人的需求增长将得以长期持续。随着物流机器人技术的不断发展，下游应用场景将不断丰富。物流机器人传统应用领域集中在3C电子、汽车、医药医疗、电商零售、快递物流等市场，近年来锂电、光伏、半导体等新兴行业的蓬勃发展带动了大量新增产品需求。行业标准化加速产品落地我国物流机器人市场目前还处于初级阶段，市场不规范,行业标准化程度不高.产品标准滞后，用户对产品功能识别性低。国家为推动行业发展，已经出台了相关标准,比如2019年全国自动化系统与集成标准化技术委员会审查并通过《物流机器人信息系统通用技术规范》，2020年6月国家发改委、交通运输部印发《关于进一步降低物流成本的实施意见》，2020年7月国家发改委等 13部门发文，支持自动驾驶、自动装卸堆存、无人配送应用基础设施2020 年8月交通运输部围绕智慧交通基础设施和智慧物流建设发布相关指导意见。但应看到这些标准的强制性还不够。没有一套完善统一的国家标准体系,物流机器人在关键零部件、核心算法等方面与国外相比存在不小差距,导致我国物流机器人产品的应用还十分有限。国产物流机器人产品出口海外市场需要面临不同的认证标准，例如美国UL认证、欧盟 CE认证、韩国KC认证等,需要企业从生产控制、技术研发、产品质量、安全环保等多方面制定标准,充分了解客户需求,在标准产品的基础上为客户定制解决方案。海康机器人深耕物流机器人领域，持续以高于行业通用标准的要求，打造高质量产品，已取得潜伏及叉取机器人整机CE认证，以及控制器、充电桩、雷达等多项功能安全认证。全系列机器人和上层系统面向3C、汽车制造、电商快递、第三方物流、零售、食品饮料、光伏、医药、烟草、服装等行业提供专业、智能、柔性实用的行业解决方案并落地应用，赢得国内外客户的好评。作为物流机器人工作组秘书处，海康机器人将实践中积累的经验运用到工作组的工作中，加快物流机器人标准化进程，促使产业走向标准化、健康化。同时，继续加大相关研究投入，推动更先进的科技落地，与合作伙伴共同构建开放共赢的产业生态圈。未来我国的物流机器人产业需要充分运用产业链协同研发能力、跨领域融合、开源机器人操作系统等开放式创新方法,站在客户角度研发物流机器人产品,帮助客户提高作业效率、降低成本、创造价值。文章来源：现代物流MaterialFlow，财讯网，物流技术与应用，智能机器人系统

19 2023-12

苹果突然宣布停销Apple Watch！从0代到Ultra，回顾Apple Watch的发展史

苹果公司宣布，由于与医疗技术公司Masimo之间关于血氧传感器技术的专利纠纷，将从12月21日开始在美国暂停销售Apple Watch S9及Apple Watch Ultra 2，从12月24日后暂停在Apple零售店销售。相关数据显示，Apple Watch年收入达170亿美元。苹果手表是世界上最具代表性的科技产品之一（只需问问那些众多的山寨设备），在过去的八年中，它足够受欢迎，以至于需要进行大量的修订。当我们接近它的八岁生日时，令人惊讶的是，从iPhone的延伸到独立设备，苹果手表已经发生了多大的变化。让我们一起走过回忆之路，从苹果手表的诞生到它在2023年的存在。早期传言 1812年，人类真正意义上的第一块手表诞生，这一荣誉属于由亚伯拉罕-路易·宝玑（Abraham-Louis Breguet）在1812年为拿破仑的妹妹卡罗琳·穆拉特制作的一款手表。这款手表是专门设计为佩戴在手腕上的，并且装有复杂的时钟机制，并带有装饰属性。从宝玑制造出第一块手表开始，手表这一产品形态已经陪伴人类走过300多年的光辉历程。它不仅仅是一种计时工具，更是人类文明进步的见证者和推动者。手表的出现，标志着人类时间管理和生产效率的提升。300多年来，手表见证了人类在科技、工业、艺术等方面取得的巨大进步，这些成就远远超过了过去数万年的累积。可以说，手表是时间管理、社会效率、科技进步、个人品位等综合体现，它已经深深融入了人类的社会生活。回顾产品线总是很有趣，因为一旦我们手上拥有了这些设备，许多传言似乎相当离谱（或者说不靠谱）。在苹果手表首次亮相之前，有传言称该公司正在研发一款可穿戴的手腕iPod。其他传言则表明它将运行iOS的一个版本。当第六代iPod nano于2010年推出时，它已经被视为苹果手表的前身。你可以购买手环将其戴在手腕上，即使当时许多人也在想，苹果是否会进入可穿戴设备领域。 2012年，凯文·林奇（Kevin Lynch）领导了苹果手表的开发，尽管最初它被市场营销为时尚产品和功能产品的结合，但它已经成为一种在不用拿出手机的情况下与科技进行交互的好方式。 “人们随身携带手机并经常查看屏幕。人们希望获得那种参与感。但是我们如何以稍微更人性化、更与当下相符的方式提供它？”林奇在2015年的一次《连线》采访中说。然后，在2014年9月的iPhone 6发布会上，有一个“再来一件事”的环节，蒂姆·库克（Tim Cook）宣布了苹果手表。 1、苹果手表（第0代）-2015年4月24日 Apple Watch Series 0在2014年9月9日的Apple特别活动上首次公布，于次年进行了发售，这款手表的外观设计体现了苹果的一贯风格，简洁而优雅，采用了方正的造型设计。其表壳有两种尺寸选择：38毫米和42毫米。表壳材料有不锈钢、铝合金两种选项，且配有各种颜色和材质的表带供消费者选择。手表的显示屏采用了AMOLED技术，并且表面覆盖了一层强化玻璃保护层，并采用了压力传感器，可以区分轻敲和按压，并配有数码表冠，可以旋转以滚动或缩放app，然后按下以返回主屏幕。这一点奠定了未来几乎所有智能手表的操作逻辑。苹果手表第0代发布了两个重要的操作系统版本，第一个版本的watchOS推出了9个表盘和20个预装应用程序，但支持的复杂功能有限。直到watchOS 2才有了照片表盘、现在默认的床头模式充电模式以及使用第三方复杂功能的选项。 watchOS 2最奇怪的功能之一是时间旅行，它可以让你通过旋转数字表冠来查看即将到来的约会。这是一个很好的动画功能，但其实用性有限，在watchOS 5到来时被取消。这标志着苹果手表首次在四月份发布，之后转向与iPhone更加接近的第三季度发布/发布节奏。当时，我们注意到了其令人印象深刻的建筑质量和iPhone集成，但对S1芯片的缺乏GPS和慢速性能感到失望。 2、苹果手表系列1和系列2-2016年9月16日在这里，事情变得有点复杂，因为苹果选择了不止一次地改进第0代。因此，系列1和系列2推出了，尽管缩减了机身选项，但可能会进一步复杂化产品线。实际上，在许多方面，系列1在很大程度上是第0代-只不过是配备了一个新的S1P处理器，大大提高了设备性能。系列1仅限于铝制版本，因此任何高于此的版本都属于系列2型号的范畴。那一年最新的手表装备了（更快的）S2 SoC，并且可以说是苹果将继续完善至今的基础-苹果手表系列2在50米的水下可以防水，最终在系列中引入了GPS。它还进一步弯曲了机身。这两个设备都配备了watchOS 3，该操作系统推出了活动环共享和Dock等功能-当我们在应用程序之间切换时，我们总是忘记使用它。它还添加了米妮老鼠表盘，这不会是苹果最终与授权选项的交往。 3、Apple Watch Series 3 - 2017年9月22日很难相信Apple Watch Series 3只在2022年停止了主要的操作系统更新，并从Apple的商店页面中删除，但它展现了惊人的持久力。其中一个重要原因是S3 SoC的功率效率以及可选的蜂窝模型的添加，这意味着用户可以合理地留下他们的手机在家里，仍然可以被联系到。这使它成为迄今为止最自给自足的Apple Watch，虽然电池寿命仍然无法与专用的健身追踪器相比，但强大的芯片意味着许多用户根本不介意。最新的更新，watchOS 4，增加了将音乐同步到设备的选项（一开始只能从Apple Music同步），并在其旁边添加了现在播放应用程序。它还添加了《玩具总动员》的表盘。除了Buzz Lightyear和Woody之外，watchOS 4还通过添加额外的指标改进了心率应用程序，并引入了个性化的活动辅导，以帮助将Apple Watch推向更全面的健身追踪和健康设备 - 这是自那时以来每年都在改进的。 4、Apple Watch Series 4 - 2018年9月21日由于Series 3的存在，Apple Watch Series 4带着积极的态度到来，并在许多方面感觉像是之前版本的超级版。重新设计的形态因素允许在类似的占地面积内拥有更大的显示屏，Series 4以38mm和42mm的变体出现，而不会增加额外的重量。然而，Series 4的最大亮点是性能 - Series 3被视为在运行手表本身上的应用程序方面迈出了重要一步，但Series 4的S4芯片再次将其翻了一倍。 Apple Watch Series 4在其领域以及其它领域都是里程碑式的，其包括的心电图应用程序使其成为首个获得美国食品和药物管理局批准的消费设备。与Series 4一起到来的更新也不落后，watchOS 5增加了自动锻炼检测、挑战朋友参加活动比赛、设备上的播客流媒体以及“请勿打扰”模式。它还添加了对讲机功能，即使五年后仍感觉像是一个令人困惑的添加，并开始将通知分组。 5、2019年9月10日 - 苹果手表Series 5和SE 许多评论家指出，苹果手表Series 5并没有提供太多Series 4所没有的功能，这个观点很难反驳。然而，主要的新功能是Always-On显示屏。虽然这自然会消耗你的电池寿命，但当你放下手臂时，复杂信息会自动隐藏，这感觉像是一个非常巧妙的技巧。 Series 5还将包含的存储容量提高到了32GB，并添加了一个内置指南针，以改善方向感。虽然这次watchOS 6是一个较小的更新，但它将与较小的改进一起形成一个重要的功能——应用商店。通过一个设备上的商店，苹果的应用程序终于来到了苹果手表上，还新增了周期追踪、大声警告和计算器等新功能。哦，还有小小的苹果手表SE，它只在2022年进行了更新。它提供了一种更便宜的方式来使用watchOS，但代价是无法使用Always-On显示屏、ECG传感器以及除铝以外的任何材质。 6、2020年9月15日 - 苹果手表Series 6 苹果手表Series 6之所以被人们记住，既是因为它所增加的，也是因为它所去除的，苹果开始找到了用户需要什么和不需要什么。为此，血氧传感器被添加，与watchOS 7上的改进心率传感器一起，帮助进行睡眠跟踪。它还去除了Force Touch，这已经成为了一种一次性清除大量通知的默认方式，这让不少用户感到惊讶。正如前面提到的，watchOS 7增加了睡眠跟踪，但它还带来了洗手提醒，这在2020年是一个重要的功能。在技术方面，用户现在终于可以改变表盘的颜色，与朋友分享它们，并在同一个应用程序中填充多个复杂信息。在硬件方面，这还是老样子，但watchOS 7让这成为了苹果手表的一个特别稳定的年份。 7、Apple Watch Series 7 - 2021年9月14日许多泄露消息称Series 7是自Series 4以来苹果手表的首次重大硬件改进，但这些报道都是错误的。虽然苹果手表Series 7确实进行了一些物理上的变化，但它基本上归结为显示屏溢出到机身上，以实现另一种显示屏尺寸的增加，而无需扩展机身。屏幕也更亮了70％，这无疑是受欢迎的。电池续航时间仍然没有得到显著改善，但新的充电技术意味着Series 7可以比之前的型号更快地充电。还内置了超快速的无线数据传输功能，但苹果仍未明确其用途。然而，watchOS 8提供了类似的现有功能的改进，包括对Workout和Sleep应用程序的改进，新的Portrait表盘以及更新的Home应用程序。 8、Apple Watch Series 8、SE（第二代）、Ultra - 2021年9月14日可以说，Series 8的风头有些被Apple Watch Ultra抢走了，但这并不意味着它本身没有提供足够的功能。 Series 8使用改进的加速度计和陀螺仪仪器，在用户发生车祸时帮助通知紧急服务，而新的温度传感器可以帮助识别用户是否正在排卵。然而，Apple Watch Ultra因其更亮的显示屏、大大改善的电池续航时间和钛合金机身而受到了所有赞誉。它还添加了一个操作按钮（自苹果手表推出以来第一个新按钮）。 SE（第二代）取代了其前任（以及一直缠绕不去的Series 3），提供了watchOS 9的功能，但放弃了ECG、血氧和温度传感器以及一些其他功能，例如始终开启的显示屏。谈到watchOS 9，用户可以跟踪新的锻炼指标、睡眠阶段和房颤历史，并最终在手腕上创建日历事件等一系列功能。随着Apple Watch Series 9的猜测开始蓄势待发，我们希望您喜欢这个回顾一个在令人印象深刻的短时间内崛起的产品线。文章来源： MOSN生活，PConline太平洋科技，钛媒体APP

20 2023-12

过去一年MCU市场发生了哪些改变，产业链国产替代的机会有多少？

进入2023下半年以来，芯片库存调整出现好兆头，2022年最早承受降价压力的微控制器（MCU）市场，近期，带头降价的企业陆续停止杀价清库存策略，部分品类甚至开始涨价。由于MCU应用广泛，涵盖消费类电子、汽车、工控、IoT等众多领域，如今报价回升，从一个侧面反应出终端市场需求正在回暖。全球MCU市场的起伏 2020-2021年，受疫情影响，全球MCU市场紧俏，相关厂商迎来增长红利期。从2020年第三季度到2021年第三季度，全球MCU市场处于供不应求状态，缺货涨价状态持续，交货周期也呈现出延长局面。 MCU原厂方面，都多次上调MCU价格。ST（意法半导体）在2020年底和2021年5月两发涨价函，瑞萨电子也于2021年1月调涨部分产品价格。中国本土MCU大厂兆易创新在2021年1月和4月两次上调MCU价格。中国台湾MCU大厂盛群于2021年4月宣布暂停2022年订单，并涨价15%-30%，新唐等厂商在那之前也纷纷调涨了MCU价格。受涨价影响，自2020下半年起，中国台湾MCU厂商营收同比大幅增长，新唐、盛群、松翰月度营收同比增速自2020年4月均保持在10%以上。以盛群为例，该公司2021年第一季度营收同比增长42%，毛利同比增长46%，2021年订单全满，交货期长达6个月，而那之前为3-4个月。价格方面，多款MCU价格上涨6-10倍。在那轮涨价潮之前，中国市场STM32和GD32渠道价格维持在5-10元区间，而从2020年第三季度开始，STM32部分型号渠道价格上涨至55-70元，GD32部分型号渠道价格上涨至25-30元，有的甚至飙升至60-70元。到2021年11月，受缺芯浪潮影响，MCU缺货呈现结构性变化，随着产能释放，消费类MCU供需紧张程度有所缓解，但车规级MCU仍然呈现紧张态势，主要原因是车规级芯片验证周期长，产能释放较慢。到了2022年，全球MCU市场行情急转直下。据IC Insights统计，2021年，全球MCU平均价格上涨了10％，创下25年来的最大涨幅纪录。但是，到了2022上半年，持续下行的经济环境打断了终端厂商的囤货需求，以智能手机、平板电脑、可穿戴设备为代表的消费类电子产品市场需求骤冷，使得消费类MCU市场拉货动能明显减弱，大量货品卖不出去，厂商库存节节攀升。 2022下半年，中国大陆MCU厂商不惜亏本降价清库存，有国际知名IDM大厂也加入了杀价战场。 2022年12月，全球MCU厂商价格端表现有明显分化。国际大厂，如瑞萨电子、NXP等的汽车、工业类应用占比较高，ST也在逐步加码汽车、工业MCU产品占比，因此，这些厂商的价格表现稳健，然而，中国本土MCU厂商产品多以消费类应用为主，供过于求，打价格战难以避免，且十分惨烈，一直持续到2023上半年。库存方面，以ST、NXP、微芯（Microchip）这三家厂商为例，2023年第二季度平均库存环比增至63亿美元，库存周转天数环比提升6天，至132天，创5年来最高水平。下图所示为招商证券统计的全球MCU厂商库存（百万美元）和库存周转天数。中国大陆MCU厂商库存周转天数也接近历史高位，在这种情况下，纷纷布局汽车 MCU等蓝海赛道。到了2023下半年，特别是从9月开始，全球MCU市场出现复苏信号，如本文开篇所述，价格止跌，有的小幅上涨。近期，MCU交期持续缩短，进入2023年第三季度以后，据富昌电子统计，从9月开始，国际大厂的8位和32位MCU交期继续下滑，价格环比持平。NXP表示，中国低端MCU价格下滑趋势未变，ST的部分型号价格已经跌至2021缺货涨价前水平，9月价格环比仍小幅下滑，但下滑幅度明显收窄。微芯表示，交期明显缩短，从年初的52周降至26周。总体来看，今年Q2-Q3去库存已见成效，消费、家电、物联网应用MCU库存趋于平稳，工业类持续去库存，汽车应用方面，下游Tier1和车厂面临芯片库存压力，汽车MCU进入去库存周期。在中国大陆市场，兆易创新、中颖电子都表示价格进入触底阶段，乐鑫的库存已降至正常水位。兆易创新表示，消费类去库存比较明显，中颖电子此前签订了长期协议，下半年库存预计小幅增加，中微半导则表示，库存正在减少。虽然有明显回暖迹象，但2023下半年的MCU市场总体状况并不乐观，特别是终端消费需求并未明显提振。新唐、盛群表示，下半年客户需求仍然较弱，乐鑫订单能见度仅为1个月，微芯表示，客户正加速取消或推迟订单，对车用MCU业务展望悲观，国芯科技表示，由于汽车产业链下游面临芯片去库存压力，汽车MCU短期需求不足。 MCU 产业链解析：涉及环节众多，产业高度全球分工化 MCU 产业链是一个较为复杂的全球生态系统。MCU 产业链涉及环节众多，包括 IP 授权、芯片设计、制造、封装测试、分销等众多环节，呈现高度全球分工化的特点。MCU 中游为芯片设计原厂，主要由美、欧、日芯片巨头所把控，中国企业当前市场份额较小但正在奋起直追；上游可分为芯片设计、材料及设备、晶圆代工及封测三大领域，其中：芯片设计所需的 EDA 软件和 IP 核主要由英、美企业提供；半导体材料和设备主要由美欧日企业主导；晶圆制造和封装测试工厂则主要分布在东亚和东南亚，国产化率相对较高，但制造环节有向欧美回流的态势。下游主要由汽车电子、工业控制和消费电子三大市场构成，由于 MCU 产品较为复杂，种类料号繁多，下游客户较为分散，因此 MCU 产品的销售主要通过经销商模式向下游终端客户分销。上游：寡头垄断市场，整体议价能力较强（1）MCU 产业链上游主要可分为芯片设计及 IP、材料及设备、晶圆代工及封测三大领域，上游领域整体呈现技术密集和寡头垄断的特征，整体议价能力较强。芯片设计及 IP 供应商主要是 EDA 软件和 IP 核授权商，是芯片设计的底层基础，主要由欧美企业垄断。 EDA软件是芯片设计的核心工具，其主要由新思科技（美国）、楷登电子（美国）和西门子 EDA（德国）三家垄断全球近 80%的市场份额，国内方面华大九天、华为等企业也在该领域积极布局。CPU IP 核决定了 MCU 芯片的底层架构和计算机指令规范，这一领域主要由英国的 ARM 公司主导，全球超过 50%的 MCU 基于 ARM 的内核架构设计；绝大多数 8 位 MCU 则基于 Intel 8051 设计；以 RISC-V 为代表的开源指令集由于其免费、灵活、指令集简洁等优势，近年增长迅猛，有望对 ARM 的地位形成一定挑战。（2）材料及设备供应商主要提供芯片制造环节所需的材料和设备，主要适用于采用 IDM 模式的 MCU 厂商，主要被美日荷巨头主导。半导体材料主要包括硅片、光刻胶、电子特气、溅射靶材、抛光材料等，主要由美日企业主导。半导体设备主要包括光刻机、刻蚀机、清洗设备、封测设备等，其中光刻机主要是由 ASML（荷兰）垄断超全球 80%的市场，日本的佳能和尼康则分食剩余的市场份额。刻蚀、抛光、清洗等设备则主要由 Applied Materials（美国）、LAM Research（美国）、东京电子（日本）等美日巨头主导。（3）晶圆代工及封测厂主要提供芯片的制造和封测环节，对于采用 Fabless 模式的 MCU 厂商至关重要。其中：晶圆代工厂主要负责芯片制造，2023Q2 的 CR6 为台积电（56.4%）、三星（11.7%）、格芯（6.7%）、联电（6.6%）、中芯国际（5.6%）、华虹集团（3.0%），CR6 合计市场份额为 90%，行业集中度较高，上游议价能力较强。封测厂主要负责将代工厂生产的成品晶圆封装成最终的成品器件，并进行可靠性的测试，这一环节相对于晶圆代工门槛相对更低，国产化率更高，除了美国的安靠（Amkor）外，主要集中于中国大陆和中国台湾。中游：美欧日芯片巨头主导，国产替代空间广阔（1）MCU 产业链的中游主要是 MCU 原厂，按照商业模式可分为 IDM 和 Fabless 模式，前者主要以外资大厂为主，国内企业则多采用 Fabless 模式，更依赖晶圆代工厂支持。全球 MCU 原厂以美欧日芯片巨头为主，CR6 高达 83.4%。2022 年全球 MCU 市场主要由美欧日芯片巨头主导，Omdia 数据显示 2022 年全球前六大 MCU 厂商（意法半导体、瑞萨电子、恩智浦、微芯科技、英飞凌、德州仪器）市场占有率高达 83.4%。与之相对，2021 年国内 MCU（含消费级）市场 85%被外资把持（2019 年为 94%），MCU 总国产化率不足 15%，且多集中于消费级产品；而作为最大下游市场的车规级 MCU 国产化率则不足 5%，仍有极大国产替代空间。（2）MCU 厂商依据是否自建晶圆生产线或者封装测试生产线分为 IDM 模式和 Fabless 模式，外资大厂均采用 IDM 模式，国内 MCU 企业则以 Fabless 为主。IDM 模式又称全栈模式，即企业将产业链垂直整合，从 MCU 的设计、制造、封装测试到销售都一手包办。该模式对企业的技术能力、资金实力、管理组织水平以及市场影响力等方面都有极高的要求，上述外资 MCU 龙头均采用 IDM 模式，但部分 90nm 以上较高制程 MCU 受原厂产能限制一般也会外包给台积电等专业代工厂。Fabless 模式即无晶圆厂模式，与 IDM 不同，Fabless 下原厂仅专注于 MCU 的研发、设计和销售，而将重资产的晶圆制造、封装测试等环节外包给台积电、日月光等专业的代工和封测厂商。Fabless 模式下，企业无需大规模的资本开支，资金门槛和运营风险也相对较低，因此全球绝大部分 MCU 企业采用 Fabless 模式，国内仅士兰微、华大半导体以及台湾的新唐科技采用 IDM 模式。下游：汽车电子为最大下游市场，国内集中在消费电子（1）MCU 的下游应用极为广泛，主要覆盖汽车电子、工业控制、消费电子、计算与存储、网络通信六大下游市场，从全球来看，MCU 下游市场中汽车电子占比最高。根据 IC Insights ，汽车电子为全球 MCU 最大下游市场，2021 年市场份额占比达 39%，且呈现逐年升高的态势，这与新能源汽车革命对汽车电子的需求和性能要求的提高密不可分。2020 年以来的汽车“缺芯”也一定程度推高了 MCU 的 ASP；其次为工业控制类应用，占据全球 25%的市场份额，近年来占比相对稳定，工业自动化和机器人技术的发展是其主要驱动力。剩下的 36%依次是计算与存储（14%），消费电子（14%）以及网络通信（8%）。（2）从国内市场来看，MCU 下游市场主要集中在消费电子领域。根据 IC Insights， 2020 年国内 MCU 市场最大下游应用是消费电子，占比 26%，而汽车电子仅占 16%。国内下游构成和全球相比差别较大，这主要是由于 1）我国为世界工厂，PC、手机、IoT、家用电器等消费电子组装和制造环节高度集中，因此国内消费电子相关的 MCU 需求量相对占比更高；2）汽车电子 MCU 约 95%的市场份额由美欧日 IDM 芯片巨头把持，下游的整车品牌也常年由发达国家主导，因此国内车规 MCU 自给率一直以来较低，本土 MCU 企业较难打入。但步入新能源汽车时代，国产电动车品牌强势崛起，多家国内 MCU 企业纷纷布局车规业务，叠加 2020-2022 汽车电子缺芯所带来的机会窗口，国内车规 MCU 的市场规模占比有望逐步获得提高。市场规模：三大驱动力支撑，300 亿美元广阔赛道全球和中国 MCU 市场潜力巨大。根据 Precedence Research，2022 年全球 MCU 市场为 282 亿美元，预计 2030 年有望达 582 亿美元，未来 8 年 CAGR 为 9.48%。根据 IHS 和 IC Insights，2022 年中国 MCU 市场规模约为 390 亿元，同比增长 6.8%，预计 2026 年将有望突破 500 亿元，未来增长前景广阔。我们认为中国及全球 MCU 市场未来强劲的增长预期主要基于以下 3 大驱动力支撑：（1）汽车“三化”：汽车电动化、智能化和网联化的“三化”趋势使得汽车产业对电子元器件的需求水涨船高，提高了汽车电子在新能源整车制造中的成本比重，拓宽了车规 MCU 的成长空间，因而带动了 MCU 价值量近年来不断提高，未来随着新能源汽车渗透率进一步提高，智能驾驶级别不断升高，智能座舱体验不断升级，会有愈来愈多的场景需要高性能的 MCU 来支持复杂的计算和实时的操作，有望推动车规级 MCU 量价齐升。（2）消费电子 IoT 化：随着 IoT（物联网）技术在消费电子中的融入程度不断提高，各类消费电子，诸如智能家居、智能穿戴、智能音箱、家用医疗器械等场景对于小型、低功耗、高实时性的嵌入式 MCU 主控芯片的需求也与日俱增，尤其智能家居对于传统白电产品在智能化、变频化、互联互通性和个性化定制上的颠覆，有望重塑传统家电产品的用户体验，而 MCU 作为消费电子在智能控制、通信互联、能源管理和数据采集分析以及边缘计算的核心硬件，也有望在 IoT 时代迎来价值重估。（3）工业自动化：工业控制是仅次于汽车的全球 MCU 第二大应用市场，工控 MCU 广泛应用于 PLC 控制器、驱动电机、仪器仪表、工业机器人等关键应用场景，在数据采集分析、设备互联互通、控制逻辑运算及执行等环节扮演着举足轻重的作用，是工业自动化不可或缺的控制中枢。随着我国制造业智能化水平的不断升级，数控机床、精密机械、锂电设备、新能源汽车、机器人等科技含量更高的新兴产业逐渐崭露头角，MCU 作为工业自动化所必需的“大脑”，也势必朝向更高算力、更高智能和更低功耗的方向发展，从而带动工控 MCU 的需求和性能不断升级。国产车用MCU市场迎来“黄金时代” 车规级MCU正在迎来巨大的增量需求。然而，目前全球车用MCU芯片的市场竞争格局仍较为集中，基本由欧美日厂商所垄断，主要有瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯科技、意法半导体等。面对行业挑战和机遇，本土MCU厂商正在加大布局和投入力度，车规级MCU芯片替代正在从低端走向中高端市场。其中，曦华科技作为国产高端汽车MCU厂商，已推出多款量产芯片，并已拿到国内头部客户的定点，开始向商业化应用阶段推进。回顾产业发展历程，国产MCU企业此前的赛道主要是以消费电子为主，在车规级MCU领域布局不多。但进入2020年下半年之后，新能源汽车产业开始呈现爆发式增长，对车用MCU的需求也急速增加。一方面是受到需求爆发的因素，国产企业加速布局车规级MCU，有些已经通过认证，有些还在认证之中，另有部分企业的车规级MCU产品已经相继量产上车。除了汽车MCU需求爆发推动本土厂商的发展之外，不稳定的国际贸易关系也为国产车用MCU发展提供了契机。在此契机下，国内车企为了保障供应链安全，提升新能源汽车的自主可控，开始主动接触本土MCU企业，尤其是那些具有量产能力的MCU企业。综合来看，对于国产MCU企业来说，当前车用MCU市场正迎来黄金窗口期。文章来源：未来智库，半导体产业纵横，半导体行业观察

19 2023-12

1nm开始步步逼近，行业巨头已经布局，如何才能克服这些挑战？

从7nm到5nm，从5nm到3nm，半导体产业对于先进工艺制程的追求永不停歇。2022年，当台积电宣布已经掌握成功大量量产3nm鳍式场效电晶体制程技术后，1nm开始一步步逼近。对于先进工艺的掌握，意味着更高的性能、更顶尖的技术。从 3nm跨越到1nm，这其中面临的技术挑战犹如天堑。因此，1nm对于业界来说也充满着诱惑。 1nm势在必得工艺制成的研发和生产需要大量的资源，一方面是技术积累，如晶体管架构、材料选择、制造过程等方面都需要解决难题；另一方面还需要强大的资金、人才和设备，众所周知从5nm走到3nm，生产成本也翻了一番。并非人人都有“资格”追求1nm。从28nm跳级到1nm这之间的差距绝对令人望而却步。我们来看看，目前有野心追求1nm的机构和企业分别有哪些。英特尔的inverter 英特尔是三者中最早演示 CFET 的，早在 2020 年就在 IEDM 上推出了早期版本。这一次，英特尔报告了围绕 CFET 制造的最简单电路（inverter）的多项改进。CMOS inverter 将相同的输入电压发送到堆栈中两个器件的栅极，并产生与输入逻辑相反的输出。英特尔组件研究小组首席工程师 Marko Radosavljevic 在会议前对记者表示：“inverter 是在单个鳍片上完成的。” 他说，“在最大缩放比例下，它将是普通 CMOS 逆变器尺寸的 50%”。问题在于，将两个晶体管堆栈挤入inverter 电路所需的所有互连会削弱面积优势。为了保持紧张，英特尔试图消除连接堆叠设备时涉及的一些拥塞。在当今的晶体管中，所有连接都来自设备本身之上。但今年晚些时候，英特尔正在部署一种称为背面供电的技术，该技术允许在硅表面上方和下方存在互连。使用该技术从下面而不是从上面接触底部晶体管显着简化了电路。由此产生的inverter具有 60 纳米的密度质量，称为接触多晶间距（CPP，本质上是从一个晶体管栅极到下一个晶体管栅极的最小距离）。如今的 5 nm 节点芯片的 CPP 约为 50 nm。此外，英特尔还通过将每个器件的纳米片数量从 2 个增加到 3 个、将两个器件之间的间距从 50 nm 减小到 30 nm，以及使用改进的几何形状来连接器件的各个部分，从而改善了 CFET 堆栈的电气特性。三星的秘密武器三星演示的结果甚至比英特尔更小，显示了 48 纳米和 45 纳米接触式多晶硅间距 (CPP) 的结果，与英特尔的 60 纳米相比，尽管这些是针对单个设备，而不是完整的inverter。尽管三星的两个原型 CFET 中较小的一个出现了一些性能下降，但幅度并不大，该公司的研究人员相信制造工艺优化可以解决这个问题。三星成功的关键在于能够对堆叠式 pFET 和 nFET 器件的源极和漏极进行电气隔离。如果没有足够的隔离，该器件（三星称之为 3D 堆叠 FET (3DSFET)）将会泄漏电流。实现这种隔离的关键步骤是将涉及湿化学物质的蚀刻步骤替换为新型干蚀刻。这使得优质设备的产量提高了 80%。与英特尔一样，三星从硅下方接触设备底部以节省空间。然而，这家韩国芯片制造商与美国芯片制造商的不同之处在于，这家韩国芯片制造商在每个配对设备中都使用了单个纳米片，而不是英特尔的三个纳米片。研究人员表示，增加纳米片的数量将提高 CFET 的性能。台积电出手与三星一样，台积电也成功实现了 48 纳米的工业相关间距。其器件的独特之处包括采用一种新方法在顶部和底部器件之间形成介电层以保持它们的隔离。纳米片通常由硅和硅锗的交替层形成。在工艺的适当步骤中，硅-锗特定蚀刻方法去除该材料，释放硅纳米线。对于用于将两个器件相互隔离的层，台积电使用了锗含量异常高的硅锗，因为知道它比其他 SiGe 层蚀刻得更快。这样，在释放硅纳米线之前，可以通过几个步骤构建隔离层。在 2023 年欧洲技术研讨会期间，台积电还展示了有关即将推出的互补 FET (CFET) 技术的更多详细信息。他们指出，CFET 晶体管现已在台积电实验室中进行性能、效率和密度测试。与 GAAFET 相比，CFET 将在所有这些领域提供更好的设计，但需要一些额外的制造步骤才能使芯片按预期工作。同门同时强调，将 p 型和 n 型 FET 集成到单个器件中，CFET 需要使用高精度和高功率的高数值孔径 EUV 扫描仪来制造。 1nm芯片制程面临的挑战目前，全球最先进的芯片制程已经达到3nm。业内预计，1nm工艺制程最快将在2027年小批量试产，2028年量产。但是，当芯片制程继续向1nm甚至更小的方向发展时，会遇到各种挑战。首先是材料极限。现有的硅基芯片，其晶体管主要采用硅作为基础材料。但硅原子的直径约为0.2nm，这意味着当芯片制程缩小到1nm甚至更小时，硅材料本身就会遇到物理极限。此时，传统的硅基芯片难以继续发展。其次是量子隧穿效应。当晶体管的门控长宽厚度继续缩小时，运载子难以被电场有效控制，会发生量子隧穿效应，导致漏电流增大，甚至芯片失效。这同样是一个严峻的技术难题。再者，过小的特征大小也会导致制程难度大幅增加，成本高昂。要实现如此高精度的装备和制程，技术难度可想而知。现在问题来了：1nm未来，如何实现？ 1、2D材料寻找合适的晶体管结构以及合适的晶体管材料来实现 1 纳米工艺几何结构的工作仍然是一个好的方向。使用非硅材料有利于制造非常微小的晶体管——小至 1 纳米。 2019年时，IMEC就在IEEE会议上，展示2D材料可实现1nm以下的工艺节点。当时IMEC已经展示了具有微小特征尺寸的二硫化钼 (MoS2) MOSFET可以为晶体管的极端缩放开辟途径，远低于硅器件短沟道效应的水平。 MoS2是一种二维材料，这意味着它可以以稳定的形式生长，厚度仅为一个原子，最重要的是，在该尺度上具有原子精度。麻省理工学院、南洋理工大学和台积电的研究人员发现，二维材料与半金属铋 (Bi) 结合可实现极低的电阻，克服了实现 1 纳米芯片的挑战。台积电也同样宣布，其在2D材料方面取得突破，逼近1 nm。在2022年时，台积电和麻省理工学院、南洋理工大学联合发表了一篇论文，描述金属引起的导电间隙带来的制造挑战，以及单层技术如何受到这些金属引起的间隙的影响。这篇文章中建议使用后过渡金属铋和一些半导体单层过渡金属二硫族化物来减小间隙的尺寸，从而生产出比以前小得多的2D晶体管。在实验中，台积电尝试了目前各种低电阻的半导体材料，二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）和二硒化钨（WSe2）。 2、改变铜 (Cu) 互连在计算机芯片之中，半导体组件之间的布线被称为互连。简单解释，互连就是电流在芯片中各个晶体管、存储器、处理单元和其他组件之间的流动方式，如果互连的传输越有效，那么芯片的效率就会越高。在1997年以前，大家往往都在使用铝互连。之后，IBM又发现了更有效的铜互连。铜线的导电电阻比铝线低约 40%，这意味着处理速度提高约 15%。在过去的几十年里，这种巨大的转变导致铜成为互连的行业标准。现在，铜互连也开始遇到了瓶颈。铜互连始终需要阻挡衬里材料来形成适当的布线结构。随着器件缩小，可用于铜布线和衬垫材料的空间变得更小。目前业界一直在寻找其他金属可以替代铜互连。碳纳米管 (CNT)、单层石墨烯 (SLG) 和少层石墨烯 (FLG)）与其他相关互连材料（钨 (W)、铜 (Cu) 和钌 (Ru)）的性能比较来源：IMEC IBM：使用钌 IBM找的方式是使用钌。钌可以扩展到 1 纳米及以上节点，并且仍然是一种有效的导体，因此不需要衬垫，这有助于节省空间。通过减色图案化方法形成的钌也有可能用于一种新型互连集成方案，称为顶通孔集成。在这种情况下，互连通孔形成在导线的顶部，而不是导线的下方，从而允许为最关键的互连层形成连续的导线和自对准通孔。此外，通过这种顶通孔集成牢固地形成嵌入式气隙，从而减少互连寄生电容，也将有助于实现更快、更低功耗的芯片。IBM的研究人员使用极紫外光刻 (EUV) 双图案现有的机器上创建测试结构，结果表明能够实现突破。 IMEC、台积电：使用石墨烯与IBM的方式不同，台积电尝试使用石墨烯进行多层布线。人们对石墨烯互连应用的兴趣并不令人意外。石墨烯表现出高本征载流子迁移率（高达200,000cm2 V -1 s -1）和大载流能力（高达108A/cm2）。此外，石墨烯具有高导热性和抗电迁移的竞争稳健性。它还可以制成原子级厚度，这有助于减轻厚度对 RC 延迟的影响。台积电表示，当制作不同宽度的互连原型并将其电阻与铜互连进行比较时，发现宽度为15nm或更小的石墨烯互连的电阻率低于铜互连的电阻率。石墨烯的接触电阻率也比铜低四个数量级。将金属离子嵌入石墨烯中可以改善互连的电性能，使其成为下一代互连的有前途的材料。 IMEC则认为石墨烯和金属的混合结构，非常有希望成为1nm的候选者。此外，IMEC也在考虑钌 (Ru)作为铜互连的替代品。 3、改变器件架构如上文提到，IBM对于1nm的努力除了选择钌互连外，还有一个就是VTFET架构。IBM认为，使用 VTFET，晶体管组件垂直堆叠在一起，而不是横向堆叠，这是自计算机时代诞生以来设计芯片的标准。这极大地增加了单个芯片上可以安装的晶体管数量，就像摩天大楼城市的人口密度远高于联排别墅郊区的人口密度一样。IBM的研究表明，VTFET 设计的规模可以远远超出 IBM Research 于 2021 年首次推出的最先进的 2 纳米节点纳米片设计的性能。 IMEC则认为能够超越2nm的器件架构，是Forksheet架构。新的forksheet器件架构是 GAA 纳米片器件的自然演变，允许轨道高度从 5T 扩展到 4.3T，同时仍然提供性能增益。或者，通过叉板设计，可用空间可用于增加板宽度，从而进一步增强驱动电流。英特尔则是认为可以使用一种GAA FET的最新形态——堆叠式CFET场效应管架构。这种架构的集成密度进一步提升，将n型和p型MOS元件堆叠在一起，可以堆叠8个纳米片，比RibbonFET多一倍。目前，英特尔正在研究两种类型的CFET：单片式（monolithic）和顺序式（sequential）。不过，英特尔的CFET架构并不是独立提出的，而是与IMEC机构长期合作的结果。结语可以预见，1nm并不会是芯片技术进步的终点。业内专家已经为我们揭示了多种可能的突破方向。我们有理由相信，人类的创造力会不断地推进电子科技的进步，开启更加绚烂的未来。届时，以1nm SEE YOU 的芯片时代终将来临！文章来源：半导体芯闻，半导体产业纵横，一筝风筝cc

21 2023-12

重塑大模型算力生态，助力国产AI芯片系统练好“内功”

据麦肯锡最新关于AI现状的全球报告显示，生成式AI工具的爆炸式增长趋势已正式到来，其中大模型则是生成式AI展现其革命性潜力的代表，引领着下一场科技变革。随着“千模大战”的到来，算力需求迎来了大爆发的同时，芯片产业也面临着巨大的机遇与挑战。 ChatGPT引领的AI大模型大潮下，科技巨头及大批新兴企业争先涌入大模型赛道。随着模型的增加，生成性AI应用的算力需求也呈现指数级增长。据科技部新一代人工智能发展研究中心发布的《中国人工智能大模型地图研究报告》显示，截至今年5月份，我国10亿参数规模以上的大模型已发布79个，8月份该数据已超过110个，国内研发的大模型数量排名全球第二。大模型的火热发展，让相对应的AI算力也面临了严峻的挑战。过去的十年里，AI的每一点突破都清晰可见，这也是由于其对指数级增长的计算能力需求驱动的结果。比如，在2020年发布一个AI大模型，会比2012年首次普及AI深度学习模型时多用600,000倍的计算能力。OpenAI的研究人员早在2018年就强调了这一趋势，并试图量化增长的速度，但现在很明显，这种增长速度已经不能长期维持了。因为，AI大模型所需的算力，似乎有了“瓶颈”期。当前，很多大模型的参数量已经超过了万亿规模，模型参数量的进一步增加，让GPU算力也随之成倍增加。这就意味着，需要更大规模的算力平台，才能进行如此规模大模型的训练。 “大模型训练需要大量数据，因此对算力的要求很高。”在日前召开的首届“AI Tech Day(人工智能科技日)”峰会上，中国工程院院士、清华大学计算机科学与技术系教授郑纬民介绍，自去年12月份以来，大模型需要的AI芯片涨价一倍，国外芯片“一卡难求”。尽管国内数十家公司在AI芯片研制和生产方面取得了很大进步，但国产芯片尚未受到市场的广泛青睐。对此，与会专家呼吁，解决算力难题，应重塑大模型算力生态，助力国产AI芯片系统练好“内功”。加强底层研发，提升国产AI芯片“包容力” “如果基于国外芯片编写的软件能够很容易移植到我们的国产芯片系统上来，用户就会感觉到国产芯片好用。”郑纬民认为，但由于生态建设不完备，目前国产芯片在大模型训练相关软件移植方面表现不太顺畅，因此需要进一步加强底层研发，做好包括编程框架、并行加速、通信库在内的软件研发工作。 “为了发展AI芯片的生态体系，一些国际大企业甚至可以放弃一些高利润的项目和方案。”英博数科CEO周韡韡介绍，营造生态需要发动整个行业的创新力量，例如国际企业曾通过主动开源部分软件的底层代码、让利给基于芯片的软件开发者，形成以AI芯片为核心的算力体系。相较于芯片本身的硬件性能提升，郑纬民认为，通过营造生态，提升国产AI芯片的“包容力”更加急迫。“如果算力生态做得非常好，即使国产芯片的硬件性能只有国外性能的60%及以上，大家也会喜欢用。”郑纬民说，但如果算力生态没做好，新型软件跑不起来、软件移植不顺畅，即便硬件性能达到国外的120%，照样难以转变为有效算力。为凝聚行业力量、改变当前的大模型算力生态，英博数科联合百川智能、中国计算机学会、清华大学等单位共同成立北京AI创新赋能中心技术委员会。作为该技术委员会的顾问，清华大学电子工程系教授汪玉表示：“在大模型领域，我们将同时从软件侧和硬件侧方面开展联合优化。在打造通用型人工智能服务平台的同时，推动高性能计算领域智能芯片和高模态电路关键技术的研发。” 共建基础生态，推动现有算力融合创新 “大模型兴起之前建设的算力，相对而言利用率较低，跟不上现阶段大模型对算力指数级发展的需求。”艾瑞咨询产业数字化研究院负责人徐樊磊介绍，为提升整体算力效率和满足差异化需求，应建立支撑大模型万亿量级参数计算的“智算中心”。“智算中心”可利用现有高质量数据中心，通过提升组网能力、协同能力、软硬件适配能力等实现部署。当前，“万卡”级别的智算中心正在主要节点城市发展起来。与会专家认为，推动现有算力融合创新将进一步提升当前算力使用效率。“1万块卡(AI芯片)应该怎么连？是不是每块卡和其他9999块直连？如果这样，中间的连接将需要1万乘以9999个连接卡，成本将非常高。”郑纬民说，通过最有效的连接支持模型并行、数据并行等不同的要求，是融合创新的关键。大模型背后运行的是更加复杂的网络架构和智能算法。如何在降本增效的同时，促进大模型算力使用门槛的降低？“‘云’模式是打通供需不对称、达成算力普惠的有效路径。”周韡韡表示，通过共享、共融集结现有算力，万卡平台及配备高效网络交互机制的大模型训练与推理平台，可以开放给大企业、小微企业共用。通过搭载数据迁徙、训练数据库等工具，云平台等基础生态的搭建有望让算力像水和电一样随取随用。(科技日报) 文章来源：科技日报、新基建创新研究院

21 2023-12

锁定氢能三大环节的领军者：制氢、储氢和燃料电池环节的龙头都有谁？

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢气燃料热值是其他化石燃料的3倍左右，燃烧后产生的是水，非常清洁环保。根据国际氢能委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》，预计到2030年，全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆，到2050年氢能源需求量将是目前的10倍。据中国氢能联盟预计，到2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元；到2050年，氢气需求量将接近6000万吨，实现二氧化碳减排约7亿吨，氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，产业链年产值达到12万亿元。近年来，我国氢能产业发展迅速，基本涵盖了氢气制—储—输—用全链条。上游包括了氢气的制备、储存、运输以及加注等环节。制氢主要有化石能源重整、工业副产品提纯、电解水制氢等技术。储氢主要采用高压气态储氢，未来中短期内主要的储氢方式。运氢受制于基础设施、技术差距以及政策原因，我国氢能供应链中的储运环节仍然相对薄弱。加氢站建设也受到多地政府补贴。中游则包括了氢燃料电池汽车产业链的关键部件端，其中不少关键技术指标接近国际水平。我国已在不同区域逐步形成了规模化产业集群，尤其是华东、华南以及华北地区，氢燃料电池汽车产业基础良好。氢能产业的发展前景十分广阔，未来随着一大批央企带头布局氢能产业链，氢能时代正在到来。整个氢能行业未来的想象空间到底有多大？如果按照“双碳”的政策目标，包括在氢能的顶层设计里面，政策规划，对氢能的表述也是“氢能是国家能源体系的重要组成部分”，所以未来，我们想象一个比较远景的图景，在2050年、2060年，氢能在能源消费里的占比，应该是能占到10%-15%。我觉得从整个市场空间来讲，想象空间还是很大的，比如说单看绿氢里面一个环节，就是制氢这个设备，可能在2035年或者2040年前后基本就能突破万亿元的市场。连带绿氢的应用，包括车辆整个的市场，我觉得未来这个市场肯定是几万亿级，甚至十万亿级以上的一个市场空间。 2023年初的地方两会上，全国31个省市自治区有19个将氢能写入政府工作报告，这一数字正逐年增加，意味着氢能产业正加速迈入“从1到10”进程。其中，绿氢产业将迎来巨大的发展潜力。据国际能源署预计，要兑现各国政府的现有气候承诺，2030年，全球低排放氢的年产量需要达到3400万吨；而要在2050年达成全球净零排放，2030年全球低排放氢的年产量需要达到1亿吨。中国目前绿氢的制备成本大约是什么水平？各国现在总体来讲，绿氢的成本都比较高，因为现在主流的技术就是用电解水制氢，不管是使用哪种电解槽，大体上现在都需要40度至50度电制1公斤绿氢，那么这就和电价有很大的关系了。比如说在中国，现在大多数地区的一般工业用电是0.7元一度电，如果用40度电制1公斤绿氢，这1公斤绿氢的制备成本就是28元，再加上运输成本和加氢站的成本，所以目前绿氢的成本，真正到终端用户就高达40元，甚至50元1公斤了。如果将来绿氢的价格要下降的话，空间在哪里？张晓强回答，我想最重要的，因为主要是靠电解水制氢，那关键就是电价了。很多地方反映，随着下一步更大规模地建设风电厂或者光伏电厂，一个是设备的成本会进一步降低，还有技术进步，使得能源转化效率会再提升，相应的电价有可能越降越低。比如有的地方说现在可以降到0.08元1度电了，如果能做到这样一个水平，那你想想，就算我用50度电去制1公斤绿氢，那成本才多少钱。交通领域是目前氢能应用相对比较成熟的领域，诞生出在科创板和港股双重上市的“氢能第一股”、氢燃料电池龙头企业亿华通。亿华通是我国最早实现具有自主知识产权的燃料电池系统批量化生产的企业之一。在2022年北京冬、残奥会期间，共有近1200台氢燃料电池接驳车辆大规模示范运行，其中700余台接驳车搭载的就是亿华通氢燃料电池系统。制氢企业排行榜制氢企业排名前列的有：中船派瑞氢能、隆基氢能、考克利尔竞立、塞克塞斯氢能源、青骐骥。得资源者得天下，制氢是氢能产业链的最前端，是将其他形式能源转化为氢能的关键。过去制氢有化石能源制氢、工业副产氢，现在用可再生能源发电、再电解水制得的绿氢，是最具潜力的制氢技术路线，能实现生产全过程的零碳排。未来绿氢发展最确定性的逻辑是对灰氢的替代。如何判断制氢企业技术能力？一看电解槽，二看核心部件。氢能时代，核心从传统能源的资源禀赋转移到技术能力，关键是看企业是否有：低成本、高效率、大规模的制氢技术。电解槽是核心设备，出货量的多少标志着企业目前的市场地位。但制氢格局未定，单台电解槽的产氢率和产能代表市场爆发后企业占领市场潜力。综合来看，中船派瑞氢能、隆基氢能、考克利尔竞立、塞克塞斯氢能源等企业在电解槽市场上表现优异。中船派瑞氢能科技有限公司，制氢排名第一。公司股东和技术积累雄厚，其母公司是中国船舶第七一八研究所，拥有着六十余年氢能领域的技术实力和工程经验。市场表现看，2022年派瑞氢能全年出货量达205MW以上，国内市占率超25%。扩产潜能看，公司电解槽年产能达到了1.5GW，目前已具有年生产碱性制氢设备350台套、PEM制氢设备120台套的生产能力，设备产气量制氢规模从0.5Nm3/h到2000Nm3/h，满足客户不同的产气需求。西安隆基氢能科技有限公司，制氢排名前列。是隆基绿能打响布局氢能产业的第一枪。隆基在新能源领域的积累、市场能力突出是其快速崛起的关键。自2021年3月31日成立以来，隆基氢能的电解水制氢技术已进入行业领先，2022年电解槽出货量市占率跻身行业前三，名副其实的制氢黑马。扩产潜能看，2022年底隆基氢能的电解槽产能达到1.5GW，排名全球第一。公司已入围中石化万吨级绿氢示范项目，LA-1000碱性水电解槽实现下线投产，单台产气量为1000Nm3/h，设备寿命超过20万小时。2025年底公司产能将达5-10GW，竞争力进一步上升。考克利尔竞立氢能科技有限公司，背靠比利时John Cockerill集团，是我国电解水制氢装备的龙头之一。市场表现看，2021年公司电解槽全球市场占有率超35%，2022年国内电解槽出货量为230MW，排名第一。扩产潜能看，公司早在2021年就已生产超50台产氢量1000Nm3/h电解水制氢设备，先后参与了1200Nm3/h和1300Nm3/h电解水制氢设备的研发和生产，目前已拥有生产1500Nm3/h电解水制氢设备的能力。公司2022年年产能达1GW，排名全球前列。预计2023年年产能将扩大至1.5GW。山东赛克赛斯氢能源有限公司，长期深耕PEM制氢系统研产，是国内PEM制氢行业的领军企业，技术已达到国际先进、国内领先地位。市场表现看，根据GGII数据，公司2021年电解水制氢设备厂商出货量排名第三，2022年碱性电解槽大量上产的情况下降至第九位。扩产潜能看，公司拥有国内最大的PEM电解槽产能，技术自主可控，核心材料国产化率超过95%。公司开发的国内首套6兆瓦PEM纯水电解制氢系统，为国内首套1200标方PEM风光制氢设备。现已规划建设占地180亩的工厂用于制氢膜电极及PEM电解槽的生产，未来年生产能力有望达到GW级以上。电解槽关键零部件对制氢效率影响重大。苏州青骐骥科技集团有限公司，拥有先进的催化剂技术，是为数不多，集氢能装备集成制造及双极板、催化剂、隔膜等核心材料生产研发为一体的全产业链企业。扩产潜力看，公司具备生产单机产氢量1500Nm3/h制氢设备，电解槽、气液分离框架和纯化系统可为规模化制氢提供解决方案，电耗比业内同行低。储氢企业排行榜储氢企业排名前列的有：中集安瑞科、国富氢能、中科富海、京城股份、氢枫能源。储氢企业对氢产业链极其重要：优化绿电储运，调节电网系统。我国光伏和风电区域分布不均，“西丰东贫”，光伏发电在西部，用电在中东部（能源消费占全国比重超过70%）。储运氢能，就是把西部风光伏制备的绿氢输送到东部，长距离、大规模、长周期的能源运输，储氢企业非常重要。但储氢技术难度大，开发成本高。氢气易燃爆、泄露，氢储运对储运装备材料、设计要求高。过去储氢产品的关键零部件依赖进口，现在逐步自主替换。储氢企业主要有4种储运氢方式：高压气态储氢、低温液态储氢、固态储氢、有机液体储氢。1）高压气态储氢为当前最主流的技术方式。2）低温液态储氢存储密度大，最有潜力。3）固态储氢以氢化镁为代表，将氢气吸附在具有较大孔隙的固体材料表面，利用储氢材料与氢气反应，生成稳定化合物，将氢气储存在固体材料之中，相对操作容易、运输方便、成本低、安全性高，长期具有较大的发展前景，但目前仍处于研究和应用初级阶段。4）有机液体储氢可在常温下运输，克服超低温液态储氢困境。储氢排行主要看氢储运企业是否掌握核心技术路线、核心材料。中集安瑞科，以制造储运设备为主，其储氢领域布局涵盖气氢和液氢储氢设备制造。气氢上，公司是高压管束氢气运输车龙头，研发出30MPa缠绕气瓶管束式集装箱、99MPa及103MPa站用储氢瓶，并实现批量销售，2022年氢气存储装备订单同比增长92%。液氢上，其于2013年成功为海南文昌交付300m3液氢贮罐，推动液氢储运领域民用发展。公司液体罐箱（ISO）产销量居世界前列,低温运输车及低温储罐市场占有率国内领先。补给站设备看，公司LNG接收站大型储罐、LNG加气站模块化产品及CNG加气站在国内市场占有率均排名前三。国富氢能是国内领先的氢能装备全产业链整体解决方案供应商。专业从事氢能“制、储、运、加、用”装备的设计、制造与技术服务。储氢方面，气氢上，国富氢能2019-2021年连续3年位居国内车载储氢系统出货份额第一名，根据GGII数据，国富氢能70MPa高压储氢瓶及车载高压供氧系统产品出货量和市占率均位居国内行业第一，占比为37.93%。液氢上，公司已实现液氢产业链全布局，拥有低温液氢储运等核心技术，是国内首批开展液氢民用的单位。致力于实现“卡脖子”设备国产化，公司开发出以氢透平膨胀机为核心的氢液化装置，在河南洛阳和山东投建的液氢生产工厂已实现液氢产能8.6-10 t/d。中科富海，拥有中科院理化所两代院士数十年研究出的大型低温技术，全球第三家具有自主知识产权的大型低温制冷装备制造与工程系统解决方案供应商。储氢领域，公司主要业务领域为低温液态储氢，主要产品有氢气回收纯化装备，大型氢气液化装置以及液氢储运加氢站系列产品，其中大型氢气液化装置采用氢气循环制冷原理，氢气液化产能可达1.5-30t/d。公司当前可独立研发生产大型氢液化装备，国产化率高达90%以上。京城股份，气体储运业务龙头。包括LNG气瓶、CNG气瓶、钢质无缝气瓶、氢燃料电池用铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶等核心材料的生产。2021年京城股份开始布局车载氢储能领域，下属天海工业公司研发的35MPa III型瓶已量产并实现批量应用。具有完全自主知识产权的新一代车载储氢气瓶—IV型瓶已于2022年10月成功通过全部型式试验测试，解决国内Ⅳ型车载储氢瓶的“卡脖子”问题。氢枫能源，国际化的氢气及氢能科技产品供应商。提供氢气制取、镁基固态储运氢设备，加氢站建设和运营等相关产品及服务。固态储氢业务领域龙头，公司联合上海交通大学氢科学中心重磅发布第一代吨级镁基固态储运氢车（MH-100T），通过镁与氢气的可逆反应进行氢气储运，单车储氢量为高压气态储氢的3倍左右，且存储状态为常温常压，可实现安全、高效、经济的氢气储运，是当前氢气储运环节的创新性技术。产线建设方面，公司在新乡市投资建设的全球首条千吨级镁基固态储氢材料生产线已初步完成，宜兴工厂的建设投产还将进一步提高公司镁基固态储氢材料产能。氢燃料电池企业排行榜氢燃料电池尚处示范期，但市场潜力巨大：2022年，国内燃料电池汽车累计销量超1万辆，2025年，预计可达3至4万辆水平，2035年燃料电池汽车的市场空间将达千亿规模，未来燃料电池的商业化爆发可期。氢能汽车在乘用车领域还未成熟，商用车仍是主要的应用领域。燃料电池系统好坏直接决定了能量转化效率。我国燃料电池市场集中度较高，前五集中度高达69%。亿华通、国鸿氢能、国氢科技、捷氢科技、鸿基创能、氢璞创能是国内氢燃料电池领域重点企业。亿华通排名第一，是中国最早实现燃料电池系统及电堆的批量化制造的企业之一。市场表现上，公司产品实现多样化，持续迭代开发出30kW-240kW功率的燃料电池系统，能满足各种需求及应用场景。目前已累计向超过19家中国商用车制造商销售超过2000套燃料电池系统。2022年全年，亿华通燃料电池装机约9.9万kW，市占率超21%，国内排名第一。产品优势上，公司具备自主知识产权，面向客车和货车等商用应用车型，其产品于2016年开始量产，实现国产化、规模化生产。重塑集团是国内较早实现燃料电池系统批量化应用的公司，产品主要包括燃料电池系统、电堆、膜电极等。市场表现来看，公司产品与技术已应用于汽车、船舶、分布式发电等多元化的氢能领域。燃料电池汽车市场，重塑集团已累计部署燃料电池汽车超4000辆。2022年，公司燃料电池装机约9万千瓦，市占率超19%，排名第二。产品优势上，电堆、膜电极、双极板、氢循环系统、升压转换器等关键部件都实现了自主开发和规模化生产。截至目前，重塑集团的燃料电池产品持续精进，已实现系统功率、功率密度、使用寿命等保持行业领先。国鸿氢能，氢燃料电池产品和系统解决方案龙头，2022年燃料电池系统新增独角兽。估值70亿元，尝试港股IPO，有望成为继亿华通之后第二家在香港上市的氢燃料电池企业。市场表现看，公司的燃料电池技术已广泛应用于交通、分布式发电等领域的商业化落地，子公司鸿力氢动2022年燃料电池系统装机量超过6万千瓦，市占率15%，排名第三。产品优势看，公司已实现核心原材料与生产装备的国产化及生产制造的高质量规模化，氢燃料电池电堆生产设施全球领先。国氢科技，母公司为能源领域巨头国家电投，丰富的资源赋能公司业务快速领先行业。2022年B轮融资后估值达到130亿元，成为氢能行业内估值最高独角兽企业。市场表现看，公司主打PEM电解水制氢和燃料电池系统两大产品线，分别对应氢涌和氢腾两个子品牌，已广泛应用于各类商用车、船舶、无人机等商业场景。2022年，公司实现燃料电池系统装机市占4%，排名第五。其孵化的氢动力科技有限公司可通过运营氢能大巴，打通氢能产业应用落地的最后一公里，保障未来产品装机和需求的平稳增长。扩产潜能上，公司将建成燃料电池催化剂吨级年产能产线、碳纸制备生产线、膜电极生产线等7条生产线，产值达20亿元，预计2025年营收达50亿元以上，发展潜力巨大。捷氢科技，上汽集团孵化的氢燃料电池子公司，估值超32亿元人民币。市场表现看，2022年，公司对外交付量产燃料电池产品约1945台套，销量处于行业第一梯队，装机量市场占比为8%，排名第四。产品优势上，捷氢科技燃料电池产品功率范围涵盖6kW~260kW，为客户提供个性化电池定制，广泛应用于乘用车、客车、卡车、叉车等诸多领域，同时扩展至分布式发电、热电联供等非车用领域。扩产潜能看，捷氢科技上海工厂的燃料电池系统设计产能已达到6000台/年，在燃料电池生产建设项目和燃料电池新产品产线建设项目完成后，产能预计将达到13000台/年。专注于石墨板及金属板电堆的研发和产业化，氢璞创能是燃料电池头部企业。国内首条电堆自动化产线的缔造者，全球首家发布300kW功率级别石墨板电堆，公司成为未来氢能重卡市场的“新芯”。市场表现看，公司开发了包括重卡、叉车、公交车等多款燃料电池汽车车型，2020-2022年，公司出货电堆分别为400套、900套以及1500套，持续快速增长。与山西晋南钢铁集团签订1万辆氢能重卡战略合作协议，将在三年内实现交付，各年分别交付1000、2000和7000辆车，可保证每年燃料电池装机量实现成倍增长。燃料电池的核心膜电极，被誉为燃料电池“芯片”，占系统成本超过40%，决定了燃料电池的性能、寿命和成本。鸿基创能在国产膜电极上表现优异，是首家实现质子交换膜燃料电池膜电极（MEA）大规模产业化的企业。市场表现看，公司持续提升膜电极的国产化率，为国内外燃料电池厂商提供低成本、高性能的膜电极核心组件。2022年公司出口市场贡献营收占比接近10%，较2021年进一步提升，预计2023年将扩大至20%以上。出货量数据来看，2021年，鸿基创能实现了出货超100万片膜电极产品的行业纪录，2022年更是实现新突破，全年出货量达到170万片，是绝对的膜电极头部。文章来源：任泽平，中国国际石油化工大会，手机和讯网

20 2023-12

能源电力系统如何挖掘灵活性资源潜力？在短时、中时、长时三个时间尺度上探讨对应的零碳技术

“面对分布式光伏、电动汽车、储能、虚拟电厂等电力新生态，配电网形态业态发生重大转变，系统运行面临的不确定性因素更多、程度更强，要深挖配网端灵活性资源，开展配电网投资优化，增强电力系统柔性调节能力，提升电网投资综合效益。”国网浙江经研院资产评价中心室主任刘福炎表示。刘福炎说，新能源高比例渗透和新型负荷广泛接入电力系统形势下，深化理论与技术创新支撑电力系统安全高效运行，保障国家能源电力安全稳定作用愈发显著。配电网作为构建新型电力系统的重要基础，运行特性逐步由“源随荷动”向源网荷储多元协同互动转变，电网企业深化配电网建设，推动加快构建新型电力系统意义重大。如何深入挖掘灵活性资源潜力，助力配电网投资优化，推动新型配电网高质量发展？本文重点关注源侧和网侧灵活性资源，在短时、中时、长时三个时间尺度上探讨对应的重点零碳灵活性技术、发展现状与未来展望。新型电力系统安全稳定运行需多元发展灵活性资源只讲“富煤贫油少气”，已不能准确描述我国的能源资源禀赋，丰富的可再生能源资源也是我国能源资源禀赋的重要组成部分，能够为能源低碳转型奠定丰厚的资源基础。 “可以预见，未来可再生能源将从能源绿色低碳转型的生力军成长为碳达峰碳中和的主力军。”中国能源研究会理事长史玉波说。由于风电、光伏具有波动性、间歇性特征，随着电力系统中风、光接入比例显著增加，系统的可控性降低，安全风险增加。国网能源研究院能源战略与规划研究所所长鲁刚表示，高比例新能源随机性带来电力系统运行特性、稳定机理、平衡控制等一系列变化，亟需多元化发展灵活性资源。杜祥琬表示，构建以新能源为主体的新型电力系统，要加快纵向源网荷储一体化、横向多能互补建设，把新能源特别是风能、太阳能和智能电网以及各种储能等灵活性资源相集成，使电力系统具备柔性、平衡功能，实现优质电力输出。此外，随着新能源装机比重增加、发电渗透率提高，包括灵活性资源的投资及改造成本、系统调节运行成本也将随之增加，或抬升电力系统转型成本。业内人士认为，未来电力系统的稳定运行需要发电企业与电网企业、用户侧共同承担责任。专家建议引导社会各方对绿色价值的全面认识，推进能源治理能力现代化，贯通国家、地方、行业、企业多方主体的责任链条。短时灵活性：完善辅助服务市场是释放电化学储能等灵活性资源潜力的破局之道可提供短时灵活性（分钟级以下）的技术多样且成熟，包括煤电、气电、常规可调节水电、抽水蓄能和电化学储能。其中，以锂离子为代表的电化学储能是目前商业化成熟且适合快速大规模部署的资源。与抽水蓄能、煤电等传统调节手段相比，电化学储能响应时间最短、调节速率最高。凭借极佳的技术特性，电化学储能应当成为提供短时辅助服务的主力资源之一，可为电网提供调峰、调频、备用、黑启动等辅助服务。随着新能源配储等政策的实施，电化学储能装机规模迅速扩大，但利用率仍低于预期。2020―2022年，电化学储能年复合增长率为34%，2022年的装机容量达到853万千瓦。据中关村储能产业技术联盟预测，到2025年年底，电化学储能累计装机规模将达到5500万千瓦。电化学储能规模化蓬勃发展，但整体利用率偏低，平均等效利用系数为12.2%，新能源配储系数仅有6.1%。这意味着已建储能电站调用情况较差，其灵活调节能力未能被充分利用，进而导致电化学储能投资收益低于预期。为充分释放以电化学储能为代表的新型短时灵活性资源潜力，推进多主体、多品种的辅助服务市场建设应是电力市场改革的重点方向。首先，应给予符合灵活调节能力要求的各类资源同等的市场主体地位。近些年，我国多地辅助服务市场实现了供给主体扩维，纳入了更多类型、更低装机规模、更低调度等级的灵活性资源。例如，华东区域于2022年更新电力辅助服务管理实施细则，将辅助服务扩展至接入电压等级35kV及以上的风电、光伏、自备电厂、抽水蓄能等发电侧并网主体、可调节负荷和新型公用储能电站。接下来，应不断扩充辅助服务交易品种，完善市场化交易机制。目前，各省份（二次）调频辅助服务多采用市场化交易，而备用、转动惯量、无功补偿、爬坡辅助服务主要通过“两个细则”进行固定补偿。从国际经验来看，电力市场发展较为成熟且新能源占比较高地区的辅助服务，正朝着细分品种更多、市场化交易定价的方向发展。例如，美国加利福尼亚州电力辅助服务市场有4个响应速度与方向不同的辅助服务品种，即向上调频、向下调频、旋转备用和非旋转备用。英国电力市场拥有3种调频服务、5种备用服务、2种无功支持服务和黑启动服务，其中的2种为无偿强制服务，其余均通过双边协商或集中竞价等市场化方式确定交易价格，市场设计者会根据系统需求不断推出新的服务品种或更替现有品种。中时灵活性：全面推动新能源和抽水蓄能等灵活性资源参与现货市场，以现货价格信号促进移峰填谷储能型光热发电、压缩空气储能、抽水蓄能等技术均可以为电力系统提供中时灵活性（小时级至多日），但它们的应用在不同程度上受到技术成熟度、建造成本和地理位置等因素的限制。相比之下，抽水蓄能是目前最具大规模发展潜力的中时灵活性资源。抽水蓄能可为电网提供调峰、填谷、事故备用等多种功能，储能时长通常为8~12小时，循环效率在75%~80%。抽水蓄能可以在短时间（5分钟）内响应调度信号迅速启动，仅需10分钟即可完成从满负荷抽水到满负荷发电的过程，调节范围在±100%。据《抽水蓄能产业发展报告2022》统计，截至2022年我国抽水蓄能总装机容量达到4600万千瓦，已纳入规划的抽水蓄能站点资源总量约8.23亿千瓦，已建和核准在建的装机规模达到1.7亿千瓦，项目覆盖全国28个省（区、市）。为激励中时灵活性资源发展，应充分利用现货市场发现不同时间维度的电能量价值，以电价波动激励灵活性资源响应电网需求。现货市场设计一般以15分钟作为最小出清时段，交易品种包括日前、日内和实时市场，即对应着中时灵活性的时间范围。目前，山西、山东、广东、甘肃、蒙西等地现货市场发展走在全国前列，已进入长周期连续试运行阶段。“十四五”期间，应全面建成省级现货市场，推动新能源、核电、水电等优先发电的电量更高比例进入电力市场，充分发挥现货市场实时发现电量价值的能力。同时，应进一步放宽现货市场限价幅度，这有助于应对新能源比例上升带来的发用电平衡难度增加，通过现货市场提供的价格信号促进灵活性资源的优化调配。具体来说，推动抽水蓄能进入电力现货市场，可以合理疏导抽水蓄能成本，增加其盈利能力，激发抽水蓄能电站投资热情。2021年，国家发展改革委印发的《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》明确提出，要逐步推动抽水蓄能电站进入电能量市场。2022年，山东省开始探索推动抽水蓄能电站享受新型储能相关政策，推动抽水蓄能电站进入电力市场，平等参与电力中长期交易、现货市场交易及辅助服务市场。今年8月，青海省发展改革委就《青海省抽水蓄能项目管理办法（试行）》公开征求意见，明确推动抽水蓄能电站作为独立主体参与电力市场交易，逐步实现电站主要通过参与市场回收成本、获得收益。同月，山西省已经有首座抽水蓄能电站参与电力现货市场。抽水蓄能进入电力现货市场后，对保障当地的电力供应、电网安全，推动能源绿色低碳转型具有重要的意义。长时灵活性：探索以氢能为代表的多样化技术路线，突破核心技术自主研发瓶颈目前，火电和大型水电依然是提供长时灵活性（周至季节）的主要来源，适应未来新型电力系统的零碳长时灵活性技术路线尚不明确。在碳中和的背景下，煤电将面临更严格的发展约束；气电需要解决本土气源不足、供应安全风险等问题，难以在全国范围成为主要过渡手段；水电存在地理局限性强、资源分布不均的发展约束。为解决长时灵活性资源短缺的矛盾，应鼓励绿电制氢-氢能发电、火电+捕集、利用与封存（CCUS）等多样化创新技术发展。火电厂搭配CCUS技术是化石能源发电近零排放的唯一技术选择，但捕集源二氧化碳浓度较低，技术成本高，火电厂加装CCUS技术后的发电成本会升高60%（参考：张贤，杨晓亮，鲁玺，等. 中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2023）[R]. 中国21世纪议程管理中心，全球碳捕集与封存研究院，清华大学. 2023.），CCUS技术的大规模应用仍需要低成本、低能耗的关键技术研发。而氢能凭借其可零碳循环、可规模化、可存储、可运输等特性，有望成为在电力、工业、交通等多个领域中极具潜力的零碳技术。实现氢能在电力系统的推广和大规模应用，必须打通制氢-储氢-运氢-氢能发电的全产业链。在制氢与储氢环节，我国从核心设备到制备工艺方面都与国际水平存在较大的差距。例如，目前国内对高压气态储氢技术仅掌握35MPa储气，而70MPa储气技术主要依赖从国外引进。在氢能发电环节，我国尚未掌握大型燃气轮机的核心技术，在燃氢型燃气轮机研发方面远远落后于国外厂家，市场主要的燃氢型燃气轮机均为国外厂家设计研发。因此，暂时缺乏核心技术导致推广氢能发电需要进口昂贵的国外设备，在燃气机组寿命期内进行掺氢改造的整体经济性差，阻碍了其大规模应用。由此可见，长时灵活性资源的发展仍需推动以氢能为代表的技术突破，通过更具系统性的政策措施加快其在未来十年的试点、示范与早期市场化应用。以氢能为例，在“十四五”期间应着重掌握制氢、储氢、氢能发电（如氢燃机领域）的核心技术，从而大幅降低绿氢发电应用的全供应链成本。“十五五”期间应大范围推广利用风、光、水等可再生能源发电制氢技术，长期存储与长距离运输技术，并在电力供应短缺、需要灵活性支持的时间与空间点开展利用氢能发电提供电力的试点与商业化应用示范。国网浙江经研院资产评价中心研究专责应琪提出四方面建议：一是要深度辨识灵活性资源。以灵活性资源多元化类型、多样化场景典型行为特征为切入，挖掘灵活性资源信息数据，设计灵活性资源多类型、多场景潜力测算方法，综合评估多元灵活资源互动响应能力，全面深入挖掘灵活性资源潜力与资源价值。二是要考虑灵活性资源优化配电网规划。从灵活资源耦合角度出发，融合灵活性资源渗透特征，面向新型配电网系统规划提升资源耦合价值与灵活互动性，创新构建电力平衡与功率平衡分析方法，设计配电网站线布局优化技术，深化提升配电网规划统筹考量。三是要多目标统筹优化配电网投资。统筹兼顾“安全-经济-低碳”三元目标，依托配电网投资项目目标驱动，结合投资能力与限额约束，融合配电网投资项目组合优选与价值驱动综合效应，构建配电网投资项目组合优化模型，切实反映配电网投资项目目标导向与约束场景，为科学决策投资项目组合方案提供技术指导与决策参考。四是要定制化评估配电网投资成效。综合考量灵活性资源要素多元化发展驱动下配电网投入产出实施差异，依托配电网画像分类技术，凝练配电网投资成效评估指标，建立配电网投入产出成效评估模型，构建配电网画像差异化投资成效评估闭环管理体系，形成面向灵活性资源耦合下配电网投资优化提升为目标的新型配电网投资关键环节优化与支撑技术。文章来源：风能专委会CWEA，人民网，新华社

20 2023-12

软萌画风的派对游戏为何突然大火？国产游戏又可了？

截至12月19日，腾讯自研的派对游戏《元梦之星》已上线五天。七麦数据显示，该游戏开服仅90分钟就登顶iOS免费总榜，已经霸榜5天，并进入游戏畅销榜Top2。七麦预估，仅iOS端流水已超过5000万元人民币，而安卓端收入通常以iOS两倍估算。《元梦之星》官方此前表示，首期投入到游戏生态建设的费用高达14亿元。有业内人士向《证券日报》记者表示，《元梦之星》有望成为腾讯下一代国民游戏。“背靠腾讯的社交渠道和生态，在营销上还用了《王者荣耀》的资源，《元梦之星》没有理由做不成。” 随着《元梦之星》的正式上线，腾讯和网易双巨头均已在派对游戏市场交出各自答卷。而派对游戏也从过去的“小众”走向“大众”。派对游戏突然“真香” 相关概念公司受关注事实上，派对游戏在2022年仍然是相对小众的游戏类型。市场上小有热度的派对游戏基本都来自海外游戏团队，并集中在PC端。由于派对游戏非常依赖活跃用户，这些游戏在推出一年后都经历了活跃用户数滑坡，后续热度乏力的问题，很难实现全民破圈。而网易在2022年5月份推出手游《蛋仔派对》，并在2023年春节爆红出圈，迅速刷新网易多项游戏纪录同时，其在推出一年之后的热度仍节节攀升。网易2022年财报中提到，《蛋仔派对》成为网易游戏有史以来日活跃用户数最高的游戏。 2023年8月份，《蛋仔派对》的月活跃用户突破1亿，进入12月份，《蛋仔派对》注册用户数突破5亿。腾讯《元梦之星》的加入，让派对游戏市场竞争变得愈发激烈的同时，也让相关公司得到资本市场关注和认可。奥飞娱乐表示，公司已获得《元梦之星》IP授权，由公司负责研发生产、销售相关角色的徽章等品类衍生产品。巨人网络表示，公司认为派对游戏市场空间巨大，能够容纳差异化的多种玩法，公司将继续深耕该品类，持续提升产品竞争力、扩大用户覆盖。浙商证券研报认为，派对游戏赛道容量潜力大，腾讯的加入有利于撬动增量，进一步扩大派对游戏的用户基础和提升活跃度，打开行业规模上限。一位业内分析师向《证券日报》记者表示，今年休闲游戏整体增速较快，派对游戏作为很容易占据用户碎片化时间的游戏类型，爆火出圈也是意料之中。为什么能够这么火爆？第一个是操作门槛低。当下这些火爆的派对游戏都是操作门槛比较低，以《蛋仔派对》为例，基本上只需按手机即可学会基本操作，关卡难度不高，除非是专门打巅峰派对的高分玩家，正常的匹配和主题游戏，大家的实力都基本相当。这样的低门槛使得游戏在玩家群体中可以轻松地获得传播。《蛋仔派对》有四个操作按键，但是实际上常用的只有一个跳跃按键，所以让大量轻度玩家可以很快上手，很多此前都不怎么玩游戏的人也都在简单尝试过后很快适应了。此外像是《鹅鸭杀》、《太空狼人杀》、《糖豆人》也都操作极为简单，可以说是真正的人人有功练。根据最近《蛋仔派对》和《鹅鸭杀》的数据统计显示，玩这些派对游戏的女生和年轻群体特别多，操作门槛低正是其中一个比较重要的原因。第二个是萌系画风。无论是《蛋仔派对》还是未来将要推出的《猛兽派对》，派对游戏主要都是萌系风格，当然在萌的基础上还有不同的细分风格，比如《蛋仔派对》是潮玩风格，《猛兽派对》则是软萌特色，《鹅鸭杀》则是一种恶搞萌系特征。派对游戏的本质是把线下派对活动变为网上联机的行为，所以萌系画风和派对的主题轻松、活泼是最为契合的一种美术风格，仅仅只是看到屏幕上十几个萌系角色在那大乱斗都能令很多旁观者笑到肚子疼了。第三个是直播平台的推波助澜。 DataEye数据显示，今年2月份，《蛋仔派对》开启了很多场直播，位列游戏直播榜第二名。这主要是因为派对游戏天然就很适合进行直播，而且大多数游戏主播平时会在直播《和平精英》、《英雄联盟》之余找一些轻松有趣的游戏来进行整活演出，提升自己的直播热度，而轻松休闲又特别容易出整活名场面的《蛋仔派对》和《鹅鸭杀》就成了很多主播的首选之作。其他像是《太空狼人杀》和《糖豆人》以及此前在海外推出的《太空行动》也都有很高的直播热度，可以说派对游戏和直播平台是互相成就了彼此，属于是双向奔赴，直播平台和派对游戏都提升了各自的热度。第四个是编辑器的助力作用。《蛋仔派对》对于整个行业最为巨大的影响在于验证了编辑器可以带来无限的扩展可能性。如果只有官方设定的那些固定地图，追求新奇的年轻玩家群体肯定很快就会感到腻味了。因此，《蛋仔派对》推出了一个颠覆传统的功能——乐园工坊。在这个模式中，玩家可以创作全新的关卡或者在“乐园游廊”中直接体验其他玩家的原创地图。这个功能几乎具有无限的延展性，让游戏拥有了源源不断的活力。在游廊中，有许多像《童梦森林》、《竹溪山空》和《秋意几许》这类风景赏析地图。玩家在这些地图上游玩时不由得感叹作者做图能力之强悍。这几张地图都非常有特点，比如《童梦森林》里梦幻仙境版的密林、《竹溪山空》里清新缥缈的仙境以及《秋意几许》中不断落下的枫叶，如今这些地图已经成为了网红打卡点。网易游戏针对《蛋仔派对》地图编辑器进行了多次迭代升级，并不断引入异业联动对象丰富内容创作素材，促进玩家创作的多元化发展。而多样化的二创内容又提升玩家活跃度，进而逐渐形成正向生态循环。这正是《蛋仔派对》可以持续火爆并且一直到现在依然处于IOS畅销榜前列的重要原因，并且正因为《蛋仔派对》这种做法获得了巨大的成功，使得不少公司都纷纷跟进。国产游戏与国产系统融合 12月15日，网易游戏宣布加入鸿蒙生态，旗下《逆水寒》、《光遇》、《第五人格》、《阴阳师》、《梦幻西游》等游戏或将鸿蒙化，而在三天后的12月18日，米哈游也宣布将基于Harmony NEXT启动鸿蒙原生应用的开发。至此，国内TOP3的游戏厂商已经有两家加入了鸿蒙大家庭，想必距离腾讯游戏加入鸿蒙生态的日子也已不远。近几年，国产游戏愈发内卷，蛋糕就这么大，当“买量成本“越来越高，还有什么途径能够突破流量桎梏？当鸿蒙原生应用全面启动之后，对于游戏厂商们来说可以算是诱惑十足的蓝海，除了目前强势回归的华为手机，更有全场景、多终端的独特优势，谁先抢占，谁或许就能获得先机。对于网易这类老牌的游戏厂商来说，面对米哈游这个新贵巨头的“步步紧逼”，需要更多的破局机遇，开辟新的战场。而米哈游则需要一鼓作气向上突破。米哈游的游戏作品在多终端的广泛覆盖，与鸿蒙全场景多终端的生态互联十分契合。以《原神》为例，除了常规的手机、平板终端，还有PC版本，并且账户数据都是互通的。此外，在游戏主机方面也已经支持了PS4、PS5。因此在游戏场景越来越丰富的未来，米哈游肯定是希望能够覆盖到不同种类的终端，比如智慧屏、头显设备等。而且从技术上来说，游戏的创新是吸引新玩家、留住老玩家的关键因素。米哈游此次加入鸿蒙生态，可以基于HarmonyOS NEXT，为用户带来更加多元的交互玩法和创新的游戏体验。此外，根据QuestMobile之前发布的《2023 智能终端半年报告》显示，在2023年上半年，华为凭借着22.9%的占比，位居智能终端活跃设备的榜首，尤其从下半年来看，华为的一切都在回归常态。因此面对如此庞大的用户人群，米哈游加入鸿蒙生态，也能进一步扩大自身优势，收获更多的玩家。文章来源： GameRes游资网，手机中国，证券日报

21 2023-12

中国核能领域新进展：第四代核堆突破，钠冷快堆和钍基熔盐堆即将取得重大进展

据报道，全球首座第四代核电站——石岛湾核电站，已在中国北方的山东省投入商业运行。第四代核电技术的主要特点是更加安全。这种高温气冷反应堆利用氦气作为冷却剂，而不是像很多现有反应堆那样用水冷却。一旦发生故障，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。中国第四代核堆突破中国这次投入商业运行的第四代核反应堆，属于高温气冷堆，关键技术来自清华大学和中国华能。高温气冷堆使用石墨作为减速剂，可使用低浓缩铀、高浓缩铀和钍作为燃料，并实现钍-铀燃料循环，理论出口温度可高达1,000 ℃，因而可以通过热化学硫-碘循环生产氢气。高温气冷堆由于利用氦气冷却，石墨减速，具有固有的安全特性，即使是控制装置都失效，球床反应堆也很难让堆芯熔化，因而被认为“本质”上非常安全。第一个高温气冷堆在南非建成，但由于成本增高，技术难以突破，在2010年就停止了资金注入。而这时中国科学家却认为技术已经突破，在建成一个10兆瓦的高温气冷实验堆后，2012年底就由华能牵头，联合清华大学、中核集团，迅速开始了石岛湾高温气冷堆商业模组的建设，在2021年成功临界并开始并网发电，2022年实现双堆商业运行。石岛湾核电站拥有两个250兆瓦的热反应堆，以及一个装机容量为200兆瓦的蒸汽发生器，可用于制取零碳排放的氢气。今年12月6日，石岛湾高温气冷堆核电站在完成168小时连续运行考验后，国家能源局和华能正式宣布，全球首座第四代商业核电站正式投产转入商业运行，中国已在第四代核技术领域处于世界领先地位。与此同时，中国也形成了由500多家上下游单位组成的第四代高温气冷堆建设体系，国产化率达93.4%，并培养了一批具备高温气冷堆建设和运维管理经验的专业人才队伍，形成了一套可复制、可推广的标准化管理体系，建立起以专利、技术标准、软件著作权为核心的自主知识产权体系。而美国、日本、加拿大等国的第四代核反应堆仍在研究和设计，还没有开始建设的项目，这意味着中国的第四代核电站将可能在较长时间内一枝独秀，有可能走出国门，走向世界，为全世界脱碳减排做出更大贡献。钠冷快堆和钍基熔盐堆或即将突破另外中国在第四代核反应堆的钠冷快堆和钍基熔盐堆上可能也即将突破。今天我还看到一个消息，上海江南造船厂已公布了一艘名为KUN-24AP的新型集装箱船设计，将成为世界上第一艘核动力集装箱巨轮，由钍基熔盐堆驱动。钍基熔盐堆体积小但技术复杂，经过10多年徒劳无功的早期开发后，大多数国家都已经放弃了，包括美国和苏联——美国原本打算用它作为远程核动力轰炸机的引擎。不过进入21世纪后，随着新材料的出现，这一技术又重新受到关注，但大多数的研究是秘密进行的，你懂的——这种反应堆可安装在船舶、飞机上，具有潜在的军事用途。中国如果在这方面取得突破，无疑具有极为重要的意义。今年6月，国家核安全局已向中科院上海所位于甘肃武威市戈壁滩的第一座2兆瓦液体燃料钍熔盐反应堆颁发了许可证，允许其进行10年的试运行，这应该也是全球第一例。有趣的是，该项目2018年奠基时，曾因请道士作法保平安而受到广泛批评，并被立案调查，中科院还为此道了歉，网上有公开报道。中国核能建设速度快于其他任何国家！据报道，国际原子能机构数据显示，在过去10年中，中国新增37座核反应堆，总数达到55座。同一时期，以总数93座居于世界首位的美国仅新增2座。消息指出，中国的目标是每年安装6-8个核反应堆。中国核监管机构称，中国有能力每年新增8-10座。中国国务院批准在2022年建造10座核反应堆。总体而言，中国目前在建的核反应堆有22座，比其他任何国家都要多得多。与此同时，多种原因导致西方国家核电发展停滞。首先，反应堆建设需要大量前期投资，并且要数年才能建成。而且，该行业受到严格监管，这带来了相当大的阻力。相比之下，中国则通过向国有能源公司提供廉价贷款以及土地和许可证，为核电的发展铺平了道路。此外，核能供应商还可获得"上网电价"补贴。根据国际能源署数据，中国的核电价格为每兆瓦时70美元左右，而美国和欧盟分别为105美元和160美元。据了解，中国于2021年10月发布有关实现"双碳目标"的意见，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。核电是一种高质量、高密度、零排放的清洁能源。中国已将核技术视为助力能源行业脱碳的一个重要途径。《“十四五”现代能源体系规划》提出，积极安全有序发展核电，到2025年，核电运行装机容量将有望达到7000万千瓦左右。在中国，从秦山一期的第二代核能系统，到华龙一号、国和一号等自主第三代核电机组完成研发乃至商业运行，再到具有第四代核能系统特征的高温气冷堆首次并网，国内核能发电量已位列全球第二。文章来源：俄罗斯卫星通讯社，徐德文科学频道