国务院发展研究中心
未来产业是由新一轮科技革命孕育催生,目前尚处于技术突破关键期或商业化探索导入期,未来5~10年内具备较大增长潜力或较强战略性影响的新产业形态。从近年来集中涌现的新技术、新业态及其未来趋势出发,基于技术颠覆性、产业战略性、辐射带动能力和潜在经济社会效应等衡量指标,借鉴发达国家未来产业布局,结合中国战略需求与产业基础,我们认为未来智能、量子信息、未来网络、未来材料、低碳能源、生命健康、未来空间等重点发展领域,以及这些领域内的一些热点新技术和新业态值得关注。综合国内外智库的数据预测,结合行业组织、龙头企业和专家的判断,初步估算,2030年中国未来产业7大重点领域市场总规模有望达到约10万亿元。当然,各领域技术演进方向存在不确定性,今后可能将继续涌现出更多的未来产业新赛道,重点领域和热点方向还会根据技术发展变化情况动态调整。
未来材料
未来材料是改变产品基本性能和生产方式的基础,热点方向包括石墨烯材料、超导材料、未来新能源材料、新一代半导体材料等。2030 年中国市场规模有望达到1.2 万亿元。
石墨烯材料是碳原子以特定排列方式组成的新材料,是世界上已知最薄、最硬的材料,具有优异的光、电、力学特性,在能源、生物医药、电子信息等领域有广阔的应用前景。中国石墨烯材料发展刚起步,2023 年市场规模不到500亿元,预计将在2030年左右进入拓展期,高性能装备、柔性电子、传感器等领域应用将迎来快速增长。应加强高导电石墨烯铜基复合材料、石墨烯电极材料等关键核心技术攻关; 加快推动石墨烯材料在上述重点领域的应用,提高石墨烯新材料首批次应用保险补偿力度。
超导材料是低温条件下呈现零电阻和完全抗磁性的新材料,主要应用于能源电力、医疗健康、大科学工程等领域。目前,中国高温超导处于研发和实验阶段,室温超导尚在理论可行阶段。应加强超导领域基础研究,建立多学科交叉融合的超导材料科研平台;推动铋系、钇系等超导材料逐步实现低成本制取;积极参与国际合作交流。
未来新能源材料是助推未来能源再次实现变革的新材料,包括钙钛矿、固态锂电池材料等。当前该产业正在产业化示范阶段,预计2030年将广泛应用于新能源领域并实现效率大幅提升。应鼓励多种技术路线并行探索,支持龙头企业牵头组织联合创新共同体,采取“揭榜挂帅”等方式进行前沿技术攻关;鼓励开展固态电池搭载与示范运营,加速产业化应用。
新一代半导体材料是指碳化硅、氮化镓、氧化镓等材料,具有高频、高速、大功率、耐高压、低功耗等特性,适合制作大功率、高温及高频状态下的电子器件,主要应用于新能源、电子电器、通信等领域。当前该产业处于发展导入期,预计将在 2030 年左右进入拓展期。应加强大尺寸氧化镓晶圆衬底等技术攻关;对已经初步实现国产化的碳化硅、氮化镓材料,鼓励半导体及终端行业对其加快认证与使用。
低碳能源
低碳能源对于应对全球气候变化、促进经济社会低碳转型具有重大意义,重点发展方向包括氢能、先进核能、新型储能以及碳捕集、利用与封存(CCUS)等。2030年中国该产业市场规模有望达到1.6万亿元,支撑非化石能源消费比重达到25%以上。
氢能是清洁低碳的优质二次能源,主要应用于工业、交通、建筑和电力领域。目前,多数绿氢项目尚处于规划建设阶段,2030年氢气需求量有望突破3500万吨,在终端能源中占比达到5%。应加强高效率低成本电解水制氢、长距离大规模储运、加氢站关键设备等技术研发;支持氢燃料电池汽车示范运营,加快输氢管道和加氢站建设;参考碳交易价格对绿氢生产和使用进行补贴。
先进核能包括第四代核电和可控核聚变等,是未来理想的基荷能源和人类实现能源自由的希望所在,主要应用于供电供热供气、海水淡化、造船等领域,受到世界各国普遍重视。目前,中国第四代核电开始商业化运营,可控核聚变尚处于研究和试验阶段。应支持龙头企业提高核电乏燃料后处理能力,发展智能核电技术;积极参与核聚变研发国际合作,共建、共享国际热核聚变实验堆成果。
新型储能包括新型电池储能、压缩空气储能、氢(氨)储能等,将广泛应用于电力系统、家庭、工业、市政等领域。当前该产业总体上处于导入期,预计2030年实现规模化,带动上下游万亿级产业发展。应加快新型储能技术攻关,推动储能向大容量、长时间、高可靠性发展;鼓励电网侧和用户侧储能发展,允许新型储能企业作为独立主体进入电力市场。
CCUS即通过物理或化学方式捕捉二氧化碳,然后再进行利用或封存,是促进燃煤发电、石油化工、钢铁冶炼等行业低碳发展的关键技术。目前,中国企业与跨国公司相比存在一定技术差距,2030年将广泛应用于煤炭、石化、钢铁等高耗能行业,2050 年减排贡献将达10亿~30亿吨。可积极开展CCUS技术研发,鼓励新增高排放项目增加CCUS装置,尽早实现低成本大规模商用。
生命健康
生命科学是比肩人工智能、可能带来颠覆性创新的重要科技领域,重点发展方向包括合成生物、脑机接口、细胞和基因治疗等。目前分别处于商业化初期和临床试验阶段,未来5~10年将进入规模化增长阶段,预计2030年中国市场规模超过5000亿元。
合成生物是利用基因编辑重组技术设计制造生物体的技术,能够广泛替代化学材料,主要用于农产品、材料、生物医药等领域。麦肯锡预测未来全球60%的产品可由生物法合成,2030—2040年每年带来的经济价值将达到1.8万亿~3.6万亿美元。可尽快出台合成生物应用安全技术标准,完善检验检测体系;放宽非食用合成生物产品和国外已上市的合成生物食品准入限制;以早期介入和跟随式监管方式加强合成生物药品监管。
脑机接口是将大脑与外部设备直接连接、实现人机信息交互的技术,能恢复、替代和增强人体功能,主要用于医疗健康领域。当前中国侵入式脑机接口尚未开放临床试验,非侵入式脑机接口开始商业化;2030年有望进入小规模量产的导入期。可加快突破脑机融合、类脑芯片等技术,制定脑机接口评价和伦理标准,研究放开侵入式脑机接口临床试验审批,制定相关医疗器械审批办法。
细胞和基因治疗被誉为“未来医学新支柱”,是通过改变细胞和基因来实现精准治疗的技术,主要用于治疗癌症、遗传性和免疫系统等疑难罕见疾病,优势在于能治愈且疗效持久。当前该产业处于商业化初期,预计 5~10年后进入规模化增长阶段。可加快细胞疗法所用试剂和材料国产化替代,推动细胞药品进入国家医保采购目录;加快完善基因测序技术标准,明确检测机构和人员准入条件。