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1、新基建通识及产业升级路径金柚网研究院2020 新基建系列专题新基建通识及产业升级路径 以5G、人工智能、大数据中心、新能源充电桩、工业互联网、城际高速铁路和交通轨道、特高压七大领域为核心的新型基础设施建设,在新冠疫情对国内出口、消费造成巨大冲击之时,被寄予复苏经济的厚望。回顾历轮基建投资,我们看到国内正在打造智能化工业制造体系,新基建不仅仅是中国经济发展的引擎,在创造就业机会和推动产业升级方面亦有着深远的影响。那么,新型基础设施建设究竟在建设什么?为什么要在当前阶段推行新型基础设施建设?新型基础设施建设又能够给我国经济发展和产业升级带来哪些影响?本文将以新基建的基本概念为核心,围绕着产业、科技
2、、就业等多维度分析新基建带来的变化,尝试以推理演绎的方式,深入探讨新基建对产业升级路径及就业的影响。核心摘要核心摘要3新基建通识及产业升级路径目录目录 ContentsContents一、新基建概述一、新基建概述1.新基建与传统基建区别52.“新基建”的建设内容 6二、新基建对国内经济的意义二、新基建对国内经济的意义1.历次基建从不同维度协同打造智能化工业制造体系 122.新基建促进技术市场化应用,助力数字经济发展 16三、新基建带来的产业升级及就业影响分析三、新基建带来的产业升级及就业影响分析1.新基建对三大产业影响深度不一,二、三产业更为突出 192.新基建带来企业产品和生产工艺的巨大创新
3、,进而影响就业 214新基建通识及产业升级路径数据来源:金柚网研究院20152015年年5 5月月20182018年年1212月月20192019年年3 3月月20192019年年1212月月20202020年年3 3月月国务院国务院-签批中国制造2025文件中央经济工作会议中央经济工作会议-要求加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网等新型基础设施建设,加大城际交通、物流、市政基础设施等投资力度,补齐农村基础设施和公共设施短板20202020年年1 1月月全国两会政府工作报告全国两会政府工作报告-加大城际交通、物流、市政、灾害防治、民用和通用航空等基础设施投资力度,加强新一代信息基础设施建
4、设中央经济工作会议中央经济工作会议-要着眼国家长远发展,加强战略性、网络型基础设施建设,推进川藏铁路等重大项目建设国务院常务会议国务院常务会议-大力发展先进制造业,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策,推进智能、绿色制造中央政治局常务委员会议中央政治局常务委员会议-加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度“新基建”政策发展时间线一、新基建概述一、新基建概述 新基建是新型基础设施建设的简称,主要包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域。新基建概念可追溯至2015年5月国务院签批的中国制造2025文件。2020年,中
5、国的工业技术、产业链规模、高端科研能力等多方面均得到跳跃式发展,高端技术研发成果不断涌现,比如世界首颗量子科学实验卫星“墨子”、世界最快超级计算机“神威太湖之光”、世界最大单口径射电望远镜“天眼”等。时代赋予新基建新的使命。传统基建已经不适于社会经济发展的需求,而新基建下,以高端制造业为领头羊的建设,能够为中国经济迈向高质量发展阶段打下坚实基础,在补足短板的同时,成为经济发展的新引擎。5新基建通识及产业升级路径 首先,在建设领域层面在建设领域层面。传统基建主要集中在铁路、公路、轨道交通等领域,而新基建则集中建设5G、特高压、人工智能、工业互联网、智慧城市、城际轨道交通、大数据中心、新能源汽车充
6、电站、教育医疗等领域。新基建是传统制造业高端化发展需求,同时也是经济的新增长点。其次,在建设地区层面在建设地区层面。随着经济发展和城市化扩张,未来将有更多的人口集中到城市群都市圈,如长江三角洲地区、粤港澳地区、京津冀地区等。人口集中带来了巨大的公共资源压力,新基建实现最大化社会效益,离不开上述城市经济圈发展需求,而传统基建则相对集中在基础设施相对较薄弱的欠发达地区。最后,在参与主体层面在参与主体层面。传统基建以国有企业为主导,由国家财政推动铁路、公路等基础设施建设。而新基建下,民营资本与国有企业共同参与,如华为、腾讯、阿里等企业已经大力投入人工智能等新领域建设。数据来源:金柚网研究院区别区别传
7、统基建传统基建新基建新基建建设领域领域“铁公机”公路、铁路、机场等传统领域5G、特高压、人工智能等高端基础设施领域建设地区地区全国集中在长江三角洲、粤港澳地区、京津冀地区等参与主体主体以国有企业为主导国有企业、民营企业共同参与1.1.新基建与传统基建的区别新基建与传统基建的区别6新基建通识及产业升级路径数据来源:金柚网研究院 2.1 5G2.1 5G 5G是指第五代移动通信技术,具有高速率、低时延、泛在网、低功耗四大特点。其四大特征概括了5G技术下可触及和应用的场景。高速率高速率是指5G相较于4G网络而言拥有更高的传输速率,在4G时代的下载速度大约是100Mbps,而5G则高达1Gbps。低时
8、延低时延是指5G网络下的信息传递可降至1ms的超低延迟。相较之下,普通环境下的人声传递大约是140ms,而5G仅为其1/140。在这种优势条件下,5G可以被应用到自动驾驶领域、工业互联网领域等高端行业,尤其是在军用行业,极低的时延可以为精准打击提供技术基础。低功耗低功耗是指5G网络相较于4G技术的功耗更低。在移动电子产品日益普及的时代,功耗往往会直接影响产品的使用体验,甚至是产品的使用功能。通过5G可以降低电子产品的使用功耗(相较于4G),让大部分产品做到“一月一充”甚至“一年一充”。泛在网泛在网指可广泛存在的网络,它可以实现在任何时间、地点、人、物之间传输。信息化水平日益提升的今天,依靠5G
9、来构建“泛在网络社会”或“数字经济”,能够带动信息化产业发展,打造智能化社会体系。5G的新基建投资内容主要包括机房、供电、铁塔、管线等升级、改造和储备。根据三大运营商信息,2020年预计将建设超过55万个5G基站,到2025年将建成基本覆盖全国的5G网络,预计需要5G基站500万-550万个,单个基站的平均投入约为50万元,因此在5G层面,将直接拉动投资约2.5万亿元。Technical characteristics of 5G5G技术特征高速率低时延泛在网低功耗2.“2.“新基建新基建”建设内容建设内容7新基建通识及产业升级路径数据来源:金柚网研究院 人工智能(AI)是指研究、开发用于模拟
10、、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,其属于计算机科学的一个分支。人工智能产业链可分为三大层,分别是基础层、技术层和应用层。在基础层基础层,包括AI芯片、计算机能力平台、传感器等领域。在技术层技术层,包括计算机视觉(图像识别、视觉识别、人脸识别等)、语音识别(声音识别、语音交互等)、自然语言处理(信息理解、文字校对、机器翻译等)。而在应用层应用层,人工智能结合不同行业可催生多类型应用产品,如AI+汽车行业可催生自动驾驶等。根据国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引(国科发规2019298 号),我国人工智能基础设施建设包括AI芯片等底层硬件发展、通用智能计算
11、平台的搭建、智能感知处理、智能交互等基础研发中心建设以及人工智能创新发展试验区建设。到2023年,我国将建成20个左右新一代人工智能创新发展试验区。基础层AI芯片计算机能力平台传感器技术层自然语言处理计算机视觉知识图谱语音识别应用层AI+汽车AI+金融AI+安防AI+交通人工智能产业链2.2 2.2 人工智能人工智能8新基建通识及产业升级路径数据来源:金柚网研究院整理 特高压是指800千伏及以上的直流电和1000千伏以上交流电的电压等级。根据国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量,相当于现有500千伏直流电网的5-6倍,而且送电距离也达到了500千伏的2-3倍,
12、因此推动特高压建设将大大增强我国电网的输送能力。特高压是目前全世界最先进的输电技术。从特高压的产业链来看,特高压可以分为特高压直流输电线路和特高压直流输电线路和特高压交流输电线路特高压交流输电线路。特高压直流电线路涉及关键设备包括换流阀、换流变、控制保护、直流场设备等。而特高压交流输电线路涉及设备包括组合电器、变压器、电抗器等。在应用层在应用层面,特高压主要用于我国西南大水电面,特高压主要用于我国西南大水电基地、西北大煤电基地等超远距离、基地、西北大煤电基地等超远距离、超大容量外送输电工程。超大容量外送输电工程。根据国家电网2020年重点电网项目前期工作计划,我国特高压建设投资将高达3000亿
13、元,线路长度将从2019年的28352公里增长到40825公里,能够有效解决我国自然资源分布不均问题,满足我国能源输送需求。交流特高压直流特高压风电水电火电光伏换流站换流站特高压传输特高压传输变电站1变电站4变电站2变电站3变电站5变电站6特高压传输特高压传输800千伏单回路1000千伏双回路2.3 2.3 特高压特高压9新基建通识及产业升级路径 新能源汽车充电桩是我国新能源汽车产业链中基础设施建设的一部分,我国新能源汽车能否大规模普及,很大程度受限于新能源汽车充电桩的建设进度。新能源汽车产业链上游主要是设备生产商,包括如壳体、底座、插座等零部件领域。中游是充电运营商,包括充电桩、充电站、平台
14、运营商。下游则是整体解决方案提供商,如电享、施耐德等。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布数据,预计至2025年,投资规模将达900亿元,带动相关投资累计超2700亿元。数据来源:招商证券研究所,金柚网研究院上游:施工准备中游:建设施工下游:运营维护咨询规划勘察与测量桥隧路基工程轨道工程施工设备行车组织管理票务管理客运组织管理新能源汽车充电桩产业链设备生产商充电运营商整体解决方案商2.4 2.4 城际高速铁路城际高速铁路 城际高速铁路是指在人口稠密的都市圈或城市带(城市群)中规划和修建的高速铁路客运专线运输系统,属于高速铁路的一种类型。城际高铁设计速度高达250km/h,是我国新兴的轨道交
15、通类别。推动城际高速铁路建设能够带动建筑设计、工程设计、基建材料、轨道智能系统等多个领域及行业发展。根据招商证券研究所整理,2020年我国拟通车线路14条,其中专线250和专线350各7条,通车里程将达到3696公里。2.5 2.5 新能源汽车充电桩新能源汽车充电桩10新基建通识及产业升级路径 大数据中心是指数据储存、处理和交互中心,被认为互联网时代的“粮仓”,是数字经济发展的核心基础设施之一。国家工业和信息化部公开资料显示,2019年我国移动互联网每户平均月流量为7.82GB,是2018年的1.69倍,但目前只有不到2%的企业数据被储存下来,其中只有10%被用于数据分析,这说明,我国数据存储
16、利用能力存在巨大的缺口,在此背景下,大数据中心(IDC)的重要性日益凸显。新基建政策下,大数据中心基础设施包括三方面建设内容。数据中心基础数据中心基础配套建设配套建设主要为房楼、生产管理楼、传输光纤等;支撑中心发展网络和服务设支撑中心发展网络和服务设施建设施建设主要为互联网交换中心、数据服务平台等;垂直领域的大数据研发级产垂直领域的大数据研发级产业化项目建设业化项目建设主要为车联网、卫星大数据等。预计至2025年,我国将建成一定数量的大型、超大型数据中心和边缘数据中心,以满足我国快速发展的数据储存需求。数据中心基础配套设施机房楼生产管理楼支撑中心发展网络和服务设施建设传输光纤互联网交换中心数据
17、服务平台垂直领域的大数据研发级产业化项目车联网卫星大数据基础层基础层建设中间层中间层建设应用层应用层建设数据来源:国家工业和信息化部、金柚网研究院2.6 2.6 大数据中心大数据中心11新基建通识及产业升级路径 工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的一种结果,通俗地说,工业互联网是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施。从产业链角度可拆分为上游硬件设备,中游工业互联网平台,以及下游具体应用场景的工业企业。在上游硬件设备商,主要包括网络运营商、平台提供商以及系统集成商。其中,软件层面主要提供平台所需的智能硬件设备和软件,支持数据采集、存储、分析和开发;而硬件层面
18、则包括各类传感器、工业级芯片、控制器、智能网关、智能机床、工业机器人等。中游主要是工业互联平台,包括边缘层、IaaS层、PaaS层和SaaS层等。工业互联网的下游则主要为具体的企业应用场景及相关企业,如能源生产企业,涉及高耗能机械生产设备等;如工业制造企业,涉及工程机械、数控机床、燃气轮机等。根据工信部工业互联网发展行动计划和工业互联网专项工作组2018年工作计划,到2025年,我国将基本建成覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施,预计将带动相关投资超万亿元。上游:硬件设备商网络运营商平台提供商系统集成商中游:工业互联网平台边缘层IaaS层SaaS层PaaS层下游:具体应用工业企业能源企业
19、机械制造企业其他企业汽车企业数据来源:国家工业和信息化部、金柚网研究院2.7 2.7 工业互联网工业互联网“新基建是以5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网共七大领域为核心的基础设施建设。”13新基建通识及产业升级路径 20世纪80年代,我国开始了第一轮以重化工业核心的工业全产业链基础设施投资建设。随着时间推移,我国在第一轮基建投资上取得巨大成就,建立起全球最全且长的工业生产链条最全且长的工业生产链条,使中国的国际地位从简单的原材料出口国蜕变成“世界工厂”。2008年金融危机爆发后,我国开启了以交通网络为核心的第二轮大型基础设施建设
20、,高速铁路、高速公路、大型机场等大型交通网络设施逐渐建立起来,搭建起了全球效率最高的交通网络之一全球效率最高的交通网络之一。2020年,以5G、人工智能、大数据中心、新能源汽车充电桩、工业互联网、特高压为核心的新型基础设施开启,智能化的产业信息网络智能化的产业信息网络将逐渐被搭建起来。数据来源:峰瑞研究所,金柚网研究院第二轮基建投资第二轮基建投资交通网络交通网络等大型基础设施建设高速铁路高速公路大型机场第一轮基建投资第一轮基建投资工业全产业链工业全产业链基础设施建设重化工业生产技术基础原料产业链轻化工业中间品新基建新基建5G基站人工智能大数据中心卫星互联网新能源汽车充电桩城际高速铁路城市交通轨
21、道工业互联网特高压19841984年至今年至今20082008年至今年至今新基建将搭建智能化产业信息网络二、二、新基建对国内经济的意义新基建对国内经济的意义1.1.历次基建从不同维度协同打造智能化工业制造体系历次基建从不同维度协同打造智能化工业制造体系14新基建通识及产业升级路径 在1997年亚洲金融危机之前,我国产业结构仍以初级工业产品为主。在早期出口的初级工业品中,包含大量的石油、煤炭等工业化原料。根据克拉玛依年鉴(2010年),1990年,中国原油净出口2106万吨;1995年,中国原油净出口174万吨;直至1996年,中国才成为原油进口国。由于工业原材料出口利润较低,且能源出口的外贸经
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