【竞争】中美技术差距分析2025——竞争格局与战略启示-CADSS-EIC.pdf

1、日期：2025.3.25总策划：张赤东中美技术差距分析2025竞争格局与战略启示翻 译：申明蕊引言：中美科技竞争PART ONE1.1 中美科技竞争：背景、报告目标与分析框架 竞争分析：美国 vs.中国在关键技术领域的优劣势 时间序列数据：对比2022年与2025年的变化报告分析框架 政策参考：为政府提供技术竞争的全面诊断 优先级分析：研究美国、中国及全球在关键技术领 域的优先级 技术差距更新：对比2022年与2025年的技术竞争格局 未来预测：评估技术发展方向及潜在影响 战略建议：为美国政府和企业提供政策与投资建议报告的核心目标 美国与中国在关键技术领域展开激烈竞争 科技竞争涉及经济、国家安

2、全和全球影响力 近年来，双方加大在人工智能（AI）、半导体、先进制造等领域的投入背景：中美科技竞争加剧 技术优先级：哪些技术领域变得更重要？全球影响：中美科技竞争对全球产业链的影响1.2 中美科技竞争：主要发现 中国的基础设施优势：制造业、5G、电池技术的领先地位 美国在前沿科技领域的领先：AI、量子计算、生物技术等 优先次序存在分歧：在过去三年中，一些美国行业利益相关者已将重点转移到人工智能、金融科技和人机界面上，而一些美国政府部门和机构则继续专注于先进网络和高级计算 商业化与市场差距：中国在生物制造和生物制药市场的领先 全球标准和战略依赖：半导体、6G、关键供应链的控制报告的主要发现各技术

3、领域的具体分析PART TWO2.1 先进电池：中国主导美国追赶中国在电池生产中占据主导地位，美国旨在缩小差距2.1 先进电池：美国追赶路径选择美国推动MSP，与盟友和伙伴合作，促进关键矿物的负责任采购和投资，以加强电池供应链。这些举措促使美国电池设施数量从2019年的2个增加到2024年的超34个，2023-2024年电池制造投资近430亿美元。美国通过通胀削减法案（IRA），为购买美国制造电池的电动汽车消费者提供税收抵免，激励国内电池产业发展。矿物安全伙伴关系（MSP）实施进展与成效IRA法案税收抵免机制01、02、03、2.1 先进电池：值得关注的动向AI技术已极大加速电池材料研发，如从

4、3260万种可能性中筛选出18种潜在材料，仅用一周完成传统需20年的研究过程。深度学习模型与“材料基因组计划”正助力开发下一代长时储能技术AI推动新型材料与电池化学突破1美国政府与产业合作已开发出新型固态电解质，可减少70%锂用量。然而，中国具备快速量产新型电池材料的能力，美国需加快AI材料合成与生产规模化进程以缩小差距公私合作模式加速电池研发22.2 先进制造：中国领先，美国寻求技术突围中国制造业规模全球第一：占全球制造业产出35%，远超美国的12%。近年来，中国政府大力支持先进制造，相关贷款从2019年的630亿美元激增至2023年前三季度的6800亿美元。中国在电池、光伏、电动汽车、芯片

5、等领域占据主导地位，并在机器人部署方面领先，2023年中国企业投放的工业机器人数量与全球其他国家总和相当。技术层面仍存竞争：美国在生成式AI和智能制造软件方面具有领先优势，推动先进制造创新。尽管中国制造业规模庞大，但数字化和智能化水平仍有提升空间，截至2022年，仅37%的制造企业达到基本数字化水平，4%企业具备先进制造能力。2.2 先进制造：不确定因素与重点关注中国是否会主导机器人硬件市场？中国正从机器人进口国转为生产大国，计划到2027年成为全球人形机器人制造中心，并控制核心供应链（电池、电机、原材料）。美国是否会持续推进再工业化？拜登政府投资于电动车、储能、半导体等制造业，未来政策可能延

6、续，并通过关税和税收优惠推动机器人部署。中国的贸易伙伴是否会接受“第二次中国冲击”？由于中国大力发展新能源和电动车产业，全球对其工业产能过剩的担忧加剧，可能引发更多贸易限制，影响中国出口增长。重点关注人形机器人能否大规模应用？未来十年，生成式AI和资本投资推动机器人发展，但仍面临可靠性、安全性、训练数据有限等挑战。中国机器人制造成本比美国低30%，且政府大力支持。美国文化与政治态度是否阻碍机器人部署？美国工会对自动化持怀疑态度，公众对机器人替代人力的接受度低于亚洲国家，可能影响制造业竞争力。中国是否会加大报复性措施？中国在稀土等关键技术原材料上占据主导，可能利用经济杠杆反制美国政策，已对四种关

7、键矿产实施出口限制。不确定因素2.3 人工智能：中美争夺领导地位美国AI生态系统领先：由私营企业主导，Anthropic、Google、OpenAI、Meta和Microsoft等公司在过去五年推出了大部分全球领先的大模型。2023年，美国私人AI投资额是中国的9倍，并新增897家AI公司，仍是全球顶尖AI人才的首选地。然而，随着美国科技巨头研发透明度下降，美国AI专利和论文数量开始下滑2.3 人工智能：中美争夺领导地位中国AI生态系统崛起：中国拥有全球最多的大模型开发者，由高校和企业共同推动，清华大学已成为AI创业中心，培育了Moonshot AI和ZhiphuAI等公司。阿里巴巴、百度等企

8、业的模型正与美国二线大模型竞争，并在多语言能力、AI生成视频和计算机视觉等方面展现优势。例如，中国初创公司DeepSeek的V3模型据称超越OpenAI的GPT-4o和Meta的Llama。这一技术进步已推动AI在工业机器人等领域的实际应用。中国如何利用开源AI突破硬件限制？由于美国及其盟友加强对AI硬件的出口管制，中国正通过开源AI提升效率。尽管面临严格的内容审查，中国领先AI企业已开发出可与美国闭源模型媲美的开源模型，如阿里巴巴的Qwen系列，在Hugging Face平台上下载量领先。美国能否克服AI数据中心的能源瓶颈？预计到2030年，AI数据中心将消耗*8%*的美国电力。尽管科技公司

9、正加速扩展电力供应，但电网基础设施的限制、审批流程和新型能源政策可能成为AI发展的瓶颈。不确定因素重点关注2.3 人工智能：不确定因素与重点关注新型模型训练范式：如美国初创公司Prime Intellect开发的分布式训练，可利用去中心化GPU网络，优化计算资源分配，解决算力短缺问题。人工通用智能（AGI）加速发展：LLM（大模型）能力不断增强，推理能力和量子计算等技术突破可能使AGI在2025-2027年间实现，对全球经济和产业结构产生深远影响。依靠完善的知识产权保护、政府高额科研投入（NIH每年约480亿美元）和强大的早期资本（2023年吸引570亿美元，占全球35%），美国在生物制药研发

10、阶段仍保持领先美国仍在创新领域占优01“十四五”生物医药发展规划推动从技术引进向自主创新转变，国家自然科学基金投入52亿美元，2023年生物技术投资达210亿美元（占全球12.7%）。中国生物医药创新占比从4.1%增长至13.9%中国加快生物制药自主创新022023年，美国FDA批准55款新药（其中3款来自中国），中国NMPA批准87款新药（5款为全球首创）新药审批竞争03美国在创新端领先，但供应链、法规、生产能力提升了中国的竞争力。美国2020年仍为全球制药产能第一（28.4%），但中国已升至17.4%（较1995年增长14.4%）。2022年，美国从中国进口生物制药102亿美元，高于出口的

11、93亿美元，API（活性药物成分）依赖中国达17%，导致美对华生物制药贸易逆差扩大至40.7亿美元（2010年仅9.59亿美元）中国在生物制药生产和供应链上占优042.4 生物制药：美国领先中国追赶2.4 生物制药：不确定因素与重点关注生物制造自动化削弱中国成本优势：连续生物加工、自动化质量控制等技术可降低生产成本，削弱中国的竞争力。AI加速药物研发周期：AI正应用于靶点识别、临床试验优化等环节，美国在AI制药投资中占78%，中国约12%，该技术对研发成功率和时间的影响将决定未来竞争格局。本地化生物生产减少全球供应链依赖：模块化生物制药平台、一次性生物反应器等新技术减少对大型集中生产设施的依赖

12、，有助于降低对中国低成本制造的依赖，特别是在全球卫生危机或区域短缺时具有战略优势。重点关注美国是否会限制与中国生物科技企业合作？美方拟立法限制联邦承包商与部分中国生物科技企业合作，尽管短期可能增加成本并扰乱生产，但有助于强化供应链安全。中国是否会报复美国生物制药企业？若美方推进BIOSECURE法案，允许与中企现有合同维持至2032年，中国可能采取报复性措施，如限制关键药物原料，加速美企供应链调整，带来高昂成本和生产中断风险。不确定因素2.5 商用无人机：中国领先美国落后中国在全球商用无人机市场领先：大疆（DJI）占全球消费市场90%以上，整体市场份额接近70%，其他公司如Autel也在扩展市

13、场份额。大疆在美国商用无人机市场的份额接近80%。美国的安全忧虑：中国无人机在近期冲突中展示了军事应用，引发美国的安全担忧。尽管美国采取措施减少依赖，但美国无人机通常更贵、故障频发且维修困难，因此中国无人机依然占据美国市场主导地位。从2010至2022年，美国政府机构平均85%的无人机采购来自中国，显示出对中国无人机的深度依赖。不确定因素（Wildcards）市场准入限制能否阻止中国无人机主导地位？自2017年以来，美国陆军因安全问题禁用中国无人机，2023年美国安全无人机法案进一步扩展至所有联邦机构。尽管美方考虑全面禁售，但在缺乏强大本土替代供应商的情况下，中国无人机可能继续主导全球市场。中

14、国对美国无人机企业的报复是否加速供应链调整？中国近期对美国无人机企业实施出口管制，限制关键零部件供应，迫使美企寻找新供应商。未来值得关注（What to Watch）软件和AI将成为无人机竞争核心：未来竞争将从硬件转向软件和AI，美国在此领域具备优势。台湾寻求成为美国无人机生产中心：2024年台湾总统提出建立“民主无人机供应链亚洲中心”，获美方支持。集群无人机技术成为商业应用新前沿：集群技术（Swarm）支持多架无人机协同作业，在商业和军事领域至关重要。中国已积极推进集群无人机技术，并投入实战部署，而美国企业因严格监管面临发展受限的风险。2.5 商用无人机：不确定因素与重点关注2.6 第五代无

15、线网络（5G）：中国领先中国在5G基础设施部署上领先：中国已部署超400万座5G基站，远超美国的10万座。2024年，中国5G用户超10亿，覆盖88%移动用户，美国仅45%。网络覆盖与速度：中国5G网络密度更高、覆盖更广，下载速度为139 Mbps，略高于美国的123 Mbps。中国企业全球竞争优势：华为、中兴等企业凭借价格竞争力、政府支持和快速部署能力，在全球5G设备市场占主导地位。光谱资源与管理差异：美国无线光谱资源更多，但频谱分配和管理问题导致部署受阻；相比之下，中国优化了中频频谱，在覆盖范围与速度之间实现平衡。预计特朗普政府将重启替换中国设备的计划，并推动放宽5G基础设施监管，加速私有

16、5G网络部署。2025财年国防授权法案向FCC提供30亿美元用于执行“拆除并更换”计划，减少对中国通信技术的依赖。但由于资金不足和供应链问题，该计划进展缓慢，同时频谱管理改革仍面临立法瓶颈，影响5G网络扩展。美国政府能否打破5G发展瓶颈？美国正通过与诺基亚、爱立信、T-Mobile等欧洲企业合作，提升5G基础设施建设，并推动Open RAN和AI驱动网络管理技术发展。Open RAN允许不同厂商的硬件和软件组合，增强供应链多样性并降低成本，但仍存在性能、安全性、兼容性问题，影响全球部署速度。中国正投资自主封闭式5G解决方案，并在新兴市场提供低成本整体方案，挑战Open RAN的推广Open RAN能否成为突破口？2.6 5G：不确定因素 6G预计2030年推出，当前技术标准制定已成为中美竞争关键。2024年9月，国际电信联盟（ITU）采纳了中国科学院和中国电信提出的三项6G标准，有助于中国在6G时代延续5G优势。美国正联合盟友制定6G共同原则，未来技术突破、战略合作和标准话语权将决定全球电信生态的主导权。目前，美国5G因缺乏强有力的商业应用场景，普及受限。AI+5G融合有望推动农业、制