2021年中国工业互联网行业发展现状及产业链全景分析 仍处于起步阶段与成长阶段的交界处

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 2022-05-12 18:10:03  来源:前瞻产业研究院 E3978G0

主要企业:中兴通讯(000063)、卫士通(002268)、东方国信(300166)、荣联科技(002642)、浪潮信息(000977)

本文核心数据:发展背景、行业地位、发展概况

1、中国工业互联网行业发展背景分析

——中国成为全球制造业第一大国

中国制造业发展迅速,根据IHS数据显示,2010年中国占世界制造业产出的比值第一次略高于美国,成为全球最大制造国。尽管体量巨大,但中国制造的综合实力与发达国家仍有较大差距,目前以劳动密集型的低端制造为主,在一定程度上限制中国制造业长期发展。高端制造能力不足、创新能力和制造能力不强、发达国家制造业回流、东南亚等国家低端制造业产能转移和国内人口红利下降给中国制造业发展带来巨大挑战。长期来看,中国人口老龄化必将导致人力成本的提升,削弱国内制造业的成本竞争力优势,加速制造业向印度、泰国、越南等国低人力成本国家转移。

图表1:2004-2020年中国制造业增加值占全球比重变化(单位:万亿美元,%)

2)中国制造业正由低端向高端升级

现阶段,中国的制造业整体处在利润空间较小、附加值较低的环节,由低端向高端升级是中国制造业的发展趋势。在产业升级的需求下,工业互联网有望广泛应用于工业制造领域,从而促进生产效率提升、化解产能过剩、缓解资源、能源和环境的严峻形势,助力中国工业向高端制造转型升级。

图表2:中国制造业处在利润空间小的环节(制造业“微笑曲线”)

2、中国工业互联网行业发展现状分析

——工业互联网产业链:网络、软件、设备、平台的有机结合

工业互联网产业链可分为设备层、网络层、平台层、软件层、应用层和安全体系等六大部分构成;其中:设备层是指包括智能生产设备、生产现状智能终端、嵌入式软件及工业数据中心;网络层是指包括工厂内部和外部的通信;平台层包括了协同研发、协同制造、信息交易和数据集成等工业云平台;软件层包括了研发设计、信息管理和生产控制软件,是帮助企业实现数字化价值的核心环节;应用层是包括了垂直行业应用、流程应用及基于数据分析的应用;而安全体系则是渗透于以上各层中,是产业重要的支撑保障。从产业链划分来看,设备层、网络层属产业链上游,应用层属产业链下游,其余部分均归入产业链中游。

图表3:工业互联网产业链示意图

2)中国工业互联网行业产业链上游:传感器、工业机器人、人工智能芯片推动工业互联网产业发展

(1)传感器:工业互联网之眼

麦肯锡报告指出,到2025年,物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美元之间,其中传感器作为物联网技术最重要的数据采集入口,将迎来广阔的发展空间。

根据中国电子信息产业发展研究院数据显示,2015-2019年期间我国传感器市场总体呈逐年增长态势,2020年我国传感器市场规模约为2510.3亿元,同比增长14.7%。随着各项传感技术、通信技术、计算技术的成熟,物联网在各行业将有越来越多的应用需求出现,并成为未来10、20年最瞩目的长期趋势。

图表4:2015-2020年中国传感器市场规模及增速(单位:亿元,%)

(2)工业机器人:工业互联网之手

经过20多年的发展,我国工业机器人已经初具规模,目前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上、一批机器人技术的研究人才也涌现出来、某些关键技术已达到或接近世界水平。

根据IFR及国家统计局数据,2013-2020年中国工业机器人产量不断上升。2020年中国工业机器人产量达到237068套,同比增长26.8%。据国家统计局统计数据显示,2021年1-12月全国工业机器人产量达到366044套,同比增长44.9%。

图表5:2013-2021年中国工业机器人产量及增长情况(单位:套,%)

(3)人工智能芯片:工业互联网之脑

我国对人工智能芯片产业相当重视。长期以来,我国在CPU、GPU和DSP设计上一直处于追赶状态,绝大多数芯片依靠国外的IP核进行设计,自主创新能力不足,在自主创新上受到了极大的限制。而国内人工智能产业的快速发展,无疑为中国在处理器领域实现弯道超车提供了绝佳的机遇。

据艾媒数据中心统计,近年我国人工智能芯片市场规模保持高速增长,2020年中国人工智能芯片市场规模达183.8亿元。由于AI芯片是人工智能产业的核心硬件,全球AI芯片发展水平还在起步阶段,中国凭借诸多利好因素有望领先全球,具有巨大发展潜力。预计2021年将增长137.6%,市场规模超过四百亿元。

图表6:2018-2021年中国AI芯片市场规模(单位:亿元,%)

3)中国工业互联网行业产业链中游:工业互联网平台稳步发展

2019年8月,工信部发布了国内前十大跨行业、跨领域工业互联网平台,确立了行业标杆。行业领先平台在设备联接数、数字模型数、工业APP数、活跃用户数、活跃开发者数等指标方面对比18年均有大幅提升。CCID综合上述指标对整体中国工业互联网平台活力指数进行综合测算,在2018-2019年,中国工业互联网“平台活力指数”从55.3提升至62.4。

图表7:中国跨行业、跨领域工业互联网平台TOP10

4)中国工业互联网行业产业链下游:工业互联网平台应用行业在机械、能源领域领先

我国工业互联网平台应用涵盖十分广泛,但主要集中于机械、能源领域。根据《全球工业互联网应用案例分析报告》的数据显示,工业互联网平台应用企业主要分别在机械行业,占比36%;其次是能源行业,占比22%;再者是轻工行业,占比11%。就案例来看,36%的案例来自机械领域,重型行业进入门槛较高市场饱和度逐年增长,面临服务化转型的需求最强烈。机械行业属于离散业,应用多在于附加值较高的研发设计和市场服务两个环节。而能源行业应用集中、资配置优化潜力巨大,占所有案例的22%。能源行业属于流程,的产品同质化度较高过控制优化成效明显。

图表8:工业互联网平台应用企业主要行业分布情况(单位:%)

5)中国工业互联网行业竞争格局:企业层次分明,各有优劣

我国工业互联网相关企业竞争层次较为分明,涵盖软件企业、传统制造业企业、互联网企业、系统解决方案服务商与初创企业。从软件企业来看,工业互联网主要代表企业有用友、东方电信等,以Saas服务转型为战略目标。在制造业企业中,以三一重工、海尔等企业为代表,其优势是熟悉生产制造流程但云计算技术较为薄弱;在互联网企业,以BAT为代表,虽然云技术领先但是缺乏专业和全面的工业知识;在系统解决方案服务商方面,华为和宝信软件等带领行业可以制造企业提供基础设施、平台、应用服务等整体信息化服务,但云计算技术稍弱;此外,初创企业以昆仑数据、树根互联等代表企业为主,其领域专注度高,创始团队通常来自头部信息科技和工业企业,但资金实力较弱。

图表9:中国工业互联网行业竞争格局

3、中国工业互联网行业生命周期:仍处于起步阶段与成长阶段的交界处

近年来,随着互联网、物联网、云计算、大数据和人工智能为代表的新一代信息技术与传统产业的加速融合,全球新一轮科技革命和产业革命正蓬勃兴起,一系列新的生产方式、组织方式和商业模式不断涌现,工业互联网应运而生,国内外的探索也全面展开,正推动全球工业体系的智能化变革。我国工业互联网产业发展仅有几年时间,因此从整体来看,我国工业互联网仍处于起步阶段与成长阶段的交界处。

图表10:工业互联网产业生命周期

以上数据及分析请参考于前瞻产业研究院《中国工业互联网产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

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