1机会增长投资洞察OPPORTUNITYGROWTHINVESTMENTINSIGHTS引领全球增长的60大技术THETOP60EMERGINGTECHNOLOGIES2信息与通信技术•智能运维•认知无线电•基于区块链的去中心应用•开放无线接入网络•多云自动化•深度学习•智能对象安全性医疗器械与影像•外科手术可视化•非接触式健康监测•数字生物标志物•智能分诊系统•数字治疗学•新一代病理学微电子•加速存储•自适应计算•边缘推理•硅基氮化镓•光波导•微缩化和矩阵化技术•氧化镓电子器件环境与可持续发展•电池回收处理•绿氢•碳循环•热化学废物转化•蓝氢能源与公用事业•电网边缘系统•电网储能•高容量锂离子电池•高性能燃料电池•过氧化物太阳能电池•固态电池•分布式能源发电技术•电力多元化转换化学与新型材料•5G材料•可循环聚合物•4D材料•抗病毒涂层•替代蛋白•储能用阴极材料•实体数位化包装•碳纤维健康•高端生物制造•非病毒载体药物输送•营养组学•单细胞组学•智能药物发现•变革性的疫苗•小分子创新药物•以病毒为载体的基因治疗高端制造与自动化•自主移动机器人•认知制造•外骨骼机器人•电弧增材制造传感器和仪器设备•行为生物计量学•闪光激光雷达•石墨烯传感器•L4自动驾驶技术•高光谱影像•亚毫米波•传感技术•生物传感器GLOBAL领先技术60大引领全球增长的60大技术来源：Frost&Sullivan3•为了跟上客户在数字环境中连接和互动的方式，企业必须确保他们在多个接触点（包括移动、AR/VR、可穿戴设备、机器人和物联网平台）上提供无缝的客户体验•点播流媒体服务吸引了不同类型的观众，OTT提供商正在提供由机器和深度学习实现的超个性化服务•随着数字技术的使用，消费者的个人数据越来越容易获得。更严格的隐私法规将促使企业在不久的将来在全球范围内重新审视其安全策略•随着支持5G的超连接网络生态系统的发展，无线通信领域不断发展。到2025年，5G将覆盖全球约60%的人口，实现自动化运营和无摩擦通信•新冠肺炎疫情继续重塑工作场所。远程工作增加了企业对数字工作场所解决方案的关注，这些解决方案允许员工随时随地在任何设备上进行连接和协作信息与通信技术多体验接触点超个性化内容全新安保技术超连接网络远程办公信息与通信技术：产业趋势核心洞察来源：Frost&Sullivan4信息与通信技术智能运维•运行在分布式网络，通过网络节点不同进行去中心化操作的应用，根据区块链设定条件执行的合约•得益于5G、物联网、人工智能等技术发展，基于区块链的去中心应用存在着巨大潜力，预计2025年全球去中心化应用市场规模将超1万亿美元技术解析发展趋势认知无线电多云自动化开放无线接入网络智能对象安全性•通过与周围环境交互信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生•认知无线电将朝着理论与应用研究结合、实验验证系统开发以及现有系统融合等方向深度拓展深度学习•运用技术，在减少人工协助情况下执行各项任务以统一多云管理流程•多云自动化简化内部运维，可提升运维效率约20%，减少执行任务所需时间约57%•以人工神经网络为基础，融合数学、计算机科学、神经科学等多种学科，对数据及信息进行学习的机器学习算法•深度学习应用领域快速扩张、技术研究高热度发展，预计2021年中国深度学习市场支出超500亿元，企业硬件支出远超软件和服务支出•以增加开放性和智能性为目的，允许将无线接入网络的不同层拆分并部署为虚拟功能，并公开相互通信以提供服务•开放无线接入网络可节省约34%成本，预计未来五年全球销售额增速接近两位数百分比，累计投资超50亿元基于区块链的去中心应用•利用智能硬件为载体，以用户为根本，通过5G、物联网等进行主动与被动防护•下一代安全和身份验证工具将涉及行为分析和高级生物识别技术，叠加物联网领域发展，智能对象安全性发展前景广阔•将人工智能应用于运维领域，从而提升企业的IT运维效率，降低IT成本，实现机器自我学习、自我分析决策等•未来随着新冠疫情消退、数字产业化和产业数字化协同共进以及市场需求稳定增长，中国IT运维和运营市场规模预计于2023年增加至200亿元信息与通信技术：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan5dApp：在不久的将来，基于区块链的去中心应用（dApp）将变成以移动端为主的生态；去中心化金融成为区块链行业的主要驱动力dApp的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元13.317.824.735.754.420212022202320242025CAGR42.2%注：基准年份为2020年•安全和隐私以及低开发成本继续推动dApp的增长。新冠疫情导致在线游戏的需求显着增加，从而导致游戏内加密技术的使用与dApp连接技术的升级•就dApp的整体流量而言，2020年是区块链行业创纪录的一年：交易额超过2,700亿美元，比2019年的210亿美元增长了十倍以上，其中95%的交易量来自以太坊DeFi生态系统•大多数dApp主要在台式机/笔记本电脑上访问，但预计在不久的将来会更多地以移动端访问为主核心洞察值得关注的企业Brave，美国Brave每月有超过2,500万活跃用户，它提供了一个基于区块链的数字广告和服务平台，特定的私有广告网络BravedApp允许广告生态系统中的利益相关者参与新的商业模式,该模式消除了广告商和发布商之间的中介，并通过“基本注意力代币”或勇敢奖励来奖励用户1ChainLink，开曼群岛Chainlink是一家智能合约技术提供商，充当分散的Oracle网络，提供对加密货币、智能合约、数据馈送、API和支付的安全中间件访问。ChainLink的市值已超过120亿美元，并跻身前10名交易加密货币之列2MakerDAO，美国MakerDAO是以太坊区块链上的一个去中心化自治组织，专注于去中心化金融和信用服务。它使用Maker协议，允许用户以平台支持的各种加密资产作为抵押品借贷，区别于传统金融以法定货币为抵押品3Cipher，迪拜Cipher是由AvanzaInnovations创建的与区块链无关的编排和治理平台，重点领域包括数字治理和金融监管。Cipher已部署在迪拜的实体中，包括SmartDubai和阿联酋NBD银行4Circulor，英国Circulor是一家开发dApp的开发商，它能够确保供应链的可追溯性，主要用于电动汽车和电子产品。Circulor追踪平台使用户能够实现追踪原材料的来源、安全交付和管理付款等功能5来源：Frost&Sullivan66.67.79.010.412.120212022202320242025认知无线电：因来于军事和国防的需求，其在北美的部署有所增加，主要电信参与者正在进行大量投资，以确保高效通信认知无线电的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR16.4%注：基准年份为2020年•优化频谱利用和降低频谱许可成本以瞄准更多用户并提供可靠通信的需求推动了全球认知无线电市场，5G的渗透率也在不断提高•高端、任务关键型联邦、州或地方无线电网络的用户是认知无线电的主要客户核心洞察值得关注的企业爱立信，瑞典这家位于斯德哥尔摩的网络和电信服务提供商是认知无线电无线通信领域的主要参与者之一。频谱共享能力使爱立信无线电系统能够轻松地从4G扩展到5G部署，使无线电接入站点能够在后备条件下运行，并允许临时覆盖以进行灾难恢复1诺基亚，芬兰诺基亚提供端到端的网络设备、软件、服务和许可组合。这家芬兰公司的解决方案包括AirScale有源天线和AirScale基站，它还包括针对AirScale基站和AirScale全云基站的动态频谱共享(DSS)软件升级2华为，中国华为拥有全套无线接入网络技术产品，包括SingleRAN无线接入网络技术、用于宏基站和小型基站的无源和有源天线以及基站解决方案。华为的SingleRAN无线网线接入网络技术采用SDR多模技术，射频单元能够在高水平上集成5G大规模MIMO和无源天线，以减少天线安装3三星，韩国三星提供的解决方案涵盖5G基础设施的无线电接入和核心网络领域，该公司在5G的移动核心、设备和无线接入网解决方案方面拥有专业知识，从而在增强型通用公共无线电接口技术和云原生4G和5G基站两个方面支持多家供应商4L3Harris，美国L3Harris是战术通信、地理空间系统、空中交通管理、航空电子设备、空间和情报技术领域的供应商，其解决方案主要涉及将先进的毫米波天线与主机平台集成5来源：Frost&Sullivan73.14.15.36.99.220212022202320242025多云自动化：全球市场预计未来5年将带来超过280亿美元的收入多云自动化的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR31.3%注：基准年份为2020年•企业产品及业务正在向具有更多存储和内存的高端服务器转变，带有并行计算能力的额外协处理器的服务器已经实现量产，以支持AI和ML的工作量，并且预计将成为一种长期趋势•大多数IT领导者都了解自动化多云基础架构的必要性，并正在向AI寻求帮助。人工智能和机器学习在多云管理中的使用将在未来5年内成为主流核心洞察值得关注的企业Nutanix，美国Nutanix提供基于超融合基础架构(HCI)技术的自动化多云管理平台，该技术集成了计算、虚拟化、存储和网络，并增强了应用程序在单一平台上运行的安全性。主要客户包括HomeDepot、大众汽车和TrekBicycle1MorpheusData，美国MorpheusData提供自动化的多云和混合云管理平台。该平台优化了访问控制、日志记录、数据备份和监控等多云应用流程。MorpheusData的平台提供内置的第三方集成，可减少在多云环境中安装应用程序的时间2Rubrik，美国Rubrik提供了一个自动化的多云数据管理平台，可实现即时数据和应用程序搜索和恢复、简易的数据和应用程序迁移以及符合法规的安全云监控，主要客户包括丰田、ASL航空公司、Pillsbury、Lamar和Petronas3Cohesity，美国Cohesity提供了一个名为Runbook的综合多云平台，可以提供自动化云迁移和灾难恢复的解决方案。Runbook基本上是一种云自动化和编排工具，可以自动化混合云移动性，从而确保跨混合云环境的可靠工作负载移动4UnravelData，美国UnravelData提供Azure、AWS、GCP等自动化多云服务；以及使用AI、ML和高级分析工具进行管理和监控5来源：Frost&Sullivan86.67.79.010.412.120212022202320242025深度学习：全球市场将在未来5年内带来超过1,200亿美元的收入，谷歌、微软和阿里巴巴等计算巨头将引领深度学习的开发深度学习的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR42.9%注：基准年份为2020年•从2021年至2025年，深度学习的全球市场规模从66亿美元增长到121亿美元，这主要是由于人们对自动驾驶和机器人应用技术的接受程度及普及度日益提高•个性化用例将是深度学习的一个关键实现领域核心洞察值得关注的企业微软，美国微软的ProjectBonsai是一个构建自主工业控制系统的平台，它使用分层RL来训练机械臂来抓取和堆叠块。Bonsai平台会自动从多个选项中选择算法和参数，允许用户设定目标，然后调整奖励函数1亚马逊，美国AWS推出了一款名为DeepRacer的1/18比例汽车，它使用RL来控制其重要参数。DeepRacer控制台为数据科学家提供构建自动驾驶应用程序的实践经验，并帮助他们在车辆上测试模型，以实现进一步的微调和迭代2阿里巴巴，中国阿里巴巴已经使用深度学习来优化广告位的实时竞价过程。阿里巴巴开发的模型使用实时竞价期间执行的展示次数可生成每小时数据，然后使用印象数据生成每小时出价，这为基于关键字的定价策略带来了额外的洞察力3Unity，美国UnityEngine是最流行的跨平台视频游戏引擎之一，它引入了一个开源插件，允许开发人员通过PythonAPI使用ML算法（如深度学习）来训练智能代理，这些代理可以帮助开发人员设计更具互动性和挑战性的游戏体验4L3Harris，美国L3Harris是战术通信、地理空间系统、空中交通管理、航空电子设备、空间和情报技术的供应商，解决方案的专业能力包括将先进的毫米波天线与主机平台集成5来源：Frost&Sullivan90.30.71.53.24.120212022202320242025开放无线接入网络：全球市场预计在未来5年内将带来近100亿美元的收入，OpenRAN支持更具竞争力和活力的供应商生态系统开放无线接入网络的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR92.3%注：基准年份为2020年•Open无线接入网络技术市场收入包括硬件、软件和固件,对于该市场健康增长的预测主要与大量主要电信运营商和供应商已经加入倡议、5G网络的发展、政府支持供应商选择的倡议和政策兴起有关核心洞察值得关注的企业Mavenir，美国Mavenir提供开放式虚拟RAN软件解决方案，通过其开放式无线接入网络技术和虚拟无线接入网络技术产品来支持4G和5G。通过构建3GPP和O-RAN定义的规范，无线接入网络技术解决方案的所有元素都可以由第三方公司独立测试，确保它们符合规范1Altiostar，美国AltiostarNetworks提供4G、5G开放和虚拟化RAN软件解决方案，支持开放接口并将硬件与软件分离，以构建多供应商网络规模的基于云的网络。Altiostar专注于软件，但与多家支持开放接口的无线电制造商已建立合作2Radisys，美国Radisys的MobilityEngine使用模块化和可扩展的架构，可同时满足小型蜂窝和宏蜂窝云RAN的要求。除了推动开放RAN计划进入RAN架构之外，该公司还在其MobilityEngine5G软件套件中的虚拟化功能之间匹配了O-RAN定义的接口3诺基亚，芬兰诺基亚现已提供支持4G和5G的开放式虚拟RAN。诺基亚AirScale产品组合支持RAN的所有配置，并在RAN、CloudRAN和现在的O-RAN中使用相同的软件4三星，韩国三星的无线接入网络技术产品包括硬件和软件，其中包含用于宏基站和小型基站的无源和有源天线，且可提供虚拟RAN软件以支持4G和5G5来源：Frost&Sullivan105.56.89.113.220.520212022202320242025智能运维：企业越来越多地采用混合IT基础设施，推动智能运维市场的发展，智能运维领域的领导者正在帮助公司转变其IT服务管理智能运维的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR38.9%注：基准年份为2020年•通过自动化降低IT运营成本的需求以及对所有业务流程数字化的关注正在推动全球智能运维市场的发展•云和混合基础设施的使用在中小型企业(SMB)中激增，智能运维将提高生产力和性能核心洞察值得关注的企业IBM，美国IBM提供智能运维服务，可检测日志异常并自动分析来自Splunk、Humio、LogDNA和Logstash等聚合工具的IT应用程序和基础设施日志。IBM的智能运维工具使用深度学习算法从日志中自动准备特征，并从IT数据中进行异常预测1CATechnologies(Broadcom)，美国公司提供智能运维驱动的平台来分析大量IT运营数据。该平台结合了运营智能和自动服务编排，以提供可靠的IT服务自动化。该平台利用跨云和大型机的人工智能、机器学习和自动化功能来自主预测并解决事件，从而提供卓越的用户体验2MicroFocus，英国MicroFocus提供了一个智能IT服务管理解决方案，它具有直观的自助服务，由使用开放访问数据平台构建的AI提供支持。该公司的解决方案支持跨网络、多云和本地基础设施的应用程序，从而缩短平均恢复时间(MTTR)3BMCSoftware，美国BMC的智能运维工具利用机器学习和高级分析来检测IT功能领域中的模式，例如跨本地混合环境和多云环境的服务台和自动化数据，该平台可提供跨应用程序堆栈不同层的统一数据视图4Moogsoft，美国Moogsoft提供了一个集成的智能运维平台来控制复杂性并加速现代数字基础设施，该平台分析来自混合IT基础架构内的所有监控和管理工具的数据5来源：Frost&Sullivan1114.618.123.129.838.920212022202320242025智能对象安全性：智能制造和自动驾驶汽车的激增正在推动智能对象安全性功能的增长，初创公司在智能对象安全供应商生态系统中发挥着关键作用智能对象安全性的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR27.8%注：基准年份为2020年•全球智能对象安全市场将从2021年的146亿美元增长到2025年的389亿美元，复合年增长率为27.8%•制造业中的智能物联网设备和传感器正在改变传统工厂，使其变得更加互联并提高运营效率。但这些物联网设备为网络威胁创造了新的攻击面点，并急需智能设备安全保障•自动驾驶汽车和智能城市的出现推动了智能对象安全的采用，因为它们利用许多连接的设备来存储和交换需要保护的数据核心洞察值得关注的企业ReFirmLabs，美国ReFirmLabs是一家物联网和固件安全解决方案提供商，它设计了一个离心机平台，帮助物联网设备制造商和系统集成商分析固件以识别潜在的网络安全漏洞。该公司的平台使企业能够通过合规报告工具来达到物联网行业的标准和监管要求1FiniteState，美国FiniteState构建了一个物联网安全平台，可以帮助设备制造商检测和修复物联网设备中的漏洞，并确定这些连接设备中软件组件的来源。FiniteState的物联网安全平台在能源、公用事业和电信行业拥有强大的影响力2KarambaSecurity，以色列KarambaSecurity是嵌入式设备的安全解决方案提供商，它构建了强大的固件和物联网安全工具，可以与现有的连接设备基础设施集成，尤其是汽车供应商。该公司的安全工具可以在每个物联网设备开发和部署阶段提供端到端的安全性保障3Vdoo，以色列Vdoo是一家物联网安全公司，为嵌入式设备提供实时安全保护，并在其整个生命周期内保护它们。该公司为制造商和集成商设计了端到端的设备安全平台，提供构建和部署安全物联网设备所需的所有工具4Eclypsium，美国Eclypsium的固件安全解决方案可以保护物联网和企业设备，该公司的解决方案是为内部IT团队构建，可提供对企业网络中设备的深入可见性5来源：Frost&Sullivan12高端制造与自动化定制化与个性化分布式制造“软件驱动法”开放创新和数据共享•依赖于数字连接网络的灵活性和可扩展性，传统的集中式和以批量生产为中心的制造模式正在向分布式转变。随着数字化和认知性技术进入制造领域，建立定制化工厂并通过本地化制造和分销体系快速服务客户，将成为主流趋势•在智能设备被大量使用的推动下，行业正处于第四次工业革命中期（通常称为“工业4.0”）。然而，第五次工业革命将专注于以更低的成本和更高的生产力为客户提供定制化和个性化服务•在新冠肺炎疫情期间，数字化和自动化已成为全球制造企业的首要任务。在一些新的领域，也出现了增长机会，例如在医院和公共场所，用自主移动机器人消毒以及在零售场所，用机器人进行库存监控•制造商必须参与基于价值创造、数据共享和开放式创新的协作生态系统，才能保持成功高端制造与自动化：产业趋势核心洞察来源：Frost&Sullivan13高端制造与自动化自主移动机器人•具备感知环境能力并且可自主建立环境模型，通过获取所处环境的位置信息从而规划控制移动规律的移动机器人•目前自主移动机器人已具备成熟与较多应用场景，但主要的挑战在于其精度的提升。未来自主移动机器人市场将渗透至工业以外的场景，如农业场景技术解析发展趋势•利用认知计算、AI技术、工业物联网以及大数据分析等技术对制造业中的制造商优化与理解制造流程的技术，可为其控制生产成本与提升生产效率技术解析•随着物联网与数据分析引擎的技术逐步成熟，以及在现代化制造业竞争愈发激烈与成本提升的背景下，认知制造技术将成为智能制造趋势中的主流技术发展趋势认知制造电弧增材制造外骨骼机器人•外骨骼机器人是融合传感、控制、信息、融合、移动计算等技术，将人体感觉、运动等器官与机器的智能处理中心相结合，用于改善人体物理机能或用于医疗康复的智能机械结构•目前康复领域的外骨骼机器人技术不断迭代，驱动产品成本下降、轻量化、更深层次实现人机交互，预计未来2-3年，C端市场会每年翻倍增长，成为外骨骼机器人增长最快的细分市场技术解析发展趋势•增材技术是由零件三维数据驱动并采用材料累加的方法从而实现对实体材料的快速成形，电弧增材制造技术采用逐层堆焊的技术制造金属实体技术解析•电弧增材制造技术应用前景较广阔，随着其技术的更新迭代，未来将聚焦于成型工艺、高精度与高柔性的成形系统等领域发展趋势高端制造与自动化：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan14172024303820212022202320242025自主移动机器人：技术进步、应用多样性和战略联盟正在推动市场增长，来自美国和欧洲的公司正在推动自主移动机器人的进步自主移动机器人的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR22.3%注：基准年份为2020年•中国公司Geek+Robotics于2020年与德国博世力士乐合作进行软件增强方面的合作，以提高机器人的智能性•日本自动化巨头欧姆龙的亚太分部与美国制造商TechmeticsRobotics合作，开发了配备激光和被动红外运动传感器的欧姆龙LD-UVC消毒机器人，这款机器人可使用紫外线消灭病毒关键行业活动值得关注的企业LocusRobotics，美国LocusRobotics成立于2014年并开发了LocusBot，可使用激光雷达、3D视觉和遥测技术来实现自主移动，每个元素都提供有关机器人移动多远的信息（基于车轮相对于地图的转数）以帮助导航1Magazino，德国Magazino开发了2款自主移动机器人（TORU和SOTU），能够执行端到端的流程自动化。TORU配备了一个驱动底座，可实现机动性和一个伸缩式升降柱，带有一个带有吸力的抓手，可以拾取和放置鞋盒大小的盒子2Geek+,中国Geek+的自主移动机器人包括P系列（物料运输600公斤有效载荷）、S系列（起重货物和运输有效载荷8-100公斤）、C系列（有效载荷200公斤）和重载荷F系列（2,000公斤），机器人可以充当具有集成的安全功能的叉车3来源：Frost&Sullivan15外骨骼机器人：医疗保健、汽车和航空航天行业是机器人外骨骼套装的主要目标，来自北美和亚太地区的公司和组织正在推动外骨骼机器人技术的进步外骨骼机器人的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR47.2%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计机器人外骨骼市场收入将从2021年的23亿美元增加到2025年的108亿美元，复合年增长率为47.2%•传感器融合和机电驱动的融合一直是机器人外骨骼行业面临的挑战，以人机界面和康复为目标的发展将激发对该技术的兴趣核心洞察值得关注的企业ComauRobotics,意大利ComauRobotics是一家专门从事流程和自动化系统的工业自动化公司，正在推出其外骨骼的新型轻型和坚固型版本。Mate-XT可穿戴外骨骼采用纤薄轻便的碳纤维结构和直观的调节系统1GermanBionic,德国GermanBionic开发了一种联网机器人外骨骼CrayX，旨在减轻经常举重的用户的腰痛。CrayX包含微机械组件、高性能电池和符合人体工程学的轻便携带系统2Sarcos，美国Sarcos是美国国防承包商雷神公司的机器人部门，致力于为非结构化环境开发先进的机器人系统。该公司拥有超过25年的研发经验，长期是灵巧机器人系统开发的领导者3HyundaiMotorCompany，韩国全球汽车制造商现代正在开发自动驾驶、机器人外骨骼和人工智能技术。该公司设计了一种名为HRL的机器人外骨骼腿部套装，以帮助截瘫患者的活动能力42.32.94.16.410.820.0%26.1%41.4%56.1%68.8%0%20%40%60%80%02468101220212022202320242025来源：Frost&Sullivan162.83.64.97.211.420.0%28.6%36.1%46.9%58.3%0%10%20%30%40%50%60%70%02468101220212022202320242025认知制造：认知技术的进步正加速协同制造的增长和收入，企业生态系统鼓励认知制造发展认知制造的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR42.0%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计认知制造市场收入将从2021年的28亿美元增长到2025年的114亿美元，复合年增长率为42%，亚太地区和北美地区在技术开发和采用方面处于领先地位•传感器、计算机视觉、深度学习、ML、NLP、模式识别、机器人和数字孪生的进步将快速增长。新冠肺炎疫情(COVID-19)重新引起了全球制造商的兴趣，他们专注于尽早投资和采用自动化解决方案核心洞察值得关注的企业IBM，美国IBMWatson是一个著名的认知系统，可以帮助计算系统识别声音并做出决策。KISTEurope已在SmartFactory-KL项目中与IBM合作，该项目是一个技术先进的创新制造设施，采用模块化组件构建，可以针对不同的制造任务进行重新配置1AspenTechnology，美国AspenTechnology专注于为工业制造环境开发基于人工智能的边缘软件解决方案，以帮助公司实现高安全性、可持续性和运营绩效。Aspen的产品组合包括基于AI/ML的软件解决方案，用于性能工程、资产性能跟踪、制造和供应链2BrightMachines，美国BrightMachines是一家初创公司，专注于开发先进的软件和机器人硬件解决方案，以实现高水平的工业自动化。该公司主要专注于为组装、测试和检查等重复过程开发机器人微型工厂和软件解决方案3UptakeTechnologies，美国该公司专注于开发基于人工智能的物联网平台，用于分析实时信号数据以提前预测过程或机器故障4来源：Frost&Sullivan1754.162.273.388.0107.415%15%18%20%22%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%02040608010012020212022202320242025电弧增材制造：欧洲有望成为采用WAAM的领跑者电弧增材制造的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR18.7%注：基准年份为2020年•WAAM仍处于新兴阶段，在各行各业的采用率有限，但随着技术的进步，它具有挑战传统制造技术并在长期内取代它们的潜力核心洞察区域发展情况1北美–有限采用弗若斯特沙利文的研究表明，60%到80%的用于制造金属部件的模具是在美国以外生产的。WAAM可用于在本地制造工具、模具等场景中值得关注的公司：LincolnElectric,美国Autodesk,美国Airbus,美国Boeing,美国2欧洲–渐进式创新WAAM在欧洲获得巨大关注，一级钢铁生产商、原始设备制造商和WAAM技术初创公司的研发呈指数增长值得关注的公司:SiemensAG,德国BAESystems,英国VoestalpineAG,奥地利ArcelorMittal,卢森堡3亚太地区–前景广阔的市场亚洲为WAAM技术供应商提供了一个为航空航天、国防和海事行业生产零件的绝佳机会值得关注的公司:AML3D,澳大利亚3DMetalforge,新加坡来源：Frost&Sullivan18•物联网的普及将为智能传感器的广泛采用提供动力，并实现互联工厂环境互联医疗传感器和仪器设备工业4.0自动驾驶汽车传感器和仪器设备：产业趋势•传感器技术在自动驾驶汽车的开发中也至关重要。激光雷达对于5级自动驾驶亦至关重要，因为它可以360度全方位查看车辆周围的环境。非接触式传感的进步将带来无缝交互的信息娱乐和远程信息处理系统•传感器一直是互联医疗生态系统的重要组成部分。事实上，可穿戴设备通过实现远程监控彻底改变了医疗保健。传感器还有助于疾病诊断：研究人员正在探索太赫兹(THz)传感技术，用于开发新冠肺炎病毒的呼气分析仪和其他检测病毒的方法核心洞察来源：Frost&Sullivan19传感器和仪器设备行为生物计量学闪光激光雷达石墨烯传感器高光谱影像生物传感器L4自动驾驶技术传感技术亚毫米波•采用闪光技术的激光雷达体积较小，近距离存在曝光过度的问题，其测距在50米内•波长为1～0.1毫米的电磁波称为亚毫米波，亚毫米波段是无线电中带宽最宽的一个无线电频段•可以感知周围环境或者特殊物质，比如气体感知、光线感知、温湿度感知、人体感知等，将模拟信号转化成数字信号，并交由中央处理器处理•特指由固定化生物活性物质作为敏感元件的传感器，生物活性物质通过与被测物体发生一系列生物学反应，并通过理化换能器转化为电信号•L4为高度自动驾驶，由车辆自身完成全部驾驶操作，且在限定路况下驾驶员无需保持注意力•由石墨烯制成的高光敏度传感器，可更长时间地捕获光线中的电子微粒•通过数理统计方法对生物的行为进行分析，并可对生物体的特征区分生物体个体计算机技术•可以捕获电子波谱上的任何波段的信息，可发现人类传统视觉难以发现的信息•随着低速无人驾驶市场规模增长，应用于此领域的闪光激光雷达将成为主流技术方案•亚毫米波可用于分析物体的微观结构，在雷达、制导以及遥感等技术领域具备较高价值•向集成化、多功用化、智能化方向发展，将计算机技术与检测技术相结合，使传感器拥有采集、处理、交换信息的能力•石墨烯传感器在医疗领域具备较高的应用性与灵敏性，其下游需求将持续扩大•数据获取和处理的速度持续提升，在深度学习等智能算法的加持下，高光谱分类精度也将进一步提升•在L4自动驾驶中的高精地图、车身传感器、自动驾驶传感器结合算法技术的背景下，其技术有望在未来5-10年实现普及应用•未来随着生物计量学的技术更新迭代，其应用场景逐渐拓宽，包括应用于人脸、指纹、体型、签字、行为等领域的识别，并具备商业化价值•应用范围逐步扩展，有望在基因突变检测与病毒检测中实现突破，在2023年有望达到243.3亿元的市场规模传感器和仪器设备：细分领域技术解析及展望技术解析发展趋势来源：Frost&Sullivan2014.517.721.626.533.520212022202320242025行为生物计量学：技术进步、政府重视执法、战略联盟推动市场增长，来自美国和欧洲的公司正在推动行为生物识别传感器的进步行为生物计量学的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR23.3%注：基准年份为2020年•2020年，美国万事达卡与法国基于增强现实技术的面部识别提供商IDEMIA及新加坡金融科技公司MatchMove合作，试点基于指纹的生物识别卡F.CODE，确保处于亚洲的店内支付终端进行授权交易。无电池卡包含一个指纹传感器，通过从支付终端收集能量提供动力，并通过消除对PIN的需要来实现安全交易，将生物识别体验从智能手机过渡到智能卡关键行业动态值得关注的企业Nymi，加拿大Nymi开发了Nymi3.0，这是一款使用生物识别技术的工作场所可穿戴腕带。它测量心电图(ECG)信号以验证开门或与其他连接的Nymi频段保持社交距离。这个腕带包括一个心电图传感器、一个指纹认证器和一个捕捉电容、光线和运动的身体检测传感器1AIStorm，美国AIStorm通过使用最少的外部组件耦合流行的卷积神经网络(CNN)，开发了AI-in-sensor片上系统(SoC)，这是一种始终在线的边缘技术，可用于指纹感应或交通摄像头中的面部识别2TouchBiometrix，英国TouchBiometrix开发了一系列TCAP表单传感器，可检测鼠标上的多个指纹图案。它还开发了TCAPEdge传感器，这是可以集成在智能手机边缘的指纹传感器，可以检测多个3D指纹图案3CrucialTec，韩国CrucialTek解决方案使用面部、指纹、手掌静脉和虹膜检测，例如其BACS™Tube（用于生物识别面部和虹膜识别）和BACS™Quattro（用于非接触式多生物识别门禁卡读取）4来源：Frost&Sullivan212.583.334.325.617.329.00%29.07%29.73%29.86%30.12%28%29%30%31%32%01234567820212022202320242025闪光激光雷达：美国引领闪光激光雷达解决方案的采用，闪光激光雷达受到各大汽车制造商和全球初创企业的积极追捧闪光激光雷达的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR29.6%注：基准年份为2020年•随着闪光激光雷达获得市场份额，机械激光雷达或将逐渐被替代，具有更高检测/精度、更宽FOV及更紧凑的系统增加了部署闪光激光雷达的机会•SSL正在成为一种占主导地位的闪存激光雷达技术，并将成为关键的市场驱动力核心洞察值得关注的企业VelodyneLiDARInc.,美国Velodyne激光雷达公司开发了一种名为VelarrayM1600的新型SSL传感器，专门帮助移动机器人应用。M1600建立在专有的微型激光雷达阵列架构(MLA)之上，可提供高达30米的出色近场能见度和宽阔的垂直视野，且可在动态环境中导航1BlickFeldGmbH，德国BlickFeld使用专有MEMS反射镜和905nm激光源开发其SSL，可提供更宽的FOV、更高的分辨率和更长的检测范围，其镜片是使用光刻生产技术制造的2XenomatiX,比利时Xenomatix的SSL使用多波束技术，其激光雷达包括一个互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器（可生成高分辨率3D和2D图像）和多光束投影仪（可生成测量点网格）3BarajaPtyLtd.,澳大利亚Baraja基于其专有的Spectrum-Scan™技术开发了一种激光雷达，结合了波长可调激光器和棱镜光学器件，以创建独特的光束控制解决方案，其激光雷达可通过改变激光波长来扫描不同的角度4Livox,中国Livox是中国无人机制造商DJI开放式创新计划的衍生产品，开发了一种非重复扫描方法，可以增加激光雷达的扫描。Livox基于该技术开发了Mid-40激光雷达5来源：Frost&Sullivan22365.6504.5696.2960.71,325.820212022202320242025石墨烯传感器：北美和欧洲在技术采用方面处于领先地位，中型公司和初创企业专注于利基领域的颠覆性创新石墨烯传感器的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR38.0%注：基准年份为2020年•基于石墨烯的传感器市场包括生物传感器（市场份额最大）、气体传感器、温度传感器、湿度传感器和光学传感器•由于需要监测有害病原体和开发COVID-19检测设备，生物传感器将在不久的将来显着增长，食品安全法规也将有助于增长核心洞察值得关注的企业MitsubishiElectricCorporation，日本MitsubishiElectricCorporation这家跨国电子和电气设备制造商开发了基于石墨烯的中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)传感器，灵敏度比没有内部放大的量子型红外传感器高10倍1EmberionOy，芬兰石墨烯旗舰合作伙伴Emberion的Vis-SWIR探测器提供出色的响应度和极低的噪声，适用于从可见光到近红外/短波红外波长的宽光谱范围，无需冷却至室温以下。该公司估计，用石墨烯光电探测器替换使用InGaAs和硅传感器的系统将使成本降低30%2Graphenea，西班牙这家科技公司最近开始销售石墨烯场效应晶体管(GFET)，需要GFET进行生物传感或气体传感的研究人员可无需担心无法长期获得高质量的GFET器件3瑞士罗氏诊断公司和德国BioMedX研究所BioMedX和罗氏实现了新传感器平台的原理验证，该平台允许单个设备使用多个参数来分析血液样本4来源：Frost&Sullivan2313.816.92126.433.520212022202320242025高光谱影像：开发工作旨在使高光谱影像系统具有成本效益，美国和欧洲的公司和组织正在推动高光谱影像技术的进步高光谱影像的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR24.8%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计未来5年高光谱影像的市场规模将从2021年的138亿美元增长到2025年的335亿美元。随着其应用程序超越医疗保健和监控，在食品、农业、矿物学和环境监测领域获得关注，年收入将增加两倍•用于处理视觉信息的低成本相机正在研发中，它们可以集成到智能家居系统、移动设备和机器人中，以使其安全运行核心洞察值得关注的企业HeadwallPhotonics,美国HSI的先驱HeadwallPhotonics已与基于AI的制造软件提供商perClass合作，Hyperspec系列传感器与基于perClassAI的工作流程相结合，可实现快速的生产线定制1Specim，芬兰（被柯尼卡美能达收购）Specim致力于生产高光谱传感相机。2020年，该公司推出了SpecimAFX17，这是一款轻巧紧凑的HSI相机，可轻松安装在带或不带万向节的固定翼无人机以及多旋翼无人机上，可用于土壤分析（例如，水分和营养）、作物健康研究、森林火灾探测和植被分类等2NorskElektroOptikkAS（挪威）十多年来，该公司长期致力于制造及研发先进的高光谱相机，它与行业和大学合作开展研发项目，并在任何需要实时分析的平台上推广HySpex相机的使用3来源：Frost&Sullivan244005056558901,25025.00%26.25%29.70%35.88%40.45%0%10%20%30%40%50%02004006008001,0001,2001,40020212022202320242025亚毫米波：强大的研发推动市场增长，美国和欧洲的公司和组织正在推动光谱传感的进步亚毫米波的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR33.0%注：基准年份为2020年•TERAPOD是一个欧洲大学联盟，致力于参加一个由Horizon2020支持的项目，旨在利用太赫兹通信系统来证明在太赫兹频段运行的超高带宽无线接入网络的可行性•2020年11月，电子科技大学的科学家与ADASpace合作发射了一颗6G通信卫星（天眼五号），以测试太赫兹与地面网络通信的可行性关键行业动态值得关注的企业TeraSense，美国TeraSense开发了一种太赫兹扫描仪，该扫描仪由两部分组成：成像速度为每秒5,000帧的线性成像相机和100GHz太赫兹发生器，它对婴儿尿布进行了实验，发现太赫兹相机能够检测水和湿气1TeraView，英国TeraView的电光太赫兹脉冲反射计(EOTPR)系统由光电导发生器和相干检测系统组成，它不是典型的太赫兹光谱或成像系统，而是基于时域反射计机制，通过集成电路内的电连接探测太赫兹脉冲2RamGroup，新加坡RamGroup的TerahertzExpressAnalyzer传感平台是一种可以在2分钟或更短的时间内在护理点诊断病毒感染（包括新冠病毒COVID-19）的设备，它包括激发基板上粒子的光源、太赫兹传感器和手持阅读器中的纳米超材料（例如特殊材质的玻璃）3来源：Frost&Sullivan25环境与可持续发展垃圾发电零排放能源排放升级循环经济•工业化增加了碳排放，然而碳捕获、碳利用和碳储存(CCUS)技术正在被用于将碳排放转化为聚合物、化学品和建筑材料的原料，以及更高的原油采收率环境与可持续发展：产业趋势•绿色氢有潜力成为可再生能源的高效储能方式，而高性能燃料电池可以快速、轻松地获取储存的能量（以氢的形式）。氢技术将改变交通和电力基础设施的格局•垃圾发电和电池回收技术可以减轻城市化和工业化的影响，并有助于实现零浪费的循环经济核心洞察来源：Frost&Sullivan26环境与可持续发展电池回收处理•将报废的动力电池集中回收，通过物理、化学等回收处理工艺将电池循环利用或将其中具备利用价值的金属元素提取出来，回收处理后的废旧电池及其材料最终可重新应用于动力电池•中国电动汽车动力电池退役量预计在未来5年将保持增长态势，于2025年动力电池回收市场规模超122GWh，其中磷酸铁锂电池为100.8GWh，三元材料电池为21.6GWh技术解析发展趋势•包括人工碳转化和森林碳汇。人工碳转化是指利用化学或生物手段将二氧化碳转化为有用的化学品或燃料。森林碳汇是指植物通过光合作用将大气中的二氧化碳吸收并固定在植被与土壤中碳循环•未来随着碳中和的持续推进，以及碳转化技术的逐渐成熟，人工碳转化技术势必将逐步落地。在森林碳汇方面，未来5年，植物造林面积或新增28万亩，约1,540万课树，市场规模约23亿元绿氢•通过可再生能源电解水制取的氢气，其生产过程可以基本做到零碳排放•未来5年，绿氢制取成本将稳步下降，由目前的约4.2美元/kg下降至2.8美元/kg，中国绿氢年产量或将达到150万吨蓝氢•在以化石能源为原料的制作过程中增加碳捕捉和贮存环节，进而生产的氢气称为蓝氢，其碳排放量相对较低•在碳中和背景下，根据巴黎气候协定，预计2030年全球蓝氢产量达到3,000万吨（目前不足300万吨）热化学废物转化•一种将具有高分子量的有机废弃物热化学转化为液体可燃物和燃料的方法•目前中国热化学废物转化技术主要应用在农业、林业等领域，其技术水平与发达国家有一定的差距。未来随着技术的逐步成熟，废物在热化学的转换过程中的目标产物将有更高的选择性、稳定性和经济性环境与可持续发展：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan2714.7016.5017.9019.8022.02051015202520212022202320242025电池回收处理：亚太和北美在电池回收采用方面处于领先地位，创新技术推动电池回收过程的成本效益和效率电池回收处理的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR10.6%注：基准年份为2020年值得关注的企业LithionRecycling，加拿大该公司开发了一种技术，能够达到高达95%的LIB回收率，该过程从废锂离子电池中分离出高价值金属，包括锂、镍、钴、石墨、铜、铝和锰1AmericanManganese，加拿大该公司开发了一种闭环湿法冶金工艺来处理废锂离子电池，回收率达到99.97%。据报道，其可从NCA阴极废料中成功回收镍钴氢氧化物2RedwoodMaterials，美国这家总部位于美国的电池回收商结合使用火法冶金和湿法冶金。废电池的预处理包括利用热能、利用电池中存在的有机物，使用火法冶金和湿法冶金。该工艺让石墨、铝、铜、钴和镍的回收率达到98%，锂的回收率达到89%3Li-Cycle，加拿大加拿大电池回收商采用湿法冶金工艺：将废电池切碎后，将其溶解在化学品中以提取金属。Li-cycle最重要的创新是使用遍布美国的模块化工厂，其中废电池经过预处理并转化为黑色物质，然后运往中心位置进行进一步回收4来源：Frost&Sullivan285.096.167.479.0610.9820212022202320242025碳循环：政府扶持政策加速碳循环设施的大规模部署，跨行业合作为创新终端应用铺平了道路碳循环的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR21.2%注：基准年份为2020年值得关注的企业爱尔兰国际碳循环协会该公司开创性的液体排放技术将二氧化碳排放转化为甲醇，可用于合成燃料、溶剂、树脂和油漆。该公司已委托工业规模生产甲醇，年产能为4,000吨，同时利用5,500吨二氧化碳排放量1CarbonBuilt，美国该公司专有的Reversa™工艺利用创新的模块化碳减排技术，将废弃的CO2烟道气流永久嵌入预制混凝土中。该工艺还在水泥材料中使用粉煤灰和矿渣，将与混凝土生产相关的碳排放量减少多达50%2CCMTechnologies，英国该公司从沼气发生器和工业烟道气流中捕获二氧化碳，并用它来稳定包括氨和磷酸盐在内的各种材料，以生产肥料，每年可将6,500吨废污泥转化为13,000吨化肥3EconicTechnologiesLtd，英国该公司开发基于催化的技术，将废CO2排放物转化为中间原料，可用于制造含有高达50%废CO2排放量的多元醇，并将其用于生产聚氨酯材料，包括泡沫、涂料4三菱重工，日本该公司能够从烟道气流中回收废CO2并对其进行净化以去除二氧化硫，净化后的CO2可重新用于生产尿素基肥料5CarbonUpcyclingTechnologies,加拿大该公司采用基于机械辅助化学剥离的专利工艺，将从点源排放中捕获的加压二氧化碳与工业粉煤灰和矿渣混合，将混合材料转化为纳米颗粒，可用于制造混凝土混合物、聚合物和耐腐蚀涂料6来源：Frost&Sullivan292.774.336.7710.5816.5420212022202320242025绿氢：绿氢有望在未来出行和零碳经济中发挥关键作用，高效的电解槽设计和更低的能源价格将降低绿色氢气生产成本绿氢的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR56.3%注：基准年份为2020年•随着化石燃料驱动的车辆被电动汽车取代，电动汽车可分为两大类：电池驱动或燃料电池驱动。燃料电池电动汽车具有加油快、自放电造成能量损失的可能性为零的优点•绿色氢将有助于从碳密集型生态系统过渡到零排放生态系统。氢具有高热值和较低的生产成本，可以替代用于能源生产和移动的碳氢化合物燃料核心洞察值得关注的企业Hydrogenics，加拿大这家加拿大公司（康明斯收购）开发了一种PEM电解槽HyLYZER，能够在高温和高电流密度的条件下高效工作，以3MW的输入生产1,350kg/天的氢气1NapterS.r.l.，意大利该公司成立于2004年，拥有燃料电池和电解槽的技术专长，其核心产品组合是基于AEM电解的氢气发生器2NelASA，挪威该公司提供氢气生产、储存和分配产品和服务3HyssenKruppAG，德国2020年5月，这家德国公司表示，其工程师开发了一种碱性电解工艺，适用于波动的电源，例如来自可再生能源的电源,其已经证明了80%的制氢效率4BioSolar，美国2020年12月，这家总部位于美国的储能解决方案开发商宣布成立新子公司NewHydrogen，旨在开发电解槽以降低绿色氢气生产的成本5H2Pro,以色列该公司的无膜电解反应器非常适合以95%的效率工作的高压操作,使用电化学过程产生氢，进而使氧产生化学过程，消除氢和氧混合的机会，E-TAC工艺与可再生能源兼容6来源：Frost&Sullivan307.468.028.629.279.9620212022202320242025热化学废物转化：欧洲实施先进的热化学技术以提高材料资源回收率，跨行业合作推动热化学废物重整创新热化学废物转化的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR7.5%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计，从2021年到2025年，热化学废物重整市场收入将以7.5%的复合年增长率增长。先进的热处理技术包括热解、气化和水热液化，用于将废物转化为增值原料。对倾倒垃圾填埋场的垃圾数量不断增加和不可再生能源枯竭的担忧正在推动垃圾重整技术的使用。在预测期内，基于热解的废物转燃料重整将快速增长：它可有效实现材料循环，同时减少与废物重整相关的资本和运营支出核心洞察值得关注的企业EnerkemInc.,加拿大该公司的专利技术将气化与催化合成相结合，将合成气转化为合成液体燃料。其大型垃圾燃料工厂每年可吸收各种垃圾，生产3,800万升合成液体燃料1GreenDistillationTechnologiesCorporation，澳大利亚公司基于报废轮胎重整系统的专有破坏性蒸馏工艺生成“人造油”、炭黑和钢纤维，在澳大利亚的轮胎回收设施每年可生产约800万升石油2GreenFuelNordicOY,芬兰该公司的快速热解工艺将生物质废物蒸发，产生的气体在旋风装置中冷凝，生成可用于化学、食品加工和制药行业的生物油3SynthesisEnergySystemsInc.，美国该公司的SES气化技术(SGT)已经过商业验证，该技术采用一系列原料，包括城市固体废物、生物质和煤炭废料，并将含碳材料清洁地转化为合成气，合成气可被进一步精炼并用作制造氨、甲醇和二甲醚的原料4SierraEnergy，美国该公司专有的Fastox®气化系统与变压吸附相结合，该系统通过热化学将各种废物混合物转化为合成气，合成气可以进一步提炼成氨，用于肥料制造5PowerHouseEnergyGroupPLC，英国该公司使用其基于气化的专有DistributedModularGeneration®工艺与基于吸附的净化工艺相结合，将聚合物废物转化为可用作化工和石化行业原料的氢气6来源：Frost&Sullivan31•从医院到家庭的转变正在导致护理的去中心化和全民化。疫情使得医院的负担过重，偏远地区成为管理慢性病、老龄化和临终关怀的首选。医疗保健行业也正在从一刀切转向更加量身定制的诊断和治疗方法精准干预医疗器械与影像无处不在的医疗保障技术融合医疗器械与影像：产业趋势•医院中新冠肺炎患者的激增推动了对智能医疗分流技术的需求，这些技术可以根据风险有效地对患者进行分层。数字疗法在基于价值的护理以及慢性病和心理健康状况的管理方面发挥了重要作用，克服了医疗资源的地点、时间和可用性的限制•无处不在的连接设备和大量资本投资有助于数字生物标志物的发展，先进的手术可视化提高了手术精度。由自动化、强大的基于人工智能的成像和分析以及增强的信息学和工作流程支持的下一代病理学正在实现个性化医疗和快速药物开发核心洞察来源：Frost&Sullivan32医疗器械与影像外科手术可视化•一种基于计算机对大量数据信息的高速处理及控制能力，通过虚拟手术环境为外科医生从技术上提供支援，是使手术更加安全、更加准确的一门技术•随着适用各种外科的底层技术及提供定制解决方案的发展，以及外科医生的培训及患者的接受程度提高，外科手术可视化将越来越多样化，如：底层技术使外科医生的远程控制下操作时可达到更高精度技术解析发展趋势非接触式健康监测•在非接触方式下，通过信息获取模块获取用户体征信息数据，并经过数据处理模块分析处理数据，数据结果同步到数据管理平台，实现对用户健康情况的实时监测和追踪•目前已使用的非接触式健康监测针对一两个或者几个参数进行收集分析，未来随着各种技术融合，更多维度参数将被同时测量分析且受外界影响程度变小，达到更加全面和精准的分析技术解析发展趋势数字生物标志物•消费者通过数字健康互联设备收集的有关个体生理和行为的客观数据（用以解释、影响和预测健康结局）•通过数字生物标志物，利用庞大的健康数据分析个体状态，预测未来的健康结局，提高用户依存度，有望推动健康医疗模式从被动应对向主动预防转变技术解析发展趋势智能分诊系统•通过自然语言处理技术和图谱技术，智能解析患者病情描述，进行初步诊断，基于病情描述信息，智能推荐挂号科室及医生，精准匹配诊室，高效分诊•目前基于患者病情推荐科室、专家，未来有望可根据医院数据定制训练模型，无缝贴合医院场景，支持个性化定制医院科室对照体系技术解析发展趋势数字治疗学•由软件程序驱动，以循证医学为基础的干预方案，用以治疗、管理或预防疾病。数字疗法可以单独使用，也可以与药物、医疗器械或其他疗法配合使用•技术进步可能会导致针对更广泛健康状况的数字健康干预措施激增，通过个性化治疗和提高患者参与度，来改善患者结果技术解析发展趋势新一代病理学•病理学研究人体疾病发生的原因、发生机制、规律及疾病过程中机体的形态结构、功能代谢变化和病变等。新的边缘学科和学科分支的建立，促使病理学不仅从细胞和亚细胞水平，而且深入到从分子水平、从人类遗传基因突变和染色体畸变等去认识有关疾病，研究疾病的起因和发病机制•结合大数据和云存储技术，组织样本被扫描并且存储在云端，所有的虚拟病理学家评估将在云端进行。病理学的研究逐步阐明许多长期以来未被认识的疾病的病因、发病机制及其本质，未来有望发现许多疾病的发生发展均与机体的免疫状态密切相关性技术解析发展趋势医疗器械与影像：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan332.453.103.804.806.0020212022202320242025数字治疗学：政府的预防和优质护理举措正在推动跨地区数字治疗市场的增长，具有循证数字干预的新兴初创企业推动市场发展数字治疗学的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR24.6%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计，到2025年，全球数字治疗市场将从2021年的24.5亿美元达到60亿美元，复合年增长率为24.6%（以2020年为基准年）•数字治疗市场的增长主要是由政府的预防和优质护理举措推动的，此外风险资本投资的增加和数字技术（如人工智能）的进步亦推动了数字治疗市场的增长•COVID-19大流行加速了数字治疗平台的采用，尤其是在精神保健方面核心洞察值得关注的企业AkiliInteractiveLabs，美国EndeavorRx是FDA批准的、CE认证的处方治疗解决方案，适用于注意力不集中或合并型ADHD的儿童1PearTherapeutics，美国reSET是第一个针对物质使用障碍患者的处方数字治疗(PDT)，它的认知行为疗法被证明可以减少戒断反应，提高治疗效果2MynoiseGmbH，德国KalmedaTinnitusApp是首个针对慢性耳鸣的基于数字指南的行为疗法，它获得了CE标志，是一个基于处方的应用程序，由德国制药公司Pohl-Boskamp发行3ViviraHealthLabGmbH，德国Vivira应用程序为慢性肌肉骨骼疼痛患者提供个性化的治疗培训，其具有CE标志，支持通过治疗培训减轻急性和慢性疼痛4NeurogleeTherapeutics,新加坡NG-001是一种基于证据的精准数字疗法，用于治疗阿尔茨海默症和轻度认知障碍等神经退行性疾病，可使用人工智能跟踪数字生物标志物并为个人提供个性化治疗5Voluntis，美国Oleena是一个获得CE标志的数字治疗平台，支持癌症患者治疗。Voluntis的专有Theraxium平台基于获得专利的算法引擎，允许患者自我管理他们的癌症症状6来源：Frost&Sullivan348.648.989.389.8410.3720212022202320242025外科手术可视化：通过战略合作和研究活动，以支持在全球范围内采用先进的手术可视化技术。大型医疗器械公司、初创企业和学术界共同构成先进的手术可视化创新生态系统外科手术可视化的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR3.7%注：基准年份为2020年•高级手术可视化市场可能会从2021年的86.4亿美元增至2025年的103.7亿美元，复合年增长率为3.7%（以2020年为基准年）。•促进因素：先进的手术可视化技术使临床决策更容易、更有效，从而改善患者的健康结果，它们还有助于缩短患者住院时间•制约因素：AR和VR平台显示的视野低于正常人的视觉水平，感知运动后遗症和模拟病是与长时间使用AR和VR平台相关的常见副作用核心洞察值得关注的企业NovaradCorp.，美国Nova3D+是先进的成像软件，可生成源自医学数字成像和通信(DICOM)文件的全分辨率3D图像。该软件使用工作站的图形处理单元(GPU)进行图像渲染，无需昂贵的外部硬件即可实现更快的图像处理1RealViewImagingLtd.，以色列HOLOSCOPE-I是一款医疗全息产品，它使用数字光整形技术在医生的手掌中生成全息图。该技术允许医生旋转、切片、标记和测量身体部位，从而在介入临床程序中准确了解生理过程和结构的内部解剖结构2ApoQlarGmbH，德国虚拟手术智能(VSI)系统是一种全医学应用程序，可协助医生进行手术计划，它使用2DCT、SPECT和MRI图像来生成3D图像，人体器官的完整解剖图像被开发出来，可以放置在手术室的任何地方，包括患者的身体3Hologic,Inc.，美国3DQuorum成像技术利用Genius人工智能驱动的分析工具来重建高分辨率3D数据并生成6毫米SmartSlices。SmartSlices有助于减少需要审查的图像数量，而不会影响灵敏度、准确性或图像质量4HoloeyesInc.，日本HoloEyes开发了一个VR平台，该平台使用分层CT患者扫描来构建器官的3D图形，这些使外科医生能够了解结构和相关的医疗条件5来源：Frost&Sullivan356.507.107.608.209.1520212022202320242025非接触式健康监测技术：非接触式健康监测技术跟踪生命体征，使医疗保健提供者能够做出明智的管理决策，将在全球范围内经历高市场需求非接触式健康监测的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR8.8%注：基准年份为2020年•根据弗若斯特沙利文的预测，全球非接触式健康监测市场将从2021年的65亿美元增长到2025年的91.5亿美元，复合年增长率为8.8%。（以2020年为基准年）。公共区域的远程监控系统是不断增长的非接触式患者监控市场的主要驱动力•COVID-19是全球非接触式健康监测市场的关键加速器。该技术还用于对发现难以管理可穿戴或移动设备的老年患者进行不显眼的远程监控核心洞察值得关注的企业公司名解决方案科技疾病类型目的状态FLIRSystems,Inc.FLIRA700红外线技术新冠肺炎公共场所体温检测FDA通过FujitsuComponentsLtd.FWM7RAZ1-200002雷达技术心脏和呼吸系统疾病心率和运动监测FDA通过EarlySenseEverOn新型传感器技术多种慢性病医院和家庭远程监控FDA通过Oxehealth智能护理助手视频分析技术心脏和呼吸系统疾病生命体征远程监控英国标准协会认证ResAppHealthLimitedResAppDx移动平台技术多种呼吸系统疾病诊断CE通过Binah.aiBVue视频分析技术多种慢性病筛查和诊断FDA待通过CircadiaHealthCircadiaC100雷达技术呼吸系统并发症预测临床恶化FDA通过DozeeDozeePro新型传感器技术心脏病和睡眠呼吸暂停远程病人监护CE通过来源：Frost&Sullivan361.31.82.63.95.520212022202320242025数字生物标志物：由于数字生物标志物能够在广泛的治疗领域进行连续远程监测，因此它们将在主要应用地区将获得很高的采用率数字生物标志物的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR41.8%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文的预测显示，全球数字生物标志物市场将从2021年的13亿美元增长到2025年的55亿美元，复合年增长率为41.8%。（以2020年为基准年）•对数字生物标志物的需求增加是由于在心脏病学、神经病学、睡眠和运动以及呼吸等关键治疗领域中使用的互联可穿戴设备的广泛采用核心洞察值得关注的企业公司名标志方法疾病类型目的状态Bayer未命名心脏病开发数字生物标志物和治疗方法研究阶段JanssenReVeRe平台阿尔茨海默症纵向评估验证阶段RocheFloodlight多发性硬化症为患者教育收集数据FDA通过AliveCor,Inc.KardiaMobile心脏病监测心律FDA和CE通过KinsaQuickCare新冠肺炎诊断和监测FDA通过MedopadHuma新冠肺炎诊断和监测FDA待通过AcculiLabsLyfas心律失常和内皮功能障碍早期风险评估获准在印度进行临床试验NeurocastNeurocast平台多发性硬化症衡量患者表现CE通过来源：Frost&Sullivan372.733.153.664.274.9120212022202320242025智能分诊系统：医疗保健提供者和平台开发商之间的合作、有利的行业和政府举措支持智能医疗分流的国际化采用智能分诊系统的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR12.5%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名企业类型国家产品LumiataInc.初创美国该公司基于人工智能的护理和疾病管理平台是一种临床决策支持工具，可与现有医院系统集成，识别高危患者，为临床医生提供信息，并提供基于风险的护理管理治疗计划Qure.ai初创印度该公司开发了带有DL算法的qXR软件，该软件可以筛查胸部X射线并识别与COVID-19和其他肺部疾病相关的异常，将具有较大异常的病例放在放射学工作清单的较高位置，并有助于对需要立即干预的患者采取迅速行动VitalSoftwareInc.初创美国它开发了基于人工智能和云的软件，该软件与EMR集成，以分析患者健康信息、预测再次入院、减少等待时间并缩短住院时间KoninklijkePhilipsN.V.大型公司荷兰该公司利用其基于移动和网络的软件系统和自定义分类算法来帮助检测患者的临床风险，以促进早期干预ZebraMedicalVisionInc.初创以色列该公司开发的神经和胸部解决方案可以标记时间紧迫的病例，包括脑出血（在CT扫描中）和气胸（在胸部X光中），并且可以加速临床审查和患者治疗平安医疗科技股份有限公司大型公司中国该公司的一分钟诊所利用人工智能算法驱动的界面，与患者进行语音通信以获取关键信息，例如疾病症状，将他们分类到各自的专科部门•智能医疗分诊市场将从2021年的27.3亿美元增长到2025年的49.1亿美元，复合年增长率为12.5%（以2020年为基准年）。•促进因素：智能医疗分类工具可以帮助减轻临床医生的负担并防止倦怠，即使在人手不足的情况下，它们也可以帮助医疗保健提供者加快对高危患者的护理•制约因素：数据隐私问题使得获得足够的数据来训练智能医疗分类平台算法变得极具挑战性，高拥有成本会影响预算有限的医院采用这些工具核心洞察来源：Frost&Sullivan380.550.60.670.750.8320212022202320242025新一代病理学：疾病患病率的增加和病理学家的减少推动了下一代病理学市场，利益相关者积极参与提高病理测试通量和高级图像分析的采用新一代病理学的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR10.6%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名称国家技术和产品飞利浦荷兰疫情期间，FDA和CE批准的IntelliSite病理学解决方案也获得了FDA对消费者监视的豁免。飞利浦与Paige合作包括基于人工智能的临床评估工具，以提高癌症诊断的速度和准确性。该公司还宣布了增强的信息学，以提高工作流程的效率LeicaBiosystems德国新增产品AperioGT450DX已通过CE和TGA认证，其具有独特颜色校准技术的自动化、高通量和高容量（450张载玻片）数字病理载玻片扫描仪也易于使用。AperioWebViewer在COVID-19期间获得了FDA的远程诊断批准Inspirata,FL美国Dynamyx是一种具有AI自动化工作流程的开放式数字病理解决方案，可在简化图像分析的同时简化病例管理。FDA在大流行期间的豁免允许其用于远程初步诊断HamamatsuPhotonics日本NanoZoomerS360数字切片扫描仪是NanoZoomer系列数字病理系统的新成员，是一个完整的切片成像系统，它带有CE标志，可容纳360张载玻片，并且具有每小时82张载玻片的高通量扫描能力HuronDigitalPathology加拿大该公司拥有名为TissueScopeiQ的高病理测试通量和灵活的幻灯片扫描仪，它为基于AI的基于内容的图像搜索提供了第一个实时、原生的图像索引罗氏瑞士带有CE标志的VENTANADP200玻片扫描仪于2018年推出。高速明场扫描仪对用户友好，可生成高质量图像，它与uPath整张幻灯片图像分析算法可一起使用•预计下一代病理学行业在未来5年的市场规模将从5.5亿美元增长至8.3亿美元，复合年增长率为10.6%（以2020年为基准年）。数字病理学的硬件部分占有最大的市场份额，其次是软件和存储解决方案•疾病流行的增加和病理学家数量的减少推动了对自动化和高通量病理学解决方案的需求，数字病理学对药物开发的重要性日益增加也将推动市场发展。人工智能增强图像分析、工作流程管理的准确性及效率和COVID-19期间远程病理学的使用将推动医院采用下一代病理学工具核心洞察来源：Frost&Sullivan39•可再生能源的增长取决于从集中式发电站到分散式发电站的转变，以及能够无缝适应各种能源波动的智能和无功电网的发展。电网规模的储能技术与人工智能和自动化技术的进步相结合，将实现分布式、灵活和可靠的电网，并具有更高的可再生能源份额由于新冠肺炎疫情的蔓延，各国采取了封锁国境的策略，这就使得经济复苏的优先级高于脱碳。因此许多原本计划在2020年实施的清洁能源技术举措落空。发达经济体可能会迅速重回正轨，但发展中国家在实现低碳转型目标方面可能面临更多的挑战：由于经济尚未从新冠肺炎疫情的影响中获得明显的恢复，数十亿美元的项目仍处于停滞状态。欧洲也加强了脱碳的努力，其中的领头国家在绿色能源上已经投资了数十亿美元。新冠肺炎疫情对能源与公用事业的影响向碳中和过渡能源与公用事业电网的灵活性和可靠性数字化能源与公用事业：产业趋势•锂离子电池已成为汽车电气化的中心。汽车制造商和电池制造商正在引领电极材料和电池组设计的进步，以制造支持长途驾驶的先进且具有成本效益的电池•随着支持全球氢经济的政策到位，燃料电池技术将有助于众多行业脱碳核心洞察来源：Frost&Sullivan40技术解析发展趋势电网边缘系统电网储能高容量锂离子电池过氧化物太阳能电池电力多元化转换高性能燃料电池分布式能源发电技术固态电池•用于在电网内大规模储能的方法。电能在电力需求低或廉价时存储，在需求高或昂贵时返回电网•一种使用固体电极和固体电解液的电池，固态电池的功率重量比较高，是电动汽车理想的电池•分布式能源是安装在用户端的能源供应系统，系统能够在消费地点发电，高效利用发电产生的废能生产热和电•用可再生能源电力生产低碳气体或液体燃料•燃料电池是一种在等温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效率(37-70%)地转换成化学能的电源产品，主要燃料为氢气•锂离子电池是一种充电电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作•以电力供给侧的网络边缘节点为中心，以就近基础数据源为基点并糅合电力业务、智能终端、计算分析、存储于一体的应用技术•由过氧化物替代硅基材料打造成的太阳能电池板，从而制成的太阳能电池，功率转换效率可达30%•储能在电网侧的装机规模预计将增长10倍，由2020年的0.8GW持续增长至2025年的8GW•固态电池有望在2025年逐步实现商业化，于2030年或将成为动力电池的主要技术路线•分布式光伏将成为分布式能源的主力，其装机规模预计由2020年的约78GW增长至2025年的234GW•锂离子电池未来将保持增长趋势，预计其市场规模于2025年达到650.1亿美元•目前过氧化物太阳能电池仍处于研发阶段，未来5年内有望实现商用•随着成本的下降以及技术的突破，未来5年，燃料电池的能量转换效率或将提升至50-80%，也将在氢能源车领域实现大规模地应用•未来随着电网接入设备数量的增多，以及分布式发电、储能等应用的逐渐普及，边缘系统在电网的渗透率将迅速提升•全球范围内，目前电力多元化转换总装机规模略超10万千瓦，根据目前拟在建项目，预计至2030年，电力多元化转换装机规模将超1,100万千瓦能源与公用事业：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan415.18.211.414.517.620212022202320242025电网边缘系统：分布式能源资源和数字平台的集成以实现有效的能源管理将推动应用。跨国企业集团和初创企业正在整合电网边缘技术以提高能源网络性能电网边缘系统的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR36.3%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计：2021年到2025年间，电网边缘市场收入将以36.3%的复合年增长率(CAGR)，从51亿美元增长到176亿美元。由于研发举措、有利的监管政策以及虚拟发电厂和车辆到电网平台的采用，预计美国、英国、韩国、芬兰、德国、新加坡、日本和法国将出现重大增长核心洞察值得关注的企业GridEdgeNetworks，美国GridEdgeNetworks是一家为独立电力生产商和能源公用事业公司提供孤岛保护系统的供应商。该公司开发了分布式发电许可技术，旨在增强DER集成，同时减少公用事业和技术集成商的互连时间和成本1GridEdge，英国GridEdge致力于处理云辅助AI软件，为能源消费者赋能，并实现建筑能源负载的智能控制和优化。该公司的人工智能软件利用预测性机器学习算法和数据分析来控制能源成本、减少碳排放和管理灵活的能源资产2Enbala，加拿大Enbala提供用于集成DER的软件解决方案，以优化能源性能和多资产运营。该公司采用开放API来实现与任何现有硬件/软件组件的无缝集成和互操作性3Envelio，德国Envelio的智能电网平台是一种基于软件的模块化辅助系统，可支持运营商实现电网规划和运营的数字化和自动化。该技术为运营商提供了车辆到电网解决方案和分布式能源系统4Grid4C，美国Grid4C开发即插即用的AI软件来分析电网边缘的电表，为公用事业、消费者和能源供应商提供预测分析，其算法能够检测、诊断和预测电网资产中的低效和故障5西门子，德国其全面的电网边缘产品组合包括智能建筑、智能电网、能源和性能服务、电动汽车、咨询和融资，该公司为公用事业和能源运营商提供智能微电网集成和虚拟电厂解决方案6来源：Frost&Sullivan4210.412.314.417.020.020212022202320242025电网储能：获益于促进技术应用的有利监管举措，技术成本持续下降。应用多样性、更高的运营效率和安全性有效的推动该技术的应用电网储能的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR17.6%注：基准年份为2020年•弗若斯特沙利文预计电网规模的储能市场收入将从2021年到2025年以17.6%的复合年增长率(CAGR)增长，其中美国、法国、英国、德国、中国、印度、澳大利亚，韩国、日本和巴西的增长率更高，来确保电网的弹性和智能电网的采用。公司和监管机构正专注于发展中经济体的频率调节和旋转备用服务以及发达经济体的能源转移和能源资产优化。核心洞察值得关注的企业比亚迪，中国比亚迪开发和制造一系列电网规模的储能技术，从基于锂离子的NMC到磷酸铁太阳能+存储系统，该公司在从矿物电池到电池组的整个价值链中都有参与1JenaBatteries,德国JenaBatteries成立于2013年，拆分自耶拿大学，其设计了一种无金属氧化还原电池配置，比锂离子和金属基氧化还原液流电池更安全、更可持续2通用，美国该公司提供交钥匙抽水蓄能技术，整体运营效率约为80%。GE为变速和定速抽水蓄能电站提供全面的解决方案，以最大限度地提高能源输出，最大限度地降低成本，并确保最佳的电网支持3松下，日本松下致力于为电网及太阳能的存储应用开发、制造和供应基于锂离子的储能系统，其往返效率在86%到90%之间，并提供10年保修。松下与AES合作进行智能分析平台的集成4AmberKinetics，美国AmberKinetics制造和供应动能存储系统，其在输配电延期、太阳能+储能、辅助服务、能源套利、需求/容量减少和能源稳固方面的长寿命飞轮技术拥有超过86%的往返效率和30年的设计寿命5Storelectric，英国Storelectric主要是针对发电厂灵活性、太阳能和风能优化、电网投资延期和资产再利用的CAES解决方案的开发商6来源：Frost&Sullivan4331.2637.5445.0854.1465.0120212022202320242025高容量锂离子电池：制定严格的法规以支持国内供应链的增长高容量锂离子电池的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR20.1%注：基准年份为2020年•出行的未来、能源的未来和零创新是推动大容量锂离子电池增长的具有重大影响的大趋势。汽车电气化和通过ESS支持可再生能源部署对于向零碳经济过渡至关重要。高容量锂离子电池有望在其供应链中采用更好的电池材料，对环境的影响最小。安全性和可负担性可以推动产消主义，通过可持续性和电网弹性使消费者和电网运营商受益。核心洞察值得关注的企业SilaNanotechnologies，美国该公司开发了新型纳米结构硅基阳极电极，可将LIB能量密度提高多达40%，其新型阳极可用作锂离子制造设施的直接替代品，无需更改基础设施1LithiumWerks,荷兰该公司获得专利的Nanophosphate®LIB基于LFP化学，主要针对汽车和船舶应用，以及工业用ESS。2020年末，该公司成立了一个特殊高性能业务部门，计划通过该部门向领先的跑车制造商供应LFP电池2Innolith，瑞士该公司声称其无机电解质具有一次充电后电动汽车行驶里程可达1,000公里的潜力。Innolith的新型无机电解质已经在美国电网中进行了快速频率响应服务的现场测试3NOHMsTechnologies，美国该公司用于LIB的专有非易燃离子液体基础电解质NanoLyteElectrolyte是传统电解质的更安全替代品。它使锂离子电池能够在较宽的工作温度范围（-80至300摄氏度）下有效运行，并延长电池的循环寿命4LeydenJar，荷兰该公司为LIB开发新型硅基负极材料。与石墨阳极相比，LeydenJar的硅阳极的能量密度提高了约70%。阳极能够承受高达20摄氏度的高充电/放电率，应用包括消费电子产品、电动汽车和ESS5EnPowerInc.，美国该公司正在开发先进的多层电极架构，使LIB具有更高的能量密度，同时具有快速充电能力，该新颖架构可用作插入式解决方案，使其与千兆瓦级的LIB制造兼容6来源：Frost&Sullivan443.043.584.205.646.7220212022202320242025高性能燃料电池：更高的功率密度和燃料灵活性将推动高性能燃料电池的采用。欧洲和北美在采用高性能燃料电池方面处于领先地位高性能燃料电池的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR23.0%注：基准年份为2020年•政策层面的举措、环保意识和雄心勃勃的减排目标将影响对高性能燃料电池的需求，高性能燃料电池可以替代汽车的内燃机，在工业供暖中替代化石燃料，并实现清洁能源发电机制公用事业。技术进步和较低的制氢成本将增加燃料电池的经济可行性高性能燃料电池价值主张值得关注的行业事件BallardPowerSystems（加拿大）为AudiAG（德国）开发了高性能燃料电池。该公司开发了PEM燃料电池堆，特别强调设计MEA以最大限度地提高功率密度1现代汽车公司（韩国）和起亚汽车公司（韩国）宣布计划向Rimac汽车公司（克罗地亚）投资总计约9,500万美元，用于开发用于电动汽车的高性能燃料电池原型2MitsubishiHitachiPowerSystems（日本）与NGKSparkPlugCo.,Ltd.（日本）合作成立CecyllsCo.,Ltd.，生产和销售用于SOFC开发的圆柱形电池堆3现代汽车公司（韩国）和ImpactCoatingsAB（瑞典）签署了一项联合开发协议，以推进涂层技术的技术进步，以开发高性能燃料电池的双极板4BROSE、AVL、CEVT、PowerCell、DLR、Celeroton和其他2家公司成立了INN-BALANCE联盟，以汇集研发资源以平衡电动汽车应用的工厂技术5PlasticOmnium（法国）和ElringKlingerAG（德国）成立了一家合资企业，EKPO燃料电池技术公司，为高性能燃料电池开发具有成本效益的电堆6来源：Frost&Sullivan450.180.741.311.882.4520212022202320242025过氧化物太阳能电池：易于制造和适应多种应用的能力影响着产品需求，公司正在利用新颖的制造方法和流程来提高运营和商业绩效过氧化物太阳能电池的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR93.4%注：基准年份为2020年•预计2021年至2025年，全球钙钛矿太阳能市场的市场规模将从1.8亿美元增长到24.5亿美元。技术进步使钙钛矿太阳能电池的效率显着提高，从2006年的3%到今天的平均约25%。作为当前的技术和制造中心，与其他地区相比，中国的初始增长预计会很高。然而，中国转向太阳能行业无补贴环境可能会阻碍采用率。制造商增加的研发投资和公共赠款旨在开发新的制造方法，以降低制造成本，从而为加速全球商业化铺平道路核心洞察值得关注的企业TandemPV，美国TandemPV是一家钙钛矿太阳能电池制造公司，开发机械堆叠的硅钙钛矿串联太阳能电池板，效率为23.6%1GreatcellEnergy，澳大利亚GreatcellEnergy是一家初创公司，一直在与意大利、英国、韩国、德国和中国的EPFL和公用事业公司合作，开发先进的太阳能技术，包括钙钛矿太阳能电池，以染料太阳能电池技术为基础2东芝，日本跨国企业集团东芝与新能源和工业技术开发组织合作开发了一种基于薄膜的钙钛矿微型模块3SwiftSolar，美国SwiftSolar通过在硅旁边堆叠金属卤化物钙钛矿太阳能电池来开发钙钛矿串联光伏，该公司旨在扩大其在电动汽车、建筑材料和无人机方面的技术4SauleTechnologies,波兰SauleTechnologies是一家基于超薄喷墨印刷钙钛矿柔性太阳能电池的开发商，用于制造遮阳百叶窗，以保护窗户免受强烈阳光照射并允许能量收集5OxfordPV，英国OxfordPV是牛津大学的衍生公司，是钙钛矿太阳能领域的领先公司之一，开发了钙钛矿光伏和硅钙钛矿串联太阳能电池，转换效率为28%6来源：Frost&Sullivan460.170.240.340.490.7020212022202320242025固态电池：固态电池为欧洲提供机会加强其国内电动汽车电池供应链，汽车制造商和电池初创企业正在追求创新固态电池的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR42.2%注：基准年份为2020年•全球脱碳努力、清洁空气倡议和不断变化的消费者偏好正在影响汽车制造商的电动汽车生产目标。与采用液体电解质的传统锂离子电池相比，SSB卓越的能量密度可将EV续航里程延长80%核心洞察值得关注的企业QuantumScape,美国QuantumScape开发锂金属固态电池，其能量密度可超过400Wh/kg，具有卓越的安全性和快速充电能力。这家大众支持的公司最近公布的测试结果表明，其电池可以在15分钟内充电至80%（这大约是当前特斯拉充电器所需时间的一半），并且它们可以持续800多个循环而没有任何损耗。该公司于2020年底通过与KensingtonCapital的反向合并上市，目前的估值超过200亿美元，使其成为世界上资金最多、价值最高的固态电池初创公司1SolidPower，美国SolidPower为SSB开发基于硫化物的玻璃陶瓷电解质。SolidPower的方法是使用锂金属阳极及其混合电解质，而没有任何与锂枝晶相关的挑战，该公司得到福特的支持，并希望在2024年实现量产2IonicMaterials，美国离子材料参与了聚合物电解质的开发，该电解质即使在室温下也可以使SSB具有良好的离子电导率。该公司已与汽车制造商“现代”和电池制造商“A123System”建立合作伙伴关系，以推进固体电解质的研发3PrimePlanetEnergy&Solutions，日本PrimePlanetEnergy&Solutions是丰田和松下的合资企业，旨在在松下工厂的现有生产线上开发固态电池，该地区的其他汽车制造商将受益4来源：Frost&Sullivan47•对垃圾填埋场和碳排放的担忧已经促使行业将化学品和材料价值链中的材料循环性和可持续性放在首位。回收和废物转化为能源技术促进了循环聚合物和其他回收物的开发，用作包装材料、二次原料和建筑材料化学与新型材料纳米和多功能材料数字化循环经济和可持续性鉴于新冠肺炎疫情的健康和保健替代能源化学与新型材料：产业趋势•向分散式能源网络和替代能源的发展、加强5G基础设施的努力以及电动汽车和自动驾驶汽车的进步，已经创造出了对先进电池材料的需求，尤其是具有更好的稳定性、循环次数和续航的阴极材料•新冠肺炎疫情的流行提高了对可以减轻或预防微生物污染和感染的保护技术的需求，涂层或基材添加剂可以生成抗病毒保护膜•5G的推出需要能够促进高频和数据传输的5G材料，以及能够为5G基础设施提供可靠电力的先进储能材料核心洞察来源：Frost&Sullivan48化学与新型材料技术解析发展趋势5G材料可循环聚合物4D材料替代蛋白碳纤维抗病毒涂层实体数位化包装储能用阴极材料•该材料具备轻质、耐热、强度高和耐用的特性，以解聚为原始的小分子态，进而实现化学循环，并且，该过程不涉及剧毒化学试剂和繁复的实验流程•阴极材料可用于更稳定的电池储能系统•传统实体零售商不仅要投资在数位化能力，也必须确保线上和线下的体验一致•含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成，是制造航天航空等高技术器材的优良材料•涂料的表面成分具有杀菌消毒的作用，可以杜绝细菌和病毒的附着，从而打造更安全健康的生活环境，减少患病的可能性•一种能够自动变形的材料，把这种可自动变形的材料放入水中，它就能按照产品的设计自动折叠成相应的形状•5G新材料部分是为了配合5G的高性能，保证使用的可靠性强，如聚四氟乙烯（PTFE）;部分是为了缓解5G高功耗带来的问题，如石墨散热片•根据原料不同，替代蛋白可分为植物基蛋白、微生物蛋白、动物细胞蛋白等•未来的挑战主要来自如何使这些过程具有更高的成本效益，以及同时赋予新材料化学可回收性，以使它们在新的材料使用寿命结束后不会成为新的废物•中国将于2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，装机规模达3,000万千瓦以上；到2030年，实现新型储能全面市场化发展•提供便利、个人化、符合情境的讯息、商品和购物体验，同时提供有意义的多渠道的购物者参与体验•4Ｄ打印在航空航天、生物医疗、智能机器人及智能模具等实际工程领域的应用，将来会出现大量的交叉学科研究•替代蛋白质必须在味道、纹理及价格这三个关键领域达到与动物蛋白质相同的水平•抗病毒涂层主要应用在医疗保健、室内空气净化系统、食品加工业、建筑家居。疫情后时代，产品的市场需求将会有巨大的增长•5G建站密度将至少达到4G的1.5倍，预计建设中国5G宏基站数量将达600万个，全球5G基站数量将超过800万个。预计到2024年中国5G基站用PTFE的增量市场空间超过22亿元，高峰期超过6亿元/年•碳纤维产品向稳定性、高端化方向发展以及寻求新的市场领域，获得突破发展化学与新型材料：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan492.193.606.0010.2017.40202120222023202420255G材料：亚太地区在5G材料和5G基础设施部署方面的研究活动处于领先地位。利益相关者专注于调整其产品组合以满足5G要求5G材料的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR67.0%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术产品TheChemoursCompany广泛的5G产品组合该公司提供TheCrastin®（一种聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)产品）和Pyralux®（一种覆铜板、环氧基粘合剂和PI薄膜），这两个产品系列都适用于毫米波ShowaDenkoMaterials印制线路板材料该公司开发了一种结合低热膨胀系数(CTE)和低介电常数技术的专有低极性树脂材料。这在10GHz下实现了3.4的介电常数(Dk)和10ppm/°C的CTE。该树脂将用于印刷线路板材料Kaneka改性聚酰亚胺薄膜该公司开发了一种新型耐热PI薄膜PixeoTM1IB，旨在实现手机设备的高速和高频操作。Kaneka特别改进了传统的PI薄膜，以提高介电系数和吸湿性Resonant体声波滤波器该公司利用InfiniteSynthesizedNetworks(ISN®)其核心产品，以及其人工智能和机器学习的进步来设计RF滤波器。使用ISN®平台Resonant开发了一种名为XBAR®的新型体声波(BAW)滤波器AGC透明玻璃基站AGC与日本移动电话运营商NTTDOCOMOInc.一起开发了一种新型的5G兼容小基站，由名为WAVEATTOCH™的薄玻璃基板制成。它是用于窗口表面的透明薄模块，可为它们提供基站功能SolvayS.A.有机树脂该公司提供Hyflon®PFA，一种全氟烷氧基氟碳树脂，专为高达300至316摄氏度的高温和高频操作而设计。这些树脂由共聚物（全氟烷基乙烯基醚和四氟乙烯）制成，具有出色的介电性能和机械性能和热性能•对适用于毫米波操作的经济高效材料的需求将推动新材料开发的进程核心洞察来源：Frost&Sullivan5040.142.745.448.451.420212022202320242025可循环聚合物：消费品牌专注于在其产品中引入可回收成分推动圆形聚合物的增长。生产商专注于从圆形聚合物开发包装可循环聚合物的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR6.4%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术产品联合利华Magnum冰淇淋桶联合利华旗下的比利时冰淇淋品牌Magnum推出了约700万个使用SABIC圆形PPTRUCIRCLE™制成的冰淇淋桶（Magnum桶）。经此发布，联合利华成为第一家在冰淇淋行业生产含有圆形聚合物桶的公司丰田将饮料瓶转化成薄膜ToyoboCo.Ltd.正在开发由PET饮料瓶回收树脂制成的环保、高功能薄膜系列产品，属于BeverageBottlestoFilm(BB2F)，并专注于扩展全球市场VersalisS.p.A.VersalisRevive®PS使用VersalisRevive®PS制成的产品含有约75%的回收聚苯乙烯含量，满足非食品包装、家居用品和隔热等应用的要求DePoly再生PET容器DePoly开发了一种创新方法来回收PET容器，使用化学过程将塑料分解成其基本化合物。回收的PET用于食品包装应用APKAGMersalen®LDPERCYAPKAG开发了Mersalen®LDPERCY圆形聚合物。由于其卓越的品质，Huhtamaki在其层压管中集成了APK的LDPE圆形聚合物PureCycleTechnologies纯循环技术PureCycleTechnologies开发了一种独特的专利回收工艺，用于从废塑料原料中分离污染物、气味和颜色，并将其转化为用于包装应用的超纯、原始状圆形PP•通过提高对可持续废物管理计划和既定法律法规的认识来减少对环境的影响将推动对循环聚合物的需求•随着公众对污染的认识不断提高，部分大型消费品牌已开始努力提高其产品和包装中的可回收聚合物含量核心洞察来源：Frost&Sullivan51123.8164.7219.0291.3387.4050100150200250300350400450202120222023202420254D材料：4D材料在北美的生物医学应用中得到了大量研究，专注于使用新型化学方法改善材料特性的公司和学术界4D材料的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR33.0%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司国家产品4DMedicineLimited(4DBiomaterials)英国英国初创公司4DMedicineLimited（4DBiomaterials）开发了一种基于4D打印树脂墨水的材料技术，该墨水具有用于组织生成应用（组织支架）的形状变形能力。该树脂基于聚碳酸酯，由于具有良好的形状记忆、可调节的机械和化学性能以及出色的生物相容性，因此具有高组织愈合性能Basilisk美国Basilisk利用产石灰石的芽孢杆菌开发了生物混凝土。混凝土在损坏时提供自主修复性能，当混凝土与水接触时，细菌会繁殖并开始产生石灰石NEICorporation美国NEICorporation开发了一种基于PET薄膜的自修复超疏水涂层(NANOMYTE®MEND1000)。该产品可以密封在金属、木材和塑料等各种基材上形成的裂缝。该材料可以多次修复，并增加了其应用基材的使用寿命SuprapolixBV荷兰Suprapolix模仿了骨骼肌蛋白肌联蛋白中存在的受生物启发的分子相互作用，以生产合成聚合物（脲基嘧啶酮或UPy）。聚合物材料具有可调节的性能，具有流变学和加工优势，例如先进的动态行为和自修复特性。该材料可用于医疗、汽车和航空航天工业的涂料和粘合剂Carbitex美国该公司已开发出具有高拉伸强度且极其柔韧的下一代碳纤维产品，其CarbitexCX6产品线由下一代碳纤维制成，用于鞋类、运动器材和旅行产品ToyodaGoseiCo.Ltd.日本该公司通过注入纳米级“项链”超分子（也称为聚轮烷）的滑动聚合物材料，改进了其橡胶的化学性质。eRubber可用于可穿戴传感器、自动驾驶汽车和软机器人•对可延长寿命、增强基材的耐用性和效率并保护其免受外部环境因素影响的先进材料的需求不断增长，推动了4D材料市场的发展。此外，越来越多地使用4D材料制造保护涂层、添加剂、执行器和传感器（由于形状变形和自我修复能力，通常在航空航天、汽车和航空航天领域）推动了市场增长。北美和欧洲地区的政府资助以及大学与行业的合作促进了具有新颖化学性质的先进4D材料的研究活动核心洞察来源：Frost&Sullivan52728.0815.4913.21,022.81,145.520212022202320242025抗病毒涂层：北美和欧洲是技术采用的领跑者，中型公司和初创公司专注于使用抗病毒技术开发定制产品抗病毒涂层的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR12.0%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术产品SonoviaLtd.抗病毒口罩Sonovia开发了一种抗病毒口罩，可以消除99%的冠状病毒，这是一种可重复使用的抗病毒面膜，涂有氧化锌纳米颗粒，可破坏真菌和病毒GrapheneCAInc.基于石墨烯的抗病毒涂层GrapheneCA开发了一种基于石墨烯的涂层，具有抗病毒和抗菌特性，可以清漆和油漆的形式应用于公共场所的表面SUKANOAGSUKANO®Anti-viralMasterbatchSUKANO的色母粒是通过将抗病毒添加剂以专有技术集成到聚合物中来制造的，抗病毒添加剂在洗涤后仍然有效PfleidererGmbHPfleiderermicroPLUS®表面microPLUS®是一种为室内设计项目提供优质卫生保护的表面。由microPLUS®制成的表面可以提供抗病毒和抗菌活性，并且可以减少它们接触的包膜病毒NanoveuLtd.抗病毒纳米技术Nanoveu开发了一种用于涂覆智能手机的抗病毒纳米制剂。纳米制剂使用铜基纳米粒子作为活性抗病毒材料，并提供对各种病毒的不显眼和非侵入性的保护Bio-GateAGMSGB-Tec抗病毒喷雾Bio-Gate成功推出了一种适用于所有类型表面的抗病毒保护膜喷雾剂，该喷雾剂常用于学校、公共交通、银行和健身室•全球抗病毒涂层和表面技术领域主要受到COVID-19期间需求增加的推动•防止病毒传播的需要推动了对抗病毒涂层的需求，全球政府的多项举措正在进一步促进市场需求，如加拿大政府投资了大约2,700万美元用于开发抗病毒添加剂核心洞察来源：Frost&Sullivan539.8010.4010.9011.6012.5020212022202320242025替代蛋白：消费者对健康和保健意识的提高推动了市场增长，主要蛋白质制造商正在将他们的蛋白质成分组合扩展到新的应用替代蛋白的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR6.8%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名产品InnovaFeedSAS法国的InnovaFeedSAS开发了一种用于水产养殖领域的昆虫蛋白。该公司与咨询公司Quantis合作进行了生命周期分析，并估计了该成分的低碳足迹和对生物多样性的积极影响。目前，InnovaFeed的蛋白质是为鱼和虾这两个关键部分量身定制的美国国家航空航天局(NASA)AirProtein™AirProtein™是为数不多的利用空气中的气态氮生产蛋白质的公司之一。该蛋白质可用于合成肉类类似物。该公司将空气中的氮与水和矿物质营养素结合，并使用微生物将氮转化为营养丰富的蛋白质AvantMeatsCompanyLimitedAvant开发了一种源自其细胞培养技术的多功能蛋白质成分，可用于制作干净的肉类并作为化妆品中的抗衰老活性物质CellulaREvolutionLtd.与现有的基于批次的细胞培养技术不同，英国CellulaREvolution的技术是一个能够产生独特的基于细胞的蛋白质的连续过程。该公司的新技术使细胞培养更高效、更实惠。它产生的蛋白质可用于制作干净的肉类、药物和运动饮料KelloggCompany’sMorningstarFarms美国MorningstarFarms是Kellogg's的一部分，该公司开发并推出了Incogmeato™汉堡肉饼，该产品由大豆浓缩蛋白、甲基纤维素、马铃薯淀粉和培养的葡萄糖组成。与其他具有过敏倾向的大豆衍生蛋白质不同，MorningstarFarms的成分具有非过敏性GlicoNutritionCo.Ltd.格力高是一家日本原料制造商，开发了麦胶蛋白和麦谷蛋白，它们是来自小麦的不溶性蛋白质。这些蛋白质经过独特设计，可加入面包和面条中。小麦蛋白创造了一种弹性质地，可以加强韧性的面团•推动市场同比增长的关键因素包括对可持续动物蛋白营养替代品的需求以及在化妆品和营养品中的潜在应用•来自所有地区的公共和私人投资机构的大量资金供应也促进了市场增长，由于大多数替代蛋白质都是由植物制成的，这类品牌很快得到了FDA、FSSAI和其他监管机构的批准核心洞察来源：Frost&Sullivan5431.433.635.938.441.020212022202320242025储能用阴极材料：研究具有良好稳定性、耐久性和容量的阴极材料是跨地域合作的重点，制造商正在采用许可策略来获得阴极材料技术领域的市场份额储能用阴极材料的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR6.9%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名产品AltrisABAltrisAB已开发出用于钠离子电池的新型阴极材料(Fennac®)。阴极由钠、铁、碳和氮制成，不涉及昂贵的锂、镍或钴材料。这有助于生产新一代低成本、环保的电池。正极材料采用专利低温低压合成法生产，理论容量为170mAh/g，平均电压输出为3.2VCAMXPowerLLCCAMX开发了获得专利的GEMX™技术，可直接替代高镍、低钴阴极材料，如NMC、NCA和LNO。该公司的产品线包括gNMC™（10摩尔％钴）和gNCA™（15摩尔％钴）天津国安梦固利新材料科技有限公司该公司提供各种正极材料，如NCM、高镍NCM和LMO，此外还开发了5V尖晶石正极材料、高锰正极材料和锂离子电池固液电解质LionanoSEInc.该公司通过其专利插入技术开发高性能阴极材料（富镍阴极材料）。该技术提供高能量输出并提供最佳容量维护。插入式结构由纳米工程的中空结构金属氧化物组成，具有高能量密度和出色的循环性能NanoramicLaboratories该公司开发了用于锂离子电池的Neocarbonix™电极，该电极不使用传统的聚合物粘合剂，而是使用具有先进3D结合结构的专有纳米碳材料，应用包括电动汽车、电网存储、消费电子产品和医疗设备FaradionLimited该公司开发了钠离子技术正极材料，拥有22项专利，这类材料的成本比锂离子技术的正极材料低30%。其目标应用包括固定式储能和运输行业•对电动汽车和消费电子产品的需求不断增长以及向可再生能源的转变，推动了储能市场中阴极材料的使用。市场由优美科、Reshine、L&F、杉杉科技、日亚(JP)和住友等全球参与者主导，这些企业合计占市场份额的48%。其他公司如巴斯夫和杜邦等也表现出进入市场的兴趣，但现阶段正在与初创企业合作并采用许可策略核心洞察来源：Frost&Sullivan551.121.551.752.062.3420212022202320242025实体数位化包装：以食品安全为中心的法规推动了市场增长，ICT公司积极与包装公司合作开发有针对性的解决方案实体数位化包装的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR5.0%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名产品CrownBevcanCrownBevcan在欧洲和中东的子公司推出了用于气泡水和苏打水的CrownConnect技术，包装集成了一个二维可扫描代码，为每个产品提供一个独特的数字身份。CrownBevcan与物联网公司EVRYTHNG合作创建了配套的软件平台，并计划扩展应用程序组合ElucidDigitalHealthInc.这家美国公司设计了一种名为PillConnect的智能药瓶，其使用独特的通用型分配器盖，可帮助患者记住保持剂量并按时服药，该包装还能够向医生发送详细的依从性报告FoodScienceFoodScienceAustralia是CSIRO的一部分，该公司已成功制造出专注于指示产品完整性、篡改和微生物生长的智能包装，该包装目前专为化妆品和保健品而设计TetraPak利乐推出了一个独特的互联包装平台，消费者可以通过扫描来访问成分、有效期、健康声明和其他有价值的信息。利乐将QR码与轻巧、易于使用的软包装相结合来设计连接平台JokeySEJokey与AR服务提供商公司Zappar合作开发了一个内置AR的包装平台，该包装的集成WebAR技术旨在教育其客户了解交互式包装的潜力8thWallInc.美国的8thWallInc.推出了专门用于化妆品、家庭护理和餐饮的植物包装的曲面图像目标。电子标签中装有WebAR工具，可通过与圆柱形和圆锥形物体的交互来激活•大多数消费品行业（如餐饮、制药和化妆品）对物理包装解决方案的需求增加，将推动市场增长•智能传感器和电子领域的动态创新已经改进了设计交互式包装的功能•除了恢复产品完整性外，增值优势（例如防篡改和儿童抵抗力）也越来越受欢迎，最终用户公司对提升和建立品牌知名度的兴趣为市场开辟了机会核心洞察来源：Frost&Sullivan56•新冠肺炎疫情引发了数字应用的广泛采用，为可重新编程的半导体和光波导提供了增长机会低成本消费品微电子不同的AI工作负载边缘智能微电子：产业趋势•大数据和物联网为依赖复杂人工智能和机器学习算法的智能工厂和自动驾驶汽车奠定了基础•由于传统技术带来延迟和安全挑战，开发人员正在将智能部署到边缘设备，以实时获得更高的安全性和可操作的洞察力•行业需要异构处理解决方案来处理不同的AI工作负载，这促使半导体巨头开发基于平台的解决方案，能够动态修改系统架构以在使用有限计算资源的同时执行多个任务•低成本电子和电路小型化是在需求驱动的微电子行业的关键创新领域，利益相关者正在探索硅上的氮化镓和碳化硅化合物上的氮化镓核心洞察来源：Frost&Sullivan57微电子硅基氮化镓•新一代显示技术，指在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列•芯片巨量转移技术是微缩化和矩阵化技术量产应用关键技术，随着巨量转移技术突破，预计2024年全球MicroLED市场规模有望达42亿美元技术解析发展趋势加速存储自适应计算边缘推理氧化镓电子器件•可提升存储容量并持久内存，以实现高吞吐量、低延迟、高服务质量和高耐用性等优势•随着国家支持新基建发展以及物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术快速发展，数据量爆炸式增长，推动加速存储市场发展光波导•构建于FPGA技术基础上，由能针对特定应用进行高度优化的芯片硬件构成，可在硬件制造完成后无限反复优化•得益于全球万物智能以及互联互通趋势进一步发展，自适应计算将继续优化应用前沿，预计2025年全球FPGA芯片市场规模达125亿美元•由光透明介质构成的传输光频电磁波的导行结构，引导光波在其中传播的介质装备•光波导作为AR行业重要光学元件，受益于宅经济，预计2022年全球AR行业出货量达140万台，光波导市场前景广阔•作为云边协同的重要组成部分，已成为AI应用大规模落地的关键，是万物智联时代下新型处理器架构设计的突破口•由于全球数据量以及计算量呈指数增长，带动边缘计算不断扩张，预计2024年全球边缘推理芯片市场规模将达70亿美元微缩化和矩阵化技术•一种新兴超宽带隙半导体器件，拥有4.8eV超大带隙，是国际上超宽禁带半导体领域的研究热点•氧化镓在电力调节和配电系统中拥有良好应用前景，预计2030年全球氧化镓功率元件将达93亿元•一种射频半导体行业前沿技术，工艺能量密度高、可靠性强，涵盖从无线基站到射频能量等商业射频领域的主流应用•2020年硅基氮化镓晶圆占氮化镓LED市场40%份额，随着5G基础设施扩建以及国防应用市场需求推动，硅基氮化镓市场有望持续增长微电子：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan5820.826.934.84558.220212022202320242025加速存储：NVMe和NVMe-oFSSD将推动加速存储的市场增长，加速存储由内存和网络公司驱动加速存储的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR29.3%注：基准年份为2020年•加速存储市场包括NVMe、NVMe-oF和NVDIMM存储模块，例如服务器、SSD、存储阵列、专用集成电路(ASIC)、控制器、I/O、网络适配器和NVMe软件•由于人工智能、物联网(IoT)和大数据驱动的数据密集型应用程序的部署越来越多，市场将出现显着增长•世界各地的数据中心都在使用NVMe模块升级存储基础设施，以加快处理能力核心洞察值得关注的企业VASTData，美国这家存储初创公司开发了一种由NVMe-oFSSD组成的通用存储，这些存储分为多个存储层，能够存储2PB（拍字节）的数据，并可用于高性能计算工作负载1PavilionDataSystems，美国Pavilion基于NVMe-oF的HyperParallel闪存阵列提供每个阵列2.2PB的容量和70GBPS（每秒千兆字节）的读取速度和50GBPS的写入速度2Pliops，美国Pliops的专有存储引擎Pliops存储处理器(PSP)是一种PCIe卡，非常适合通过提高容量、性能和耐用性来释放闪存SSD存储的全部潜力3Sunlight.ioLimited，英国这家初创公司基于其NexVisor存储的HCI堆栈是NVMe和网络硬件的混合体，可用于数据密集型工作负载（例如，自动无人机监控）4KioxiaCorporation，日本2019年10月更名为铠侠控股株式会社后，该公司（前身为东芝内存控股株式会社）开发了存储容量为30.72TB的PCIe4.0NVMe企业和数据中心SSD5HuaweiTechnologiesCo.Ltd.，中国华为ES3000V5NVMeSSD盘基于其Hi1812ESSD控制器芯片，提供3.5Gbps的带宽和825,000IOPS（每秒输入/输出操作）6来源：Frost&Sullivan597.07.68.49.110.0202120222023202420258.99.810.912.213.78.07%10.11%11.22%11.93%12.30%0%2%4%6%8%10%12%14%024681012141620212022202320242025自适应计算：北美FPGA领导者主导全球市场份额光波导：新冠肺炎疫情是XR解决方案的催化剂自适应计算的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR9.3%注：基准年份为2020年•自适应计算平台是在可编程逻辑器件结构上开发的，例如FPGA的结构。在新冠肺炎疫情下，FPGA见证了全球对数据中心和云应用的强劲需求，抵消了汽车和消费电子产品的低需求核心洞察光波导的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR10.7%注：基准年份为2020年•新冠肺炎疫情扰乱了工作实践和商务旅行，在AR/VR解决方案的帮助下，消费者增强了对远程培训、学习、监控和维护的兴趣•弗若斯特沙利文预计到2024年AR/VR的销售额将翻一番，其中市场对智能眼镜和高级头戴式显示器的需求最高核心洞察来源：Frost&Sullivan604.25.36.88.911.923.53%26.19%28.30%30.88%33.71%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0246810121420212022202320242025边缘推理：美国有望成为采用边缘推理解决方案的先行者，老牌半导体公司和人工智能初创公司积极追求边缘推理边缘推理的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR29.7%注：基准年份为2020年•AI和ML的重大发展以及芯片研发的重大突破，推动了AI从云端向边缘的转变，带动了边缘推理芯片市场的发展•欧洲的通用数据保护条例(GDPR)和其他地区的类似法律将推动边缘处理器的发展，从而确保数据隐私核心洞察值得关注的企业Syntiant，美国Syntiant的神经决策处理器(NDP)将永远在线的机器学习功能转移到边缘设备，例如耳塞、扬声器、无人机和安全摄像头。Syntiant还开发了一种用于家庭语音控制的概念验证，可用于打开/关闭灯以及打开和关闭车库门1Kneron，美国KL520是一种AISoC，由该公司专有的神经网络处理器(NPU)基于可重构人工神经网络(RANN)技术运行，能够实时处理音频和图像2Hailo，以色列Hailo-8芯片的创新架构依赖于神经网络的核心特性，这些特性使设备能够更高效地运行AI，并在边缘设备中执行复杂的深度学习应用程序。单个Hailo-8处理器具有高达每秒26兆次操作(TOPS)的特点3GreenWavesTechnologies，法国GAP8AI处理器由由硬件卷积引擎(HWCE)驱动的8核计算集群组成，这些芯片使用面向边缘物联网设备的RISC-V开源处理器架构构建4HorizonRobotics,中国初创公司的大脑处理单元(BPU)可处理神经网络算法，Journey和Sunrise芯片线分别用于汽车和人工智能物联网(AIoT)。Journey芯片在2瓦时提供4TOPS的性能5来源：Frost&Sullivan612.53.254.325.847.9628.21%30.00%32.92%35.19%36.30%0%10%20%30%40%012345678920212022202320242025硅基氮化镓：GaN半导体、GaNLED、MicroLED和RFGaN将有助于市场增长硅基氮化镓的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR33.6%注：基准年份为2020年•GaN-on-Si市场大致分为3个部分：半导体、RFGaN和由LED、microLED和激光二极管(LD)组成的光电子产品•射频氮化镓能够在高频下运行，因此将成为下一代通信基础设施的关键元素•MicroLED将用于电视、计算机和AR/VR显示器•转换器和逆变器等高功率电子(HPE)设备将利用GaN-on-Si高电子迁移率晶体管(HEMT)核心洞察值得关注的企业EfficientPowerConversionCorporation(EPC)Inc.，美国EPC是最早通过其增强型GaN(eGaN)晶体管涉足GaN-on-Si技术的公司之一，它开发了用于无线充电、电源转换、激光雷达和医疗技术的设备1NavitasSemiconductorLtd.，爱尔兰这家无晶圆厂半导体初创公司正在通过使用6英寸e-mode（增强型）GaN-on-Si晶圆制造的专有GaN功率集成电路(IC)，来解决GaN技术的固有挑战，包括高电感、封装和集成复杂性2Aledia，法国这家microLED先驱在显示领域取得了重大进展，并凭借其基于GaN-on-Si纳米线架构的专有WireLED技术开辟了一个利基市场，该技术有助于3DmicroLED的应用3PlesseySemiconductorsLtd.，英国该公司正在利用GaN-on-Si开发用于电视、显示器和AR/VR眼镜的微型显示器的单片microLED4NipponTelegraphandTelephone(NTT),日本NTT使用GaN-on-Si技术开发了基于GaN的HEMT外延片，该技术可提供高击穿电压和低漏电流，是5G相关射频设备和电源的理想选择5来源：Frost&Sullivan62•多个利益相关者之间的合作显着增加，创造了和谐的医疗生态系统。大型制药公司和学术界之间的竞争前合作正在为发现更有效的药物铺平道路大健康行业数字化与高级分析新型疫苗和生物制造的进展个性化医疗健康和预防保健行业合作和新颖的商业模式大健康：产业趋势•政府、医院和制药公司正在加速过渡到数字基础设施。着重于利用大数据和人工智能进行药物再利用，人工智能驱动的药物发现和开发的增长也是显着的。区块链、人工智能和其他工业4.0技术被用于医疗保健研发•在全球范围内，医疗行业的重点正在向预防保健转移，对保健产品和自我治疗的需求也正在上升。OTC补充剂，尤其是免疫增强剂，也很受欢迎•个性化医疗（尤其是多因素、复杂疾病）、先进抗体、多组学平台、单细胞分析和新型诊断/治疗学的技术和疗法继续受到关注•部分国家正在寻求在基础设施和劳动力的投资，以支撑其脆弱的医疗体系核心洞察来源：Frost&Sullivan63健康技术解析发展趋势高端生物制造非病毒载体药物输送营养组学智能药物发现以病毒为载体的基因治疗单细胞组学小分子创新药物变革性的疫苗•利用非病毒的载体材料的物化性质来介导基因的转移，具有毒性低，免疫反应低且所携带的基因不整合至宿主细胞基因组等优点•生物化学合成技术、人工变异技术、分子微生物学技术、基因工程技术等现代生物技术制造的疫苗•一类属于低分子量有机化合物，且其大小级别为10-9m的可帮助调节生物过程的药物•将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，达到治疗目的。常用病毒载体包括逆转录病毒、腺病毒、腺伴随病毒（AAV）和慢病毒•涵盖单细胞基因组测序、单细胞外显子测序、单细胞转录组测序、单细胞全转录组测序、单细胞全基因组甲基化测序、单细胞基因组与转录组平行测序•从分子水平和人群水平研究膳食营养与基因交互作用对人类健康的影响，建立个体基因组结构特征的膳食干预方法和营养保健措施，实现个体化营养•运用现代制造和生命科学的原理方法，利用细胞或酶本身具有的或经改造后获得的生理代谢功能或催化功能，以生物技术的手段取代原本物理或化学等方式制造产品的技术•人工智能如机器学习、进化计算、图像识别、自然语言处理、认知计算应用技术在药物研发的应用，能缩短新药发现时间，降低成本，提高预测准确性•构建高效低毒的非病毒载体材料，开发非病毒载体并优化其物理和化学性质改善基因递送效率低和生物相容性低等问题，从而改进基因递送系统•向经典疫苗的剂型升级，预防新型传染病的创新性疫苗和治疗性肿瘤疫苗三大方向发展•随着分子生物学、结构生物学发展，小分子药物发现进入基于靶点的药物设计时代，在PROTAC技术、分子胶、变构调节、老药新用领域实现突破•将通过基因芯片、生物标志物和蛋白质组学等技术，研究营养因素与多发或罕见疾病的关系，探索营养与基因相互作用及其对人体健康影响机制•人工智能在药物研发的靶点药物研发，药物挖掘，化合物筛选，预测ADMET性质，药物晶型预测，病理生物学研究和药物重定位领域具有应用价值•随着单细胞组学技术向更高通量、更多组学的方向发展，单细胞组学技术在器官结构、发育、人类疾病、生命演化等领域全面发挥重要作用•生物制造将向原料利用多元化、生物转化体系高效化、产品高值化方向发展，在医学、农业、材料、环境和能源等领域构建从可再生原料到终端产品的全产业链•为降低随机插入突变的风险，开发新兴的以核酸内切酶为基础的基因编辑技术（如ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9）健康：细分领域技术解析及展望来源：Frost&Sullivan64839210211312520212022202320242025高端生物制造：先进生物制造技术在美国和亚太地区日益普及高端生物制造的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR10.8%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术和产品CureVac该公司拥有成熟的默克VirusExpress™技术，可用于细胞和基因疗法中慢病毒载体的生产西门子西门子正在建设数据驱动的智能生物制造工厂，该公司可以使用SIMATICSIPAT技术执行“过程分析技术”ThermoFisherScientific公司拥有完善的生物加工自动化系统，还拥有不同类别的先进生物反应器赛诺菲该公司投资转型以实现连续生物制造过程的完全数字化牛津基因该公司正在投资人工智能和机器学习技术，以构建实时监控系统和数字实验室InsilicoBiotechnology该公司正在为生物过程开发预测性的数字映射系统•根据弗若斯特沙利文的预测，到2025年，先进生物制造技术领域的市场规模预计将从2021年的830亿美元达到1,250亿美元，复合年增长率为10.8%•促进因素：在生物制造过程中采用PAT（过程分析技术）和SUS（一次性系统）可以实现实时分析、决策如何控制或修改过程•制约因素：跨步骤数字化集成和生物制造中跨产品的生产平台标准化核心洞察来源：Frost&Sullivan659.9711.0512.2413.5615.0320212022202320242025非病毒载体药物输送：非病毒载体给药平台可以为制药行业以外的利益相关者创造新的合作商机非病毒载体药物输送的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR10.8%注：基准年份为2020年•2021年非病毒载体技术的市场规模为99.7亿美元，预计未来五年的复合年增长率将超过10%，到2025年可能达到150亿美元左右•目前，非病毒载体、脂质赋形剂、纳米材料和相关聚合物用于癌症和基因治疗中的药物递送；然而，COVID-19mRNA疫苗表明，非病毒载体的大规模生产、临床评估和大规模应用是可能的。这一趋势将推动基于非病毒载体的药物递送系统在各种应用中的发展核心洞察值得关注的企业CureVac，德国CureVac是mRNA疗法的先驱。CureVac的创始人在其博士研究中发现，mRNA可以用作治疗性疫苗或药剂，而无需复杂的配方。这一发现奠定了CureVac的基础。当下，CureVac有几个针对传染病和癌症的疫苗项目。其中最先进的是针对COVID-19的mRNA疫苗。截至2021年3月，CureVac仍然拥有约8.88亿美元（7.5亿欧元）的资金，用于开发其多样化的产品组合1SanofiGenzyme’s，美国赛诺菲健赞的重点领域是肿瘤学、免疫学、罕见疾病、血液疾病和多发性硬化症。其传递途径由几种基于RNA的疗法组成，例如针对血友病A和B的RNAi疗法以及针对Alport综合征的miRNA21疗法。赛诺菲正在与美国TranslateBio合作开发一种基于mRNA的COVID-19疫苗。此外，TranslateBio拥有大量基于mRNA的疗法组合，用于传染病（病毒、细菌病原体和流感）以及肝和肺（囊性纤维化、原发性纤毛运动障碍和肺动脉高压）疾病2AcuitasTherapeutics，加拿大加拿大的AcuitasTherapeutics是一家小型生物技术公司，专门从事基于纳米粒子的核酸治疗递送系统，他们的技术使辉瑞的新冠肺炎疫苗能够在患者细胞内递送3ArcturusTherapeutics，美国美国ArcturusTherapeutics正在开发基于mRNA技术的多个项目，包括mRNA、RNA和DNA疫苗；siRNA、miRNA基因沉默、反义寡核苷酸；通过CRISPR、TALENS和大范围核酸酶进行基因编辑4来源：Frost&Sullivan662.73.85.27.29.920212022202320242025营养组学：营养组学在DNA、RNA、蛋白质、脂质和微生物组中的应用使其可用于开发治疗性饮食，全球各地公司都积极利用营养组学来实现个性化营养营养组学的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR38.4%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术和产品GiniHealth该公司正在开发基于DNA的营养，使用基因组数据，Gini能够为特定的遗传特征定制营养饮食Nutrigenomix该公司通过基因测试来了解营养代谢和心脏代谢健康，该研究提供了有关如何通过改变饮食以将健康风险降至最低的数据GUTXYGUTXY进行肠道微生物组分析后，给患者提供合适的肠道促进剂、益生菌和其他帮助来克服现有的肠道健康问题VitlVitl正在进行血液和DNA测试以分析缺陷并提供量身定制的维生素配方Viome该公司在分析个体微生物组、细胞、线粒体和免疫系统健康后，提供基于健康情报的精准补充剂DayTwo该公司拥有一种算法，可以在个体进行肠道微生物组分析后开发个性化的营养饮食Orig3n该公司进行个性化的DNA维生素测试并分析基因的相互作用，基于此分析，可以根据健康要求定制特定的维生素配方ImageneLabs该公司提供了一个完善的基因分析平台，可以对其客户的DNA进行基因评估，进而帮助为特定人群开发营养饮食•根据弗若斯特沙利文的预测，到2025年，全球营养组学行业预计将达到99亿美元，高于2021年的27亿美元，复合年增长率为38.4%•人口老龄化、慢性疾病的负担日益加重以及患者意识的提高正在促进更多的人培养健康的饮食习惯。随着诊断工具和数据分析的广泛采用，跟踪和识别营养不足并选择正确的补充剂以获得最佳效果变得更加容易。营养组学在DNA、RNA、蛋白质、脂质和微生物组中的蓬勃应用促进了其在营养学方面的使用核心洞察来源：Frost&Sullivan672.93.44.04.85.620212022202320242025单细胞组学：技术发展，对无创诊断和个性化医疗日益增长的需求将推动市场增长，主要的仪器和分析公司为单细胞组学的进步铺平道路单细胞组学的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR17.8%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术和产品FluidigmFluidigm的解决方案基于微流体技术，能够对仅包含几百个细胞的样本进行高度统一的RNA和DNA分析。C1系统是自动化的单细胞基因组学解决方案FluxionBiosciences该公司的微流体平台能够以多路复用格式进行单细胞分析。产品包括IsoFlux™系统（外周循环肿瘤细胞和稀有细胞的分离和分析）10xGenomics该公司一直在迅速扩张，并为单细胞研究提供具有多种产品和仪器的端到端解决方案，于2019年推出了ChromiumSingleCellATAC解决方案和FeatureBarcoding技术NanoCellect该公司的微流体细胞分选仪“WOLF”有助于从异质细胞群中分选和分析细胞群Proteona该公司利用其单细胞多组学（蛋白质基因组学）平台“ESCAPERNA-seq”来支持个性化医学开发并改善临床结果CytenaCytena开发了单细胞分配器（从微流控芯片产生液滴的喷墨技术）和活细胞分析系统(CELLCYTEX)DeepCell该公司的AI技术平台通过分离和分析细胞，帮助在细胞水平上剖析和深入了解组织构成MissionBio该公司的Tapestri平台是第一个可以同时检测DNA和蛋白质变化、评估治疗反应并监测疾病进展的单细胞平台•在用于细胞分离、可视化和分析的单细胞技术解决方案开发的推动下，单细胞组学的市场潜力预计将以17.8%的复合年增长率从29亿美元增长到2025年的约56亿美元。在技术发展和个性化医疗需求的推动下，单细胞多组学预计将成为增长最快的部分•全球癌症和罕见病发病率的上升也将推动单细胞多组学市场的发展核心洞察来源：Frost&Sullivan680.520.731.031.462.0620212022202320242025智能药物发现：技术发展，对无创诊断和个性化医疗日益增长的需求将推动市场增长智能药物发现的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR41.0%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术和产品ExscientiaExscientia的可扩展CentaurAI平台拥有最多的合作伙伴关系，旨在生产新药，其首个AI驱动药物目前处于1期试验阶段InsilicoMedicineInsilico的尖端技术平台GENTRL通过在短短56天内从头开始生成热门化合物，证明了理论的可行性。Insilico开发了具有竞争力的临床前资产组合Insitro该公司使用人工智能和遗传、表型和临床数据来设计潜在的候选人，其专注于在内部生成大量生物数据来训练算法和构建预测疾病的模型Cyclica该公司的差异化平台使用蛋白质组范围的方法进行多靶点和多目标药物设计、先导优化、ADMET特性预测和药物再利用AtomwiseAtomwise拥有世界上最大的虚拟筛选库，AtomNet®平台可以在两天内针对目标筛选超过160亿个分子BenovelentAI这是一家成熟的人工智能公司，拥有经过充分验证的端到端人工智能平台，用于药物发现和开发（注于神经病学）RecursionPharma该公司将细胞成像和人工智能用于高内涵表型筛选平台，并且正在迅速推进其内部候选通道XtalpiInc该公司的智能数字药物发现和开发(ID4)平台结合了人工智能、量子力学和云计算算法，旨在预测小分子候选药物的活性、固体形式选择等•智能药物发现的市场潜力可能会从2019年的5.2亿美元增加到2025年的20.6亿美元。在当前新冠肺炎疫情的情况下，以及人工智能公司发挥的关键作用，预计增长将是显着的（CAGR41%）•市场竞争激烈，现有公司不断发展其平台并与大型制药公司建立合作伙伴关系以支持市场核心洞察来源：Frost&Sullivan6949.5054.9961.0967.8875.4120212022202320242025变革性的疫苗：新冠肺炎导致转化疫苗开发激增，新进入者推动COVID-19疫苗开发变革性的疫苗的全球市场规模预测，2021–2025年单位：十亿美元CAGR11.1%注：基准年份为2020年值得关注的企业公司名创新技术和产品BioNTechBioNTech于2008年在德国美因茨成立，与其合作伙伴辉瑞（Pfizer）一起应用其专有的mRNA技术开发了世界上第一个针对COVID-19的商业化mRNA疫苗ModernaTherapeutics该公司成立仅10年就已成为mRNA技术领域的知名企业，拥有多样化的疫苗组合和六种模型OxfordUniversity牛津大学与其合作伙伴阿斯利康(AstraZeneca)开发了一种针对COVID-19的低成本疫苗，该疫苗已在多个国家获得批准，对控制COVID-19产生了重大影响TheGamaleyaNationalCenterofEpidemiologyandMicrobiology2015年和2020年开发了两种基于病毒载体的埃博拉病毒疫苗，其最新的COVID-19疫苗是SputnikV，已被证明有效率为91%，并已在超过37个国家注册BharathBiotechBharathBiotech与印度医学研究委员会合作开发了印度首个本土COVID-19疫苗。BharathBiotech在印度获得批准后，将在对抗COVID-19的斗争中发挥重要作用CanSinoBio总部位于天津的新兴疫苗公司CanSinoBio专注于未满足的医疗需求的研究、开发和制造。其抗COVID-19疫苗已在中国获批，并将在其他国家销售CureVac在mRNA技术领域拥有20多年的经验，拥有强大的疫苗、癌症和抗体疗法组合。CureVac的mRNA技术使用非化学修饰的mRNA为基础INOVIOINOVIO是一家生物技术公司，为传染病、癌症和与HPV相关的疾病开发DNA药物•新冠肺炎疫情导致疫苗需求激增，导致全球疫苗研究的增加以及变革性疫苗技术以及制造和分销的快速增长•弗若斯特沙利文预测，到2025年，疫苗市场将以超过11%的复合年增长率增长至754亿美元核心洞察来源：Frost&Sullivan