导语:2025年1月,美国智库“特别竞争研究计划”(SCSP)发布了题为《欢迎来到竞技场:谁占鳌头,未来路向何方——2025年中美技术竞争分析》(Welcome to the Arena: Who’s Ahead, Who’s Behind, and What’s Next in the U.S.-China Technology Competition)的研究报告,报告讨论了中美在多个关键技术领域的竞争态势。启元洞见编译文章主要内容,旨在为读者了解中美在高级电池、先进制造业、人工智能、生物制药、商用无人机等领域的技术进展和市场优势提供参考。
一、高级电池
过去三年,中国持续增强对先进电池市场的掌控,巩固其全球领导地位。这一地位源于其对关键矿产供应链的控制和强大的制造能力,特别是在锂和石墨等原材料的提炼上具备战略优势。2023年,中国电池总产量达1705 GWh,远超美国的93 GWh,占全球锂离子电池出货量的80%、电动汽车电池市场的60%。宁德时代和比亚迪合计占全球市场逾半,而美国无一家企业跻身前十。为强化本土能力,美国通过《两党基础设施法案》(Bipartisan Infrastructure Law,BIL)和《通胀削减法案》(Inflation Reduction Act,IRA)投资本土电池项目并设立激励措施。截至2024年,美国电池工厂已增至34家,2023至2024年相关投资达430亿美元。同时,美国通过“矿产安全伙伴关系”(MSP)和“印太经济繁荣框架”(IPEF)等国际合作倡议加强供应链韧性。未来的趋势走向将取决于美国能否有效缩小与中国的生产规模差距,并在新一代电池技术上取得突破。
二、先进制造业
中国在制造产能方面全球领先,占全球制造总产出的近35%,远超美国的约12%。近年来,在国家战略引导下,中国在电池、太阳能电池、电动汽车、芯片及工业机器人等领域取得领先,2023年工业机器人部署量与全球其他国家总和相当,展现出在自动化趋势中的强大实力。尽管美国正在推动“软件定义制造”等新模式,在生成式人工智能驱动的制造活动创新方面具有显著优势,但中国在整体制造规模、自动化水平以及政府对产业的战略指导方面依然领先。报告指出,中国制造企业在数字化水平方面仍有提升空间。
三、人工智能
美国仍拥有强大的人工智能生态系统,由Anthropic、Google、OpenAI、Meta和Microsoft等私营巨头主导,过去五年全球大部分基础模型均出自这些企业。2023年,美国人工智能领域私人投资额为中国的九倍,新增初创公司达897家,继续吸引全球顶尖人工智能人才。然而,随着大公司研发趋于封闭,美国在人工智能专利和学术发表数量上出现下降趋势。与此同时,中国正加速扩展其人工智能生态系统,拥有全球最多的大语言模型开发者。中国人工智能发展以学术界为主导,阿里巴巴、百度等企业为补充。高校已成为人工智能创新的重要孵化器,依托高校的人工智能企业崛起。这些新兴企业与阿里巴巴等科技巨头开发的模型正与美国模型展开竞争,在多语种适应性、文本生成视频、计算机视觉等领域具备优势。如中国初创企业DeepSeek推出的V3模型,已在部分评测中超越GPT-4o和Llama等国际先进模型。模型能力提升正快速转化为工业机器人等智能制造场景中的实际应用。
四、生物制药
美国国家卫生研究院(NIH)每年投入约480亿美元,覆盖近5万个项目、30多万名科研人员,使美国生物技术公司在早期融资上具备显著优势,2023年吸引约570亿美元,占全球生物技术投资的35%。相对而言,中国通过制定一系列发展规划和机制,强化自主创新,2022年基础研究投入达52亿美元,2023年企业获生物技术投资210亿美元,占全球12.7%。中国在全球生物制药创新中的份额已由2015年的4.1%增至2020年的13.9%,生物技术专利占比达10%。在商业化与生产环节,中国借助完善供应链与监管体系,逐步缩小差距,2020年全球药品生产占比达17.4%,美国为28.4%。2022年中美生物制药贸易中,美国自中国进口达102亿美元,逆差扩大。为应对这一挑战,美国正加大本土生物制造投入,加强关键药品供应链建设。竞争正从创新前沿延伸至整个价值链。
五、商用无人机
中国在全球商用无人机市场中占据主导地位,行业龙头大疆(DJI)在消费级市场份额超过90%,整体市场占比近70%,在美国商用领域亦高达80%。除大疆外,其他中国企业也在积极拓展全球份额。中国的领先优势源于大疆在规模、成本和技术性能上的综合竞争力,加之政府的大力扶持,进一步巩固了其全球影响力。中国产无人机在军事场景中的表现加剧了美国的安全担忧,促使美方采取多项措施减少依赖。然而,美产无人机因价格高、可靠性差、维护困难等问题,仍难以与中国制造抗衡,导致中国无人机在美市场中的使用率维持在70%至90%之间,供应链主导地位依然稳固。2010至2022年,美国各州政府机构采购的无人机中,平均85%为中国产,反映出这一结构性依赖已深入政府系统。在中美科技竞争背景下,中国在商用无人机领域的优势不仅未被动摇,反而凸显了其在全球关键技术供应链中的核心地位。
六、5G网络
尽管中美电信运营商的年度资本支出均约为500亿美元,但中国在5G基础设施部署上显著领先,已建成超400万个基站,平均每10万人拥有206个,远超美国的10万个和77个比例。这使中国实现了更广泛覆盖和更高密度的5G服务。截至2024年,中国5G连接数突破10亿,覆盖88%移动用户,而美国仅约45%。在网络性能上,中国平均下载速度达139 Mbps,也略高于美国的123 Mbps。华为、中兴等中国企业凭借价格优势、国家支持和快速部署能力,在全球5G硬件市场占据主导地位,数据处理能力亦表现突出。尽管美国拥有更多无线频谱资源,但频谱分配和管理效率较低,限制了网络扩展。相比之下,中国优化了中频段频谱使用,实现了速度与覆盖的平衡。目前,美国正发展人工智能驱动的私有5G网络和边缘计算等新技术,但整体部署仍落后于中国。
七、聚变能源
中美在聚变能源领域的竞争日益激烈。美国在基础研究和私营投资方面保持领先,2022年美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室实现聚变能量产出首次超过输入,被誉为重大科学突破,并已实现可重复验证。美国拥有全球45家活跃聚变公司中的25家,筹资逾60亿美元,占全球75%。相比之下,中国目前仅有三家聚变企业,融资约5.8亿美元。但中国政府每年在聚变领域投入达15亿美元,几乎为美国的两倍,强调商业化设施建设,战略部署更具系统性。中国构建了涵盖科研、开发到示范的全链条基础设施体系,推动聚变发电商业化。同时,中国在人才和知识产权方面快速积累,博士培养数量是美国的10倍,2023年聚变专利申请数量首次超越美国。相较之下,美国虽具研究优势,但更依赖私营企业,缺乏国家层面的部署规划。中国通过国家主导、高度协同的战略路径,可能在未来三到四年内赶超美欧,实现更快的商业化聚变突破。
八、互联网平台
截至2024年,美国互联网平台仍在全球市场保持领先,全球月活跃用户排名前四的社交媒体均为美企,谷歌在搜索引擎市场的份额约达90%。然而,近两年来中国互联网平台加速崛起,正逐步改变全球格局。字节跳动旗下的TikTok在北美年轻用户中仅次于YouTube,显示出中国平台的强大吸引力。中国互联网平台通过技术创新和全球化策略不断拓展海外市场,正在成为全球数字生态中不可忽视的力量,形成对美国主导地位的有力挑战。
九、下一代网络
非地面网络(NTN),特别是低地球轨道(LEO)卫星,正成为下一代网络的重要支撑。美国在LEO卫星部署方面占据优势地位,Starlink已发射约6764颗卫星,OneWeb与亚马逊的“柯伊伯计划”也在持续推进。截至2024年,Starlink已有300多颗支持D2D通信的卫星投入运行,用户已可通过测试版本体验服务。中国目前已将太空科技列为国家战略重点,并完成多项重大任务。
十、量子
当前量子计算仍处早期阶段,商业化预计需5至10年。美国凭借先发优势、私营创新和国际合作保持主导,其在量子领域多方面取得突破,在主流技术路径和算法基础上具全球领先地位。中国则依托强大的政府投资与战略部署加速追赶,在专利、论文数量(占全球22.8%)等方面已超美(21.3%),并于2024年实现室温时间晶体实验。美国量子生态更活跃,拥有约300家初创企业和320家投资者,中国相对集中于国家科研机构,私营企业刚起步。资金方面,中国政府预计投入150亿美元,美国政府投入40亿美元,但美方私营资本已筹集37亿美元,远高于中国的2.55亿美元。总体而言,美国在基础研究与高质量成果方面仍占优势,但中国通过国家主导和高强度投入正迅速缩小差距,全球量子格局仍具不确定性。
十一、半导体
美国对先进芯片及半导体制造设备的出口管制显示其在该领域的技术优势,但执行效果受限。自2022年实施管控以来,中国芯片技术发展趋于保密,同时加快推进“去美化”,聚焦GPU、半导体设备和EDA软件等关键环节,唯独EUV光刻设备仍为其技术瓶颈。美国则通过《芯片与科学法案》推动本土制造,吸引逾4000亿美元私人投资。然而,美国自身也存在脆弱性:其人工智能芯片制造仍依赖中国台湾地区,中国则迅速扩张传统制程芯片产能,预计2027年将占全球39%,可能压缩美国企业市场份额,并在多个战略领域形成对中国依赖。总体来看,中美在芯片领域的竞争已从高端制程延伸至供应链韧性与传统芯片控制力的较量,未来走势仍具高度不确定性。
十二、合成生物学
2023年,美国合成生物学市场估值约为163.5亿美元,而中国为10.5亿美元,预计到2030年,中国市场将增至46.5亿美元。自2018年以来,中国合成生物学市场共吸引了1039笔投资,总额超过127亿美元。美国政府对合成生物学的资助从2008年的2900万美元增长至2022年的1.61亿美元。生物制造能力是中美差异的关键。中国拥有全球70%的发酵产能,每年生产超过3000万吨发酵产品,而美国仅占34%。中国的工业规模基础设施使其能够更快实现合成生物学技术的商业化。相比之下,美国中试阶段的发酵设施存在瓶颈,限制了初创企业的技术转化能力。在科研方面,2012至2023年间,美国发表的合成生物学论文占全球33.6%,而中国为21.7%。美国在基因编辑、计算生物学等领域取得了重要突破。然而,中国在将科研成果转化为商业应用方面表现突出,合成生物学专利数量占全球49.1%,领先美国的12.8%。此外,中国还通过建立完善的合成生物学生态体系加强竞争力,并借“一带一路”拓展在亚洲和非洲的合作,增强全球影响力。
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参考来源:特别竞争研究计划(SCSP)
参考题目:Welcome to the Arena:Who’s Ahead, Who’s Behind, and Where We Are Headed Next in the U.S.-China Technology Competition
参考链接:https://www.scsp.ai/reports/2025-gaps-analysis/
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编辑 | 任侠
审校 | 桑妮
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