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未尽研究:看DAO2022-科技年度报告(68页).pdf

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未尽研究:看DAO2022-科技年度报告(68页).pdf

1、这是我们对技术加速变化、创新持续扩散时代的研究,也是第一份年度报告。报告中提到的任何公司、机构和资产,只是出于研究的需要,不构成任何投资建议。看 DAO 2022看 DAO 2022 2气候科技 3可持续算力 12自动驾驶 19 电池循环使用 25AI 制药 32数字健康 40超级工厂 47数字钱包 52创新中美分叉 602021 年始于疫苗带来的希望:经济重建、 恢复增长、 更加公平、 更加可持续。 2021 年终于病毒变种的嚣张,以及全球性的供给短缺:能源电力短缺、 劳动力短缺、算力短缺、免疫力短缺。经济恢复并未如期待般的强劲,而通 胀已经降临。 2022 年, 全球将面对一个咆哮的 19

2、20 年代, 还是一个滞胀的 1970 年代? 技术与创新继续向前,甚至更加坚定。这个世界正在驶入无人区。疫情推动它驶向无人区的更深处。让好的技术更快扩散,和技术一样重要。科技并非要在物质破损的基础上重建旧世界,而是要通过创新加速一个新世界的到来。 不折腾历史 ,着眼于未来。 前言未尽研究创办人TABLE OF CONTENT目录气候科技 3 气候科技不仅仅是清洁技术。风险资本正从清洁的能源供给,转向高效率的新能源使能技术与低碳化的终端使用技术。 目前气候科技创新速度跟不上 2050 路线图的规划。更多创新亟待走出实验室,更多试水市场的技术需要验证并大规模商业化。 整个气候科技领域,目前有 7

3、5% 的创新技术仍处于不成熟阶段,创新的关键在于现有验证技术的规模化和商业化。 光伏与锂电池证明在气候科技领域,规模效应与学习曲线依然有效,如今需要在碳捕集技术与清洁氢技术等领域得到复制。 电解槽、燃料电池,甚至模块化的碳捕集技术有望实现规模化,降低成本。 中国在清洁能源与电动汽车领域在规模上已经领先,也会是后续气候科技创新的引领者。气候科技 从 2011 年到 2021 年,风险投资逐渐从清洁能源供能领域,转向新能源体系使能技术、用电终端的低碳化与智能化。 10 年间,投向气候科技的资金,增长了近 20倍。其中,包含电动汽车及其基础设施在内的电气化运输领域,吸收了最多的资金。 近几年来,储能

4、、食品农业与土地利用,以及工业和建筑领域的低碳技术,正成为新的投资增长点。风险投资的重点,已经转向使能技术、终端需求和其他降碳领域来源:Pitchbook,未尽研究说明:上图绿色为发电侧技术,蓝色为终端需求技术,橙色为使能技术。Pitchbook 统计口径下的出行解决方案,具体包括共享出行、自动驾驶、最后一公里、清洁氢交通解决方案等;智能电网技术,具体包括清洁氢能与储能、能源数据分析、电网管理、电网系统中的电池技术、智能电网等;低碳技术,具体指碳金融、碳核算、碳捕集、碳封存、碳利用与电池回收。* 2021 年数据截至 9 月底。气候科技风险投资是 10 年前 20 倍,其中电气化运输 40 倍

5、149电气化运输54食品农业与土地利用28智能电网18工业7低碳技术5建筑4442219清洁能源27出行解决方案亿美元20 倍2011 年共17 亿美元2021 年共 307 亿美元*气候科技 4 推进现有技术的商业化规模化,到 2050 年,可以减少65% 的碳排放。 但要达到净零,35% 的低碳技术缺口依然存在。为了将这些新技术及时推向市场,未来十年必须加大力度做出重大创新努力。 未来 30 年内,预计需要投资 100 万亿至 150 万亿美元,相当于每年约 3 万亿至 5 万亿美元。 风险投资尽管不是最大的出资者,但作为创新技术的发现者与加速者,作用巨大。气候科技创新速度,尚无法填补实现

6、净零碳目标的缺口来源:国际能源署,BCG,未尽研究制图成熟技术早期技术净零缺口碳排放25%40%35%100%即使现有技术全部成功,净零缺口仍有 35%气候科技 5 受益于学习曲线与规模效应,光伏技术的平准化度电成本 10 年来下降了 80%。 风力发电也遵循学习曲线。其产能每增加一倍,成本就会下降近 1/4。 使能技术领域的储能、清洁氢与 CCUS也将遵循学习曲线,成本下降至可以与化石能源竞争的程度。 但成本下降不是自动发生,这依赖于政策支持与商业规模化。 作为低碳能源的核能,由于装机量几近停滞,其平准化度电成本不降反升。学习曲线与规模效应让低碳技术成本平民化来源:BloombergNEF,

7、未尽研究制图说明:目前,光伏模组的学习效率约为 29%,陆上风电为 23%,海上风电为 14%,锂电池为 18%。目前,储能技术、清洁氢气与 CCUS 技术的平准化度电成本趋势也展示出了具备学习曲线效应。平准成本 (美元/兆瓦时, 2020年实际价格)363 氢289 碳捕集、利用与储存(煤炭)250 碳捕集、利用与储存(天然气)48 光伏(固定支架)38 光伏(跟踪支架)41 陆上风电138 电池储能82 海上风电20092000000450400350300250200150100500清洁能源度电成本

8、大幅下降,清洁氢刚刚开始气候科技 6vyu 中国在电气化运输领域的成功,离不开风险资本的投入。但在气候科技全面崛起的背景下,投资可以拓展到更多领域。 随着清洁发电技术,以及储能技术与智能电网等使能技术的进一步成熟,会带来工业、建筑与服务业等各种数字经济基础设施领域的全面低碳化,创新与投资机会巨大。 气候科技的溢出效应明显。交通领域的电气化趋势,受益于消费电子电池技术的发展。在农业领域推进低碳减排,也将加速合成生物学、遥感技术等前沿技术领域进入主流市场。气候科技投资目前过多集中于电气化运输中国气候科技风险资金几乎全部投向电气化运输与出行来源:普华永道,未尽研究说明:不同研究机构对气候科技的划分标

9、准略有不同。普华永道将电气化运输与出行解决方案合并统计。普华永道在分类中还有“气候 / 地球数据”一项,未尽研究在研究中采纳了 Pitchbook 的统计口径,将其合并入食品、农业与土地利用,以尽可能在报告中使得数据可比。欧洲中国北美44.80%36.40%98.50% 9.40%23.50%24.20%23.40%11.20%5.10%9.00%9.70%1.30%1.90%0.30%0.30%0.70%低碳技术建筑工业食物、农业与土地利用清洁能源与智能电网电气化运输与出行解决方案气候科技 7 气候科技的创新可以实现大规模工业化,其价值在低碳交通领域正在被得到证明。特斯拉市值已经占整个汽车行

10、业的1/3。Rivian 刚上市就已经排名市值第 6。中国在电动汽车等气候技术领域投资最多, 行业内出现了全球最多的成功企业。一个宁德时代的市值,超过了大众与戴姆勒的市值之和。 中国庞大的市场与产能,已经成功降低了光伏、风电与锂电池的价格,这一切也可以在 CCUS 和氢能等领域重演。中国要将低碳交通的经验推广到更多领域来源:companiesmarketcap,未尽研究说明:截至 2021 年 11 月 25 日。10000特斯拉1300比亚迪11000汽车行业其他上市公司1000Rivian1050戴姆勒1200大众2500宁德时代2500丰田汽车行业总市值 28800( 亿美元 )特斯拉

11、= 1/3 汽车行业宁德时代 = 1/12 汽车行业气候科技 8气候科技 9 清洁氢的使用场景不仅仅在交通领域,如今人们认识到工业与建筑领域需求巨大。 清洁氢的产量必须从 2020 年的大约 100 万吨,增加到 2050 年的 5 亿吨。 利用 CCUS(碳捕集、储存与利用)与电解槽等技术,清洁氢产能需提升 500 倍。 这需要加大对清洁氢价值链上诸多技术的投入与推广。清洁氢将是未来最重要的能源转换方式,推广时间需要提前来源: The Global CCS Institute,未尽研究说明:Mtpa(Million Tons Per Annum),即每年百万吨。清洁氢气的生产方法有三种 :

12、1)使用 CCUS 从化石燃料中提取(蓝氢);2)从生物质提取;3)由可再生电力供电的电解槽生产 ( 绿氢 )。不同机构对 2050 年清洁氢气的产能的估计不同,大致范围在 500Mtpa 到800Mpta 间。本报告选取了国际能源署的预测数据,即在净零路线下 530Mtpa。清洁氢(蓝氢与绿氢)氢混合气(无 CCUS)纯氢(无 CCUS)电力生产交通运输工业能源建筑供能工业原料1%氢供给 2020120Mpta氢需求 2050氢供给 2050530Mpta100%清洁氢产能需提升 500 倍尽管目前 CCUS 与清洁氢的部分技术已经成熟,只需要大规模商业化就能降低成本。但在相关产业链上,仍有

13、大量早期机会涌现。在清洁氢价值链上,目前仅有 20% 的技术完全就绪。仅 20% 的清洁氢技术进入市场来源:国际能源署,未尽研究说明:技术就绪指数(TRL),为特定技术在规定范围内成熟程度的量表,可以分为概念阶段(1-3)、小型原型阶段(4)、大型原型阶段(5-6)、验证阶段(7-8)、早期接受阶段(9-10)、成熟阶段(11)。 低碳氢供给碳氢化合物合成储存与输配工业交通运输建筑发电技术就绪指数(TRL)各类储存罐管道运输卡车运输氢液化技术氨储罐11稳定10整合碱性水电解质子交换膜水电解槽盐穴储氢氨电解氢燃料电池加氢站35 兆帕加氢站氢气锅炉质子交换膜燃料电池微型热电联产固体氧化物燃料电池微

14、型热电联产合成甲烷热泵富氢天然气热泵混氢天然气轮机9商业运营自热重整甲醇制烯烃可再生能源的氨电解氢燃料电池铁路高温燃料电池8商业验证 固体氧化物电解槽部分氧化自热重整 - 气体加热重整液态氢储罐富氢高炉废气碳捕集混氢直接还原铁可再生能源的甲醇电解高温加热氢燃料电池氢 / 金属氢化物热泵纯氢轮机7真实场景验证等离子裂解合成甲烷混入天然气网络氢内燃机氢内燃机氨燃料电池小型飞机混合燃料电池燃气轮机系统6规模环境原型煤气化生物质气化合成液体烃类液态有机氢储罐纯氢直接还原铁混氢高炉氢内燃机氨内燃机混氨燃煤5受控环境原型阴离子交换膜地下重整化学循环吸附强化蒸汽重整金属氢化物储氢氢等离子体熔融还原炉窑混氢氨

15、基轮机4测试环境原型催化热解热化学分解水光催化分解水自然氢70 兆帕高通量加氢站中型飞机3概念验证枯竭油气田储氢2应用定制1初步设想电解CCUS其他碳氢化合物合成储存输配钢铁化工其他轻型车重型车航运其他建筑发电气候科技 10 中国在清洁能源领域中的成功经验,对于其他经济体起到了示范作用。中国领跑的同时,新一轮的全球竞争在展开。 政府、企业、风险资本、产业资本、绿色金融等加速投资与部署气候科技,加快实现规模效应。 在关键的氢能领域,凭借本国生产的廉价碱性电解槽,以及低成本的光伏电价,中国可能在2023 年成为全球第一个绿氢成本低于蓝氢成本的国家。 美国目前在质子交换膜电解槽和燃料电池中使用的聚合

16、物材料方面拥有技术优势。质子交换膜电解槽更昂贵,但运行效率也更高。关键的气候科技会加速投资部署来源:BloombergNEF,未尽研究说明:绿色为全球各国绿氢成本的范围。不同国家绿氢成本存在差异,在早期更为明显。如 2021 年,日本等国家绿氢成本几乎位于上限,巴西等国家绿氢成本位于下限。美元 / 每千克 (2020 实际价格 )202520302035204020452050121086420中国新建绿氢成本低于新建灰氢中国绿氢成本低于天然气美国中国巴西2021中国新建绿氢成本低于新建蓝氢20-2041气候科技 11可持续算力 12 数字经济加速发展,数据中心是

17、最重要的基础设施。 数据中心提供的云服务,能提升经济、行业和企业的效率,也有助于经济更加可持续。 以往数据中心的能效不断提升,在数据流量和计算负载量爆发的同时,保持总电力使用量的平缓增长。 算力更加强大集约的超级数据中心前景广阔,将集成最前沿的数字技术与能源技术。 数据中心可持续发展,需要更有效率的芯片与服务器、架构及软件工程,将带来巨大的创新机会。 数据中心本身也将通过清洁能源的采购和数字能源为自身创造解决方案,尤其是提供云服务的大型科技企业,开始引领数字能源技术。 未来数据中心将提供绝对净零碳、零废弃物和智能化的算力。可持续算力 过去的十年,互联网上数据的流量增长了 17 倍(2020 年

18、),数据中心工作负载增加了近 10 倍(2020 年),数据中心的存储容量增长超过 26 倍。 但数据中心和网络传输的电力使用总量增长平缓,在全社会能源使用中各自所占的比重基本稳定在 1% 左右。 随着世界消费越来越多的数据,人工智能(AI)等计算密集型技术的大规模应用,会进一步加速算力需求增长。 数据中心需要为可持续数字经济提供可持续的算力。算力的指数级增长与能耗增长脱钩来源:Masanet et al, 2020,未尽研究制图能效提升 vs 算力增长效率提升 服务需求增加平均电力使用效率(PUE)典型的服务器能源强度(WH/ 计算)每次工作负载的平均服务器数量平均存储耗能(kWh/TB)已

19、安装的全球存储容量(EB)全球数据中心 IP 流量(ZB/year)数据中心数据负载及计算实例(百万为单位)已安装的服务器数量(百万为单位)26116.51.30.750.240.190.1110.110100从 2010 到 2018 相对变化 (2018/2010)可持续算力 13 IT 制造商持续技术进步,IT 设备(尤其是服务器和存储驱动器)的能源效率得到了显著提高。 更多使用服务器虚拟化软件,使多个应用程序能够在单个服务器上运行,显着降低了每个托管应用程序的能源强度。 大多数计算实例已迁移到大型云和超大规模数据中心,这些数据中心利用超高效冷却系统(以及其他重要的效率技术)来最大限度地

20、减少能源使用。 IT 服务传统基础架构向云迁移,基础设施服务(IaaS)可减少 84% 以上的碳排放强度。通过专门为云设计应用程序,减少幅度可进一步提高(最高可达 98%)。云服务及超大规模数据中心让计算更加集约有限的能源向更高效的算力集中TWH传统计算云计算(非超大规模)超大规模计算20002222520007550250来源:国际能源署,埃森哲,未尽研究制图SDS(可持续发展情景)可持续算力 14可持续算力 15 在流媒体和人工智能、虚拟现实、5G 和区块链等新兴技术的推动下,对数据中心服务的需求将继续强劲增长,将需要更高效

21、的新技术来跟上不断增长的数据需求。芯片技术非常关键。 数据中心的服务器芯片,正大规模转向非 X86 架构,如低功耗的 ARM 架构,更加智能的加速器和更加灵活的 RISC V 架构。 由于新的晶体管架构、材料和封装技术,芯片的能效有可能以每两年翻倍的速度,持续到 2040 年。数据中心的处理器芯片不断突破效率极限* 能效 =Throughput x Throughput/Watt 1/(fJ.psec),基于已经发布的 GPU 产品。来源:台积电董事长刘德音 PPT, 未尽研究GPU 的 2X/2 定律将延续下去200510-710-510-020152020202

22、5203020352040新晶体管结构 /材料鳍式场效应晶体管,极紫外光,高迁移率沟道,设计工艺协同优化等效缩减HKMG 工艺,应变硅N45 N28 N16 N10 N7 N5 N3能效表现 *(a.u.) 美国占据了全球超大规模数据中心几乎一半的算力,超过了中国的三倍。中国数据中心增长速度更快,字节跳动全球的云服务支出超过了腾讯。 面向人工智能应用场景的加速计算服务器已经成为中国服务器市场增长的核心驱动力。 2021 年上半年,中国加速计算服务器市场达到 24 亿美元,同比增长85.1%,其中 GPU 服务器约占整个加速计算服务器市场的 90%。除此之外,部署在边缘位置的边缘计算服务器市场也

23、将迎来快速增长。中美主导全球算力超大规模数据中心快速增长各国超大规模数据中心负载能力(2021 年第三季度)来源:Synergy Research,IDC,未尽研究全球超大规模数据中心数量美国 中国 亚太其他地区 欧洲 / 中东 / 非洲 美洲其他地区Q314Q315Q316Q317Q319Q318Q320Q32149%15%13%19%4%可持续算力 160700 除了互联网企业之外,传统行业也是 2021 年上半年云服务市场增长的主要驱动力,金融、制造、服务、医疗和能源均呈现 20% 以上的同比增长,其中金融表现尤为突出。 到 2023 年底,中国数据中心机架规模年均增速保持在20% 左右

24、,平均利用率力争提升到 60% 以上,总算力超过 200 EFLOPS,高性能算力占比达到 10%。国家枢纽节点算力规模占比超过 70%。新建大型及以上数据中心 PUE 降低到 1.3 以下。国家枢纽节点内数据中心端到端网络单向时延原则上小于 20 毫秒。 全球终端用户公有云支出 2022 年继续快速增长。全球企业公有云服务支出持续增长,中国三年内加快数据中心升级来源:工信部,IDC,Gartner ,未尽研究全球公有云服务终端用户支出预测百万美元DaaS云管理及安全服务BPaaSPaaSlaaSSaaS2020 2021 2022008000060

25、00040000200000可持续算力 17 谷歌已经提出了到 2030 年达到 7x24 小时使用绿电,实现数据中心和云计算的零碳化。微软目标是从 2030 年开始实现负碳,在瑞典已经打造了第一个零碳 + 零废弃物的数据中心。 阿里巴巴、腾讯、秦淮数据等中国的科技公司和数据中心服务商,陆续提出了碳中和的目标,制定出碳中和的技术路线图。 数据中心实现“绝对零排放”,将需要可再生能源、储能技术、智能电网、机器学习等技术。未来智能数据中心将实现绝对零排放与零废弃物来源:谷歌2030 年 7x24: 实现零碳未来,未尽研究整理说明:谷歌的碳智能计算平台,把灵活的负载转移到电网中风电与光伏充裕的时段

26、。灵活计算负载匹配零碳能源SEPTEMBER 202024/7 BY 2030: REALIZING A CARBON-FREE FUTUREFIG. 7Aligning compute load with carbon-free energyGoogles carbon-intelligent computing platform shifts flexible loads to times when wind and solar are abundant on the grid.MIDNIGHTNOONEVENINGAFTERNOONMORNING午夜早上中午下午傍晚可持续算力 18自动驾

27、驶 19 在自动驾驶领域,中美产业链布局旗鼓相当,科技巨头纷纷入场,推动产业链成熟。 自动驾驶技术在迅速进步,但离规模化商业应用仍有距离。 在乘用车领域,L4 级别自动驾驶路线创新成本较高,目前L2 级别辅助驾驶量产车先于前者形成商业闭环,暂时居于领先地位。 人口老龄化,卡车司机短缺,疫情加速全球供应链更多应用自动化技术,市场迫切需求自动驾驶技术在封闭路况货运场景的落地。 随着技术演进与资本推动,L4 级别自动驾驶的领跑者,将与苹果等科技巨头以及 L2 改良路线的新进者,迎来新一轮竞争。 2022 年将考验出哪些自动驾驶的厂商和技术能脱颖而出。自动驾驶 自动驾驶是一场全方位的漫长的角力赛。自动

28、驾驶技术的实现,依靠感知、决策与执行等层面的产业链的成熟。 美国占据产业先发优势。这项技术最初脱胎于美国国防军事目的, 此后欧美的传统车企、科技巨头与整个产业链参与进来, 包括硬件、软件、系统、服务等。 中国产业配套迅速跟进完善。自动驾驶芯片开始挑战海外巨头,激光雷达也挤入了海外市场,国产电动车搭载高级辅助驾驶功能,自动驾驶出行服务开始商业化尝试,进一步推动了前述产业链上下游的迭代与成熟。 中国目前已是全球自动驾驶最大的创新试验场。无论是相关产业配套,还是政策扶持,均在不断推动自动驾驶技术在最丰富的场景落地应用。自动驾驶产业链,中国力争后发先至来源:BloombergNEF,未尽研究制图硬件软

29、件系统出行服务出行货运雷达芯片V2X高级辅助驾驶软硬件整合高清地图海外中国自动驾驶 20自动驾驶的安全在进步,但仍有距离 来源:Pitchbook, California DMV,美国国家公路交通安全管理局,未尽研究说明:我们将 MPD( Miles Per Disengagement,车辆从自动驾驶模式中脱离,并由人类驾驶员或安全员来接管之前行驶的距离)作为评估行业总体技术进步的指标。这不是一个完美的衡量指标。因为上述数据由自动驾驶技术公司提供,不同公司测试环境不一致,也无法代表复杂的真实驾驶环境。一般,人类驾驶员平均每行驶 50 万英里,会发生一起交通事故;每行驶 170 万英里,会发生一

30、起严重或致死交通事故。我们认为,这是自动驾驶技术 MPD 指标应该达到的两个里程碑。考虑到舆论与监管因素,170 万英里的 MPD 指标是自动驾驶公司应该寻求的安全水平。目前,Waymo 自动驾驶车队的 MPD 达到了 3 万英里。自动驾驶出租车要取代人类司机还有很长的路要走。在自动驾驶过程中,人类驾驶员介入的次数正在变少。就整个行业而言,平均两次人工介入之间,自动驾驶的行驶里程数正以每年 120% 至 130% 的速度提升。乐观地看,自动驾驶技术有望在 2028 年超越人类驾驶员的水平。但即使如此,自动驾驶技术大规模商业化应用,仍然面临监管与成本的约束。英里30000002500000200

31、00000005000000200222023202420252026202720282029人类司机每行驶 50 万英里,就会发生一起交通事故无人介入下,自动驾驶的平均行驶距离人类司机每行驶 170 万英里,就会发生一起严重或致死交通事故自动驾驶 21欧美中国来源:公开资料,未尽研究制图说明:美国汽车工程师协会将自动驾驶按其实现程度,从 L0 级(完全手动)到 L5 级(完全自动),划分为 6 个等级。 本表格里 L2 级别辅助驾驶行驶里程,采用的主要是与特斯拉 NOA 系统( Navigate On Autopilot)及与其级别相当的辅助驾驶系

32、统。本表格以乘用车自动驾驶技术公司为视角,兼顾其在无人货运等其他场景的拓展情况。此外,传统整车厂也在积极推进搭载了高级辅助驾驶系统(ADAS)的L2 级别量产车,此处并未一一列示。L4小马智行2020 年尝试进入自动驾驶重卡领域,2021 年部门重组,重卡部门整合入乘用车部门。技术总负责人离职。元戎启行阿里领投。尝试开启自动驾驶轻卡业务。Momenta在 L4 级别自动驾驶技术开发的同时,打造并向整车厂销售 ADAS 辅助模块。文远知行与广汽合作, 开启L4级自动驾驶乘用车前装车型设计研发。收购牧月科技,与江铃合作,开展自动驾驶货运前装车型设计研发。进入自动驾驶小巴领域。百度今年 8 月, “

33、萝卜快跑”自动驾驶出行服务平台发布,11月在京完成商业化首单。成立智能汽车公司,以整车制造商的身份进军汽车行业。L2+蔚来今年中国交付 8 万辆,至 2021 年 7 月 NOP 辅助驾驶累计里程突破 2 亿公里。 2021年中, 蔚来车主交通事故致死,辅助驾驶系统引发争议。小鹏今年中国交付 8.2 万辆,至 2021 年 9 月 NGP 辅助驾驶行驶里程超 1000 万公里。计划在 2022 年探索自动驾驶出租车业务。理想今年中国已交付 7.6 万辆,计划 2021 年 12 月上线 NOA辅助驾驶系统,该系统上线时间已多次推迟。长城汽车长城汽车推出了搭载毫末智行 NOH 辅助驾驶系统的首款

34、量产乘用车。毫末智行脱胎于长城汽车智能驾驶前瞻部,还布局了低速无人配送场景。L4Uber2020 年底,自动驾驶部门被 Aurora 收购。Lyft2021 年初,自动驾驶部门被丰田收购。Waymo谷歌旗下。估值下滑、CEO 离职、下注自动驾驶重卡业务。苹果计划 2025 年推出自动驾驶汽车,很可能面向消费者销售,而非组成无人驾驶出租车车队。自研神经网络处理器的芯片。L2+特斯拉今年全球交付 62 万辆,在 2020 年初 NOA 辅助驾驶累计突破 10 亿公里。推出超级计算机 Dojo,进行云端训练。正自研下一代车端芯片,性能提升 3 倍。全自动驾驶软件推出遇挫。通用在收购 Cruise 后

35、,2021 年通用汽车推出了 Ultra Cruise驾驶辅助技术,对标特斯拉的 FSD 系统。通用汽车还投资了中国的 Momenta。戴姆勒梅赛德斯 - 奔驰的 L3 级自动驾驶系统 Drive Pilot 获得了德国 “有条件自动驾驶”的批准,将于 2022 年推出的 S级车型中使用。两大流派正在构筑持续的商业模式以 Waymo 为代表的自动驾驶企业,直奔 L4 级自动驾驶;以特斯拉及传统整车厂为代表的量产车制造商,由 L2 级辅助驾驶向自动驾驶进化。L4 创新成本高,L2+ 正在形成商业闭环,卖出越多车辆,就有越多研发资金与真实驾驶数据,产生更好算法。两条路线也在互相渗透,你追我赶。L4

36、乘用车技术的积累, 正在迁移到物流货运等商业化门槛较低的场景。 L4也开始寻求与传统整车厂, 在车辆前装与车队运营方面展开商业化合作。自动驾驶 22在资本的支持下,自动卡车比自动驾驶出租车更早商业化 疫情对供应链的冲击,美英及全球广泛出现的司机短缺,促使货运卡车自动化提速。这项技术能通过降低人工成本、提高驾驶时间和行驶范围、提高燃油效率及安全性能,降低运营成本。 自动卡车技术实现路径明确。 与在城市密集的开放街道行驶不同,卡车多数时间行驶在相对封闭的高速或港口道路上。乘用车的自动驾驶技术也可以部分迁移至自动卡车。 老龄化加剧将长期影响供应链的安全。目前,全球卡车司机平均年龄 50 岁,25 岁

37、以下的卡车司机占比在下降。 2021 年以来,自动驾驶卡车公司估值涨幅远超自动驾驶乘用车公司。来源:Pitchbook,未尽研究制图说明:已完成上市的公司按市值计,未上市的公司以最后一轮融资披露的估值计。截至 11 月底。十亿美元353025201510502020 年 10 月2021 年 10 月Waymo Cruise Argo.AI Uber.ATG Aurora 图森未来 Embark 智加科技资本更加看好自动驾驶卡车自动驾驶 232022 年,L4 级别路线将开始挑选胜者 自动驾驶技术获得了风险资本又一轮加码,晚期轮次投资总额大幅增长。技术壁垒高、商业进展快才能留在场上。L4 路线

38、加紧向下探索商业落地场景;多家公司前装量产方案出炉,低成本模块化成为新方向。 L4 的对手不只是 L4。英伟达与禾赛科技合作,亚马逊 AWS 推出自动驾驶云服务,完善了数据与计算基础设施。这推动 L2+ 路线向上技术创新,探索自动驾驶出租车业务。出行赛道会以 L4 的名义再次升温。 随着自动驾驶技术进一步成熟,政府会伺机加大支持力度,新玩家可能入场。苹果宣布 2025 年将推出自己的自动驾驶汽车。比亚迪与 Momenta 成立了合资公司。来源:Pitchbook,未尽研究说明:截至 2021 年 11 月 30 日。十亿美元2001920202021早期风险投资晚期风险投

39、资1.871.322.573.384.558.7416.281.546.265.162.784.09资本重押L4头部公司自动驾驶 24电池循环使用 25 清洁能源体系需要消耗大量的金属矿产,而其中许多矿产的供给,按照目前的使用方式是不可持续的。 供给的短缺,可能导致清洁能源从生产到消费都变得非常昂贵,从而放缓对化石能源替代的进程。 尤其是电动汽车加速发展,引发动力电池所需金属的供应短缺,价格暴涨,对化学元素周期表带来了极大的压力。 有些金属矿产在大宗商品市场上的波动性已经超过了化石能源,而开始引发的地缘政治风险与化石能源时代类似。 电动交通领域发展最快,必须尽快推进动力电池的梯次利用和回收利用

40、,建立起循环使用体系。 推广电动汽车先行一步的中国,率先迎来了动力电池的大规模退役, 也需要率先建立起电池循环利用体系。电池循环使用当前的清洁能源技术,消耗的矿产资源远远超过了化石能源 从风力发电、光伏发电到电动汽车,清洁能源技术消耗的金属矿物大幅度增长。 每辆电动汽车使用的金属矿物是燃油汽车的 6倍。来源:国际能源署,未尽研究制图千克 / 辆千克 / 兆瓦05000400080006000铜锂镍锰钴石墨铬钼锌稀土硅其他海上风力陆上风力太阳能光伏核能煤炭天然气发电设备电动轿车普通轿车交通电池循环使用 26从化石能源的不可持续到金属矿物的不可持续动力电

41、池可能早于 2025 年进入 twh 时代,储能电池可能早于 2030 年进入 twh 时代。不用等到本世纪中期前后实现碳中和,在这个十年结束之前,一些重要的矿物已经出现巨大缺口,而锂的缺口已经开始出现。来源:国际能源署,未尽研究制图铜锂钴生产在建运营初级需求当前减碳情景可持续减碳情景20202022202420262028203020202022202420262028203020202022202420262028203035302520800400300200100百万吨千吨碳酸锂当量千吨电池循环使用 27金属价格推动电池价格逆转向上,威胁电动车对燃油车的竞争力 锂

42、、镍等金属原料价格都已经不断创下历史 新高。 过去十年,锂离子电池价格几乎下降了十倍,但 2021 年仅下降了 6% 到加权平均的 132 美元 /kwh。由于锂原料价格的上涨,业内预期2022 年锂离子价格每 kwh 将上涨 3 美元。 金属原料价格, 已经引发镍钴锰电芯 (NMC811)价格上涨。 增加生产纳离子电池或者高镍低钴电池,成为一种选择,也可以缓解稀缺金属供应压力。来源:BloombergNEF,未尽研究制图NMC(811)2021 实际价格 美元 /kwh2020Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q420209电池循环使用 28旧电池是新矿

43、藏电池循环利用,以解决环境问题,也可以缓解金属矿物的供给短缺。到 2035 年,循环或多次使用电动车及储能电池,并且提炼利用其中的金属,回收其他电池废料,可以增加电池金属与原料供应,显著减少初级矿产需求。来源:BloombergNEF,未尽研究制图说明:国际能源署的估计相对保守,预测到 2040 年,钴、镍、锂等从电池循环使用占总需求的比重最高达 12%。 20202020202020202020202035%30%25%20%15%10%5%0%400350300250200150100500钴钴%锂锂%镍镍%千吨电池循环使用 292022 年全球可供回收的电池总量正迎来爆发 中国通过政府补

44、贴大规模推广电动车,比欧美等市场提前了 7 年。 中国于 2022 年开始迎来动力电池的大规模退役。而欧美到 2027 年之后才会有动力电池规模化退役。 从 2021 年到 2035 年,中国将占有全球循环利用动力电池一半以上的市场。其他地区美国欧洲中国来源:BloombergNEF,未尽研究制图说明:假设电池二次使用寿命为 5 年,只有乘用电动车、电动巴士和商用电动车的电池才有可能二次使用。截至 2021 年各地区现存和宣布的锂电池回收利用产能20212020Pre20202022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033

45、2034 203560005000400030002000735503755324005千吨电池循环使用 30中国领跑全球电池循环利用 中国正在把全世界带上电动交通的不归之途,也会率先走出电池可循环利用之路: 回收电池 梯次使用电池 提取金属材料 利用电池其他材料 正如其他新能源发展的早期,循环电池技术需要政府支持,以实现经济性,产能快速规模化和推向市场。来源:BloombergNEF,未尽研究制图说明:假设电池二次使用寿命为 5 年,只有乘用电动车、电动巴士和商用电动车的电池才有可能二次使用。截至 202

46、1 年各地区现存或宣布的锂电池循环回收能力中国韩国美国法国比利时加拿大澳大利亚德国04008001200已经完成在建中宣布532千吨电池循环使用 31AI 制药 32AI 制药 生物医药领域研发成本越来越高,成功率越来越低,创新药 10 年20 亿美元成为常态。 疫情加速了检测、疫苗、药物和治疗的研发和推向市场,也激发了新技术的应用,包括新一代基因测序、基因编辑技术等,为人工智能应用于药物研发创造了更好的条件。 人工智能已经贯穿整个药物发现的流程,但主要集中在小分子药物的化合物环节,仍属于早期成熟阶段。 人工智能对药物研发效率的提升,已有现实案例。但最终效果仍待临床的验证

47、。 中国生物制药进入平价创新时代,实现原创药物研发的闭环,亟待解决降本提效的问题,人工智能正在快速应用于医药研发更多领域。新药研发成本上升,成功率下降一种药物从研发到上市,往往需要 10 年或更长时间,如今的平均投入已经高达 20 亿美元。新药研发成本仍在持续上升,但临床开发效率却始终在下降。新药研发成本按临床阶段区分百万美元(2013 年实际价格)来源:Journal of Health Economics来源:1995-2007, Journal of Health Economics;2011-2020, BIO, Informa Pharma Intelligence,QLS Advi

48、sors;未尽研究说明:每一阶段的初始研发成功率,统计区间为 1995-2007 年,目前研发成功率统计区间为 2011-2020 年。新药研发成功率降幅按临床阶段区分临床前临床全程1970s-1980s 1980s-1990s 1990s-2000s 2000s-2010s2784481 期到 2 期60%-52%2 期到 3 期36%-29%3 期到申请62%-58%1 期到获批12%-8%申请到获批90% 到 91%100-10-20-30-40(%) AI 制药 33现有多种技术可以用来提升药物研发的效率 除下一代生物技

49、术和生物标志物等基础科学的发展外,大数据与人工智能等通用技术也正在生物制药领域尝试掀起研发范式革命。 生物医药的传统模式,只在生产制造环节基本做到了工业化,新药发现环节仍是偶然驱动繁琐试错;人工智能让后者也变得可重复。 人工智能将为生物医药公司带来数据驱动型研究和工业化药物发现的优势,其技术平台拥有较传统模式更高的扩展能力。来源:iQvia,未尽研究说明:九大趋势对生物制药行业研发效率影响的可能性较高,均在 70% 以上,但起效时间不一。不同趋势在不同领域的影响力不同。生物标志物(Biomarker)具有可客观检测、计量和评价的特性,可用来诊断疾病、衡量疾病进程与药物作用。它将对临床效率产生最

50、大的影响;虽然各阶段趋势对临床效率的影响各不相同,但最重要的变化将发生在 2 期临床之中。患者报告的结果(PROs),是从患者的角度评估日常功能和健康结果的工具。真实世界数据(RWD),来源于日常所收集的各种与患者健康状况、诊疗及保健有关的数据。患者池预筛,指基于行为和生活方式信息、遗传信息、数字生物标记物、医疗条件等特征明确的人群的临床对象招募。下一代生物技术,指各类降解技术、细胞基因治疗、基因编辑与诱导多功能干细胞等技术的影响。器官芯片指在芯片上构建的器官生理微系统,促进疾病模拟和新药研发。多种提升效率的技术都可以用上 AI90858075706560555020202025生物标记物*

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