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原創 譚小米 製造界 2024年12月24日
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4/出口萬億,中國要做第一晶片生產大國
中國作為全球工業製造中心,尤其是高技術製造業,半導體晶片用量太大了。
一輛新能源汽車的晶片數量大約在 1000-2000 顆,以智能為主打的高端新能源汽車對晶片的需求更大,有的甚至超過 5000 顆。
未來人類的每一件產品,幾乎都是一件電子設備或AI智慧體。從電動汽車、手機、低空飛行器eVTOL、人形機器人、船舶、家電等。到軍用無人戰機、衛星、雷達、艦艇、智慧導彈等。再到數字基建:物聯網等。晶片像血管和神經一樣佈滿每一個產品,這個世界正變成半導體晶片的汪洋大海。
所以說,中國高技術製造業真正崛起,取決於中國晶片的崛起。因此,中國要做晶片大國了。下面我來說一下我國半導體晶片的實力和家底。
各位知道半導體四件套嗎?CPU是中央處理器叫,號稱電腦的“心臟”。GPU是圖形處理器叫,號稱“加速器”。DSP是數位訊號處理器,號稱“大腦”。NPU是神經網路演算法設計的處理器叫,被稱為“人工智慧引擎”。四者被稱為半導體四件套。
在晶片設計端,我國半導體四件套領域都出現了非常優秀的頭部企業。CPU有龍芯中科、海光信息等。GPU有景嘉微、摩爾執行緒、壁仞科技等。NPU 有華為、寒武紀、安謀科技等。DSP,有中國電科。
說一下晶片製造設備,大家比較關心光刻機這個問題。事實就是地講,最尖端的極紫外EUV光刻機,我國還沒造出來。但我們28納米光刻機早已成功量產了。
工信部 2024 年發佈的《首台(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄》中提到的氟化氬光刻機,屬於DUV 光刻機,是國產光刻機的新成果,通過多次曝光的方式,將圖案逐步縮小和精確化,從而實現更高的解析度,達到 7 納米級別的晶片製造精度。上海微電子公司是國產光刻機整機製造商。另外科益虹源、中科院上海光機所、華卓精科等企業和科研機構是光刻機產業鏈的貢獻者,包括光源系統、物鏡系統、雙工件台等核心零部件,我國均可自研自造。
當下,我們除了有國產光刻機,還有足夠的阿斯麥進口DUV光刻機。截止2023年11月,阿斯麥DUV光刻機在中國已安裝了1400台。2024年前三季度,我國又從荷蘭進口68台光刻機。有了光刻機,晶片製造沒問題了。
晶片製造也叫晶圓代工,2024年,中國有18個晶圓專案投產。知名晶圓代工企業有中芯國際、華虹半導體、晶合集成等。中芯國際是國內最大的晶片製造企業,擁有上海、北京、天津、深圳四大生產基地。具備多種制程工藝的晶圓代工能力,能夠為客戶提供從成熟制程到先進制程的多樣化解決方案。另外,華虹半導體和晶合集成,都有多條晶圓生產線,主要生產消費級、工業級、車規級晶片。
晶片刻蝕機方面,中國一點都不落後。中微公司研發的 5 納米刻蝕機已達到國際先進水準,並且實現了 3 納米刻蝕技術的突破。
補充一句,儘管現階段我國還沒有造出EUV光刻機,但只有一步之遙了。絕大部分元器件已攻克,比如,清華大學突破了“穩態微聚束”光源技術;華為解決了 EUV 光刻機中 “勻光問題”;高能離子注入機也已到達國家領先水準。等等。
中國半導體已從晶片設計端、設備製造端、晶片製造端進入一個閉環生態。可以說,中國半導體已全棧式崛起。
我國的半導體產業越做越大了。現存半導體相關企業有87.6 萬家 ,其中規模以上企業 37116 家。2023年註冊突破20萬家。2024 年 1-8 月 註冊 11.9 萬家。
2024 年中國半導體出口將達到萬億。海關總署資料顯示,2024 年前 11 個月,中國積體電路出口額已達 1.03 萬億元,總產值有望達1.4萬億元 ,在生產國排名方面,中國在 2024 年很有可能成為半導體第一大生產國
5/人形機器人,華為負責造“靈魂”
各位,人形機器人將是繼電動汽車之後的一個硬科技超級大項目,同時也是巨大增量經濟的新引擎。
我國在低空經濟和人形機器人兩大賽道上的佈局很有意思。佈局低空經濟的企業多為央企航空航太和民營電動汽車。而進入人形機器人賽道的多為互聯網大廠和科技大廠,比如騰訊、阿裡、華為、聯想都佈局了人形機器人。
我們先來探討,人形機器人。
我先告訴大家一句,中美兩國對發展人形機器人,都很激進。當下美國造的的人形機器人大腦發達,中國造的人形機器人四肢發達。為了不讓中國人形機器人“頭腦簡單、四肢發達”,華為又肩負起造“靈魂”的重任。
黃仁勳預言未來人形機器人將變得像今天的汽車一樣普遍,無處不在,可能成為人類歷史上產量最大的機器系統。馬斯克對黃仁勳回應稱:“它們的普及程度將是汽車的10倍。”2024 年 10 月 30 日,馬斯克在沙烏地阿拉伯的 “未來投資倡議” 大會上預測,到 2040 年,全球人形機器人數量或超人類,至少達 100 億個。馬斯克還認為人形機器人的生產成本將大幅降低至約 2.5 萬美元,估計售價和一輛家用汽車的價格差不多,其長期價值可能會超過汽車,未來人形機器人市場規模有望超汽車產業。
可見,美國發展人形機器人很激進。比如加州大學伯克利分校,該校的機器人專業以挑戰極限的科研精神聞名,屢獲國際大獎,在人形機器人的運動控制、感知等技術方面取得了眾多突破。像卡耐基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州理工學院等,都擁有一流的人形機器人研發團隊。美國宇航局、通用汽車公司、 Figure AI、特斯拉、英偉達都在發展人形機器人。斯坦福大學推出一款全保姆機器人。
在美國,OpenAI 的人形機器人Figure 02和馬斯克的擎天柱,分別進入寶馬、特斯拉汽車工廠投入工作。我國優必選工業版人形機器人 Walker S分別進入蔚來、東風柳汽、一汽公司工作。此外,優必選還與吉利汽車、比亞迪、一汽紅旗、奧迪一汽等汽車企業達成合作協定。
比起工業版人形機器人,人們更期待家庭版機器人,比如進入家庭做飯、陪護照顧老人和孩子。騰訊於 2024 年 9 月 推出了人形機器人小五,目前正在養老院練習照顧老人的日常工作。未來10年後,人形機器人將會大規模進入社會、家庭、醫院等,成為人類的永遠的陪伴和助手。
人形機器人屬於具身智慧產品,中美兩國很可能在技術和市場上形成強烈競爭。人形機器人的核心部分是大小腦模組。 大家都知道美國的OpenAI公司 超級牛,背後是微軟、軟銀、英偉達這種級別的公司。 訓練處的大模型GPT說起話來滔滔不絕,有理有據,一派全知全能的樣子,可植入美國人形機器成,就是大腦。
當前美國在大腦模組方面領先中國,中國在小腦模組領域具有一定優勢。也就是說現階段,美國的人形機器人大腦發達;中國的人形機器人則四肢發達。 中國人形機器人在小腦模組的優勢體現在工業產業鏈支持,在人形機器人的小腦模組所涉及的零部件製造、生產工藝等方面具備顯著優勢。如宇樹科技的人形機器人 ,原地後空翻、跳舞、快速行走,動作優美絲滑。而特斯拉的Optimus原型機,好久不會下地走路,後來走起路了很緩慢,且小心翼翼的。中國在關節研發和製造方面成果突出,能夠生產出具有高度靈活性和精准度的靈巧手,使機器人的手部動作更加自然、流暢。
人形機器人還在開發初期,如果中國的人形機器人一直“大腦簡單、四肢發展”,那多麼可笑啊,也沒競爭力啊。AI領域有句話叫“大力出奇跡”,意思就是,超強算力+足夠強大的資料才能訓練出具有超強大腦大模型。
美國遏制中國人工智慧,主要控制英偉達只能賣給中國一閹再閹的低性能AI晶片。讓美國失望了,中國為訓練大模型超強大腦,一是中國AI算力解決了;而是中國大資料正在解決。華為通過光通訊技術將成千上萬顆昇騰晶片連結在一起,打通了每一塊晶片之間的通信,這樣昇騰AI晶片單片算力不及英偉達,但總算力就大了。算力想要多大就多大,多連結晶片就是了。
大模型就像一個吃資料饕餮神獸,喂給它的資料越多,它就越聰明。我有14人口,9億線民,每天產生海量消費、出行、醫療資料;另外,我國是製造工業大國、研發大國,各行各業產生的資料是任何國家無法比擬的。
為加速了我國大模型的訓練進程,大資料被列為我國新基建。2024 年 11 月 23 日,國家資料局發佈了《可信資料空間發展行動計畫 (2024—2028 年)》。這是一個非常大的信號,到 2028 年建成 100 個以上可信資料空間,廣泛互聯多行業資料、打破了資料孤島。意味著我國人工智慧公司可申請使用可信資料空間裡資料,用來訓練自己公司的大模型。
在人形機器人大腦、小腦、工具鏈等關鍵根技術上,華為又肩負重任,成立了華為深圳全球具身智慧產業創新中心。2024 年 11 月 15 日,該中心與樂聚機器人、大族機器人、達闥機器人等16 家公司簽署合作協定。合作人形機器人可搭載盤古大模型大腦、 kaihongOS 作業系統。
2024年是人形機器人加速之年。當前我國人形機器人整機公司已超 80 家。2024 年前 10 個月國內人形機器人行業至少有 55 起融資,11 月的 5 起融資事件。騰訊早2019 年領投優必選,阿裡和聯想都投資了星動紀元。
6/低空經濟,中國又一大手筆
低空經濟被被寫入2024年政府工作報告,近 30 個省份也將其寫入政府工作報告。這是中國繼新能源汽車之後,又一大手筆。
中國正開啟一場“交通革命”,交通和運輸,有地面分流到低空。電動垂直升降飛行器eVTOL也叫電動飛行汽車、電動無人機。其工作場景相當迷人,未來可像滴滴打車一樣,乘坐飛行汽車出行。貨物運輸、應急救援、農田施肥、噴灑農藥等都可用無人機來幹。微型無人機可送外賣、快遞。
2024 年 11 月12日,在15屆航展上,航太科技集團簽下了包含低空經濟專案的600 億元大單。13日,由中國航空工業集團牽頭,聯合航太科技、中國航發、中國電信、中國移動、中國星網、中國商飛、中國航信7 家央企集團共同組建低空經濟創新聯合體,此舉壯觀而震撼。
低空經濟正呈爆發之勢,很可能會崛起一批電動飛行器eVTOL製造企業。億航智慧拿到了無人駕駛航空器三證(型號合格證、生產許可證、適航證),在國內外獲得大量訂單,產品正在量產階段。另外eVTOL 航空器賽道上有峰飛航空、小鵬匯天、沃飛長空等知名企業。
電動汽車和電動飛行器eVTOL在產業鏈上有協同,進入低空經濟領域的基本上是電動汽車電產業鏈上的公司。
進入低空經濟領域的汽車公司有小鵬汽車、廣汽、吉利汽車、長安汽車、奇瑞汽車。,小鵬汽車的“陸地航母” 飛行汽車成功完成全球公開載人首飛,並開啟預定。廣汽集團研發的首款飛行汽車 GOVE進行試飛,並獲無人駕駛航空器特許飛行證。吉利汽車研發的是能乘坐6人的飛行汽車。另外長安汽車、奇瑞汽車預計2026年推出飛行汽車。
電池龍頭甯德時代獨家戰投峰飛航空,國軒高科與億航智能簽訂合作協定。億緯鋰能、孚能科技也紛紛入局 eVTOL 電池的研發與製造。
截至今年10月末,我國無人機產業鏈上的企業已超過1.7萬家,從飛行控制系統、動力系統、感測器系統、通導系統在技術上都遙遙領先。民航局預測,2025 年我國低空經濟的市場規模將達到 1.5 萬億。
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上載日期:2024.12.28