五大行业前瞻：新年献礼

新年献礼——五大行业前瞻 01 证券研究报告*请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2024年2月18日 *请务必阅读最后一页免责声明 核心观点 回顾2023年，我们看到在海内外数字化趋势坚定向前的趋势下，通信板块涌现出诸多投资机会：生成式AI带来的算力设备&光模块需求，科技巨头SpaceX、华为等带动的卫星互联网产业链、服务器、操作系统+智能终端相关需求。新年伊始，我们捕捉到科技领域五个非常有有想象空间的前瞻场景，这些科技场景都有巨大的潜力改变人类的生活方式，也将带来相关投资机会。 卫星互联网：6G网络最深刻的变革之一在于从传统的地面接入向空天地海全方位多维度接入的转变。天基（卫星互联网）是6G网络架构的重要环节。“5G兼容，6G融合”、“泛在连接，万物智联”，卫星互联网将是新一代通信网络的最基础设施。 人形机器人：随着大模型为机器人赋能，人形机器人将成为任务的“执行器”，助力解决人口老龄化、劳动力短缺的问题。同时我们认为“执行器”不局限于硬件层面，未来虚拟人助手的市场空间也相当可观。“执行器”的发展将为云计算、AI模组等领域带来强劲需求。 脑机接口：脑机接口的市场应用起点在于医学，在严肃医疗和消费医疗领域都有广阔的市场空间。除此之外，非侵入式的脑机接口可延伸应用于医疗、教育、家居、娱乐等多个场景，有望改变智能交互形式；未来元宇宙和脑机接口有望在信息层次相结合，是人类与未来世界通信的窗口。 AIGC应用：随着Pika的爆火，AI生成视频成为AI界热门的讨论方向。我们认为个性化视频的智能生成可能会重新颠覆重塑AI应用。同时，AI生成视频属于多模态应用，其复杂的算法对于算力的需求可能显著高于生成文字的需求。 能源变革：氢能是实现双碳目标的重要推动力。不仅由于氢储能能够平滑风光发电的间歇性和波动性，氢本身也可以作为燃料，用于炼钢等非电能源消费领域。可控核聚变则是用少量的质量获取巨大的可控能量，核心是突破能源的量效限制，“人造太阳”是人类的终级能源。 风险提示：AI落地不及预期；客户资本开支不及预期；国际形势变化风险。 01 卫星互联网 目录 02 人形机器人 03 CONTENTS 脑机接口 04 05 AIGC应用能源变革 06 重点标的梳理及投资建议 07 风险提示 01. 卫星互联网 证券研究报告 3*请务必阅读最后一页免责声明 1.1 卫星互联网是第三代互联网基础设施革命 卫星互联网即利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电信号，从而实现两个或多个地球站之间的通信联结。卫星互联网通过一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络。卫星互联网是继有线互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命。 卫星通信优势主要体现在低时延、低成本、广覆盖、宽带化。 低轨卫星是卫星互联网建设的主要方案。虽然中高轨卫星具有寿命长、单星容量大等优势，但由于其轨道离地面的物理距离过长，因此无法提供低时延通信，并且无法实现全域覆盖。而低轨小卫星虽然单体寿命较短，单星容量较小，单星覆盖能力较弱，但受益于低轨道离地面的距离更短带来的更低传输时延以及大规模布网带来的总容量提升而成为主流选择。 表1：卫星通信的特点图1：高低轨卫星可联合组网 特点描述 低时延 与传统光缆传输对比，卫星通讯的速度非常接近光速的理论值，比现在主流的光缆连接的解决方案相差近1/3 的光速，能够达到几十毫秒级别的较低延迟，这在对时延较为敏感的行业具有重要的现实意义。 光缆的铺设不仅仅是光缆本身的成本，还得考虑到海底和陆地的部署、维护、运营，尤其是考虑到一些偏远的 低成本 广覆盖 国家和地区。而与地面5G基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比，卫星的研发制造成本低而且可控，软件定义技术还可以进一步延长在轨卫星的使用寿命，整体建设成本低于地面通信设施。相对来说部署快速灵活。卫星互联网长时间运营成本低，避免全球庞大基站建设。 卫星互联网的最终目的在于接入更多没有接入互联网服务的用户，并非是要取代现有的基于陆地和海底光缆的网络基础架构，不受地形、地域限制，对于不容易建设基站的自然环境，如沙漠、海洋、热带雨林、沼泽地等区域可轻易实现覆盖。 宽带化 高频段、多点波束和频率复用等技术的使用显著提升了通信能力，降低了单位带宽成本，能满足高信息速率业务的需求，扩大应用场景。 证券研究报告资料来源：前瞻产业研究院，民生证券研究院4 *请务必阅读最后一页免责声明 1.2 进程梳理 图2：卫星互联网进程梳理 短期内星座建设进度主要取决于火箭运力与成本问题。国家队在火箭领域占主导地位，但同时我国民营公司也积极发挥效率优势，在验证发动机燃料及火箭回收技术等方面做出了巨大的贡献，近两年成果斐然。结合在研及在建火箭情况，我们认为2023年只是开始，2024及后续年份将迎来火箭试飞及卫星发射的放量期，火箭的降本增效有望加速实现。 手机直连是卫星互联网最重要的热点，也是商业航天需求起量的根本。在SpaceX、铱星、ASTmobile、华为、苹果等公司积极参与下，手机等智能终端正在与卫星网络加速融合。我们认为手机直连卫星将为卫星通信服务带来大批量客户，同时催化汽车、ARVR等设备连接卫星。 6G最深刻的变革在于从传统的地面接入向空天地海全方位多维度接入的转变。 卫星互联网后续有望朝“5G兼容、6G融合”方向演绎，即在现阶段复用5G技术，并利用5G规模优势降本，在6G时代，卫星与地面蜂窝通信将统一空口、统一接入、统一认证方案，实现系统级的有机结合。 1.3 前瞻：卫星互联网即是6G，开启“泛在连接，万物智联”新时代 6G网络架构最深刻的变革之一在于从传统的地面接入向空天地海全方位多维度接入的转变。天基（卫星互联网）是6G网络架构的重要环节。我们认为在5G阶段，卫星互联网将以与5G兼容的技术路线为主，而6G新阶段，陆地移动通信将与高中低轨卫星通信实现系统层面的有机融合，在设计之始就与地面蜂窝通信统一空口、统一接入、统一认证方案。卫星将是新一代网络的最基础设施。 泛在连接：消除世界上所有的不联网地带。卫星互联网一方面能够让网络信号触达所有基站铺设成本高的欠发达地区，另一方面提高了信号抗毁性，即使发生了飓风、洪水等灾害破坏了手机信号塔，手机依然能够联网。 万物智联：6G在定位精度、长距离传输时延、传输速率、连接密度上都有显著提升，我们认为6G与物联网的深度融合能够催生更多创新应用，丰富数字化服务、数字金融、孪生医疗、全息教育、元宇宙媒体交互等服务业新场景，满足更多人群、更多领域的数字生活服务需求。 卫星互联网是国家发改委划定的“新基建”信息基础设施，卫星互联网将是贯穿“十四五”的重要投资阵地。从1G到5G，移动通信的网络覆盖主要靠增加基站来实现，基站建设资金来源一般为运营商的资本开支。而卫星互联网的网络覆盖主要靠卫星网络实现，因此我们认为一方面卫星运营商与地面网络运营商的合作新模式可能带来商业模式的重构，另一方面若卫星“通导遥”功能打通，将进一步激发各类信息网络间的协同集群作用，拓展汽车等下游用户。 图3：卫星互联网进程梳理 1.4 卫星互联网产业链4大环节:卫星+火箭+运营与设备+终端应用 卫星及其应用产业链较为复杂，总体分为四个环节: 电器元件材料等卫星火箭配套厂商+卫星研制商、发射服务提供商以及地面设备制造商+卫星运营商与卫星应用服务提供商+终端用户(政府、企事业单位、个人) 图4：卫星互联网产业链示意 02. 人形机器人 证券研究报告 8*请务必阅读最后一页免责声明 2.1 人形机器人：具身智能的重要载体，自行拆解任务的“执行器” 具身智能（EmbodiedAI）是指一种基于物理身体进行感知和行动的智能系统。具身智能能够通过感知器和执行器与环境进行交互，并根据环境的变化做出相应的决策和行动。机器人产业已经进入具身智能时代，相比传统的工业机器人、协作机器人等，具身智能机器人有着智能化程度高、工作场景限制小、能够自主规划复杂工作的特点。 让机器人产业进入具身智能时代最核心的推动力是大模型涌现成为真正的生产力。大模型的能力与机器人的需求十分契合，只需要告诉机器人它要做的任务是什么，机器人就会理解需要做的事情，拆分任务动作，生成应用层控制指令，并根据任务过程反馈修正动作，最终完成人类交给的任务，整个过程基本不需要或者仅需少量人类的介入和确认。 表2：具身机器人发展历程图5：大模型推动机器人产业进入具身智能时代 时间 发展阶段 智能化程度工作场景 工作任务 成熟度 代表产品 2008年以前工业机器人产线自动化固定简单重复工作成熟期机械臂、轨道机器人 2008-2015年 协作机器人 机器智能 可移动人机协作完成复杂工作成长期 物流机器人等 2015-2023年智能机器人机器智能可移动自主完成简单工作成长期手术、陪护机器人等 2023年及以后具身智能机器人人工智能 可移动 自主规划复杂工作 培育期 通用人形机器人 2.1 人形机器人：具身智能的重要载体，自行拆解任务的“执行器” 人形机器人在通用性、交互性等多方面独具优势，是现在与未来具身智能的重要载体。 人形机器人又称仿人机器人或类人机器人，指具有人的形态和功能的机器人，包括拟人的肢体、运动与作业技能（形似），以及感知、学习和认知能力（神似)。在通用性方面，由于人形机器人贴合人类形态设计，身体结构灵活度很高，具有广阔的工作活动空间，且这种设计有助于机器人快速模仿人类动作；交互性方面，由于人形机器人看起来与人类相似，因此能够提供更高的接受度和熟悉感，有助于营造人与机器之间更和谐的交互氛围。 人形机器人是具身智能的物理形态之一，由于人形机器人在通用性、适应性、交互性等方面存在优势，与具身智能的内涵非常契合，因此我们认为人形机器人是具身智能的重要载体，同时也是理想的任务执行器，有广阔的发展空间。马斯克预测未来全球人形机器人的数量有望达到100~200亿台。 优势内容 表3：人形机器人的优势 通用性人形机器人贴合人类形态进行设计，因此可以更大程度执行与人类活动能力相仿的任务，即人能做到的，人形机器人应该也能做到；且在现有模仿学习技术下，人形机器人能更好地复制人类的动作，便于分析和完成复杂的工作。 交互性 相较非人型机器人，人形机器人看起来与人类相似度更高，部分人形机器人具有面部表情、肢体语言和语音功能，使它们能够更 自然地与人类进行社交互动，在医疗和教育等对于有效沟通有较高要求的场景尤为有益。 适应性人形机器人通过仿人设计理念更容易融入现实生活场景，而不用对现实生活场景做过多改造。 灵活性人形机器人自由度多，结构灵活性高，适合执行需要灵活性和复杂动作的任务，比如医疗领域的手术辅助或者灾难救援 2.2 进程梳理：大模型是机器人进入具身智能时代的核心推动力 图6：机器人操作系统的发展历程 操作系统是机器人的大脑，机器人操作系 统经历了以下发展阶段：早期机器人使用以PLC为代表的控制系统，只能完成固定功能；后续ABB、KUKA等机器人巨头开发闭源操作系统，进入狭义操作系统时代；目前各厂商正积极基于ROS等开源系统打造全栈广义操作系统的时代。 图7：大模型与机器人操作系统的结合 大模型与操作系统的结合是机器人进入具身智能时代的核心推动力。2023年以来随着大模型应用拓展，谷歌、微软、英伟达等公司都在积极布局前沿具身大模型或机器人操作系统。 2.3 前瞻：执行器不局限于硬件层面，虚拟人将是更大空间 图8：上述主要制造业大国老龄化严重 目前，老龄化已成为大多数制造业大国和资源国不得不面临的问题。对我国来说，全球化红利对于中国 白领阶层的扩容已经临近顶峰，但同时劳动力供给端的白领化趋势使得劳动力市场出现供需错配，蓝领