U分享丨沙利文发布《引领全球增长的60大技术》
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发布时间：2021-12-09 17:02:09 来源：优客工场ucommune
摘要：今年,沙利文特别推出“引领全球的60大技术”图谱,该报告涵盖了环境与可持续发展、能源与公共事业、化学与新型材料、信息与通...
今年，沙利文特别推出“引领全球的60大技术”图谱，该报告涵盖了环境与可持续发展、能源与公共事业、化学与新型材料、信息与通信技术、高端制造与自动化、传感器和仪器设备、健康领域、医疗器械与影响以及微电子等九大板块中引领全球的60大引技术的核心洞察结果。
本文旨在分析整体产业趋势、细分领域技术解析及展望，并在科技飞速发展的大环境中聚焦先进技术的市场态势。基于区块链的去中心应用：得益于5G、物联网、人工智能等技术发展，基于区块链的去中心应用存在着巨大潜力，预计2025年全球去中心化应用市场规模将超1万亿美元。认知无线电：认知无线电将朝着理论与应用研究结合、实验验证系统开发以及现有系统融合等方向深度拓展。多云自动化：多云自动化简化内部运维，可提升运维效率约20%，减少执行任务所需时间约57%。深度学习：深度学习应用领域快速扩张、技术研究高热度发展，预计2021年中国深度学习市场支出超500亿元，企业硬件支出远超软件和服务支出。开放无线接入网络：开放无线接入网络可节省约34%成本，预计未来五年全球销售额增速接近两位数百分比，累计投资超50亿元。智能运维：未来随着新冠疫情消退、数字产业化和产业数字化协同共进以及市场需求稳定增长，中国IT运维和运营市场规模预计于2023年增加至200亿元。智能对象安全性：下一代安全和身份验证工具将涉及行为分析和高级生物识别技术，叠加物联网领域发展，智能对象安全性发展前景广阔。核心洞察一：随着数字技术的使用，消费者的个人数据越来越容易获得。更严格的隐私法规将促使企业在不久的将来在全球范围内重新审视其安全策略。核心洞察二：随着支持5G的超连接网络生态系统的发展，无线通信领域不断发展。到2025年，5G将覆盖全球约60%的人口，实现自动化运营和无摩擦通信自主移动机器人：目前自主移动机器人已具备成熟与较多应用场景，但主要的挑战在于其精度的提升。未来自主移动机器人市场将渗透至工业以外的场景，如农业场景。外骨骼机器人：目前康复领域的外骨骼机器人技术不断迭代，驱动产品成本下降、轻量化、更深层次实现人机交互，预计未来2-3年，C端市场会每年翻倍增长，成为外骨骼机器人增长最快的细分市场。认知制造：随着物联网与数据分析引擎的技术逐步成熟，以及在现代化制造业竞争愈发激烈与成本提升的背景下，认知制造技术将成为智能制造趋势中的主流技术。电弧增材制造：电弧增材制造技术应用前景较广阔，随着其技术的更新迭代，未来将聚焦于成型工艺、高精度与高柔性的成形系统等领域。核心洞察一：依赖于数字连接网络的灵活性和可扩展性，传统的集中式和以批量生产为中心的制造模式正在向分布式转变。随着数字化和认知性技术进入制造领域，建立定制化工厂并通过本地化制造和分销体系快速服务客户，将成为主流趋势。核心洞察二：在智能设备被大量使用的推动下，行业正处于第四次工业革命中期（通常称为“工业 4.0”）。然而，第五次工业革命将专注于以更低的成本和更高的生产力为客户提供定制化和个性化服务。制造商必须参与基于价值创造、数据共享和开放式创新的协作生态系统，才能保持成功。行为生物计量学：未来随着生物计量学的技术更新迭代，其应用场景逐渐拓宽，包括应用于人脸、指纹、体型、签字、行为等领域的识别，并具备商业化价值。闪光激光雷达：随着低速无人驾驶市场规模增长，应用于此领域的闪光激光雷达将成为主流技术方案。石墨烯传感器：石墨烯传感器在医疗领域具备较高的应用性与灵敏性，其下游需求将持续扩大。L4自动驾驶技术：在L4自动驾驶中的高精地图、车身传感器、自动驾驶传感器结合算法技术的背景下，其技术有望在未来5-10年实现普及应用。高光谱影像：数据获取和处理的速度持续提升，在深度学习等智能算法的加持下，高光谱分类精度也将进一步提升。亚毫米波 ：亚毫米波可用于分析物体的微观结构，在雷达、制导以及遥感等技术领域具备较高价值。传感技术：传感技术未来将向集成化、多功用化、智能化方向发展，将计算机技术与检测技术相结合，使传感器拥有采集、处理、交换信息的能力。生物传感器：生物传感器应用范围逐步扩展，有望在基因突变检测与病毒检测中实现突破，在2023年有望达到243.3亿元的市场规模。核心洞察一：传感器技术在自动驾驶汽车的开发中至关重要。激光雷达对于5级自动驾驶亦至关重要，因为它可以360度全方位查看车辆周围的环境。非接触式传感的进步将带来无缝交互的信息娱乐和远程信息处理系统。核心洞察二：传感器一直是互联医疗生态系统的重要组成部分。事实上，可穿戴设备通过实现远程监控彻底改变了医疗保健。传感器还有助于疾病诊断：研究人员正在探索太赫兹 (THz) 传感技术，用于开发新冠肺炎病毒的呼气分析仪和其他检测病毒的方法。电池回收处理：中国电动汽车动力电池退役量预计在未来5年将保持增长态势，于2025年动力电池回收市场规模超122GWh，其中磷酸铁锂电池为100.8GWh，三元材料电池为21.6GWh。
碳循环：未来随着碳中和的持续推进，以及碳转化技术的逐渐成熟，人工碳转化技术势必将逐步落地。在森林碳汇方面，未来5年，植物造林面积或新增28万亩，约1,540万课树，市场规模约23亿元。绿氢：未来5年，绿氢制取成本将稳步下降，由目前的约4.2美元/kg下降至2.8美元/kg，中国绿氢年产量或将达到150万吨。蓝氢：在碳中和背景下，根据巴黎气候协定，预计2030年全球蓝氢产量达到3,000万吨（目前不足300万吨）。热化学废物转化：目前中国热化学废物转化技术主要应用在农业、林业等领域，其技术水平与发达国家有一定的差距。未来随着技术的逐步成熟，废物在热化学的转换过程中的目标产物将有更高的选择性、稳定性和经济性。核心洞察一：工业化增加了碳排放，然而碳捕获、碳利用和碳储存(CCUS)技术正在被用于将碳排放转化为聚合物、化学品和建筑材料的原料，以及更高的原油采收率。核心洞察二：绿色氢有潜力成为可再生能源的高效储能方式，而高性能燃料电池可以快速、轻松地获取储存的能量（以氢的形式）。氢技术将改变交通和电力基础设施的格局。数字治疗学：数字疗法可以单独使用，也可以与药物、医疗器械或其他疗法配合使用。技术进步可能会导致针对更广泛健康状况的数字健康干预措施激增，通过个性化治疗和提高患者参与度，来改善患者结果。新一代病理学：结合大数据和云存储技术，组织样本被扫描并且存储在云端，所有的虚拟病理学家评估将在云端进行。病理学的研究逐步阐明许多长期以来未被认识的疾病的病因、发病机制及其本质，未来有望发现许多疾病的发生发展均与机体的免疫状态密切相关性。智能分诊系统：目前基于患者病情推荐科室、专家，未来有望可根据医院数据定制训练模型，无缝贴合医院场景，支持个性化定制医院科室对照体系。数字生物标志物：通过数字生物标志物，利用庞大的健康数据分析个体状态，预测未来的健康结局，提高用户依存度，有望推动健康医疗模式从被动应对向主动预防转变。非接触式健康监测：目前已使用的非接触式健康监测针对一两个或者几个参数进行收集分析，未来随着各种技术融合，更多维度参数将被同时测量分析且受外界影响程度变小，达到更加全面和精准的分析。外科手术可视化：随着适用各种外科的底层技术及提供定制解决方案的发展，以及外科医生的培训及患者的接受程度提高，外科手术可视化将越来越多样化，如：底层技术使外科医生的远程控制下操作时可达到更高精度。核心洞察一：从医院到家庭的转变正在导致护理的去中心化和全民化。疫情使得医院的负担过重，偏远地区成为管理慢性病、老龄化和临终关怀的首选。医疗保健行业也正在从一刀切转向更加量身定制的诊断和治疗方法。核心洞察二：医院中新冠肺炎患者的激增推动了对智能医疗分流技术的需求，这些技术可以根据风险有效地对患者进行分层。数字疗法在基于价值的护理以及慢性病和心理健康状况的管理方面发挥了重要作用，克服了医疗资源的地点、时间和可用性的限制。核心洞察三：无处不在的连接设备和大量资本投资有助于数字生物标志物的发展，先进的手术可视化提高了手术精度。由自动化、强大的基于人工智能的成像和分析以及增强的信息学和工作流程支持的下一代病理学正在实现个性化医疗和快速药物开发。电网边缘系统：未来随着电网接入设备数量的增多，以及分布式发电、储能等应用的逐渐普及，边缘系统在电网的渗透率将迅速提升。
电网储能：储能在电网侧的装机规模预计将增长10倍，由2020年的0.8GW持续增长至2025年的8GW。高容量锂离子电池：锂离子电池未来将保持增长趋势，预计其市场规模于2025年达到650.1亿美元。高性能燃料电池：随着成本的下降以及技术的突破，未来5年，燃料电池的能量转换效率或将提升至50-80%，也将在氢能源车领域实现大规模地应用。过氧化物太阳能电池：目前过氧化物太阳能电池仍处于研发阶段，未来5年内有望实现商用。固态电池：固态电池有望在2025年逐步实现商业化，于2030年或将成为动力电池的主要技术路线。分布式能源发电技术：分布式光伏将成为分布式能源的主力，其装机规模预计由2020年的约78GW增长至2025年的234GW。电力多元化转换：全球范围内，目前电力多元化转换总装机规模略超10万千瓦，根据目前拟在建项目，预计至2030年，电力多元化转换装机规模将超1,100万千瓦。核心洞察一：可再生能源的增长取决于从集中式发电站到分散式发电站的转变，以及能够无缝适应各种能源波动的智能和无功电网的发展。电网规模的储能技术与人工智能和自动化技术的进步相结合，将实现分布式、灵活和可靠的电网，并具有更高的可再生能源份额。核心洞察二：锂离子电池已成为汽车电气化的中心。汽车制造商和电池制造商正在引领电极材料和电池组设计的进步，以制造支持长途驾驶的先进且具有成本效益的电池。随着支持全球氢经济的政策到位，燃料电池技术将有助于众多行业脱碳。5G材料：5G建站密度将至少达到4G的1.5倍，预计建设中国5G宏基站数量将达 600万个，全球5G基站数量将超过800万个。预计到 2024年中国5G基站用PTFE的增量市场空间超过22亿元，高峰期超过6亿元/年。可循环聚合物：未来的挑战主要来自如何使这些过程具有更高的成本效益，以及同时赋予新材料化学可回收性，以使它们在新的材料使用寿命结束后不会成为新的废物。4D材料：4Ｄ打印在航空航天、生物医疗、智能机器人及智能模具等实际工程领域的应用，将来会出现大量的交叉学科研究。抗病毒涂层：抗病毒涂层主要应用在医疗保健、室内空气净化系统、食品加工业、建筑家居。疫情后时代，产品的市场需求将会有巨大的增长。替代蛋白：替代蛋白质必须在味道、纹理及价格这三个关键领域达到与动物蛋白质相同的水平。储能用阴极材料：中国将于2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，装机规模达3,000万千瓦以上；到2030年，实现新型储能全面市场化发展。实体数位化包装：提供便利、个人化、符合情境的讯息、商品和购物体验，同时提供有意义的多渠道的购物者参与体验。碳纤维：碳纤维产品向稳定性、高端化方向发展以及寻求新的市场领域，获得突破发展。核心洞察一：对垃圾填埋场和碳排放的担忧已经促使行业将化学品和材料价值链中的材料循环性和可持续性放在首位。回收和废物转化为能源技术促进了循环聚合物和其他回收物的开发，用作包装材料、二次原料和建筑材料。核心洞察二：向分散式能源网络和替代能源的发展、加强 5G 基础设施的努力以及电动汽车和自动驾驶汽车的进步，已经创造出了对先进电池材料的需求，尤其是具有更好的稳定性、循环次数和续航的阴极材料。微缩化和矩阵化技术：芯片巨量转移技术是微缩化和矩阵化技术量产应用关键技术，随着巨量转移技术突破，预计2024年全球Micro LED市场规模有望达42亿美元。加速存储：随着国家支持新基建发展以及物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术快速发展，数据量爆炸式增长，推动加速存储市场发展。自适应计算：得益于全球万物智能以及互联互通趋势进一步发展，自适应计算将继续优化应用前沿，预计2025年全球FPGA芯片市场规模达125亿美元。光波导：光波导作为AR行业重要光学元件，受益于宅经济，预计2022年全球AR行业出货量达140万台，光波导市场前景广阔。边缘推理：由于全球数据量以及计算量呈指数增长，带动边缘计算不断扩张，预计2024年全球边缘推理芯片市场规模将达70亿美元。硅基氮化镓：2020年硅基氮化镓晶圆占氮化镓LED市场40%份额，随着5G基础设施扩建以及国防应用市场需求推动，硅基氮化镓市场有望持续增长。氧化镓电子器件：氧化镓在电力调节和配电系统中拥有良好应用前景，预计2030年全球氧化镓功率元件将达93亿元。核心洞察一：新冠肺炎疫情引发了数字应用的广泛采用，为可重新编程的半导体和光波导提供了增长机会。大数据和物联网为依赖复杂人工智能和机器学习算法的智能工厂和自动驾驶汽车奠定了基础。核心洞察二：由于传统技术带来延迟和安全挑战，开发人员正在将智能部署到边缘设备，以实时获得更高的安全性和可操作的洞察力。行业需要异构处理解决方案来处理不同的AI工作负载，这促使半导体巨头开发基于平台的解决方案，能够动态修改系统架构以在使用有限计算资源的同时执行多个任务。核心洞察三：低成本电子和电路小型化是在需求驱动的微电子行业的关键创新领域，利益相关者正在探索硅上的氮化镓和碳化硅化合物上的氮化镓。
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