十九大報告提出：加快建設創新型國家，要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破。加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新，為建設科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐，並且強調“必須把發展經濟的著力點放在實體經濟上”。

“2017年全球硬科技創新大會”首次發布了《中國硬科技領域白皮書》，該白皮書從“硬科技”是什麽、到底“硬”在哪裏、現有發展狀況和發展趨勢等方面對硬科技進行了全面解析。

一、硬科技理論的概念及範疇

2008年全球金融危機，中科創星創始合夥人米磊博士意識到世界經濟形勢已經開始轉變，中國的人口紅利不再持續，正在由原來的“人口紅利”轉向“技術創新紅利”時代。在這樣的一個時代背景下，2010年由米磊博士提出了“硬科技”的理念“比高科技更加核心、更加高精尖的原創性技術”。

“硬科技”這個名稱體現了很深的中國思維，“硬”在中文語義中不單指堅固，更是能力強，質量強、剛強有力的內涵。其英文翻譯“Hard & Core Technology”也從詞源上強調了科技的核心發展程度，而非單純的難易程度，更表示了這一階段科技發展的實質。

硬科技主要包括人工智能、航空航天、光電芯片、生物技術、信息技術、新材料、新能源、智能制造八個領域。以自主研發為主，需要長期研發投入、持續積累形成的高精尖原創技術，具有較高技術門檻和技術壁壘，被復制和模仿的難度較大，有明確的應用產品和產業基礎，對產業的發展具有較強的引領和支撐作用，是推動世界進步的動力和源泉。

硬科技區別於由互聯網模式創新構成的虛擬世界，屬於由科技創新構成的物理世界。像互聯網一樣的模式型創新主要基於某項產業進行展開，由於產業基礎比較單一，在今後隨著時間的推移，投資回報率也將逐漸減少。而由硬科技所引導的科技型創新是在產業基礎的層面上尋求突破，不但在所屬領域將會有所突破，在相關產業中也將會起到連帶作用，同時也帶來了更多模式創新的可能性。

二、中國硬科技產業政策分析

創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。縱觀世界經濟發展脈絡，科技中心一直是支撐經濟中心地位轉移的強大力量。中國制造2025、美國再工業化戰略、德國工業4.0戰略，都預示科技創新帶動實體經濟的重要性。

十九大報告提出，要“加快建設制造強國，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，在中高端消費、創新引領、綠色低碳、共享經濟、現代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能”。科技融合、產業融合已經成為世界經濟發展的大趨勢。

我國在世界經濟發展的大趨勢下，高度重視科技人才的培養且不斷加大在科研領域資金的投入。2015年中國科研人員已達到152.4萬人，並保持3%左右的增速。科研經費投入達到1.4萬億人民幣，占2015年全球科研經費的20%。全國各大城市、中科院圍繞硬科技八大領域積極設立國家級以及地方級科技投資基金，總規模超數千億元。

我國不但科研投入力度大，科研成果的產出也居全球前列。2007-2015年間，中國新發明專利的數量已從2007年的15.3萬件增長至96.8萬件，年均增長率保持25%的高水平。在2017年由世界知識產權組織評選出的“全球創新指數排行榜”中，中國成為唯一進入前25名的中等收入經濟體。

作為全球研發投入最集中的領域，信息網絡、生物科技、清潔能源、新材料與先進制造等正孕育一批具有重大產業變革前景的硬科技。硬科技領域內，人工智能方興未艾，政策關註度和投資熱度持續，市場空間廣闊；新興信息產業、生物產業、新能源產業、高端裝備制造業、新材料產業均屬於國家重點發展的七大戰略新興產業，大數據、物聯網、區塊鏈、基因測序、腦科學、生物合成技術、工業互聯網、3D打印等相關技術的產業化應用前景巨大；石墨烯、碳纖維等多類重點新材料的替代利用，風能、太陽能、頁巖油氣等新能源的規模化應用，將對社會化生產中的基礎原材料和動力系統帶來重要變革。

先進制造正向結構功能一體化、材料器件一體化方向發展，極端制造技術向極大（如航母、極大規模集成電路等）和極小（如微納芯片等）方向迅速推進。人機共融的智能制造模式、智能材料與3D打印結合形成的4D打印技術，將推動工業品由大批量集中式生產向定制化分布式生產轉變，引領“數碼世界物質化”和“物質世界智能化”。這些硬科技將不斷創造新產品、新需求、新業態，為經濟社會發展提供前所未有的驅動力，推動經濟格局和產業形態深刻調整。

三、硬科技之一：人工智能領域發展分析

2016年3月，AlphaGo和李世石的“驚世對決”，更是瞬間引爆公眾對於人工智能發展的快速認知和廣泛關註，將普通公眾帶入科技最前沿；2017年5月，AlphaGo和柯潔的人機大戰三番棋局，以三連敗收官，更是將普通公眾對人工智能的關註推向了前所未有的高潮。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）的概念及所涉及的內容非常寬泛。從研究目標和方向上看，人工智能的目標是生產出能夠模擬人類意識、思維過程，並且能夠以人類智能的相似方式做出反應的智能機器，其核心研究方向包括含機器人、語言識別、圖像識別和自然語言處理等。

（1）人工智能領域前沿技術

借助於計算機硬件性能突破以及移動互聯網、大數據、雲計算等信息技術的快速發展，當前全球人工智能研究和應用進入新高潮，以智能算法、深度學習、增強學習為代表的人工智能技術處於創新前沿，並將在很大程度上影響著信息技術和第三次工業革命的發展。

1）深度學習

深度學習的概念由Hinton等人於2006年提出。基於深度置信網絡(DBN)提出非監督逐層訓練算法，為解決深層結構相關的優化難題帶來希望，隨後提出多層自動編碼器深層結構。此外Lecun等人提出的卷積神經網絡是第一個真正多層結構學習算法，它利用空間相對關系減少參數數目以提高訓練性能。深度學習再某種意義上是深層人工神經網絡的機器和軟件重建，具有靈活通用的建模能力和快速有效的訓練算法，使得以數據驅動的方式解決復雜模式識別問題成為可能。

2）增強學習

增強學習是一種人工智能方法，能使計算機在沒有明確指導的情況下像人一樣自主學習，感知環境中的狀態信息，搜索策略並做出最優選擇。在完成一次學習過程後，進入下一輪的學習訓練，重復循環叠代，直到滿足整個學習的條件，終止學習。

如果機器能夠自主通過環境經驗磨練技能，自動駕駛汽車以及其他自動化領域的進展速度將會大大提升。

（2）人工智能領域產業鏈劃分

人工智能的產業鏈一般根據所在領域發揮的作用進行劃分，主要分為基礎層、技術層、應用層三個層次。其中，基礎層是整個產業的基礎，主要是研發硬件及軟件，如芯片、傳感器、數據資源、雲計算平臺等，為人工智能提供數據及算力支撐；技術層是產業的核心，主要是研究各類感知技術與深度學習技術，並基於研究成果實現人工智能的商業化構建；應用層是產業的延伸，主要將各類人工智能技術應用到實際細分領域，實現向各傳統行業的滲透，滿足人們生產生活的具體需求。

在人工智能產業蓬勃發展之際，各大互聯網公司、科技公司也爭相進場。目前，中國人工智能領域的典型企業主要有兩類。

第一類：以BAT為代表的互聯網巨頭。其中，百度布局較為全面，包括度秘、百度外賣、無人駕駛汽車；騰訊重點在AI商業化服務和平臺開發；阿裏AI布局重點關註雲計算與機器人技術在電商業務中的應用。BAT對人工智能的嘗試尚處於初級階段，商業化程度較低，

第二類：以科大訊飛、曠視科技、商湯科技為代表的創業型企業。2014年，國內人工智能行業的創業熱潮開始興起；2015年，則是名副其實的人工智能創業年，湧現了相當一部分優秀的創業公司；2016年，資本市場逐漸回歸理性，但人工智能創業浪潮並未大幅減退。例如，科大訊飛、曠視科技、商湯科技、寒武紀、小i機器人、捷通華聲等企業在技術的多向發展方面具有較大優勢；羽扇智、優必選、智齒客服、圖靈機器人等企業則在各自的應用產品方面具有較大優勢。

（3）人工智能領域市場規模及投融資分析

2016年全球人工智能市場規模達到1971億元，預計2020年全球人工智能市場規模將達到6800億元，復合增長率達到17%。中國人工智能產業增速將超過全球，2016年中國人工智能市場規模已達到239億元，預計2020年國內人工智能市場規模將達到700億元，復合增長率達26.3％。

2011-2017Q1，國內人工智能領域發生545起投資事件，投資金額達164.9億元人民幣。2011年，受旺根投資、愛信投資、盛世景、科祥股權投資投資科大訊飛（總投資額5.3億元人民幣），中金公司、鼎暉創投、君聯資本投資立佰趣（總投資額5億元人民幣）兩大投資事件影響，國內人工智能領域總投資額達到16.7億元人民幣。

2015年是AI領域爆發式增長的關鍵一年，投資案例從2014年的68起激增到2015年146起，同比增長114.7%；投資總額從2014年的12.2億上升至2015年的32.4億元人民幣，同比增長165.6%；僅2017年就已完成多筆大金額投資，2017年7月商湯科技宣布完成4.1億美元B輪融資，同年10月人工智能公司曠視科技Face++也正式完成C輪4.6億美金融資。

四、硬科技之二：光子芯片領域發展分析

“每隔18個月芯片晶體管數量增加一倍”，Intel創始人之一的戈登·摩爾提出的摩爾定律在過去四十年當中一直被電子行業所遵從。但是，近年來由於微電子芯片技術趨於成熟，人們無法再以過去晶體管堆疊的方式來大幅提升計算機的性能，傳統電子芯片逐漸遇到性能瓶頸，電子行業漸漸進入到“後摩爾”時代。

光子芯片的出現，成功的解決了電子芯片所存在的問題，通過運用光電子技術實現了芯片中電信號與光信號之間的相互轉換。與傳統電子芯片相比，具有運算速度快、信息失真小、消耗能量少等突出優勢。

目前，光子芯片主要應用於光通信領域，光子芯片組成的光模塊是光通信系統的核心組件，可實現光通信接收和發射中電信號與光信號的相互轉換。在光通信系統中，光子芯片占據著技術與價值的制高點，光芯片的性能直接決定著整個系統的性能。

（1）光子芯片產業相關政策及資金分析

光通信是信息技術的核心產業之一，國家宏觀層面出臺多項政策，大力扶持光通信產業發展。2016年12月，國務院發布《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》，指出要“提升新型片式元件、光通信器件、專用電子材料供給保障能力，加強可見光通信技術的研發”；同期，工信部與財政部聯合出臺《智能制造發展規劃（2016-2020）》，也強調“光通信對改造工業現場網絡化、數據化的重要性”；2017年2月，工信部與發改委發布《信息產業發展指南》，更是明確指出“加強可見光通信領域重大布局，集中優勢資源開展原始創新和集成創新，增強新供給創造能力，搶占產業技術發展主動權和制高點”。

為促進國內光電產業更快地發展，不僅政策方面加大扶持力度，在資金方面政府也是大量的投入。2014年10月，國家集成電路產業投資基金正式設立，首期募資規模1387.2億人民幣。據相關負責人介紹，截至2016年底，國家集成電路承諾投資額已接近700億元，已投項目帶動的社會融資超過1500億元。

除以大基金為代表的國家基金外，北京、上海、天津、安徽、甘肅、山東、湖北、四川等地也陸續出臺金額不等的集成電路產業基金，以扶持當地產業發展，比如北京市成立了300億元產業投資基金，上海市集成電路產業基金總規模達到500億元。

（2）光器件市場規模及分析

隨著光纖到戶、互聯網+、雲計算數據中心及智能制造的飛速發展，全球光器件市場在2010-2015年的平穩增長後，2016年光器件市場迎來爆發，全球市場規模突破100億美元，同比增長28.2%。

此外，作為光器件中擁有核心技術的光芯片的市場也在迅速擴大。據YOLE預測，2018年全球矽光芯片及其封裝器件市場將達到1.2億美金，2024年將超7億美元，年復合增長率38%。

全球光器件市場的集中度較高，2015年全球前十大光器件廠商份額占比高達63%，而且多數為美日公司，其中Finisar、Lumentum、Avago三家美企的市場份額占全球的1/3左右；國內僅光迅科技、海信兩家企業上榜，分列第5、10位，市場份額分別是5%和3%。

（3）光通信領域發展趨勢

總體來說，由於我國光電產業起步較晚，在技術實力方面與國際光電產業發達國家相比仍存在一定差距，中、高端芯片仍大量依賴於進口。但是，在近年國家政策以及資金的大力扶植之下，光電產業正在迅速發展，中高端芯片也逐漸由國外進口，轉向自主研發、供給。在新興科技的發展與中國整體市場的推動作用下，光通訊行業將迎來全面發展。

1）5G網絡建設驅動光模塊升級

光纖入戶速率的提高、數據中心建設、城域網建設、4.5G 及5G 的基站演進，將會帶來光模塊和高端光器件的需求增長。中國運營商預計2018年5G試商用，到2020年將實現正式商用。5G建設和三大運營商面向5G的無線網絡優化成為成長性投資方向。

5G網絡建設將推動基站光模塊從6G/10G向25G升級，10G GPON和EPON將成為接入網主流，100G將向城域網下沈，400G或於2018年在骨幹網中規模商用。流量爆發驅動模塊升級，在雲計算大潮下將會持續推動產業增長，電信市場在接入、城域、骨幹市場交替發力下，預計未來幾年將保持穩步增長。

2）光纖自給率逐漸提升，光器件搶占全球市場份額

2010年之後，中國光纖廠商通過海外合作大力發展光纖預制棒的生產能力。全國光纖預制棒產能已從2010年的1080噸擴展到2015年的5000噸左右，預計2017-2018全國光纖預制棒產能可達到6000噸，滿足超過80%的光纖生產需求。

考慮到光纖預制棒是光纖制造的主要成本所在，擺脫進口依賴後，光纖廠商能進一步降低原材料成本，進而提升其整體利率水平。同時，伴隨華為、中興通訊、烽火通信等光通信設備廠商在全球市場的廣泛參與，光通信上遊光器件產能也逐漸向國內傾斜，推動國產廠商在全球光器件、光芯片市場的份額增長。

3）光子芯片應用前景廣闊，成為引領時代變革核心技術之一

光子芯片應用前景廣闊，以超級計算機為例，由於光子芯片是由光驅動的，可以在比任何電子處理系統都低的能量供應下執行高速計算，而且只需使用最小的功率便可最大限度地同時儲存信息，性能也將會遠超現存的超級計算機。

未來，隨著光子芯片技術的成熟，芯片封裝成本的進一步降低，光子芯片將從服務器、大型數據中心、超級電腦等大型設備進入機器人、PC、手機等小型移動設備。光子芯片技術將在多媒體和智能終端、超級計算、軍事安全等領域大有用武之地，成為未來實現神機妙算、引領時代變革的核心技術之一。

五、硬科技之三：生物技術領域發展分析

2015年10月，屠呦呦因發現青蒿素而獲得諾貝爾獎，而合成生物技術則是讓青蒿素可以大規模制備的“幕後英雄”。國際上普遍認為，繼“DNA雙螺旋發現”和“人類基因組測序計劃”之後，以基因組設計合成為標誌的合成生物學將引發第三次生物技術革命。

生物技術（Biological Techniques）是指以生命科學為基礎，利用生物體系和工程原理，生產生物制品和創造具有特定性狀的新品系或新物種的科學技術。生物技術綜合了基因工程、分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技術。

（1）生物技術領域前沿技術

生物技術是21世紀最重要的創新技術集群之一，包括基因測序、PCR、基因芯片、液體活檢、細胞免疫治療、抗體藥物以及其他（腫瘤大數據、抗體相關、精準診斷等）等多項技術，可用於研究生命活動規律，生產多種社會服務產品。

基因工程是生物技術的核心，又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是根據生物的遺傳原理，采用類似工程設計方法，把一種生物的基因轉移到另一種生物中，實現基因轉移和重新自合，從而改變生物的遺傳性狀和功能的技術。

腦科學，從狹義上看是神經科學，是為了解神經系統內分子水平、細胞水平、細胞間的變化過程，以及這些過程在中樞功能控制系統內的整合作用而進行的研究；廣義的定義是研究腦的結構和功能的科學，主要分為基礎神經科學（側重基礎理論）和臨床神經科學（側重醫學臨床應用）兩類。腦科學領域研究仍處於初級階段，未來具有前景的新興技術包括思維繪制、類腦計算機、患者的腦修復、大腦接口以及自動化腦部測試等。

（2）生物技術領域市場規模

2016年全球生物技術領域市場規模已達2935億美元。隨著世界各國尤其是新興經濟體對生物技術投資的增加，以及發達國家日益增長的老齡人口對生物技術藥品的需求增加，將進一步拉動生物技術行業的商業化，預計2020年將達到6000億美元，復合增長率為19.5%。

近年來，國內生物技術領域的基礎研究蓬勃發展，技術創新不斷突破，已連續5年在生命科學論文發表量、生物技術專利申請量方面位居全球第2位，國際影響力大幅提升。我國生物技術產業規模不斷壯大，已成為中國經濟的一個重要增長點，並形成了一批如上海張江、天津濱海、泰州醫藥城、本溪藥都、武漢光谷、蘇州生物納米園等有代表性的專業化高新技術園區，以及以長三角地區、環渤海地區、珠三角地區為核心的生物醫藥產業聚集區。

2010-2016年，我國生物技術產業規模從3156億元增加到2016年的8394億元，增長了1.7倍，年均復合增長率達到17.7%。2017年1月，國家發改委發布《“十三五”生物產業發展規劃》，提出到2020年生物產業規模達到8-10萬億元。2016年，我國生物技術產業規模約占生物產業總規模（3.5萬億元）的24%，參照相關規劃，2020年國內生物技術產業規模有望超過1.5萬億元。

（3）生物技術產業投融資分析

2011-2017Q1，國內生物技術領域共發生335起投資事件，投資金額達241.1億元人民幣。投資金額從2011年10.2億元增長到2016年的88.8億元，年均復合增長率達到54.2%。

2015-2016年是生物技術領域投資熱度高漲，年投資額是往年的3-4倍，代表性投資事件有：2015年貝萊德、新加坡政府投資公司、禮來亞洲風險投資基金聯合投資三生制藥1.00億美元，2016年國壽投資、高瓴資本、中國平安、理成資產、淡馬錫投資、泰康人壽、國投創新、君聯資本聯合投資信達生物制藥2.6億美元。

2011-2017Q1，國內生物技術領域投資整體地域分布比較分散，共涉及20個地區。從投資案例數量上來看，投資地點集中在北京、上海、江蘇、深圳四地，分別完成72起、65起、41起、37起投資事件，四地投資案例數（215起）占總投資案例數（335起）的64.2%；從投資金額上看，投資地點集中分布在北京、江蘇、上海、遼寧、深圳五地，投資額分別為84.1、48.9、22.9、15.6、15.5億元，五地投資額（186.9億元）占總投資額（241.1億元）的77.5%。

六、硬科技之四：信息技術領域發展分析

第三次信息技術革命——物聯網，被認為是同計算機、互聯網相提並論的革命性技術，如今已經滲透至生活的方方面面。物聯網的發展，使智能烹飪、智能調節燈光、智能空調溫控、智能家庭影院和音響等都將成為現實，與此同時，大數據、雲計算、區塊鏈等技術的興起，也為信息技術改變生活奠定了強有力的基礎。

（1）物聯網產業介紹

物聯網，即The Internet of Things，簡稱IOT，是指在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）、紅外傳感、全球定位系統、激光掃描等，按照約定的協議，通過網絡設施實現信息傳輸、協同和處理，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的網絡，廣域或大範圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯。簡而言之，物聯網就是物物相連的互聯網。

各國高度重視物聯網新一輪發展帶來的產業機遇，美國、歐盟等發達國家和地區在戰略設計、產業生態組織、政策環境建設、大規模應用示範方面大力推進，搶抓物聯網制高點意向非常突出。

根據中國工信部數據顯示，2014年中國物聯網產業規模已達6000億元人民幣，同比增長22.6%，2015年產業規模達到7500億元人民幣，同比增長29.3%。預計到2020年，中國物聯網的整體規模將超過1.8萬億元。

（2）大數據產業介紹

大數據是“使用高效的信息處理方式以具備更強的洞察力、決策力和流程優化能力的海量、多樣的信息資產”，其價值在於提高數據使用者的最終決策力。大數據的四個特征為海量的數據規模（Volume）、快速的數據流轉和動態的數據體系（Velocity）、多樣的數據類型（Variety）、巨大的數據價值（Value）。

大數據變革了人們的思維模式，由經驗驅動到數據驅動。大數據通過對海量信息的收集、處理和展示，使人們可以無限接近真實地了解現有資源的配臵情況，發現規律、預測趨勢，從而進行下一步工作的展開。

目前，全球範圍內大數據服務進入了平穩增長階段，2015-2018年全球大數據市場規模復合增速達21.8%，並將在2018年突破2500億人民幣的規模。2016 年中國大數據核心產業的市場規模約為168億元，較2015年增速達45%。隨著國家政策激勵以及大數據應用模式的逐步成熟，未來幾年中國大數據市場仍將保持快速增長，預計到2020年中國大數據市場規模將達到578億元。

（3）區塊鏈產業介紹

區塊鏈是分布式數字存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術的集成應用。從狹義上講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義而言，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問安全、利用智能化合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。

與傳統的數據庫技術相比，區塊鏈具備四個特點，分別為：

1）去中心化：區塊鏈由眾多節點共同組成一個端到端的網絡，不存在中心化的設備和管理機構。

2）公開透明：區塊鏈的所有數據信息也是公開的，每一筆交易都會通過廣播的方式讓所有節點可見。

3）安全可靠：單個甚至多個節點對數據庫的修改無法影響到其他節點的數據庫，除非能控制超過51%的節點同時修改。

4）開放共識：任何人都可以參與到區塊鏈網絡，每個節點都能獲得一份完整的數據庫拷貝，節點間基於一套共識機制，通過競爭計算共同維護整個區塊鏈。

全球區塊鏈發展現狀是越來越熱烈，區塊鏈正在由外而內的影響著各行各業，這也為當前的商業模式帶來了新的機遇和挑戰。

從區塊鏈企業數量上來看，美國為產業的領頭羊，歐洲區塊鏈產業分布最為密集。全球企業數量從2012年開始，復合增長率達65%。中國，從2015年下半年才開始關註區塊鏈技術，兩年來關註熱度有所提高，但並不顯著。

總體來看，區塊鏈技術的發展及應用，國外的成熟度遠遠高於國內。國內相關應用企業還比較少截止2016年底，我國共有105家區塊鏈企業，在全世界範圍內占比僅14%。

（4）信息技術領域投融資分析

信息技術領域資本市場持續看好，保持規模增長。2011-2013年，除2012年由於阿裏巴巴獲得了一筆39億美元的融資擡高了當年的融資總額外，信息技術領域的投融資案例數與投資額均較為穩定。

自2014年國家大力推動“雙創”發展，股權投資和創業投資也迎來風口，多重因素的配合下，擁有良好底蘊的信息技術領域在投融資上也迎來了跨越式增長：2013-2015年，投資額的復合增長率達219%，投資案例數也翻了兩番有余。

2016年，整個信息技術投資狀況保持了2015年的水平，潮水退後，也淘汰了一批低質量，低回報的企業。進入2017年，第一季度的投資案例與投資額均超過往年，反映了資本市場對該行業的持續看好，而機構投資也集中在第二至第三季度，因而有理由展望，今年信息技術領域的投資情況會更上一個臺階。

輪次主要集中在偏早期階段，成熟企業單筆融資金額高。案例數上來看，天使輪、A、B輪融資占據了總案例的65%，機構在投資輪次上的偏好仍是早期，傾向於挖掘到真正具有技術潛力的企業。同時，隨著2014年IPO開閘和新三板向全國接收企業掛牌申請，部分機構也開始展開定增業務，其投資案例與金額也逐步擴大。

從投資額上來看，輪次越靠後，單筆額度更高，一些技術與商業模式較為成熟的企業具有相當程度的護城河，也受益於政策大力度的支持以及行業集中度的提升，因而能吸引到大額的投資，例如2012年國開金融、中信資本投資阿裏巴巴39億美金的G輪融資擡高了該輪次的單筆投資金額。

以擴張期和成熟期為主，機構青睞快速變現能力。機構通常傾向於已經有較為完善成熟技術的領域，如物聯網、大數據、雲計算和通訊技術等。投資階段上也偏好處於擴張期和成熟期的企業:各個領域在這兩輪的投資金額占比高達70%-90%。原因在於，處於這一階段的企業通常經歷了市場的洗禮與淘汰，具有一定的專利優勢和商業模式護城河，而且也有較大的融資需求，能夠通過IPO、股權轉讓或者收並購等方式快速變現。

七、硬科技之五：新材料領域發展分析

新材料是指新出現的具有優異性能或特殊功能的材料，或是傳統材料改進後性能明顯提高或產生新功能的材料。因此，新材料與傳統材料之間並沒有截然的分界，傳統材料經過組成、結構、設計和工藝上的改進從而提高材料性能或出現新的性能都可發展成為新材料。

新材料種類繁多，應用領域廣泛，分類方式也大不相同。通常情況下，根據材料屬性及功能特性的不同，可分為先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料三大類；按照材料應用領域的不同，可分為節能環保材料、電子信息材料、生物材料、高端裝備材料、新能源材料、新能源汽車材料等。

（1）新材料領域核心技術

石墨烯技術介紹：石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯不僅是世界上最強、最堅硬以及最薄的物質，同時由於它在已知的材料中電阻率最小、導熱系數最高，也是最理想的電極和半導體材料。

石墨烯的不同尺寸都有著獨特的性能。納米尺寸的石墨烯具有與眾不同的光、電、磁、熱、力學等特性。而片狀石墨烯由於傳導結構特殊，在電、熱傳到方面具有很大優勢。隨著研究的深入、科技手段的進步，其性質和應用範圍也不斷擴展，石墨烯在電子學、光學、磁學、生物醫學、催化、儲能和傳感器等領域都將有廣闊的應用。

碳纖維技術介紹：碳纖維，是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料，力學性能優異，“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高於鋼鐵，並且具有耐腐蝕、高模量的特性。作為戰略性新興產業中的一種重要產品，它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維，廣泛應用於新型紡織機械、電纜、油田鉆探、風電設備、航空航天、核電、軍工、醫療器械、汽車復合材料、建築等領域。

（2）新材料市場規模情況

新材料是信息、制造、新能源、節能環保等各產業轉型發展的物質基礎，各類高精尖科技的發展契機往往離不開新材料。新材料的發展新詞收到了各國的廣泛重視。

當前全球新材料領域中，美國在宇航材料、納米材料等多個領域全面領先；日本在納米材料、電子信息材料具有明顯優勢；韓國則在顯示材料、存儲材料占領一席之地；歐洲在結構材料、光學與光電材料、納米材料享譽全球；俄羅斯在耐高溫材料以及宇航材料方面與美國齊頭並進。

總體而言，新材料產業在全球分布較不均衡，發達國家在新材料產業上處於全面領先地位，而發展中國家除中國、印度、巴西以及俄羅斯等少數國家外，大多數新材料產業較為落後。

目前，中國新材料產業保持穩定快速增長，新材料行業總產值由2010年的0.65萬億元增長到2016年的2.5萬億元，年均增速超過24%。在產業集群方面一群龍頭企業和領軍人才不斷成長，北京、天津、深圳、寧波等地區初步形成新材料產業集群，推動了區域產業結構升級和資源整合；此外，通過新型工業化示範基地創建工作，全國已建設了48個新材料領域相關基地，形成了一批發展載體。

（3）新材料產業投融資分析

近年來由於我國在航空航天等多個領域技術的突破，對新材料的需求不斷提高，而“十三五”也對新材料有具體的規劃。因此，新材料行業投資趨勢從2015年開始回暖，案例數達到42起，而披露投資金額為19.6億元。而到了“十三五”元年的2016年，案例數為43起，披露投資金額出現大幅提升，達到53.53億元，超過2015年披露投資金額的2倍。

從投資地域上來看，北京、上海、廣東以及江蘇最受投資者青睞，而廣東地區投資案例數達到53起，披露投資總金額達到45.25億元，均位居第一；北京則以43起案例，39.22億元的披露投資金額屈居第二；上海共發生37起投資案例，披露投資金額為16.78億元，與廣東和北京差距較大，位居第三。可以看出，投資者對經濟發達地域的投資熱度高。

從投資階段情況來看，2011-2017Q1期間，我國新材料行業投資者基本聚焦成熟期以及擴張期的投資。其中，成熟期發生74起投資，位居第二，但披露投資總金額達到111億元，獨占鰲頭。而擴張期共發生85起投資，數量位居第一，披露總投資金額為30.6億元，位居第二。而投資初創期及種子期無論案例數量還是投資金額均與成熟期及擴張期有極大差距。投資者對新材料行業投資較為謹慎。

八、硬科技之六：新能源領域發展分析

自2016年12月30日零時啟動的、跨越2016年和2017年的空氣重度汙染將連續超過200個小時，北京持續空氣重度汙染以及連續預警總時長創歷史之最。2017年1月6日，中國首都北京1月4日宣布，再次延長空氣重汙染橙色預警至1月7日左右。這是自2016年12月30日本輪空氣重汙染警報啟動以來北京市第二次延長預警。

能源和環境是當今人類面臨的兩大問題。目前，石化燃料是人類生產、生活的主要能源。隨著全球能源使用量的增長及不科學的使用，石化燃料等不可再生能源將日益枯竭，並且對環境產生了嚴重的影響，新能源的開發迫在眉睫。

新能源指在新技術基礎上，可系統地開發利用的可再生能源，包含了傳統能源之外的各種能源形式，主要包括太陽能、風能、核能、生物質能、海洋能、氫能等。相對於傳統能源，新能源具有汙染少、儲量大的特點，這對於解決當今世界嚴重的環境汙染問題和資源枯竭問題具有重要意義。

（1）新能源產業市場分析

當今全球能源處於石油向新能源過渡的後石油時代，原油價格的下跌引發全球地區能源結構的變動。石油進口國大量儲備石油，但同時也給新能源創造了發展機會。從國家層面看，美國、英國、日本以及德國等國家，作為能源消耗大國依舊嚴重依賴石油（原油及天然氣），而法國由於對核能的大規模應用，使得核能在能源結構上的占比達到38.7%，獨領風騷。同時，部分歐洲國家如挪威及瑞典，清潔能源占比已經超過50%。2010年，全球能源消費總量為119.78億噸油當量,，但到了2015年，全球能源消費總量達到131.47億噸油的當量，5年間增長了9.76%。

2016年，全球清潔能源平均為14.6%，我國清潔能源份額為13%，低於世界平均水平，也低於美工的14.7%。但是我國清潔能源發展迅速，從2012年至2016年全球平均增加了1.5%，但中國增加了3.7%，而美國僅增加1.2%，我國正在加快對新能源的使用步伐。從新能源總裝機容量來看，2011年總裝機容量為28917億千瓦，2016年達到了57511億千瓦，預計2017年能達到65993億千瓦，呈逐年上漲趨勢。

（2）新能源產業發展動態及趨勢

趨勢一：智慧能源產業鏈逐步形成，能源+互聯網概念逐步滲透。智慧地球作為2009年由國際學術界提出的新概念，其倡導的互聯互通改變人類世界的運行方式涉及數十億人的工作和生活。而智慧能源也是當中重要的一環。

目前，我國智慧能源金城和能源互聯網的工作進展迅速，2013年11月“智慧能源產業技術創新戰略聯盟”成立，2015年2月“全國智慧能源公共服務雲平臺”啟用，2015年3月IEEE1888倍ISO/IEC納為能源互聯網產業國際標準。智慧能源產業正一步步朝著可持續發展能源體系邁進。同時，智慧能源的相關產業鏈也逐漸形成，上遊包括Intel、Cisco、中國電信等企業加入，中下遊有哲達、中能興科等一批新型節能技術服務產業群。未來，能源+互聯網的概念將持續滲透，智慧能源發展潛力巨大。

趨勢二：全球風電強國聚焦海上風電，我國海上風電在政策推動下加速發展。海上風電技術開發相較陸地風電晚，且運行環境復雜、開發難度較高，因而開發十分有限。但海上風能由於具有資源豐富、發電功率大、運行穩定等優勢近年來受到了全球風能強國的重點發展。目前，英國、德國等歐洲國家海上風電已經進入規模化發展階段，技術開發已日趨成熟。截至2016年末，全球海上風電裝機容量已達14.3吉瓦，而裝機容量前五名分別是英國、德國、中國、丹麥、荷蘭。其中英國占比接近40%，領跑全球。

我國海上風能資源豐富，據估計，我國海上風電資源約為7.5億千瓦，具有巨大的開發潛力。而目前我國海上風電較之陸地風電發展還相對滯後，並且我國沿海地區風能資源豐富，且電能消耗能力更強，更適合發展風電。從政策層面看，國家能源局發布了明確的海上風電規劃，根據《風電發展“十三五”》，重點推動江蘇、浙江、福建、廣東四省的海上風電建設，累計並網規模占全國規劃規模90%，同時積極推動天津、河北、上海等地區的海上風電建設。預計到2020年，全國海上風電開工建設規模達到10.05吉瓦。

趨勢三：我國重視棄光限電問題，分布式光伏發電迎來春天。我國光伏發電近年來的高速發展固然可喜，但由於光伏發電應用市場長期大力投資集中式光伏電站，因此使得棄光限電問題長期無法有效解決，而分布式光伏項目的發展也受到了阻礙。截至2016年，我國光伏發電累計裝機容量達到78吉瓦，但分布式占比僅15%，而集中式光伏電站裝機達到了85%，發展局勢極為不均衡。為此，國家能源局於2014年發布了《關於推進分布式光伏發電應用示範區建設的通知》，當中提及鼓勵社會投資分布式光伏發電應用示範區，並計劃簡歷多個示範區。而隨著新政的陸續出臺，分布式光伏發電勢必受到更多關註，未來有望實現高速發展。

趨勢四：我國核電技術領先，出海趨勢顯著。核電作為高端制造業的代表，具有極高的商業價值，而我國對於核電的開發及應用位居全球前列，已經具備對外貿易的實力。雖然日本福島核事故引發的危機使全球核電發展受到一定影響，但由於核電在溫室氣體減排中所起到的巨大作用和核電安全技術的進一步提升，許多國家和地區仍把核電作為能源結構調整的重要方向，國際核電市場依然廣闊。

近年來，我國核電出海動作頻繁，我國當前已經與30個國家簽訂了雙邊核能合作協定，技術應用優勢將為我國核電在海外收獲不俗的成果。同時，為了加強相關企業在“出海”過程中的溝通交流，以在國際競爭中形成合力，在國家有關部門推動下，中核、國核技、中廣核等發起成立了中國核電技術裝備“走出去”產業聯盟，它的成立在形式上為我國核電企業抱團出海提供了合作機制，將推動中國核電企業在國際市場上由“單兵作戰”進化為“強強聯合”。

（3）新能源產業投融資分析

新能源的投資風向總是受到化石能源的價格以及能源危機效應的影響。2011年，我國對新能源的投資熱度較高，案例數達到35例，而披露投資總金額為37.52億元，但隨著美國頁巖油革命以及OPEC對原油供應的提高，原油價格暴跌使得新能源的投資熱度迅速下降。

可以看出，2011-2014年我國對新能源的投資起伏較大。但到了2015年，由於新能源技術的逐步突破，規模化應用逐漸實現，以及化石能源價格的提升、人類危機意識的逐步提升等因素的共同促進下，新能源投資重新火爆。2015年共有67起投資案例發生，而總金額達到106億元。而2016年投資案例數達到69起，投資金額高達211.14億元。2017年僅一季度，披露投資總金額就達到了125.26億元，投資熱度持續提升。

從新能源投資地域上來看，2011至2017Q1期間，北上廣以及浙江、江蘇等發達地域最受投資者喜愛。從投資案例上看，北京市以77起居首，而上海與廣東則以49起並列第二。浙江以16起投資案例位居第三。從投資金額上看，廣東地區披露總投資金額達到160.73億元遠超其它，北京以52.66億元位居次席，上海則以39.72億元居於第三。

2011-2017Q1期間，我國新能源行業投資階段從案例上看，擴張期的投資案例達到119起，獨占鰲頭；成熟期則以68起投資案例居於第二；初創期則以42起投資案例位居第三。從披露總投資金額來看，2011-2017Q1期間四個階段的金額分布較為均勻，可見投資者對處於新能源各階段的企業均有涉及，投資張力較大，市場熱度高。其中，擴張期披露總投資金額以158.03億元居首，而初創期以136.03億元位居第二，種子期則以130.76億元居於第三，成熟期以125.31億元位居末席。

九、硬科技之七：智能制造領域發展分析

無人超市、無人駕駛、無人酒店、無人餐廳，一個個新詞在不斷沖擊著我們的眼球，就在2017年8月馬雲的無人工廠也來了。這裏沒有了埋頭苦幹的工人，取而代之的是不停往返的機械手以及地表穿插有序的軌道，原先200多人的工廠，如今只需20人就可以正常運轉。其實，現在很多企業都在踐行著智能化的改造，通過智能制造一步步讓中國的工廠變得更先進、更安全。

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。今後隨著互聯網的高速發展，大部分的商業邏輯都將摧毀重建，大部分的傳統企業都將重頭再來，以智能機器為代表的第四次工業革命正在來臨。

（1）智能制造產業發展階段分析

能制造發展需經歷自動化、信息化、互聯化、智能化四個階段。自動化是淘汰低自動化水平的設備，升級為高自動化水平的智能裝備的過程；信息化是指產品、服務由物理到信息網絡，智能化元件參與提高產品信息處理能力；互聯化是建設工廠物聯網、服務網、數據網、工廠間互聯網，裝備實現集成；智能化則是通過傳感器和機器視覺等技術實現智能決策。

我國目前仍處於“工業2.0”（電氣化）的後期階段,“工業3.0”（信息化）還待普及，“工業4.0”正在嘗試盡可能做一些示範，制造的自動化和信息化正在逐步布局。

智能制造體系是基於新一代信息技術，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節，是先進制造過程、系統與模式的總稱。

智能制造過程是指通過自動化裝備：機器人、高端數控機床、自動化集成裝備及通信技術實現生產自動化，並能夠通過各類數據采集技術，如傳感器、RFID、機器視覺等，以及應用通信互聯手段如工業物聯網，將數據連接至智能控制系統（MES、DCS、PLC 等），並將數據應用於企業統一管理控制平臺（ERP 等），從而提供最優化的生產方案、協同制造和設計、個性化定制，最終實現智能化生產。

（2）智能制造產業前沿技術

智能制造產業發展迅速，涵蓋領域非常廣泛。在自動化設備、工業信息化、智能生產等領域更是日新月異做出了突出的貢獻。3D打印、機器人工廠等等已經逐漸進入到生活當中，不再是遙不可及。

增材制造技術及微型3D打印技術：增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗稱3D打印，是融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎，通過軟件與數控系統將專用材料，按照一定方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。相對於傳統的、對原材料去除－切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法，從無到有。這使得過去受到傳統制造方式的約束，而無法實現的復雜結構件制造變為可能。

打印技術已逐漸應用於我們的日常生活中，不論在家具制造還是工業中都起到了巨大的作用。一方面，建築業、家具業、船舶業等領域正不斷追求能夠生產更大尺寸零部件的3D打印設備；另一方面，醫療、電子等產業則在持續探索更精微的3D打印產品，致力於讓3D打印機在納米級的制作過程中遊刃有余。微型的3D打印技術便可以打印包括導電油墨和細胞等許多微小產品，對多個行業產生了重要影響，並有望打印出精密的電子設備和人體器官，開啟了3D打印的新篇章。

工業協作機器人：協作機器人（Collaborative Robot），指被設計成可以在協作區域內與人直接進行交互的機器人。種更加高效的工業機器人，具有超高的產線適應能力，能勝任很多種工作以及一些復雜的工作。將人工智能與機器人技術結合之後，使用者在“訓練”機器人進行生產操作的時候，進行編程也變得十分容易。

（3）智能制造產業投融資分析

總體來看，中國智能制造領域投資案例數量趨於穩定，投資金額逐年走高。2011-2013年，智能制造領域的投融資熱度相對比較冷淡，除了2012年北汽股份一筆32億元的融資拉高了當年的投資額。

從2015年開始，隨著《中國制造2025》的陸續推進，對智能制造行業政策上的不斷鼓勵，機構對智能制造企業的關註度也逐漸提升，同時也更加註重企業的質量：包括企業的規模，擁有的專利數量以及企業管理人員的整體素質上，具體反映為單筆案例的投資金額更高，偏好於二級市場一些相對較為成熟的企業上。2017年第一季度的投資額已經接近2015年的總投資額，表明機構對於該領域仍然持續看好。

投資機構更傾向於擁有一定技術壁壘與成熟商業模式的企業。早期輪次上，投資機構偏好A輪投資，一方面這些企業擁有一定的技術背景或是在細分領域上已經有所紮根，另一方面其未來潛力較大，如果機構能夠成功退出，能夠帶來的回報十分豐厚。從投資金額上看，機構熱衷於投資上市定增，一方面也是2015年A股經歷了大牛市，在定增監管收緊之前的投資收益顯著，另一方面，我國智能制造的上市公司通常具有優秀的技術底蘊，其中一些實力強大的國企也是受“中國制造2025”戰略最為直接的受益者。

從投資機構投資的企業來看，多以成熟期為主，因為制造業是強調技術沈澱和標準化運作的行業，我國諸多優質的企業，在智能制造領域上堅持走自主研發，創新突破的道路並且取得了相當的成績，如科德數控的五軸數控機床，埃斯頓的工業機器人等。新興的智能制造企業更多的停留在熱點概念階段，因而投資機構更加青睞於上市或者新三板掛牌企業，他們已經在市場上口碑良好且掌握了較為成熟的核心技術。

十、硬科技之八：航空航天領域發展分析

2015年，中國兵工集團與阿裏巴巴集團各出資50%設立千尋位置網絡有限公司，公司理念是“互聯網＋位置（北鬥）”，通過北鬥地基一張網的整合與建設，構建位置服務雲平臺，以滿足國家、行業、大眾市場對精準位置服務的需求。此番互聯網巨頭的入場，北鬥產業鏈將有望脫離研發企業散亂的格局，開始邁入兼並整合期。

航空航天作為一個以現代科學為基礎的高新技術產業，向來是國民經濟和國防建設的重要組成部分，我國從“十五”到“十二五”以來，一直秉持“寓軍於民”的政策，大力發展軍用航空航天行業，進行軍制改革，並且在軍事航空航天實力雙方面實現巨大飛躍。

“航空”是指飛行器在地球大氣層中的航行活動，可細分為多個獨立的行業和領域，例如航空制造業、民用航空業等；“航天”又稱空間飛行、宇宙航行，泛指航天器在地球大氣層外的航行活動，大體分為載人航天和不載人航天兩大類。概括來看，“航空”在大氣層內，而“航天”在大氣層外。

（1）航空工業發展概述

航空工業是研制、生產和修理航空器的工業，是典型的知識、技術和資金密集型產業，產品和工藝高度精密，屬於現代科技成果的綜合，也屬於軍民結合型工業，反映了一個國家科技和工業的發展水平。

隨著航空技術的發展，現代飛機已經由最初的由機體、發動機及簡單操作系統構成的飛行機器演變成為綜合機體技術、發動機推進技術和機載輔機技術於一體的航空運載平臺。其中，飛機結構設計與強度、航空材料、航空動力、航空電氣工程、航空推進系統、飛行控制系統、慣性組合導航系統、航空電子、人機與環境工程、航空儀表與測試、應急救生、航空維修工程等等都是航空工業中很復雜的系統，涉及專業的航空技術，可以說航空產業是“制造業之花”，集制造業先進技術於一體。

（2）航天工業市場分析

2015年12月，太空探索技術公司（SpaceX）成功回收了發射出去的火箭，成為人類航空航天技術史上劃時代的一天。未來，巨型充氣式空間站會讓人類實現旅居太空的夢想，讓太空探索行進更遠。這些都將成為未來航空航天的發展大趨勢。人類探索天空的腳步不曾停歇，依靠這些新科技，我們將會探索更廣闊的宇宙。

（3）航空航天工業投融資情況分析

航空航天行業一直都被全球投資家所關註。2016年底，衛星行業美國衛星初創企業OneWeb完成了12億美元的融資，其中孫正義投資10億美金，計劃發射800顆小衛星，布局衛星互聯網。航天行業方面，巴菲特以370億美金收購了飛機零部件以及能源生產設備制造商精密機件公司(Precision Castparts Corp)，這也是巴菲特有史以來的最大收購案。

在外國投資者關註的同時，我國航空航天行業的投融資在“十三五”的影響下出現了較大幅度增長。2015年達到了23.40億元的披露總投資額，案例數達到了82起。而作為“十三五”元年的2016年，投資熱度得到了保持，披露投資金額為27.3億元，案例數為71起。2017年一季度，中國航空公司、易方達基金、中國航空油料集團公司等聯合投資中國國際航空股份有限公司112.18億元人民幣，由於金額數量較大，因而直線推動了2017一季度總披露投資金額，使得其遠超其它年份。

從地域上看，在北上廣以及浙江地區發達的經濟依托下，航空航天投資熱度遠超其它，廣東地區則以126.28億元的披露投資額獨占鰲頭。

航空航天行業具有極高的門檻並且擁有較長的投資周期，所以投資者往往更傾向於成熟期的投資。2011-2017Q1年期間，投資者對航空航天行業處於成熟期的企業披露投資金額達到了190.01億元，一枝獨秀，案例數為58起。而擴張期的投資案例數達到了82起，位居第一。可以看出，投資者對航空航天行業投資態度謹慎，擴張期及成熟期受到青睞。

【重磅】2018中國八大前沿硬科技產業分析