来源:民航资源网

原文链接:全球商业航空机上互联飞机超过9300架_民航资源网

全球来看,截止2021年底,全球共有约9300架互联飞机;基于高通量卫星方案飞机为6960架,其中Ku卫星飞机4710架,Ka卫星飞机2250架;基于ATG(Air-to-ground)方案飞机为1500架(主要在北美)。2021年新增装机主要为Ka方案,约300架,Ku方案有部分装机,但是Ku机队总量比2020年略有减少,ATG方案没有新增。

北美地区,截止2021年底,互联飞机总数5250架;基于高通量卫星方案飞机为3950架(Ku:2461,Ka:1489);基于ATG方案的飞机数量为1300架;

欧洲地区,截止2021年底,互联飞机总数1220架,基于高通量卫星方案飞机为855架(Ku:670,Ka:185);基于ATG(EAN-European Aviation Network,欧洲航空网络)方案的飞机数量为250架;

截止2022年5月,中国已装机并可提供互联服务的飞机数量为221架,占中国民航飞机总数4054架的5.4%。100%为卫星连接方案, ATG没有商用案例。

全球发展趋势(2018-2028年)

EuroConsult研究显示,从2018年到2028年,采用卫星作为互联技术的民航飞机数量将继续快速增长,尤其是Ka卫星技术将占主导地位,占比将超过50%。从全球范围来看,ATG方案在未来十年内增长几乎为零。

参考信息:

[1] Prospect for in-Flight Entertainment & Connectivity, EuroConsult, 2018,2021

[2] 2021 年民航行业发展统计公报,中国民用航空局,2022.05

[3] https://www.telekom.com/en/media/media-information/archive/ean-for-250-airplanes-616136, 2021.01.19

[4] Gogo annual report, 2021

以下文章来源于中关村科学城 ,作者新媒体工作室

原文链接:专精特新|空中“新基建”,着眼地空互联!

飞天导读:“专精特新”不仅意味着在这个领域持续深耕,专注专业,还意味着一开始就要向国际的高标准看齐。作为民用航空电子系统领域的领先企业及北京市“专精特新”企业,飞天联合一直恪守初心,以国际一流的标准进行研发设计、生产制造,致力于为全球客户提供高质量的产品和服务。近日,中关村科学城对包括飞天联合在内的一批专精特新企业进行了报道,以下为报道原文。特别感谢中关村科学城对飞天联合的支持。

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A:你的梦想是什么?

B:给长城贴瓷砖,给赤道镶金边,给飞机装倒挡,给太平洋加栏杆…

A:倒挡暂时加不了,但是给飞机装个wifi问题不大!

B:真的吗?

A:安排!

今天介绍的这家企业有

一项重要的产品就是给飞机装wifi

(机载高速互联网系统)

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TA是谁?

C919机载娱乐系统供应方,

从FAA到EASA到CAAC认证攒个遍的考证狂,

“基于高通量卫星的前后舱协同应用”的提出方和践行者。

集航空电子产品研发设计、生产制造、系统集成、运维服务于一体的硬科技公司,

赋能航空飞行的数字化和智能化,使航空出行更舒适、更智能、更安全的

——飞天联合

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别的先不说,学霸就是证多

航电领域是一个被国外公司长期垄断的领域,

门槛高,周期长,国内参与的企业很少。

在市场上面临的还是来自于国际巨头的竞争,

“专精特新”不仅意味着在这个领域持续深耕,专注专业,

还意味着一开始就要向国际的高标准看齐。

2020年,继获美国联邦航空局FAASTC适航认证之后,

飞天联合(FTS)XstreamSAT机上卫星系统

正式取得中国民用航空局颁发的补充型号合格证认定(CAACVSTC)

——标志该套系统可以在中国注册的民航客机上安装运行。

在此之前,仅欧美企业的类似机载电子产品,

集齐CAAC(中国民用航空局)、EASA(欧洲航空安全局)、FAA(美国联邦航空局),

全球三大适航体系产品认证,

自信一点怎么了!

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“基于高通量卫星的前后舱协同应用”空地互联

“互联飞机”不仅仅是乘客高速上网,

还包括了整个飞机前后舱的空地互联和智慧生态的构建。

宽带高容量卫星互联网技术

正在从提升飞机安全、优化运营效率、提升乘客体验、创新航旅产品等

诸多角度开始全新时代。

记住这个关键词:“基于高通量卫星的前后舱协同应用”,

它不仅可以为客舱提供高速互联网服务,

还能将前舱通信从窄带升级为宽带通信,

提升航空飞行安全和效率。

飞天联合正是“基于高通量卫星的前后舱协同应用”的提出方及解决方案提供方,

方案已于2021年在部分航空公司飞机上投入运营应用,运行效果良好。

“基于高通量卫星的前后舱协同应用”

被列为2022年“民航服务规划实施主体活动重点任务 ”之一。

在民航局的支持下,

未来将在民航业内得到更多的应用。

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好风凭借力,送网上青云

飞天联合的成绩不仅仅是机载卫星互联产品的代表,

更是我国高通量卫星实力的展示。

目前国际上高通量的GEO卫星(高轨道卫星)资源已经很丰富了,

中国也发射了自己的Ka高通量卫星,

未来几年中国的高通量GEO卫星容量将扩充到400G。

除了GEO卫星,LEO卫星(低轨道卫星)的发展也很迅速,

近来业内也在讨论LEO与高轨GEO卫星融合,

为飞机提供高速、低时延网络服务。

从全球民航业来看,网络化和智能化是一个大趋势。飞天联合认为,目前我国装载空地互联飞机距国际水平还有差距,在国家“十四五”以及智慧民航建设的战略规划下,有关部门也对机载网络建设提出了要求。随着国产大飞机的交付,届时还会产生增量的市场,存量和增量双浪叠加,从今年开始将快速发展、进入规模装机的时期。

在中关村科学城这片沃土,空天产业不仅有“未来可期”的市场空间,还有滋养企业成长的创新生态。近年来,海淀区通过“两区”政策赋能,放大“三区”叠加战略优势,为空天企业发展提供有力的政策支撑和专业化定制化的服务,也将为空天企业发展提供更强助力。

好风凭借力,希望飞天联合在海淀这片创新沃土上飞得更高

上月初,国际航空运输协会(IATA)总干事Willie Walsh在接受媒体采访时表示,航空业客运量的恢复正在加速,照这个趋势继续下去,行业在2023年将恢复到疫情爆发前的水平(也就是2019年同期水平),这比IATA之前预测的2024年要早了整整一年。

今年3月,IATA发布预测报告说,预计 2024 年客运总量将达 40 亿人次(多程联运旅客按照一人次计算),将超过新冠肺炎疫情前水平,达到 2019 年客运总量的 103%。

按地区来说,整个美洲地区的预期恢复程度最快,预计今年北美地区将恢复到疫情前的94%;其次是欧洲,将达到86%;中东地区也将达到81%。

海外:行业复苏加速,国际出行激增

整体来看,全球民航业已经开始复苏。

从CAPA发布的统计数字看,截止到2022年5月16日,除亚太地区外,其他各地区提供的乘客座位数已经无限接近于疫情前水平。

美国国内出行恢复先于国际出行,从2020年4月开始,美国国内市场总体呈现恢复趋势,2021年下半年与2019年同期客座率基本持平,而今年自2月底以来,客座率甚至超过了2019年。2021年11月8日,美国重开大门、取消入境禁令。美国最大航司美国航空(American Airlines)在2021年运输1.65亿名乘客,同比增长73%,已恢复至2019年的77%;美国西南航空(Southwest Airlines)甚至在2021年大力扭亏,实现盈利9.77亿美元。

自2022年5月起,欧洲各大航空公司的旅客量增长迅速。瑞安航空5月份的旅行人数达到了惊人的1540万,载客率为92%,超过了其历史上的任何月份;挪威航空5月平均运营64架飞机,比去年5月增长23倍,比上月增长10%;芬兰航空5月载客778300人次,比4月增加14.4%,比2021年同期增加840.3%;葡萄牙航空(TAP)首席执行官周二表示,目前的运力水平是疫情前的90%,目标是在2023年出现积极的经营业绩,在2025年实现净利润。

亚太地区由于国际旅行恢复较慢,总体恢复率相比欧美较低,IATA预测2022年将恢复到疫情前的68%。但是我们的邻国印度,由于国内客运量强劲而急剧复苏以及国际商业运营的恢复,有机构预计其2023 财年整体客运量将增至 疫情前水平的 96-97%。

全球民航出行量的快速复苏反映出旅客对于航空出行的强烈需求。

此外,各国也在积极推出新的鼓励出行的政策。截止到6月1日,全球已有62个国家取消了对入境人员的健康要求,意味着入境这些国家不再要求出示任何的COVID证书。美国商务部近期公布一项新战略《国家旅行及旅游战略》,旨在通过简化入境流程和推广更多不同的目的地,以提振受到疫情及政府旅行限制冲击的国际旅游业。

但同时,显然有些航司没有对民航业的快速复苏做好十足的准备,人手不足问题凸显。比如当地时间6月7日,英国航空宣布取消124架从伦敦希思罗机场起飞的航班,而易捷航空当天也取消了至少35架航班,据了解,由于疫情封锁和旅行限制,航空公司在过去两年不断裁员,而近期政府取消管控后,旅客出行人数显著增多,航空公司人员严重不足。由此可见,疫情不仅对航司的财务造成冲击,由供需失衡带来的管理问题对航司也是一个挑战。

中国:民航复苏在即,国际航班增班

中国民航根据国内疫情防控措施灵活调整行业运输,在全球率先触底反弹。2021年的国内航线全年旅客运输量已经达到2019年的75%。

近期受国内部分地区疫情影响,国内航班量及出行旅客数量有所下降,随着各地疫情防控取得积极进展,上海迎来全面复工、复产,多个城市实现复航,据飞常准大数据统计,端午期间(6月3-5日),国内航线实际执行客运航班量1.51万班,6月5日当天国内实际客运航班量2个多月来首次达到6000班以上。近期多个航空公司发布6月航班计划,按可比口径恢复至2019年同期的86.8%。值得注意的是,从各航司发布的6月航班计划来看,回国航班数量有所增加。

在国内“稳经济保增长促发展”的政策指引下,民航业也出台了多项政策支持行业稳定发展。5月26日,民航局会同财政部联合出台阶段性实施国内客运航班运行财政补贴政策,从5月21日至7月20日,对符合条件的国内客运航班给予补贴政策支持。6月8日,财政部下发的《关于预拨国内客运航班运行财政补贴资金(第一批)的通知》显示,国内客运航班运行财政补贴资金首批合计32.9亿元,其中西部地区预拨补贴金额最多,为15.2亿元。东部地区和中部地区预拨补贴金额为12.77亿元和4.9亿元。

总结

随着疫情的影响逐渐降低,各国开始逐渐开放国际出行,以及各项利好政策加持,中国以及全球民航业将进一步复苏,航空业已从疫情恢复迈向景气上行阶段。

注:图片来源于网络,如涉及权益请联系删除。

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2、【中国民航报】端午航班量环比增长50% 国内民航业复苏加快

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5、【民航资源网】机票预订飙升7倍 多家航司预测收入创史高 全球航空业积极复苏中!

6、【IATA】Air Passenger Numbers to Recover in 2024

7、【腾讯网】全球第 62 个取消所有 Covid 入境要求的国家

8、【BusinessToday.In】Int’l passenger traffic at Indian airports to hit 80-85% of pre-Covid level, says Icra

9、【民航资源网】32.9亿!第一批国内客运航班补贴资金来了

10、【新浪财经】航空:从疫后修复迈向景气上行

2月11日,中国民航新型智库平台(ATT)发布智库专家文章——《民航飞机数字化运营的发展》,文章认为,对于中国民航来说,实现飞机数字化运营,首先要解决两个问题,一个是实现飞机与地面之间信息的大带宽低成本实时交互传输的可用技术路线选择问题,一个是涉及到的飞机数据获取、地空通信等领域相关航电系统的研发、飞机改装和适航取证问题。作者在文章中对以上两个问题都进行了深度探讨。

原文链接:民航飞机数字化运营的发展-民航·新型智库

2021年12月22、23日,中国首届民航飞机数字化运营论坛在青岛举行,工信部、民航局、航空公司、飞机和设备制造商(ABC)、民航产业链各单位齐聚一堂,共商飞机数字化运营发展未来,建立民航飞机数字化运营生态。以下为峰会嘉宾精彩发言集锦:

原文链接:【行业深度】建立中国民航飞机数字化运营生态

关于中国民航新型智库平台(ATT)

上线于2019年,是中国民航局建立健全决策咨询制度,推动民航科学、民主决策,推进民航治理体系和治理能力现代化的新型智库综合服务平台。

注:封面图片来源于网络,如涉及权益,请联系删除。

作者:中国通信企业协会 顾问黄文玉

来源:中国民航网-民航新型智库

链接:民航飞机数字化运营的发展-民航·新型智库

当今时代,数字概念及其应用场景加快向经济社会生活的各个领域渗透,数字技术、数字经济、数字资产等数字化变革思潮和实践猛烈冲击传统行业运行和社会运转,5G、大数据、区块链、万物互联、人工智能等技术催生了波及越来越多领域的新模式、新业态,让人耳目一新。一直以来在人们心目中由“波音”“空客”领航、科技色彩鲜明的民航业也面临新的机遇和挑战。

飞机数字化运营是智慧民航建设的重要基础

在我国,面对世界百年未有之大变局以及多领域民航强国建设任务的提出和推进, 加之新冠肺炎疫情的巨大冲击,民航业数字化转型的重要意义和迫切性明显增加了。诸如航空运输安全及效率提升的客观要求、科技及管理创新内生动力的激发,以及行业传统思维定式的困惑、环境条件的变化及掣肘等,许多问题亟待解决又非一日之功。尽管智慧民航建设内涵丰富,涉及许多方面,但飞机作为民航运输的最基本和最重要的载体,加快实现其数字化运营无疑是落实智慧民航建设的重要力量。

实现飞机数字化运营,首先要解决飞机与地面之间信息的大带宽低成本实时交互传输问题。

传统上,民航飞机与地面及飞机间的语音和数据通信主要是通过高频(HF)、甚高频(VHF)通信系统和/或窄带通信卫星(SATCOM)实现的,比较典型的应用是现有飞机通信寻址与报告系统(ACARS)。其受限于传统空地通信技术,传输速率低、抗干扰能力差、无法满足大容量实时通信需求,例如飞机运行中产生的较大数量的飞机各系统状态参数以及机组和地面宽带通信需求等。同时,民航运输安全管理能力和运输周转能力的提升、技术保障服务体系的完善等方面都呼唤更强有力的空地通信。

近年来,高通量卫星和5G技术迅速发展,给民航空地宽带通信创造了有利条件,2017年发射成功的国产Ka高通量卫星中星16号和2020年发射成功的亚太6D高通量Ku卫星,速率比传统卫星大大提升。

以上讨论了实现飞机与地面宽带通信的链路问题,另外要解决的是如何获取飞机数据、并实现飞机数据高速实时下传的问题,涉及到机载航空电子系统的设计研发、飞机改装、适航取证等领域。

因为飞机部件哪怕是十分微小的改变都是要慎之又慎、受到严苛管制、通过CAAC、FAA、EASA等相关组织适航认证的。事实上,先进的空地通信系统一直被诸如柯林斯宇航(Collins)、霍尼韦尔(Honeywell)、泰雷兹(Thales)等美欧航电巨头把持着。在近年来中美贸易摩擦的背景下,引进高端技术变得扑朔迷离了,自立自强成了技术进步的首选。令人欣慰的是,青岛航空先行先试,大胆采用国内企业自主研发的机载软硬件设备和国产Ka波段高通量卫星网络,近两年先后在后舱和前舱应用方面取得成功,首开纪录。2020年7月,安装首套国产高速机上卫星互联网系统的青岛航空B-8442号客机正式投入商业运营;2021年9月,飞机实时数据地面应用平台在青岛航空运行中心(AOC)投入试运行。两项成果分别与后舱和前舱关联,依托的都是基于Ka波段高通量卫星的空地互联宽带通信系统,可以为每架飞机提供150Mbps宽带接入,以前后舱协同传输方式保障飞机QAR、EFB、ACARS等飞行运行管理及监管相关数据实时交互传输。系统可以适配全球主要GEO高通量卫星网络,并获得了CAAC、EASA、FAA全球三大适航体系产品认证。一年多的运营效果也得到了中国民航业界的认可。

此外,就空地通信链路技术环节而言,还有ATG(Air To Ground)可选,即构建专门的陆基空地通信网络,通过机载ATG设备为空中飞行器提供与地面的宽带通信。我们期望早日看到这方面国内产品适航和投入试点运营的报道。

空地互联宽带通信瓶颈的突破,将使飞机运营得到显著优化。其一,对于机组来说,电子飞行包(EFB)的重要性不言而喻。自1991年初美国联邦快递率先采用EFB以来,虽迭代至此,但运用起来仍有不尽如人意之处。事实上,EFB的主要问题并不是飞机上的硬件,而是及时可靠地将内容更新分发到飞机,通过具有实时数据能力的EFB查询航路及机场实时雷达回波图及各类实时气象资料,以及实时获得最新的航行情报。空地互联宽带通信链路使EFB可以以文字、照片、语音、视频等方式与地面实现即时通讯,并支持一键呼叫地面各支撑部门,地面人员帮助机组更加全面和准确地在空中做出飞行运行决策,尤其在紧急情况下,空地协同决策对飞行安全可能是非常关键的。

其二,航空公司运行控制中心(AOC)是航班运输生产的中枢,负责航班的编排调配、签派放行、飞行跟踪与动态监控、非正常情况的处置等,并协调相关部门实施运输飞行保障任务。为满足数字化安全、高效的运营要求,通过建立飞机实时数据地面应用平台,可以在与机组实现实时交互通信的同时,以每秒钟不少于一次的周期获得飞机运行状态监控数据,建立飞机状态数字重现甚至数字孪生飞机在地面实现同步“虚拟飞行”,获取数百组飞行参数实时数据,结合安全基线及阈值提前告警,实现实时数据反哺安全运行。并将数据分发给航空公司相关部门,从而实现更精准更全面的航班运行监控,助力飞行、机务、运控、安监、运标、信息等职能联动,提升特情协同处置能力。此外,还可以实现多数据源融合,形成可视化分析展现。中国首个前舱实时数据AOC大厅已正式投入使用。

其三、自从人们尝试在飞机客舱使用互联网服务以来,一直期待有和地面上网同样的感受,这种期待持续了十几年。直到上述青岛航空B-8442号飞机成为中国民航互联网宽带化应用新起点的标志,乘客终于可以在飞机上享受与地面移动互联网体验相同的各项手机APP服务了。同时,基于宽带通信,面向客舱服务和管理能力智能化升级的智能客舱解决方案也呼之欲出,使乘客得以感受越来越舒适的变化。

同心协力是飞机数字化运营进展的重要保障

“十四五”时期,我国将坚持创新驱动发展,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,这无疑也是智慧民航建设的要点。近年来,民航主管部门、航空公司、机场、飞机和设备制造商、民航产业链各单位、航电系统供应商及电信网络运营商、互联网及新科技企业等有关方面为此付出了不懈努力。尽管智慧民航建设内涵丰富,涉及许多方面,但飞机数字化运营当属重中之重,需要各方同心协力才能加快推进。

思想观念上要形成共识。由于历史原因,我国民航运输的飞机及相关系统主要是从国外引进的,对满足发展和民生需要发挥了积极作用。当历史发展向数字时代转型的今天,面对复杂多变的国际形势,推进飞机数字化运营如果仅靠从国外引进技术和设备显然是被动成分偏多了,难免遭遇掣肘。以我国不断优化的科技创新和进步的环境条件来看,中国企业完全有能力在飞机运营数字化涉及到的航电系统研发制造方面有所成就,赶超先进水平,以更有利的姿态参与国际合作。无论是航电企业还是航空公司,都应当强化这种自信并身体力行,推动和支持国产机载产品发展和应用。

民航运输是一个组织严密的复杂大系统,牵一发动全身,并且安全要求高,十分敏感。当一套新系统介入时,不光需要考察其本身技术的先进性、产品的适航性、还要考察其对现有运行规章(飞行标准)的符合性。民航主管部门及有关方面应积极鼓励技术和管理创新,及时做好有关标准和规范的“立、改、废”工作,从而保障民航运输及时采用科技进步和管理创新的最新成果,不断提高运输安全和效率水平,看齐“世界一流”。比如,2017年9月,中国民航局表示已经修改了相关规定,并制定相应评估方式,允许航空公司根据评估结果在航班上使用特定型号的电子设备。此举开启了航空互联网应用的“北京时间”。又如,在最近举行的中国首届民航飞机数字化运营峰会上,民航局飞标司表示支持将前后舱协同宽带卫星连接列为航行新技术,积极稳妥地推进前后舱协同应用,这对相关企业是极大的鼓舞。再如,根据民航现行规定,飞机在3000米以下时机上卫星互联网不能开机,这会导致前后舱协同应用在飞行关键阶段无法发挥提升运行安全的作用,“门到门”后舱服务也无从谈起。相信随着新技术实验的成熟,此类要求将作调整。总之,由于技术进步,一些规章失去了存在的基础或价值,主管部门唯有与时俱进,才能更好地充分发挥促进行业发展的积极作用。

近十年以来,我国的民用飞机产业以中国商飞公司为代表,以科技创新为旗帜,实现了喷气式商用飞机从无到有的历史性跨越,开启了大飞机产业从弱到强的历史征程。可以预想,在不久的将来会有越来越多的诸如C919、ARJ21、C929等国产飞机投入民航运营。在飞机的研发制造阶段,应能最大限度地吸收国内航电科技创新的最新成果,与航电企业展开深入广泛的合作,满足飞机数字化运营的最新需求。事实上,数字化、网络化、智能化也是国产民机的重要发展方向,是提升民机制造商核心竞争力的重要抓手。

飞机数字化运营将不断走向深入

经过近年来的辛勤探索,在国家数字经济总体战略及智慧民航建设目标的指引下,飞机数字化运营关键技术创新取得了卓有成效的进展。以实现空地互联宽带通信为基础,将可能使飞行、机务、运控、安监等环节所依赖的应用水平明显提升,从而更好地保障和提高运输安全和效率。同时,旅客也得以享受与地面相当的互联网通信服务。

然而,这里只是简要描述了飞机数字化运营的初期情形。就目前已经实现的技术突破而言,还需要在尽可能短的时期内得到业界的认同并协力推广应用,相应地实施管理方式及有关标准规范变革或调整。就业务需求而言,在技术研发及应用推广过程中,伴随外部环境变化及行业发展和管理要求的提高,对技术研发会不断提出新的要求。满足这些要求的过程就是技术进步的过程。

就技术研发本身而言,需要的迭代很难看到止境,可以分阶段来看,综合考虑应用场景、技术成熟度以及成本来制定每一阶段的技术路线,其中技术成熟度与民航对高安全和高可靠性的要求直接相关,而成本决定了技术是否可市场化推广,真正落地解决民航业的需求。比如,目前我们利用GEO高通量卫星实现了宽带空地通信,继续获得覆盖全面、带宽充裕、价格实惠的卫星资源是我们的热切期待。还有必要适时研究低轨道(LEO)卫星资源为我所用的可行性,以期充分利用卫星技术发展新成果。在技术研发之外,对应用需求的探索也是无穷无尽的,目前在后舱只实现了宽带互联网服务,智能客舱应用较少,还有待于花更大的力气,稳步提升航空旅客乘机感受的便利舒适和满意度。

智慧民航建设是民航业走向数字经济的重要标志,飞机数字化运营是务实推进智慧民航建设的重要基础。有理由期望,在民航业产业链各部分的共同努力下,飞机数字化运营一定能够不断取得优秀成果,带动全行业做强做优做大,早日实现多领域民航强国奋斗目标。

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2月5日,“国务院发展研究中心国际技术经济研究所”发布2022航空业趋势展望:2022年全球航空需求向好,航空市场将进入修复期;绿色技术、AI及数字技术继续深化航空领域应用

原文链接:2021年世界前沿科技发展态势总结及2022年趋势展望——航空篇

近日,“北京大学国际战略研究院课题组”发布的《技术领域的中美战略竞争:分析与展望》报告中提到“信息技术、人工智能、航空航天是当前中美技术竞争的三大代表性领域”,在分析航空航天领域的竞争态势时文章中提到“在依靠市场主体和服从商业逻辑的民用航空产业中,中国发展迅速,但劣势极为明显。”

原文链接:在集成电路、AI、航空航天等领域中美技术实力、人才培养对比及“技术脱钩”的现状与挑战

关于国务院发展研究中心国际技术经济研究所(IITE):

成立于1985年11月,是隶属国务院发展研究中心的非营利性研究机构,主要职能是研究我国经济、科技社会发展中重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界科技、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。主要出版物包括《世界前沿技术发展报告》、《环球财经》等。

关于北京大学国际战略研究院

成立于2007年5月,属北京大学领导,由北京大学国际关系学院进行管理。由外交部前部长李肇星担任名誉理事长。中心的成果形式包括不定期发表的《国际战略研究简报》、专题研究报告,以及每年一期的《中国国际战略评论》。2019年,北京大学国际战略研究院获聘为外交部政策研究课题重点合作单位。

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作者:张嘉毅

来源:全球技术地图

链接:2021年世界前沿科技发展态势总结及2022年趋势展望——航空篇

世界航空领域2021年态势总结

全球民用航空产业艰难复苏,多款新机实现首飞。在航空产业方面,全球航空业绩受新冠疫情影响暂未脱困,但已进入恢复期。据国际航空运输协会统计数据显示,2021年全球航空业亏损达518亿美元,同比亏损减少859亿美元。美国波音公司全年新机交付量超过300架,交付量同比翻倍。欧洲空客公司全年交付约600架飞机,营收达40亿欧元,营收同比翻倍。在新机首飞方面,美国波音737 MAX10于6月完成首飞,可搭载230名乘客,预计航程为6100千米;美国乔比航空公司的纯电动eVTOL产品S4全尺寸原型机完成首飞,飞行距离248千米,创造了全球纯电载人飞机单次充电的最远飞行距离记录。法国达索航空“猎鹰6X”公务机于3月完成首飞,最大航程10186千米,最高时速0.9马赫。

主要航空国家推进空中作战平台研发与技术验证,为夺取空中优势奠定基础。在有人战机方面,美国发布下一代战斗机F/A-XX作战概念设计,计划利用其替代F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机;美国F-15EX战斗机完成首飞,采用了数字技术,将大幅提升任务效能和战场生存力。俄罗斯正式列装苏-57战斗机,并为其配备新型“松鼠”有源相控阵雷达,以提供最大空域视场;俄罗斯首次展示“致胜”轻型隐身战斗机原型机,计划于2025年完成首批战机制造。英国将为“暴风”战斗机项目投资20亿英镑,并与意大利和瑞典共同开展“暴风”战斗机项目研究。法国、德国和西班牙共同研制“未来空战系统”项目的首架原型机,预计于2027年前完成原型机开发。日本启动下一代战机研发项目,并选定洛马公司为其提供集成技术支持,预计于2035年前实现部署。韩国公开首架KF-X战斗机项目原型机,其配备的主动电子扫描阵列雷达、红外探索与追踪及电子战装备均实现国产化。在无人战机方面,美国寻求开发下一代多功能无人机系统,使其具备侦察和护航等能力,以应对未来复杂的空战环境;美国通用原子公司推出新型无人机“莫哈韦”,该无人机可遂行侦察监视、火力打击等任务;美国“小精灵”无人机成功完成首次空中回收试验任务,为美军发展分布式空中作战提供关键技术支持。俄罗斯计划将苏-57战斗机与“猎人”侦察战斗无人机编队飞行,以提高航空航天部队的作战能力。英国授予势必锐航空系统公司3000万英镑合同,以开发“蚊子”忠诚僚机。欧盟为“欧洲无人机”计划提供1亿欧元支持,将开发双涡轮螺旋桨飞机,以摆脱对美国和以色列在无人机领域的依赖。

电推进和氢动力航空技术取得诸多进展。美国开始研制以液态氨作为燃料和冷却剂的涡轮电动航空推进系统;NASA与Electra.aero公司签署合同,以开展电动超短距起降(eSTOL)飞行器研发。英国罗罗公司的2.5兆瓦航空发电系统进入集成试验阶段,将用于混合电推进飞机和多电飞机的机电系统。法国泰雷兹、Drones-Center和ZenT公司利用一架由氢燃料电池技术驱动的无人机联合完成了演示飞行测试;空客公司在西班牙建立氢动力零排放飞机技术开发中心(ZEDC),将开发氢动力飞机使用的非推进动力装置和燃料电池冷却光纤控制系统。德国宇航中心开发多项可用于未来航空运输系统的新型技术,包括新型飞机减排/降噪配置、电动/混动推进系统等。

航空技术与人工智能融合不断深化。美国国防部发布商业算法征询书,寻求创建一种无人机系统自动化网络,使无人机机群在飞行中实现协同工作,以推动自主系统持续发展;美国利用MQ-20无人机对“天空博格人”自主核心系统完成协同飞行测试,证明了该系统对多种无人机的适用性;美空军研究实验室启动“临战”项目,寻求结合人工智能与游戏交互技术,以提高指挥官决策速度。俄罗斯开发无人攻击机“蜂群”系统,利用人工智能实现对各类无人机和“蜂群”编队的操控能力。德国亨索尔特公司与汉堡海尔马特·斯克米特大学展开合作,利用人工合成模拟环境为德军开发无人机蜂群战术级人工智能快速决策系统“鬼把戏”,以加快军事行动决策速度。

世界航空领域2022年趋势

展望全球航空需求向好,航空市场将进入修复期。在疫苗大面积接种和各国管制措施逐渐放宽的背景下,跨区域流动逐渐增加,航空市场需求逐步恢复。国际航空运输协会发布《2020-2022年全球航空业展望》报告预测,2022年,全球航空客运总量将由2021年的23亿人次增长至34亿人次,恢复至2019年(疫情前)的61%;航空货运需求将继续保持强劲增长态势,2022年需求水平同比将增长4.6%。波音公司表示,美国、印度和巴西等国的国内航空客运市场将在2022年中期或末期恢复到2019年水平。美国银行发布调查报告指出,2022年全球商务旅行和国际旅行有望迎来全面复苏。

碳治理下绿色技术将成为引领航空发展的新方向。在全球能源转型的背景下,绿色航空作为航空业可持续发展的重要趋势,已成为世界航空业未来投资发展的重点。空客、波音等七家航空制造商的首席技术官发布联合声明,将于2022年继续支持可持续航空燃料和绿色制氢能力开发,推动航空业的可持续发展,力争在2050年前实现航空运输行动小组(ATAG)提出的航空业净零碳排放目标。英国航空技术研究院计划于2022年通过“零排放飞行”项目发布氢能飞机的详细调研和规划报告,并将研发使用绿色液氢为燃料的远程干线客机。加拿大将为绿色航空战略项目投资20亿加元(约合15.7亿美元),以推进混合电动飞机发动机、混合电动直升机、推进电动教练机等项目研发,促进加拿大航空产业转型发展。

航空强国将持续推进人工智能、数字技术在航空领域的应用拓展。美国将成立“数字转型技术和流程”工业界联盟,以支持空军装备司令部的数字工程和制造工作;美国柯林斯宇航公司设立客户体验中心,将通过数字化演示、交互式数字化演习、沉浸式驾驶模拟等创新手段获取装备运行状态、飞行员/机组人员操控状态等数据信息,帮助军队高层进行采购投资决策。俄罗斯计划于2022年利用“猎人”原型机测试人工智能技术,以加强对目标的精确打击能力。英国BAE公司将于2022年研发数字和物理基础设施,通过虚拟测试和模拟降低“暴风”未来空战系统生产成本。日本防卫省计划为下一代战斗机研发具有人工智能系统的自主无人机,以协助有人机探测敌方战斗机和导弹等威胁目标。

作者:北京大学国际战略研究院课题组

来源:EETOP

链接:在集成电路、AI、航空航天等领域中美技术实力、人才培养对比及“技术脱钩”的现状与挑战

自2017年底以来,美国对华政策发生重大转变,贸易摩擦和技术竞争逐渐成为两国关系的焦点。中国力争加强自主创新能力,掌握关键核心技术,做创新型大国。美国则以“中方强制美企技术转让,盗窃美方知识产权”等为由,对中国进行压制。先进技术成为中美之间竞争和较量的主要舞台。

一、中美技术力量对比的总体分析

近些年来,中国的整体技术实力逐步增强,成为有影响力的科技大国。然而,从科技大国到科技强国,中国还有很长的路要走。无论是从横向范围还是纵向差距看,美国技术实力依然全球领先。一些关键性基础指标反映了中美技术实力对比的基本态势:

(一)知识创造是衡量科技实力的基础指标,直观体现为科学技术论文发文量和引用量。包括自然指数在内的多项权威统计数据显示,近年来,从会议论文、同行评议期刊文章的数量来看,中国持续快速增长,与美国的差距不断缩小,甚至在一些排名中已经超越美国。然而,在高被引论文数量和原创性上,中国仍较大幅度落后于美国。

(二)财力投入是技术创新的基础。在研发支出总额上,美国长期处于世界首位。2008年以来中国的研发支出迅速增加,年均增长幅度远高于其他国家,大有追平甚至超过美国的态势。中国的研发强度快速加大,但与美国相比,尚存一定差距。中国对基础研究的投入金额和比例仍远低于美国。

(三)技术竞争的核心在于人才,高等教育水平和科研环境优劣是考验国家能否吸引、留住人才的关键。目前,中国在研发人员和潜在研发人员数量上取得领先。预计到2025年,中国的STEM博士毕业生人数将接近美国的两倍。然而,美国在保证一定数量的前提下,具有相当程度的质量优势。在各类排名中,美国高等教育具有压倒性优势。受美国政府禁令和新冠疫情的影响,近两年在美学习的国际学生数量总体有所下降,但美国仍是国际学生首选的留学目的地。其相对宽松和鼓励创新的科研环境也为科技人才所青睐,相当数量的海外学生在美国高校获得STEM专业博士学位后选择留美发展。

(四)专利申请与转化在一定程度上体现国家的技术产出规模。中国在年度专利申请量(包括“申请人为本国国籍的专利申请量”和反映专利质量的“PCT专利申请量”)上已经超过美国,在专利有效量上与美国的差距逐渐缩小。然而,美国的专利技术领域分布较为全面、质量高,中国的专利结构则较为单一、质量较低。在专利转化率和转化效率方面,中国与美国尚存显著差距,但逐步缩小的趋势渐显。

(五)参与和主导国际标准制定的程度是国家技术创新水平和产业综合竞争力的体现。美国主导了近几十年国际技术标准的制定,且在市场上形成体系优势,具有很大的话语权。随着国内技术进步和产业发展,中国加快参与国际标准制定的步伐,在某些工业领域实现了“点的突破”。总体而言,中国在一些关键指标上取得革命性突破,中美总体差距不断缩小,但美国仍保持着全局性和关键性优势。需要强调的是,这些关键指标只能在一定程度上反映中美在基础研究和应用领域的一般态势,无法全面准确地展示中美技术力量对比的现状与未来。由于技术力量的增减与创新能力直接相关,而创新具有非线性特征,任何一项指标都可能在创新过程中产生偏差。因此,哪怕对所有的指标进行对比分析,我们仍不能简单地将其视为技术力量的真实体现。国家创新是一项动态性的系统工程,涉及“政产学研用”各个层次的发展。在现代复杂的工业体系里,创新往往既非单个主体能够完成,也非单次能够实现。除上述指标外,生产者与用户之间的互动、战略决策等都深刻影响着创新能力和技术实力。信息技术、人工智能、航空航天是当前中美技术竞争的三大代表性领域。这三个领域不仅具有科技与经贸层面的重要性,而且直接关系到中美在国家安全与战略层面的互动。下文将分别对这三个领域进行重点分析。

二、信息技术领域

(一)中美技术实力对比

集成电路及专用设备、信息通信设备、操作系统及工业软件这三大领域是新一代信息技术产业发展的关键基础,也是中美在信息技术领域竞争的焦点。其中,集成电路为绝大多数信息技术提供硬件基础;通信设备是信息技术的核心媒介,也是集成电路最主要的应用领域之一;操作系统及工业软件则是构建各类信息技术及其产业生态的重要软件保障。三大领域连接紧密,相互影响。

集成电路产业具有全球高度分工、相互依赖的特点。美国虽在晶圆制造等环节依赖于外国企业,但依然具有整体技术优势;而美国政府也在试图通过加大对集成电路产业的投资来保持领先地位。相比之下,中国的集成电路产业正处在高速发展期,已基本实现产品领域全覆盖,但也存在企业多而不强、产业领域同质化发展和低水平重复建设现象严重、核心设备及零部件进口依赖度高等问题。

在信息通信领域,中美技术实力差距相对较小。其中,中国在第五代移动通信技术(5G)上具有一定的专利优势,并已开始布局和探索下一代技术;但近年来,美国也开始通过加大政府投资力度和与盟友合作等方式进行追赶。同时,中国企业虽然在各通信模块的设计上已具有业内顶尖水平,但在射频前端芯片等一些关键零部件上还受制于美日企业,自主可控能力有待进一步提升。

在各类操作系统上,美国都具有明显优势,并掌握内核等核心技术。相比之下,中国国内的自主操作系统虽占有一定市场份额,但整体缺乏核心竞争力。美国企业在多数工业软件分类中也保持领先地位。中国企业在经济管理等具有数据敏感性的软件上占据一定的国内市场份额,但在全球高端市场上始终难以突破;而在对信息技术发展较为关键的研发设计和通用工具类软件(如EDA软件)方面,中国与美国尚有较大差距。

(二)安全议题

近年来,中美之间因网络与数据安全发生的摩擦渐多,而这也使得信息技术议题日趋安全化。面对网络攻击,中美在近年来都遭受了许多损失;但考虑到潜在的技术封锁与安全产业成熟度,中国在大部分民用领域的网络与数据安全方面都需要做出更大努力。此外,美国在全球范围内以网络与数据安全为由打压华为等中国企业、渲染中国威胁,使得相关国际合作愈发困难,政治化、阵营化趋势显露。鉴于双边关系态势与两国的国内政治环境,中美对网络与数据安全的担忧及互信缺失在短期内将难以改善,技术竞争中的政治色彩也有可能随着双方加大投入而进一步加剧。

(三)技术人才培养与竞争

在集成电路、操作系统、工业软件等领域的人才培养上,中国存在着高端人才紧缺、复合型人才缺失的现象。虽然近来中国有多所大学成立了相关学院或专业、各级政府也积极推动产教融合,但在相关领域的产学研合作、科研、创业生态等方面,与美国的差距依然较大。  在信息技术的基础研究方面,中国高校在近年来取得了长足的进步,相关排名屡创新高,但美国高校在部分尖端技术领域依然具有一定的人才培养优势。

(四)技术标准与规范竞争 

信息技术领域的标准与规范主要指由相关国际行业协会或机制商议制定的指导性标准与规范。近年来,中国企业虽然在5G通信技术标准等较为重要且覆盖面广的领域实现了集中突破,但在存储器、车规级芯片等诸多细分领域的技术及产品标准上的国际话语权依然有限。此外,由于不具备先发优势,在由核心技术优势、市场普及度和用户接受度等因素构成的“软标准”方面,中国也相对落后于美国。

(五)“技术脱钩”的现状与挑战中美“技术脱钩”对中国信息技术产业影响巨大。当前,随着越来越多的中国实体受到美国制裁、华为等中企在国际市场频频受到美国打压,全球信息基础设施乃至技术发展都出现了“双轨化”的趋势。受制裁中国企业、机构的日常研发、经营都受到了限制,部分受制裁高校学生也难以赴美求学。在此背景下,一些未受制裁的中国实体与美国及其他国家的正常商业行为与合作交流也受到了阻碍。相比之下,“技术脱钩”在现阶段对美国信息技术产业的直接影响还不明显。

三、人工智能领域

(一)中美技术实力对比

在人工智能领域,中国和美国的科学技术实力遥遥领先于全球其他国家和地区。美国掌握着算力和算法上的优势,中国得益于国内庞大多样的大数据。当前中美人工智能实力可从三个方面来对比衡量。

在基础科研方面,中美人工智能科研论文的发表数量和被引用量旗鼓相当,但美国在原创性、开创性研究上优势明显。

在产业技术方面,美国是人工智能芯片、算法、机器学习等核心技术的原创方,至今仍大幅领先于进步快速的中国。得益于科学界开放的知识分享,中美在软件、模型、算法方面的差距有限。

在应用技术方面,中美各有千秋。中国基于海量数据积累和用户体验的优势,在产品带动研发的技术领域(如人脸识别、语音识别、计算机视觉、影像诊断技术)领先于美国。美国在生物合成、药物研发中引入机器学习技术,取得了重大突破。美国也领先推进人工智能技术的军事应用。(二)安全议题

在大国战略竞争加剧的背景下,人工智能领域的安全问题愈发突显,甚至有过度安全化、政治化的趋势。

在国家层面,人工智能的军事应用直接关乎国家的防务安全和军事力量,其商业应用则关系到经济繁荣和社会发展。特朗普政府和拜登政府都把人工智能提升到国家安全和发展的战略高度,将中国视为对美国长期技术优势的迫在眉睫的威胁。

在国内政治层面,由于一些机构和人士宣称2016年美国大选受到外国势力虚假信息和情报活动的干扰,人工智能首次与美国国内政治安全联系在一起,引起美国社会警觉。人工智能监控技术的成熟和普及,也引发美国对中国的人权状况、隐私安全、“数字威权”的批评。这些因素加重了中美人工智能技术竞争的意识形态色彩,也使得网络安全、数据安全和跨境传输、信息传播和舆论监管等议题的政治敏感度上升。

(三)技术人才培养与竞争

美国是全球人工智能专业人才接受高等教育和选择就业的首选地。在人才教育和培养上,美国高校更早建立了全套人工智能专业人才体系和实验室。中国在近三年才开始全力追赶,但仍差距甚远。

中国的人工智能从业群体的总数增长迅速,但是目前高端研发人才的数量远不及美国。中国是人工智能领域的本科储备人才的主要来源地,但并不是受欢迎的就业地。中国的顶尖人工智能人才中,有34%在国内就业,约56%在美国就业。去美国学习人工智能专业的中国人中,有88%毕业后在美国就业,只有10%回国就业。

尽管中美总体科技人才交流因特朗普政府的“政治化”处理而势头减弱,但是在人工智能领域,学术界依旧乐于开放共享科学成果。在人工智能领域,似乎没有因中美关系恶化而出现明显的华人科学家回国潮。

(四)技术标准与规范的竞争

人工智能为各国带来了共同的治理挑战,但围绕人工智能技术标准和治理规范的国际探讨彰显大国间的权力博弈和政治理念分歧。虽然在美国国内推进相关监管立法颇有难度,但美国积极参与有关技术治理和标准的国际讨论,强烈反对中方的任何提议。美国也寻求打造带有意识形态色彩的“民主技术联盟”,与所谓“志同道合”的国家在监管法规和标准制定上开展合作,来限制中国的人工智能技术应用及其国际推广。

中国在越发积极地开展科技外交,参与人工智能伦理、治理和技术标准的国际对话。但由于缺少中央相关部委间的统筹协调,中方代表在不同国际平台上的声音和参与度都存在不一致的情况。

(五)“技术脱钩”的现状与挑战

拜登政府依旧将人工智能视为对华战略竞争的核心技术领域之一,基本延续了特朗普时期的“脱钩”措施。然而,在美国政府的技术出口管制、投资审核等限制措施之外,中美企业和科学家在人工智能领域的合作交流始终没有中断。2021年3月美国人工智能国家安全委员会发布《最终报告》,建议采取“有针对性的隔离”措施来保障美国国家安全、开源技术生态和知识产权。可选措施无外乎更有针对性的出口管制和投资审核,降低对中国的技术依赖,推进符合美国价值观的国际技术标准和规范。这或许代表了当前美国政府的主流思路。

四、航空航天领域

(一)中美技术实力对比

当前,国际航空航天格局呈现出“一超多强”的特点。在航天领域的航天运输、载人航天、卫星导航与通信、深空探测等方面,美国绝对领先,中国则拥有独立的技术和装备体系,与欧、俄同为第二梯队。在航空领域的航空发动机、航空电子、航空材料等关键环节上,美国整体上保持领先,中国则发展迅速,与俄、英、法同为第二梯队。中美两国在航空航天领域相互依赖关系相对薄弱,技术与安全竞争逐渐升温,但是产业竞争关系高度不对称。

(二)安全议题 

空天安全是领空安全与太空安全的复合体。中美两国均出台将二者视为统一整体的“空天战略”。空天安全竞争集中于两大方面:其一是军用航空,以航空发动机、航空电子、导弹与导弹防御、高超音速武器为重点;其二是太空安全,以太空运输和态势感知能力为基础,以反卫星能力为热点。目前,美国在这两方面遥遥领先,中国在军用航空领域发展迅速,与俄罗斯、英国、法国同为第二梯队;在太空安全领域,中国可以和美、俄形成“准三极格局”。太空安全和核安全紧密勾连,高度复杂敏感。美国在占有明显空天军力优势的情况下,长期奉行“太空控制”学说,令中国感到威胁。美国还加速推动外空军事化。特朗普政府正式建立太空军,推出新版《防务太空战略》(Defense Space Strategy),明确将中国视为太空安全领域的假想敌。中国积极推进“空天一体”的防务能力建设,并与俄罗斯加强空天安全合作,共同提出反对外空军事化的行为规范,在联合国裁军会议上与美国频频交锋。

(三)技术人才培养与研发体制对比

长远来看,人才和研发体制是决定中美航空航天领域竞争力的基础因素。从人才培养机构的实力来看,美国大学占据天文学、空间科学、地球物理、大气科学等学科的全球前列,中国顶尖高校仅达到第二、三梯队的水准。在工程类学科上,中国高校则拥有一定优势。不过在资金投入和专业技术人员数量方面,美国远高于中国。在研发主体上,中国以“国家队”为主力,资金和技术资源集中。美国则是政府与民间主体并举,通过项目采购实现政企协同,同时由企业间竞争提供创新动力,近年来尤以SpaceX等新兴公司为翘楚。在研发过程上,中国自上世纪八十年代起借鉴西方科研管理体制,逐渐探索出比较成熟的“预研-试制-量产”机制,与美国同行已无本质区别。

(四)技术标准与规范的竞争

中美两国都是全球商业航天和民用航空产业的参与者,但是双方所占市场份额和竞争力悬殊。在商业航天方面,美国商业火箭发射能力独步全球,GPS占据全球卫星导航市场份额的六成以上,因而在这两个产业拥有最大话语权。在民用航空产业标准上,美国拥有世界最多的航空技术专利,中国虽然迅速缩小与美差距,但是核心专利有限,市场转化率不高,并且在民航客机发动机等关键领域仍依赖进口。美国还对制定全球民用航空标准的国际民航组织拥有巨大影响力。不过,近年来中国的北斗导航系统和民用无人机取得长足进步,国际市场份额迅速增加,中企大疆甚至成为全球头号民用无人机制造商,有望成为全球行业规则塑造者。

(五)“技术脱钩”的现状与挑战

由于《沃尔夫修正案》和瓦森纳机制的钳制,航空航天长期是中美两国合作基础最薄弱、相互依赖程度最低的高技术领域之一。在航天技术和军用航空领域,中国能在与美国接近“技术脱钩”的条件下独立发展出大而全的技术体系,虽然与美国相比存在时间滞后和质量差距,但是在大部分技术上没有“代差”,甚至在个别项目上可以等量齐观。然而,在依靠市场主体和服从商业逻辑的民用航空产业中,中国的劣势极为明显。中国基本依赖从美国等西方国家购买整机或核心部件,本国主要生产周边零部件,并且由于美国的投资审查、贸易限制和中国自身在产业链所处的位置,中国企业难以通过收购获取核心技术。

五、中美技术竞争展望

(一)技术力量对比的走向

关于中美技术力量“比拼”存在两类代表性观点。一类认为,中国即将在各项关键技术领域成为全球领导者。另一类认为,中国的科技实力被(严重)夸大,中国的创新环境尚不足以支撑持续的进步。上述三个领域的分析结果显示,中国在多项细分技术领域发展迅猛,努力追赶世界先进水平,在部分细分领域取得领先优势。然而,中国在一些细分领域的劣势仍十分明显,存在技术空白和“卡脖子”的现象。相对而言,美国领先的领域则比较全面,技术积淀深厚。本文认为,这基本上是中美在整体技术力量对比走向上的反映。以美国为对标,中国在技术上形成了多数领域“跟跑”,少数领域“并跑”,极少数领域“领跑”的基本态势。

美国在长期竞争和演进的过程中发展出一系列的制度安排和创新体系。虽然未来充满不确定性,但一段时期内美国仍将维持世界第一的科技强国地位。“摸着美国过河”是过去几十年中国乃至世界其他国家科技创新的一条重要经验。一旦失去美国这个目标,中国能否全方位持续引领科技创新是中国科学界一些学者的担忧。这种担忧并非源于对中国科学界与产业界自主创新能力的否定,而是来自于对美国科技水平和创新能力的长期观察和理性认识。

未来,中国可能在更多技术领域缩小与美国的代差,并在部分关键技术上实现“自主可控”,但实现全面超越是一个相当长的过程,且面临艰巨挑战。实际上,“中国超越美国”“中国持续落后于美国”“中美齐头并进”的局面在各个(细分)领域可能同时存在。目前,中国可能主要在通信技术、港口机械和轨道交通等领域领先于美国;在生物技术、农牧育种、精细化工、工业软件、芯片制造、医疗设备、民用航空发动机等(细分)领域,中国和美国的差距较大;在脑机技术、量子信息技术、人工智能等新兴技术领域,包括中美在内的许多国家都在调动资源,以竞争领先优势。

(二)“技术脱钩”的前景

“中美关系进入长期竞争共存的阶段,竞争为主,合作为辅。” 在这一背景下,未来美国极可能采取“精准脱钩”和“精准挂钩”的策略,即选出特定的战略技术领域,增强脱钩和挂钩的精准度,力争在国家安全、经济收益和技术优势上取得平衡。美方的基本思路是,在一些中国急需却又无法实现自给的核心技术上坚决脱钩;在两国水平相当的技术领域放松出口管制,因为脱钩“甚至可能使中国企业转向国内供应商,达到适得其反的效果”。

本届美国政府尚未完全确定“脱钩”的边界,但在芯片及其制造设备、人工智能等关键技术和产品上形成了一定的共识。“挂钩”的领域基本上限定在低技术和低附加值的产业。美国的“脱钩”战略还将伴随“民主国家科技联盟”的组建,试图将中国置于孤立无援的境地。这种与国家实力和国际秩序密切相关的政治领导力竞争,很大程度上深刻影响着中美技术力量对比的走向,大大增加了中国从第三国购买关键产品、获得先进技术和引进高端人才的难度。

技术脱钩的动力已经从单向发展成双向。中美双方的出发点各不相同,但走向了共同的目标,在客观上促成了“双向脱钩”的趋势。无论是技术还是产业层面,中美双方都面临“脱钩”带来的损失,而目前来看中国的损失可能更大。

在“技术危机感”蔓延于美国政界及美国严格实行对华技术出口管制的背景下,中方应以开放的学术交流机制、持续的研发投入、广泛的国际科技合作、扎实的人才体系建设、有效的科技成果转化和坚定的自主创新决心,力争稳住优势领域,保持落后领域的差距不被进一步拉大并尽可能缩小,在竞争激烈的新兴领域积极争夺优势地位。这可以成为当前中国应对“科技战”的一种战略思路。

小编心声

众所周知,在疫情期间,整个航空业承受了非常直接的压力。受疫情影响旅客出行量下降,尤其是通常情况下保障全年营收的春运、黄金周等客运高峰期与疫情前相比大大缩水,而航空公司作为重资产行业,运营的成本支出依然巨大,以至于航司在过去两年中持续承压。而航空业链条上的上下游企业,也不可避免的会受到资金回款、供货周期等的压力。即便如此,在写下这篇年终总结的时候,我依然对2022年充满信心和希望,这里面自然有部分来自于一个十多年的从业者的热情和底气,以及对这个行业的长期观察和学习,同时也有同行和机构给出的更加专业的预测和判断,更有国家近期发布的重磅利好政策的支撑。

下面从市场预期、行业趋势、政策法规几个方面来总结和分析,2022年航空业将会发生哪些新的变化。

01 多家机构对明年航空业给出复苏预期

本月,华创证券和浙商证券针对2022年航空业发布预测报告,两个机构不约而同地对明年航空业给出了市场复苏预期。

其中,华创证券的吴一凡认为,从需求端看,全球范围上疫情虽有反复,但随着疫苗接种率提升、特效药研发进展,总体处于恢复通道;而从航空供给侧来看,也是这篇报告讨论的重点,他类比了2009年10月-2010年的金融危机后供需结构调整后航空板块的上涨逻辑,认为供给侧的刚性制约将支撑本轮复苏周期。

他在投资分析中总结道:“看好民航业 2022 年起开启复苏之路。

强调观点,我们看好民航业 2022 年起开启复苏之路,航空股或存在系统性投资机遇,建议择机布局三大航,长期看好民营航空发展。

1)看好 2022 年航空业或存在系统性投资机遇。基于我们认为需求在经历不断积压后或在未来呈现相对爆发态势,行业供给则历经 20-21 连续两年的低增长,行业会从局部区 域、局部时段的阶段性供需缺口弹性转向全面推升价格弹性。

2)长期看好民营航空发展。春秋航空:公司凭借自身优质管理能力仍有望走出超越行业的龙头逻辑,持续强推;华夏航空:我们衡量中期维度看我国支线市场空间,及公司商业模式并未有本质性变化,当前持续关注公司逆境破局之举。

3)预计新冠特效药相关进展及国际航线预期会持续催化行业。“

浙商证券的李丹同样认为,受疫情影响、737max停飞等因素影响,目前航空运输行业的供给侧已经大幅下降,而需求侧目前恢复较快,随着疫苗接种、口服特效药研发、出入境限制逐渐放松等,需求侧还会进一步放量,带来航司强业绩弹性出现。

原文作者及报告链接:

1、航空运输业深度研究报告:看好民航业2022年开启复苏之路

报告出品方/作者:华创证券,吴一凡

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2、航空运输业2022年投资策略:在曲折中开启复苏之路

报告出品方/作者:浙商证券,李丹

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02 数字化带来航空业的新生

曾几何时,新闻上都是某某航司又买了多少架新飞机,或者是某书上全程直播某个土豪航司的超级奢华头等舱体验过程……然而一夜之间,整个航空业似乎都在讨论如何控制成本、如何提高燃油效率、如何给乘客提供全程无接触的飞行体验、如何让飞行更加绿色环保。很显然,这不仅是由于疫情给航司带来的压力,也来自于后疫情时代乘客出行习惯的改变,而抛开疫情这个突发事件来思考更深层次的问题,我们应该想到,人类进步,科技的变革给行业带来的应该是质的飞跃,而不应该仅仅停留在量的提升。就拿航空业来说,如果仅寄期望于几个节日的人流激增来提升客票收入,那么业务模式是非常不堪一击的,如果说这次的疫情对行业一些正向的启发的话,那就是在行业低迷期有更多时间思考和讨论如何利用数字化手段降低成本,如何解决航司间日益严重的同质化服务问题,如何创造更多收益点,如何提升飞行安全,如何用更少的燃油运输更多的旅客等问题。

12月22日、23日在中国青岛召开的中国首届民航飞机数字化运营峰会正是这样一场以数字化创新为核心聚焦行业关注的安全、效率等问题的行业盛会。会议邀请到了民航局总工程师殷时军、中国航材集团、中国商飞以及包括国东南在内的十余家国内主要航司参会,充分体现了行业对该领域的高度关注。

1、中国民航网专题报道(点击查看)

2、峰会深度报道(点击查看)

03 航空产业“国产化”时代来临

如果要以即将进入的2022年来给中国航空产业划分一个时代的话,那么一定是“国产化”的时代。

12月24日,中华人民共和国第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十二次会议修订通过了《中华人民共和国科学技术进步法》(中华人民共和国主席令(第一〇三号)),将于2022年1月1日起施行。

其中,第九十一条明确:

“对境内自然人、法人和非法人组织的科技创新产品、服务,在功能、质量等指标能够满足政府采购需求的条件下,政府采购应当购买;首次投放市场的,政府采购应当率先购买,不得以商业业绩为由予以限制。

政府采购的产品尚待研究开发的,通过订购方式实施。采购人应当优先采用竞争性方式确定科学技术研究开发机构、高等学校或者企业进行研究开发,产品研发合格后按约定采购。”

《科学技术进步法》还鼓励企业原始创新,第四十一条明确:国家鼓励企业加强原始创新,开展技术合作与交流,增加研究开发和技术创新的投入,自主确立研究开发课题,开展技术创新活动。国家鼓励企业对引进技术进行消化、吸收和再创新。企业开发新技术、新产品、新工艺发生的研究开发费用可以按照国家有关规定,税前列支并加计扣除,企业科学技术研究开发仪器、设备可以加速折旧。

在民用机载航电领域,主要被美国和法国的行业巨头所垄断,是主要的系统供应商。中国仅有零星几家企业具有面向全球市场供货的能力,产品获得美国联邦航空管理局(FAA)、欧洲航空安全局(EASA)适航认证的国内企业更少,原因是多方面的,行业本身的高壁垒及复杂性是一方面,另一方面,在高度市场化面前,新生的国产供应商即使获得了完整的适航认证,但是在品牌认知度建立之前,面对来自国外巨头的挤压仍然不占优势。《科学技术进步法》通过立法的形式鼓励政府采购国产设备,无疑将对民航航空电子领域产生深刻的影响,有利于解决民航电子“卡脖子”问题,有了政府先行示范,航司也就更愿意选择国产供应商产品,民航业国产生态就会更快建立起来。
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——因为热爱而坚持——

2018年经济危机后,中国民航业一直处于稳定高速增长的大道上。2020-2021疫情让情况发生了突变,但我们确信通过技术变革进行行业创新是社会持续发展的基本驱动力。目前,全球这轮数字化变革浪潮正是民航业的新机遇。

飞机作为航空公司最重要的资产之一,飞机数字化也将是航空公司这轮数字化转型的核心基础点

过去2年,航空业可以说经历了一场严酷的考验,但这种压力同时也迫使行业去自我提升和变革,从业者对未来也看得更清晰。2022年,我们期待飞机数字化为航空公司更快走出疫情影响提供帮助,更期待为民航业“智慧民航”以及“双碳”等全球可持续发展的中长期目标提供支撑。

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来源:泰伯网

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我国被“卡脖子”的不止有科学仪器,目前亟待自主化的几个领域包括芯片、工业母机(机床及配套)、工业软件等。


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12月24日,中华人民共和国第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十二次会议修订通过了《中华人民共和国科学技术进步法》,将于2022年1月1日起施行。

针对国产科学仪器,《科学技术进步法》大力鼓励政府采购。

其中,第九十一条明确:

对境内自然人、法人和非法人组织的科技创新产品、服务,在功能、质量等指标能够满足政府采购需求的条件下,政府采购应当购买;首次投放市场的,政府采购应当率先购买,不得以商业业绩为由予以限制。

政府采购的产品尚待研究开发的,通过订购方式实施。采购人应当优先采用竞争性方式确定科学技术研究开发机构、高等学校或者企业进行研究开发,产品研发合格后按约定采购。

《科学技术进步法》还鼓励企业原始创新,第四十一条明确:国家鼓励企业加强原始创新,开展技术合作与交流,增加研究开发和技术创新的投入,自主确立研究开发课题,开展技术创新活动。

国家鼓励企业对引进技术进行消化、吸收和再创新。

企业开发新技术、新产品、新工艺发生的研究开发费用可以按照国家有关规定,税前列支并加计扣除,企业科学技术研究开发仪器、设备可以加速折旧 。

除此之外,《科学技术进步法》还有多处针对国产科学仪器的采购、扶持政策。

据海关总署资料,2020年我国进口了100.9亿美元的理化分析仪器。分析仪器是科研仪器的关键大类,其中,质谱仪与色谱仪又是分析仪中的尖端仪器。

到2020年,我国质谱仪的国产化率不过26%,色谱仪的国产化率也只有33%。而且,越高端的产品,我国受制于人的程度也越高。

我国被“卡脖子”的不止有科学仪器,目前亟待自主化的几个领域包括芯片、工业母机(机床及配套)、工业软件等。

当然,现阶段最被人熟知的是芯片,但更迫切的或许是工业母机。

在今年8月的一次会议上,国资委甚至把工业母机的重要性置于首位。

日前印发的《“十四五”智能制造发展规划》提出一个目标,到2025年,智能制造装备和工业软件的市场满足率分别超过70%和50%

其实,该目标相当于我国智能制造国产化的一个目标,包括了硬件与软件。

该规划明确提出,将在“十四五”期间采取两大行动:工业软件突破提升行动,智能制造装备创新发展行动。

前一行动涉及6大类工业软件,被放在首位的是“卡脖子”最严重的研发设计类软件,包括:计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺计划(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、流程工艺仿真、电子设计自动化(EDA)、产品数据管理(PDM)等。

后一行动涉及多种智能制造装备,包括研发工业母机、机器人、极大规模集成电路制造成套装备,以及航空航天大型复合材料智能铺放、成形、加工和检测成套装备,航空航天智能装配装备等。

由于行业的特殊性,我国航天领域的“国产化”动手相对较早。以北斗重大工程为例。在该工程启动的年代,航天元器件领域有个“二八比例”,即正式应用到航天器上的元器件,国产部分占80%、进口部分占20%,但成本却正相反。

北斗二号元器件的国产化应用验证项目,是我国航天器元器件首次面向重大工程开展大规模国产化应用技术验证。

从试验卫星到组网卫星,北斗二号逐步提高元器件的国产化率。到其最后一颗卫星上天时,核心元器件已全部实现国产化。

在北斗三号工程阶段,攻克星间链路、高精度原子钟等160余项关键核心技术,突破500余种器部件国产化研制,北斗三号卫星核心器部件国产化率达到100%。此外,我国火箭国产化在多年前就已达到99-100%的水平。

已经在轨道运行的中国空间站也由我国自主建造,实现了产品全部国产化,部组件全部国产化,原材料全部国产化,关键核心元器件100%自主可控。

具体到科学仪器上,RTK、激光雷达等都是国产化较典型的案例。目前,国内RTK厂商已形成相当强大的阵营,主要企业有华测导航、中海达、南方测绘、司南导航、千寻位置、思拓力等。

这些国内厂商,无论质量还是价格都相当有竞争力,有些甚至已经进入海外市场。

过去激光雷达技术主要为测绘服务。当自动驾驶技术兴起后,激光雷达被赋予新的价值,该市场也长期为海外厂商主导。

2016年Velodyne LIDAR成立后,一度占据了全球80%以上的激光雷达订单。

近日,研究机构Yole Developement统计了全球激光雷达研发制造商在汽车和工业市场应用的份额占比情况。

报告显示,法雷奥排第一,市场占比28%。速腾聚创排第二(10%),卢米纳尔、大疆、电装、大陆、Cepton并列第三(7%),其后是因诺维兹、Ibeo、华为、禾赛科技、图达通、Velodyne。其中,中国厂商有5家,分别为速腾聚创、大疆、华为、禾赛科技和图达通。

华为去年更发下宏愿,未来将激光雷达的成本降低至200美元乃至100美元。

……

综合国内、国外因素,国产化是一项长期工作。

无论软件还是硬件,“十四五”应该是“国产化”的年代无疑。