通信行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告：踔厲奮發(fā)砥礪前行龍行龘龘

01新年獻(xiàn)禮——五大行業(yè)前瞻核心觀點(diǎn)?

回顧2023年，我們看到在海內(nèi)外數(shù)字化趨勢(shì)堅(jiān)定向前的趨勢(shì)下，通信板塊涌現(xiàn)出諸多投資機(jī)會(huì)：生成式AI帶來的算力設(shè)備&光模塊需求，科技巨頭SpaceX、等帶動(dòng)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈、服務(wù)器、操作系統(tǒng)+智能終端相關(guān)需求。新年伊始，我們捕捉到科技領(lǐng)域五個(gè)非常有有想象空間的前瞻場(chǎng)景，這些科技場(chǎng)景都有巨大的潛力改變?nèi)祟惖纳罘绞?，也將帶來相關(guān)投資機(jī)會(huì)。?

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)：6G網(wǎng)絡(luò)最深刻的變革之一在于從傳統(tǒng)的地面接入向空天地海全方位多維度接入的轉(zhuǎn)變。天基（衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)）是6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要環(huán)節(jié)?！?G兼容，6G融合”、“泛在連接，萬物智聯(lián)”，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將是新一代通信網(wǎng)絡(luò)的最基礎(chǔ)設(shè)施。?

人形機(jī)器人：隨著大模型為機(jī)器人賦能，人形機(jī)器人將成為任務(wù)的“執(zhí)行器”，助力解決人口老齡化、勞動(dòng)力短缺的問題。同時(shí)我們認(rèn)為“執(zhí)行器”不局限于硬件層面，未來虛擬人助手的市場(chǎng)空間也相當(dāng)可觀?！皥?zhí)行器”的發(fā)展將為云計(jì)算、AI模組等領(lǐng)域帶來強(qiáng)勁需求。?

腦機(jī)接口：腦機(jī)接口的市場(chǎng)應(yīng)用起點(diǎn)在于醫(yī)學(xué)，在嚴(yán)肅醫(yī)療和消費(fèi)醫(yī)療領(lǐng)域都有廣闊的市場(chǎng)空間。除此之外，非侵入式的腦機(jī)接口可延伸應(yīng)用于醫(yī)療、教育、家居、娛樂等多個(gè)場(chǎng)景，有望改變智能交互形式；未來元宇宙和腦機(jī)接口有望在信息層次相結(jié)合，是人類與未來世界通信的窗口。?

AIGC應(yīng)用：隨著Pika的爆火，AI生成視頻成為AI界熱門的討論方向。我們認(rèn)為個(gè)性化視頻的智能生成可能會(huì)重新顛覆重塑AI應(yīng)用。同時(shí)，AI生成視頻屬于多模態(tài)應(yīng)用，其復(fù)雜的算法對(duì)于算力的需求可能顯著高于生成文字的需求。?

能源變革：氫能是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要推動(dòng)力。不僅由于氫儲(chǔ)能能夠平滑風(fēng)光發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，氫本身也可以作為燃料，用于煉鋼等非電能源消費(fèi)領(lǐng)域?？煽睾司圩儎t是用少量的質(zhì)量獲取巨大的可控能量，核心是突破能源的量效限制，“人造太陽”是人類的終級(jí)能源。?

風(fēng)險(xiǎn)提示：AI落地不及預(yù)期；客戶資本開支不及預(yù)期；國際形勢(shì)變化風(fēng)險(xiǎn)。*01020304050607衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)人形機(jī)器人腦機(jī)接口目錄AIGC應(yīng)用能源變革重點(diǎn)標(biāo)的梳理及投資建議風(fēng)險(xiǎn)提示*01.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)*衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是第三代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施革命1.1?

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)即利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或發(fā)射無線電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信聯(lián)結(jié)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通過一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng)，從而輻射全球，構(gòu)建具備實(shí)時(shí)信息處理的大衛(wèi)星系統(tǒng)，是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是繼有線互聯(lián)、無線互聯(lián)之后的第三代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施革命。?

衛(wèi)星通信優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在低時(shí)延、低成本、廣覆蓋、寬帶化。?

低軌衛(wèi)星是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的主要方案。雖然中高軌衛(wèi)星具有壽命長、單星容量大等優(yōu)勢(shì)，但由于其軌道離地面的物理距離過長，因此無法提供低時(shí)延通信，并且無法實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。而低軌小衛(wèi)星雖然單體壽命較短，單星容量較小，單星覆蓋能力較弱，但受益于低軌道離地面的距離更短帶來的更低傳輸時(shí)延以及大規(guī)模布網(wǎng)帶來的總?cè)萘刻嵘蔀橹髁鬟x擇。表1：衛(wèi)星通信的特點(diǎn)圖1：高低軌衛(wèi)星可聯(lián)合組網(wǎng)特點(diǎn)描述與傳統(tǒng)光纜傳輸對(duì)比，衛(wèi)星通訊的速度非常接近光速的理論值，比現(xiàn)在主流的光纜連接的解決方案相差近

1/3的光速，能夠達(dá)到幾十毫秒級(jí)別的較低延遲，這在對(duì)時(shí)延較為敏感的行業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。光纜的鋪設(shè)不僅僅是光纜本身的成本，還得考慮到海底和陸地的部署、維護(hù)、運(yùn)營，尤其是考慮到一些偏遠(yuǎn)的國家和地區(qū)。而與地面5G基站和海底光纖光纜等通信基礎(chǔ)設(shè)施相比，衛(wèi)星的研發(fā)制造成本低而且可控，軟件定義技術(shù)還可以進(jìn)一步延長在軌衛(wèi)星的使用壽命，整體建設(shè)成本低于地面通信設(shè)施。相對(duì)來說部署快速靈活。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)長時(shí)間運(yùn)營成本低，避免全球龐大基站建設(shè)。低時(shí)延低成本衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的最終目的在于接入更多沒有接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的用戶，并非是要取代現(xiàn)有的基于陸地和海底光纜的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，不受地形、地域限制，對(duì)于不容易建設(shè)基站的自然環(huán)境，如沙漠、海洋、熱帶雨林、沼澤地等區(qū)域可輕易實(shí)現(xiàn)覆蓋。高頻段、多點(diǎn)波束和頻率復(fù)用等技術(shù)的使用顯著提升了通信能力，降低了單位帶寬成本，能滿足高信息速率業(yè)務(wù)的需求，擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景。廣覆蓋寬帶化料*圖2：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程梳理進(jìn)程梳理1.2?短期內(nèi)星座建設(shè)進(jìn)度主要取決于火箭運(yùn)力與成本問題。國家隊(duì)在火箭領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，但同時(shí)我國民營公司也積極發(fā)揮效率優(yōu)勢(shì)，在驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)燃料及火箭回收技術(shù)等方面做出了巨大的貢獻(xiàn)，近兩年成果斐然。結(jié)合在研及在建火箭情況，我們認(rèn)為2023年只是開始，2024及后續(xù)年份將迎來火箭試飛及衛(wèi)星發(fā)射的放量期，火箭的降本增效有望加速實(shí)現(xiàn)。?手機(jī)直連是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)最重要的熱點(diǎn)，也是商業(yè)航天

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ASTmobile、、蘋果等公司積極參與下，手機(jī)等智能終端正在與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)加速融合。我們認(rèn)為手機(jī)直連衛(wèi)星將為衛(wèi)星通信服務(wù)帶來大批量客戶，同時(shí)催化汽車、ARVR等設(shè)備連接衛(wèi)星。??6G最深刻的變革在于從傳統(tǒng)的地面接入向空天地海全方位多維度接入的轉(zhuǎn)變。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)后續(xù)有望朝“5G兼容、6G融合”方向演繹，即在現(xiàn)階段復(fù)用5G技術(shù)，并利用5G規(guī)模優(yōu)勢(shì)降本，在6G時(shí)代，衛(wèi)星與地面蜂窩通信將統(tǒng)一空口、統(tǒng)一接入、統(tǒng)一認(rèn)證方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的有機(jī)結(jié)合。料*前瞻：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)即是6G，開啟“泛在連接，萬物智聯(lián)”新時(shí)代1.3?

6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)最深刻的變革之一在于從傳統(tǒng)的地面接入向空天地海全方位多維度接入的轉(zhuǎn)變。天基（衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)）是6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要環(huán)節(jié)。我們認(rèn)為在5G階段，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將以與5G兼容的技術(shù)路線為主，而6G新階段，陸地移動(dòng)通信將與高中低軌衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層面的有機(jī)融合，在設(shè)計(jì)之始就與地面蜂窩通信統(tǒng)一空口、統(tǒng)一接入、統(tǒng)一認(rèn)證方案。衛(wèi)星將是新一代網(wǎng)絡(luò)的最基礎(chǔ)設(shè)施。圖3：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程梳理?

泛在連接：消除世界上所有的不聯(lián)網(wǎng)地帶。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)一方面能夠讓網(wǎng)絡(luò)信號(hào)觸達(dá)所有基站鋪設(shè)成本高的欠發(fā)達(dá)地區(qū)，另一方面提高了信號(hào)抗毀性，即使發(fā)生了颶風(fēng)、洪水等災(zāi)害破壞了手機(jī)信號(hào)塔，手機(jī)依然能夠聯(lián)網(wǎng)。?

萬物智聯(lián)：6G在定位精度、長距離傳輸時(shí)延、傳輸速率、連接密度上都有顯著提升，我們認(rèn)為6G與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合能夠催生更多創(chuàng)新應(yīng)用，豐富數(shù)字化服務(wù)、數(shù)字金融、孿生醫(yī)療、全息教育、元宇宙媒體交互等服務(wù)業(yè)新場(chǎng)景，滿足更多人群、更多領(lǐng)域的數(shù)字生活服務(wù)需求。?

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是國家將是貫穿“十四五”

的重要投資陣地。從1G到5G，移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋主要靠增加基站來實(shí)現(xiàn)，基站建設(shè)資金

一般為運(yùn)營商的資本開劃定的“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)支。而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋主要靠衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，因此我們認(rèn)為一方面衛(wèi)星運(yùn)營商與地面網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的合作新模式可能帶來商業(yè)模式的重構(gòu)，另一方面若衛(wèi)星“通導(dǎo)遙”功能打通，將進(jìn)一步激發(fā)各類信息網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)同集群作用，拓展汽車等下游用戶。料，*衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4大環(huán)節(jié):

衛(wèi)星+火箭+運(yùn)營與設(shè)備+終端應(yīng)用1.4?

衛(wèi)星及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈較為復(fù)雜，總體分為四個(gè)環(huán)節(jié):電器元件材料等衛(wèi)星火箭配套廠商

+衛(wèi)星研制商、發(fā)射服務(wù)提供商以及地面設(shè)備制造商

+衛(wèi)星運(yùn)營商與衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)提供商

+終端用戶(

政府、企事業(yè)單位、個(gè)人)圖4：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽饬?02.人形機(jī)器人*人形機(jī)器人：具身智能的重要載體，自行拆解任務(wù)的“執(zhí)行器”2.1?

具身智能（Embodied

AI）是指一種基于物理身體進(jìn)行感知和行動(dòng)的智能系統(tǒng)。具身智能能夠通過感知器和執(zhí)行器與環(huán)境進(jìn)行交互，并根據(jù)環(huán)境的變化做出相應(yīng)的決策和行動(dòng)。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入具身智能時(shí)代，相比傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人等，具身智能機(jī)器人有著智能化程度高、工作場(chǎng)景限制小、能夠自主規(guī)劃復(fù)雜工作的特點(diǎn)。?

讓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入具身智能時(shí)代最核心的推動(dòng)力是大模型涌現(xiàn)成為真正的生產(chǎn)力。大模型的能力與機(jī)器人的需求十分契合，只需要告訴機(jī)器人它要做的任務(wù)是什么，機(jī)器人就會(huì)理解需要做的事情，拆分任務(wù)動(dòng)作，生成應(yīng)用層控制指令，并根據(jù)任務(wù)過程反饋修正動(dòng)作，最終完成人類交給的任務(wù)，整個(gè)過程基本不需要或者僅需少量人類的介入和確認(rèn)。表2：具身機(jī)器人發(fā)展歷程圖5：大模型推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入具身智能時(shí)代時(shí)間發(fā)展階段智能化程度工作場(chǎng)景工作任務(wù)成熟度代表產(chǎn)品2008年以前工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)線自動(dòng)化機(jī)器智能機(jī)器智能人工智能固定簡(jiǎn)單重復(fù)工作人機(jī)協(xié)作完成復(fù)雜工作自主完成簡(jiǎn)單工作自主規(guī)劃復(fù)雜工作成熟期機(jī)械臂、軌道機(jī)器人2008-2015年2015-2023年協(xié)作機(jī)器人智能機(jī)器人可移動(dòng)可移動(dòng)可移動(dòng)成長期成長期培育期物流機(jī)器人等手術(shù)、陪護(hù)機(jī)器人等通用人形機(jī)器人2023年及以后

具身智能機(jī)器人料*人形機(jī)器人：具身智能的重要載體，自行拆解任務(wù)的“執(zhí)行器”2.1?

人形機(jī)器人在通用性、交互性等多方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)在與未來具身智能的重要載體。?

人形機(jī)器人又稱仿人機(jī)器人或類人機(jī)器人，指具有人的形態(tài)和功能的機(jī)器人，包括擬人的肢體、運(yùn)動(dòng)與作業(yè)技能（形似），以及感知、學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力（神似)。在通用性方面，由于人形機(jī)器人貼合人類形態(tài)設(shè)計(jì)，身體結(jié)構(gòu)靈活度很高，具有廣闊的工作活動(dòng)空間，且這種設(shè)計(jì)有助于機(jī)器人快速模仿人類動(dòng)作；交互性方面，由于人形機(jī)器人看起來與人類相似，因此能夠提供更高的接受度和熟悉感，有助于營造人與機(jī)器之間更和諧的交互氛圍。?

人形機(jī)器人是具身智能的物理形態(tài)之一，由于人形機(jī)器人在通用性、適應(yīng)性、交互性等方面存在優(yōu)勢(shì)，與具身智能的內(nèi)涵非常契合，因此我們認(rèn)為人形機(jī)器人是具身智能的重要載體，同時(shí)也是理想的任務(wù)執(zhí)行器，有廣闊的發(fā)展空間。馬斯克預(yù)測(cè)未來全球人形機(jī)器人的數(shù)量有望達(dá)到100~200億臺(tái)。表3：人形機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)內(nèi)容人形機(jī)器人貼合人類形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此可以更大程度執(zhí)行與人類活動(dòng)能力相仿的任務(wù)，即人能做到的，人形機(jī)器人應(yīng)該也能做通用性到；且在現(xiàn)有模仿學(xué)習(xí)技術(shù)下，人形機(jī)器人能更好地復(fù)制人類的動(dòng)作，便于分析和完成復(fù)雜的工作。相較非人型機(jī)器人，人形機(jī)器人看起來與人類相似度更高，部分人形機(jī)器人具有面部表情、肢體語言和語音功能，使它們能夠更交互性自然地與人類進(jìn)行社交互動(dòng)，在醫(yī)療和教育等對(duì)于有效溝通有較高要求的場(chǎng)景尤為有益。靈活性適應(yīng)性人形機(jī)器人自由度多，結(jié)構(gòu)靈活性高，適合執(zhí)行需要靈活性和復(fù)雜動(dòng)作的任務(wù)，比如醫(yī)療領(lǐng)域的手術(shù)輔助或者災(zāi)難救援人形機(jī)器人通過仿人設(shè)計(jì)理念更容易融入現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景，而不用對(duì)現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景做過多改造。料*進(jìn)程梳理：大模型是機(jī)器人進(jìn)入具身智能時(shí)代的核心推動(dòng)力2.2圖6：機(jī)器人操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程?

操作系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，機(jī)器人操作系統(tǒng)經(jīng)歷了以下發(fā)展階段：早期機(jī)器人使用以PLC為代表的控制系統(tǒng)，只能完成固定功能；后續(xù)ABB、KUKA等機(jī)器人巨頭開發(fā)閉源操作系統(tǒng)，進(jìn)入狹義操作系統(tǒng)時(shí)代；目前各廠商正積極基于ROS等開源系統(tǒng)打造全棧廣義操作系統(tǒng)的時(shí)代。圖7：大模型與機(jī)器人操作系統(tǒng)的結(jié)合?

大模型與操作系統(tǒng)的結(jié)合是機(jī)器人進(jìn)入具身智能時(shí)代的核心推動(dòng)力。2023年以來隨著大模型應(yīng)用拓展，谷歌、微軟、英偉達(dá)等公司都在積極布局前沿具身大模型或機(jī)器人操作系統(tǒng)。料*前瞻：執(zhí)行器不局限于硬件層面，虛擬人將是更大空間2.3圖8：上述主要制造業(yè)大國老齡化嚴(yán)重?目前，老齡化已成為大多數(shù)制造業(yè)大國和資源國不得不面臨的問題。對(duì)我國來說，全球化紅利對(duì)于中國白領(lǐng)階層的擴(kuò)容已經(jīng)臨近頂峰，但同時(shí)勞動(dòng)力供給端的白領(lǐng)化趨勢(shì)使得勞動(dòng)力市場(chǎng)出現(xiàn)供需錯(cuò)配，藍(lán)領(lǐng)人群的結(jié)構(gòu)供給不足同樣構(gòu)成短板。在這個(gè)背景下，更徹底的智能化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、找到能夠承擔(dān)更多任務(wù)的“執(zhí)行器”是可能的解決路徑。???以人形機(jī)器人為代表的具身智能機(jī)器人具有自我學(xué)習(xí)閉環(huán)，機(jī)器人在大模型的幫助下，理解指令，拆分子任務(wù)和動(dòng)作，生成底層規(guī)劃指令，并根據(jù)任務(wù)的執(zhí)行效果進(jìn)行改善和修正，極大地輔助了機(jī)器人的自主運(yùn)行。僅需少量甚至無需人類介入和確認(rèn)是具身智能機(jī)器人高“執(zhí)行力”的關(guān)鍵。強(qiáng)大的大模型、算法和云等軟件能力有望降低機(jī)器人對(duì)硬件的性能需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人成本優(yōu)化。智元遠(yuǎn)征A1預(yù)計(jì)成本不足20萬元，特斯拉Optimus人形機(jī)器人價(jià)格預(yù)計(jì)僅為2萬美元，未來人形機(jī)器人將開啟萬億級(jí)別的藍(lán)海市場(chǎng)。圖9：虛擬人形象鏡JING以人形機(jī)器人為代表的具身智能機(jī)器人只是“執(zhí)行器”內(nèi)涵的一部分，“虛擬人”可能會(huì)是執(zhí)行器的擴(kuò)充。除了體力勞動(dòng)交由人形機(jī)器人外，我們可以把部分不需要物理作業(yè)的腦力勞動(dòng)交由“虛擬人”解決（如教學(xué)、診斷等場(chǎng)景）。我們認(rèn)為隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，虛擬人也將有能力接手更多的腦力勞動(dòng)。另一方面，人形機(jī)器人的發(fā)展同時(shí)也將加深人們對(duì)于具身智能、大模型的理解，步?！俺X”的進(jìn)?我們未來可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：每個(gè)人在未來都有一個(gè)虛擬人（物理載體可能是手機(jī)或電腦），我們?cè)谧龀龊暧^決策后讓虛擬人細(xì)化，隨后指揮人形機(jī)器人執(zhí)行。

比如科研工作者想了解一種技術(shù)，可以用虛擬人先對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后虛擬人以對(duì)話或生成視頻的方式傳授給人類，人類學(xué)習(xí)后完成規(guī)劃，并指揮相關(guān)人形機(jī)器人執(zhí)行。料*03.腦機(jī)接口*3.1

腦機(jī)接口：人腦與外界直接交互的橋梁?

腦機(jī)接口（Brain

Computer

Interface,BCI）：不依賴大腦的正常輸出通路（即外圍神經(jīng)和肌肉組織）就可以實(shí)現(xiàn)人腦與外界（計(jì)算機(jī)或其他外部裝置）直接通信的系統(tǒng)。腦機(jī)接口系統(tǒng)由七大部分組成：大腦、腦信號(hào)采集、腦信號(hào)預(yù)處理、信號(hào)解析、控制接口、外部控制設(shè)備和神經(jīng)反饋，形成了一個(gè)閉環(huán)。外部設(shè)備可以是不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)或各類器械設(shè)備，如日常的筆記本電腦，用于治療用途的腦起搏器，或是輪椅、假肢等外部控制設(shè)備。圖9：腦機(jī)接口工作方式示意圖10：三種腦機(jī)接口機(jī)理與比較侵入式半侵入式非侵入式侵入式腦機(jī)接口通常直接植入到大腦的灰質(zhì)，此類腦機(jī)接口主要用于重建特殊感覺（例如視覺）以及癱瘓病人的運(yùn)動(dòng)功能。半侵入式腦機(jī)接口一般植入到顱腔內(nèi)，但是位于灰質(zhì)外，優(yōu)于非侵入式，且引發(fā)免疫反應(yīng)和愈傷組織的幾率較小。非侵入式腦機(jī)接口通常是方便佩戴于人體的非侵入式的裝置，通過腦電EEG、腦磁、功能性磁共振成像等信號(hào)采集幫助刺激大腦。料*圖11：腦機(jī)接口發(fā)展進(jìn)程梳理進(jìn)程梳理3.2巴西

Faceb世界

ook實(shí)杯用

現(xiàn)意念機(jī)械

打字外骨?國外進(jìn)展：自1973年加州大學(xué)洛杉磯分校教授雅克·維達(dá)爾提出“腦機(jī)接口”概念，關(guān)于腦機(jī)接口的科學(xué)論證已經(jīng)進(jìn)行了五十多年。21世紀(jì)初逐漸開始從理論研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)品開發(fā)，在醫(yī)療衛(wèi)生、娛樂游戲領(lǐng)域進(jìn)展迅速。Cognixion公司發(fā)布基于腦機(jī)接口的AR頭顯Synchron實(shí)現(xiàn)兩例人類腦機(jī)意念控制設(shè)備Synchron完成首個(gè)BCI植入體OpenBCI公司上市VR頭顯設(shè)備Galea骼開漸凍癥患者在30分鐘內(nèi)使用大球腦操縱設(shè)備發(fā)送了兩條推特2014年

2017年2020年2021年2022年7月2023年?國內(nèi)進(jìn)展：國內(nèi)在2021年正式啟動(dòng)“腦計(jì)劃”，確定了“一體兩翼”的發(fā)展戰(zhàn)略，提供眾多政策支持。據(jù)睿獸分析數(shù)據(jù)，2014年-2023年8月20日，中國腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)生融資事件170起，已披露融資總額58.45億人民幣。中國電子天津大學(xué)促成中國天宮二號(hào)太空腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)院發(fā)布《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書（2021版）》南開大學(xué)牽頭實(shí)現(xiàn)全球首例非人靈長類動(dòng)物接入式腦機(jī)接口試驗(yàn)中國浙大植入式BCI協(xié)助患者喝可樂BrainCo強(qiáng)腦科技發(fā)布Easleep腦機(jī)智能安睡儀柔靈發(fā)布睡眠腦電監(jiān)測(cè)設(shè)備Airdream杭州回車科技推出腦機(jī)接口BMIVR一體機(jī)2016年

2020年2021年2022年11月2023年3月2023年5月2023年6月?Neuralink公司：

2016年由馬斯克和八名其他聯(lián)合創(chuàng)辦者于美國成立，致力于腦機(jī)接口技術(shù)的研究及其商業(yè)化，其研究進(jìn)展及產(chǎn)品在腦機(jī)領(lǐng)域具有代表性，核心技術(shù)為植入物“l(fā)ink”及線程（neutralthreads）

。Neuralink獲得FDA的批準(zhǔn)啟動(dòng)人體實(shí)驗(yàn)“PRIME”項(xiàng)目招募癱瘓患者志愿者進(jìn)行大腦植入設(shè)備人體試驗(yàn)推出該公司第一個(gè)侵入式腦機(jī)接口設(shè)備完成小猴子Pager意念玩游戲?qū)嶒?yàn)公布N1

芯片2019年7月2020年8月2021年2023年5月2023年9月料*前瞻：最剛需應(yīng)用場(chǎng)景——醫(yī)療3.3?

腦機(jī)接口的應(yīng)用起點(diǎn)在于醫(yī)學(xué)，利用腦機(jī)接口技術(shù)獲取上述大腦功能區(qū)的信息并進(jìn)行分析，將有助于神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病診斷、篩查、監(jiān)護(hù)、治療與康復(fù)等工作的開展。根據(jù)麥肯錫的測(cè)算，全球腦機(jī)接口醫(yī)療應(yīng)用的潛在市場(chǎng)規(guī)模在2030-2040年有望達(dá)到400億-1450億美元，其中嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模在150億-850億美元，消費(fèi)醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模在250億-600億美元。嚴(yán)肅醫(yī)療場(chǎng)景舉例消費(fèi)醫(yī)療場(chǎng)景舉例1.改善失眠、抑郁——腦控助眠儀、腦控鼠標(biāo)、冥想腦狀態(tài)監(jiān)測(cè)等產(chǎn)品適用于以神經(jīng)反饋方式或神經(jīng)刺激方式治療疼痛、抑郁癥、認(rèn)知障礙等疾病。2023年，柔靈科技公司發(fā)布了一款小型化腦電監(jiān)測(cè)設(shè)備Airdream，除通過腦電信號(hào)監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量外，其搭載了家用睡眠腦電管理系統(tǒng)，通過腦電引導(dǎo)的周期性噪聲刺激方式來增強(qiáng)慢波睡眠，輔助用戶減壓、放松，快速進(jìn)入睡眠狀態(tài)。1.視聽損傷康復(fù)——Neuralink視覺芯片適用于失明、失聰患者。Neuralink公司創(chuàng)始人馬斯克表示：Neuralink正在研發(fā)一種視覺芯片，預(yù)計(jì)幾年后就能完成，幫助那些失明患者重見光明。2.四肢控制——MoveAgain

BCIby

Blackrock適用于癱瘓、腦卒中、截肢或其他類型的運(yùn)動(dòng)障礙患者重新掌控身體。在Blackrock公司進(jìn)行的臨床試驗(yàn)中，癱瘓患者使用MoveAgain

BCI控制機(jī)械臂執(zhí)行任務(wù)，以控制自己的四肢和假肢的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)該公司預(yù)計(jì)還將探索視覺假肢在人體中的應(yīng)用，目標(biāo)是到2028年首次在人體中展示Neuralace視覺假肢。2.無創(chuàng)經(jīng)顱磁刺激、經(jīng)顱超聲刺激等治療精神類疾病數(shù)藥智能獨(dú)立研發(fā)的《注意力強(qiáng)化訓(xùn)練軟件》獲得國內(nèi)首張治療兒童ADHD的數(shù)字療法醫(yī)療器械證，成為國內(nèi)ADHD數(shù)字療法領(lǐng)域首款獲批的“電子處方藥”。非侵入腦機(jī)+數(shù)字療法在腦神經(jīng)疾病領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，在兒童多動(dòng)癥、兒童孤獨(dú)癥、帕金森等相關(guān)腦神經(jīng)疾病治療領(lǐng)域的有效性已得到充分論證。圖12：仿生手亦可演奏圖13：注意力康復(fù)訓(xùn)練圖14：深海豚腦機(jī)智能安睡儀圖15：柔靈睡眠腦電監(jiān)測(cè)設(shè)備料*前瞻：延伸應(yīng)用——下一代智能交互3.3圖16：腦機(jī)接口的下一代智能交互應(yīng)用教育智能家居人車交互娛樂軍事料*前瞻：延伸應(yīng)用——人和未來數(shù)字世界的通道3.3?

元宇宙和腦機(jī)接口能夠在信息層次相結(jié)合，目前人類與虛擬空間的連接主要是通過感官實(shí)現(xiàn)（VR眼鏡等），而腦機(jī)接口的發(fā)展則將帶來更直接的、連接人與未來數(shù)字世界的通道，不僅是實(shí)現(xiàn)感官信息的傳遞，更是直接傳達(dá)大腦的物理信息。圖17：腦機(jī)接口將是人和未來數(shù)字世界的通道料*04.AIGC應(yīng)用*AIGC崛起三要素：數(shù)據(jù)、算力、算法4.1?

根據(jù)《生成式人工智能（AIGC）白皮書》，AIGC

既指使用人工智能生成的內(nèi)容，也指使用人工智能的內(nèi)容生產(chǎn)方式，還指使用人工智能生成內(nèi)容所需的技術(shù)集合。?

AIGC得以高速發(fā)展的三要素是數(shù)據(jù)、算力和算法。數(shù)據(jù)是訓(xùn)練模型參數(shù)的必備，是模型的“燃料”；算力是大模型的底層動(dòng)力源泉；算法是機(jī)器學(xué)習(xí)的擴(kuò)展子集，是計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)自己操作的方式。表4：AIGC崛起三要素要素具體描述海量的數(shù)據(jù)以及多種以

ChatGPT

為例，其在互聯(lián)網(wǎng)開源數(shù)據(jù)集（訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括手冊(cè)頁、互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)象信息、公告板系統(tǒng)和

Python

編程語言）上進(jìn)行訓(xùn)練，引入人工數(shù)據(jù)標(biāo)注和強(qiáng)化學(xué)習(xí)兩項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)來自人類反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)（reinforcement

learning

from

human

feedback，RLHF）。因此，相比于之前的模型，ChatGPT

可以用更接近人類思考的方式，根據(jù)上下文和情景，模擬人類的情緒和語氣回答用戶提出的問題。類的支持模型訓(xùn)于超算練參數(shù)強(qiáng)大算力大模型需要的算力極其夸張，基于

Transformer體系結(jié)構(gòu)的大型語言模型（Large

LanguageModels）涉及高達(dá)數(shù)萬億從文本中學(xué)習(xí)的參數(shù)，這推動(dòng)了算力需求的增長。伴隨數(shù)據(jù)海量增長，算法模型趨向復(fù)雜，處理對(duì)象異構(gòu)，計(jì)算性能要求高，AI

芯片在人工智能的算法和應(yīng)用上進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，可高效處理人工智能應(yīng)用中日漸繁雜的計(jì)算任務(wù)。平臺(tái)、AI

服務(wù)器、芯片的快速發(fā)展自然語言處理、計(jì)算自然語言處理使用機(jī)器學(xué)習(xí)來處理和解釋文本和數(shù)據(jù)，使計(jì)算機(jī)能夠解讀、處理和理解人類語言。近年來，隨著預(yù)訓(xùn)練技術(shù)（大模型）升級(jí)、算力提升以及海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，大模型預(yù)訓(xùn)練在該領(lǐng)域取得顯著突破。計(jì)算機(jī)視覺是指讓計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)能夠從圖像、視頻和其他視覺輸入中機(jī)視覺（CV）、多模態(tài)機(jī)器學(xué)習(xí)等

AI技術(shù)

獲取有意義的信息，并根據(jù)該信息采取行動(dòng)或提供建議。多模態(tài)機(jī)器學(xué)習(xí)指使用多種不同的數(shù)據(jù)模態(tài)來訓(xùn)練模型，這些模態(tài)可能包括文本、積累圖像、音頻、視頻等，將各種數(shù)據(jù)類型與多種智能處理算法相結(jié)合，提高模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。料*發(fā)展進(jìn)程：以Chatgpt為出圈點(diǎn)，后續(xù)終端應(yīng)用落地不斷4.2?

軟件層面：AIGC+辦公、教育、影視、電商等應(yīng)用場(chǎng)景圖18：AIGC為影視作品制作海報(bào)圖19：Copilot

的上線有望引領(lǐng)辦公軟件生成式

AI革命浪潮圖20：大模型迭代推動(dòng)教育應(yīng)用能力升級(jí)?

硬件層面：AI可穿戴產(chǎn)品層出不窮，如AI

PIN、Rewind智能吊墜、Meta智能眼鏡、WHOOP智能手環(huán)等。圖21：AI

Pin圖22：Rewind

Pendant圖23：Ray-BanMeta料*前瞻：AI生成視頻產(chǎn)生巨大顛覆；AI+終端帶來新增長周期4.3?

傳統(tǒng)AI生成視頻技術(shù)，與早期手繪動(dòng)畫類似，首先生成多幀靜止圖像，之后將這些圖像連接起來，并通過一幀幀圖像的漸變，實(shí)現(xiàn)畫面的運(yùn)動(dòng)。Pika引領(lǐng)AIGC進(jìn)入“夢(mèng)幻電影”時(shí)代，其使AI生成內(nèi)容從靜態(tài)的文本/圖片走向了動(dòng)態(tài)的視頻。我們認(rèn)為Pika的火爆或帶動(dòng)市場(chǎng)出現(xiàn)更多AI產(chǎn)品，過去的應(yīng)用壁壘可能會(huì)被AI應(yīng)用重新顛覆重塑。同時(shí)，AI生成視頻屬于多模態(tài)應(yīng)用，其復(fù)雜的算法對(duì)于算力的需求可能顯著高于圖24：Pika可實(shí)現(xiàn)通過文字指令實(shí)時(shí)改變視頻內(nèi)容生成文字的需求。抽象形象個(gè)性化視頻可能成為今后大模型呈現(xiàn)給用戶的交互方式協(xié)助電視劇、電影創(chuàng)作模型能夠理解人類邏輯生成個(gè)性化視頻模型能夠理順生成內(nèi)容邏輯?

回顧PC及智能手機(jī)的發(fā)展，改善交互的代表包括1980s-1990s圖形交互界面的出現(xiàn)及完善、2010s以來觸屏手機(jī)快速成長，我們判斷AIPin等產(chǎn)品帶來交互變革，推動(dòng)終端市場(chǎng)進(jìn)入新的增長周期。圖25：終端交互趨勢(shì)——更加直觀、便攜、無形化料*05.能源變革*氫能：潛力巨大的清潔二次能源5.1?

氫能是氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能，是一種二次清潔能源。?

氫能作為能源具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括熱值高、利用形式多、無毒無害、儲(chǔ)運(yùn)靈活、環(huán)保綠色等。?

二次能源是一次能源和能源用戶的中間紐帶，又可分為“過程性能源”和“含能體能源”。電能是應(yīng)用最廣的過程性能源；柴油、汽油則是應(yīng)用最廣的含能體能源。由于過程性能源很難大量直接貯存，因此含能體能源有其不可替代性。傳統(tǒng)的汽油柴油等終會(huì)枯竭，而氫能是獨(dú)特的、無需依賴化石燃料的、儲(chǔ)量豐富且可再生的含能體能源，從這個(gè)層面來講氫能可能成為和電能同等重要的二次能源。表5：氫能的優(yōu)點(diǎn)圖26：未來氫能會(huì)是和電能同樣重要的二次能源優(yōu)點(diǎn)環(huán)保具體表現(xiàn)氫氣和氧氣可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，也可以通過燃料電池轉(zhuǎn)化成電能;而在氫轉(zhuǎn)化成電和熱的過程中，只產(chǎn)生水，并不產(chǎn)生溫室氣體或細(xì)粉塵熱值高熱值可達(dá)到143MJ/kg，約為汽油的3倍，酒精的

3.9

倍，焦炭的

4.5

倍氫氣在單位質(zhì)量下具有很高的能量密度，比傳統(tǒng)燃料如汽油和柴油更高。這意味著相對(duì)較少的氫氣可以提供更多的能量，使其在儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面具有優(yōu)勢(shì)高能量密度氫氣可以通過水電解、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、太陽能和a風(fēng)能等可再生能源的利用來生產(chǎn)。這些能源的可再生性可再生性使得氫能成為可持續(xù)發(fā)展的能源選擇氫可以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物等形態(tài)出現(xiàn)，能適應(yīng)不同場(chǎng)景的要求。相比電池等其他能源儲(chǔ)存技術(shù)，氫氣具有更高的能量密度和較長的儲(chǔ)存時(shí)間儲(chǔ)運(yùn)靈活損耗少可以取消遠(yuǎn)距離高壓輸電，以遠(yuǎn)近距離均可的管道輸氫為取代，安全性相對(duì)提高，能源無效損耗減少氫能不僅可以用作燃料，還可以在許多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。例如，氫氣可以用于發(fā)電、供暖和工業(yè)生產(chǎn)過程中的燃料，也可以用于氫燃料電池車輛的動(dòng)力源。此外，氫氣還可以作為能源儲(chǔ)存和傳輸?shù)拿浇槎鄻有詰?yīng)用料*氫能：耦合風(fēng)光發(fā)電，是碳達(dá)峰、碳中和的最終解決方案5.2?

能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是必由之路，碳達(dá)峰、碳中和背景下，可再生能源發(fā)電將逐漸成為發(fā)電主體。但風(fēng)能、太陽能等可再生能源具有間歇性和波動(dòng)性，必須發(fā)展大規(guī)模的儲(chǔ)能來進(jìn)行儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)。氫儲(chǔ)能可以利用風(fēng)光富余電能電解水制氫，再在應(yīng)用環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為電能或直接使用，幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模調(diào)峰和跨季節(jié)、跨地域儲(chǔ)能，加速推進(jìn)各行業(yè)低碳化進(jìn)程。?

氫能相比電化學(xué)儲(chǔ)能，是一種大規(guī)模、集中式、長周期的方式，因此氫能將是日后實(shí)現(xiàn)深度脫碳的必然選擇。（氫能無自衰減，因此長時(shí)儲(chǔ)能邊際成本低，更適配長周期儲(chǔ)能；氫能擴(kuò)充只需要同比例增加儲(chǔ)氫罐的數(shù)量，邊際成本低，但短時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)氫效率低，因此更適配大規(guī)模、集中式的儲(chǔ)能背景。）圖27：儲(chǔ)能與發(fā)電的耦合過程料*可控核聚變：釋放巨大能量，反應(yīng)條件苛刻5.3?

核聚變是兩個(gè)輕原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核并釋放出巨大能量的過程。第一代核聚變反應(yīng)堆的原理是氘（氫的同位素，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子組成）和氚（氫的同位素，一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成）之間發(fā)生聚變反應(yīng)，產(chǎn)生氦和1個(gè)中子，并釋放能量。?

聚變能具有燃料豐富、清潔、安全性高、能量密度大等突出優(yōu)點(diǎn)，被視為終極能源。?

但核聚變反應(yīng)發(fā)生的條件較為苛刻。一是需要足夠高的溫度，使燃料變成超過1億攝氏度的等離子體；二是一定的密度（n），這樣兩原子核發(fā)生碰撞的概率就大；三是一定的能量約束時(shí)間（TE），等離子體在有限的空間里被約束足夠長時(shí)間；三者的乘積稱為聚變?nèi)朔e。根據(jù)勞遜判據(jù)，只有聚變?nèi)朔e大于一定值，才能產(chǎn)生有效的聚變功率輸出。表6：核聚變作為能源的四大優(yōu)勢(shì)圖28：核聚變的過程優(yōu)勢(shì)豐富具體描述核聚變的原料是重水，可以直接從海水中提煉。據(jù)測(cè)算，海水中氘的質(zhì)量濃度為0.03g/L，因此，地球上僅在海水中就有45萬億t氘。1L海水中所含的氘經(jīng)過核聚變可提供相當(dāng)于300L汽油燃燒后釋放出的能量。如果把海水中的氘全部用于核聚變反應(yīng)，其釋放出的能量足夠人類使用幾百億年。雖然在自然界中不存在氚，但利用反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子轟擊氟化鋰、碳酸鋰或鋰鎂合金就可以大量生產(chǎn)氚，而海水中含有大量的鋰。原料核聚變的過程及其產(chǎn)物均不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，也不會(huì)造成核泄漏的危害。核聚變不同于核裂變，其反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)是惰性氣體氦，不產(chǎn)生放射性物質(zhì)，不會(huì)污染環(huán)境。清潔無污染釋放能量大核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變反應(yīng)的四倍，而且聚變反應(yīng)可以成為未來聚變動(dòng)力堆的基礎(chǔ)。理論上，只要有幾克這些反應(yīng)物，就有可能產(chǎn)生一太（萬億）焦耳的能量，這大約是發(fā)達(dá)國家的一個(gè)人在

60

年內(nèi)所需要的能量。聚變反應(yīng)堆不會(huì)產(chǎn)生高放射性、長壽命的核廢物，而且聚變反應(yīng)堆幾乎不可能發(fā)生熔毀。核聚變的產(chǎn)物質(zhì)量小，半衰期極短，不產(chǎn)生放射性核廢料。而且只要去掉核聚變反應(yīng)條件中的任何一項(xiàng)，反應(yīng)就會(huì)徹底停止。安全性更加可控料*磁約束是實(shí)現(xiàn)聚變能開發(fā)的有效途徑，托卡馬克是主流裝置5.4?

由于實(shí)體容器不可能約束極高溫度的熱核聚變?nèi)剂希ǖ磻?yīng)也需要在特定容器內(nèi)進(jìn)行），只有場(chǎng)可以進(jìn)行約束，從場(chǎng)的類型來看，實(shí)現(xiàn)核聚變有引力約束、磁約束和慣性約束三種。?

三類約束方式中，引力約束無法在地球上實(shí)現(xiàn)，慣性約束難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的聚變功率輸出，因此磁約束核聚變是實(shí)現(xiàn)聚變能開發(fā)的有效途徑。磁約束利用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)原子核產(chǎn)生的洛倫茲力產(chǎn)生約束，聚變?nèi)剂显跇O高溫下會(huì)完全電離為由原子核和自由電子組成的等離子體，倘若讓這團(tuán)等離子體置身于強(qiáng)磁場(chǎng)的空間，帶電的原子核與電子在垂直于磁場(chǎng)方向不再自由只能沿著磁場(chǎng)方向做回旋運(yùn)動(dòng)，從而受到約束。?

磁約束核聚變常用的實(shí)現(xiàn)方式是托卡馬克和