10大产业、41类卡脖子技术国产替代全景图！传感器仍未得到重视！

2024年伊始，中美贸易摩擦却更加激烈，美国出台新一轮对台军售，并以各种借口制裁中国企业和个人，我国实施反制，对5家美国军工企业实施制裁，高科技的国产替代，仍然迫在眉睫！

此前，国内知名证券机构——国金证券，联合业内多个行业研究团队，发布了专注于“卡脖子”技术的国产替代系列专题研究报告，本文来自于该系列专题中的《自主可控和国产替代全景图》。

该报告旨在用量化标准，从“当前国产化率、国产替代难度、卡脖子难点、攻克难点时间”等维度，分为极难替代、较难替代、中等难度、较易替代、容易替代五个级别，对我们当前卡脖子关键技术国产替代情况进行排序和分析，并列举出相关技术核心企业，起到引导资本投融资的作用。

报告中涵盖电子、计算机、通信、机械、军工、医药、医疗、汽车、金属、化工等10大领域，共计41个类别的国产替代卡脖子关键技术。其中，科学仪器、CAD、汽车原厂漆是国产替代极难级别的卡脖子关键技术，短时间内难以有重要突破，至少需要5年甚至更长的时间去攻关。

文中涉及传感器上下游MCU芯片、EDA工业软件、电子测试仪器、ADAS、PLC、X线探测器、光谱仪、科学仪器、感知算法等技术。本文，将对我国卡脖子关键技术的国产替代情况有全面的了解。

本文内容较多，可按如下目录获取所需信息：

前言：研究框架&核心观点

一、电子产业

二、计算机产业

三、通信产业

四、医药产业

五、医疗产业

六、汽车产业

七、机械产业

八、军工产业

九、金属产业

十、化工产业

10大前脖子关键领域全景式研究框架&核心观点

1、自上而下与自下而上结合筛选细分领域

两个“百年”，决定了我们必须走自主可控的高质量发展道路，供应链产业链国产化大有可为。实现“第二个百年”目标，高质量发展是首要任务，现代化产业体系建设是关键步骤之一；而世界百年未有之大变局下，产业链供应链安全，成为能否实现高质量发展的重要前提，也决定了我们必须走自主可控的道路。

我们统一了行业自主可控程度核心指标的标准，各行业分析师对覆盖板块细分领域自主可控和国产替代的现状、难点以及前景进行统一标准的研判，行业比较清晰。并且前瞻分析大科技和大制造细分领域的自主可控之路。全景式展现“自主可控”大方向的跟踪研究框架。

2、全景式研究框架：细分领域与核心公司两大维度

首先，针对前文提到的细分领域，从“当前国产化率、国产替代难度、卡脖子难点、攻克难点时间”四大维度刻画国产替代的现状、难点及前景。

• 当前国产化率：当前国内细分领域中国企业份额占比情况。

• 国产替代难度，从难度系数由难到易，我们划分为5个档次。

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• 第1档：极难。海外公司垄断，国内短期看不到公司可以突破；

• 第2档：较难。国内单独或者极个别龙头公司取得0到1的突破，可以获取一定低端产品市场份额，高端产品尚切入不了；

• 第3档：中等。国内有数个公司取得突破，低端市场份额已经快速提升。高端市场也在开始突破，并处在稳步提升阶段；

• 第4档：较易。国内有一批公司取得突破，国内整体的市场份额快速提升过程中；

• 第5档：容易。中国公司在国内市占率达到较高水平，开始冲向海外，出口占比进入稳步提升阶段。

• “卡脖子”难点：细分领域国产替代过程中的核心难点，有助于判断和跟踪国产进程时间和节奏。

• 攻克难点时间：预计攻克“卡脖子”难点所需大致时间，比如1-2年，3-5年及5年以上。其次，针对不同细分领域的公司，系统梳理龙头企业的核心优势、行业地位及未来前景。

自主可控和国产替代的重点细分领域及核心公司

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一、电子产业

1. 新型举国体制支持，半导体国产化有望加速

一方面，国内在成熟制程领域持续加大投入，产业链国产化后续有望加速推进，上游国产的设备、零部件、材料加快导入，验证加速；另一方面，在目前被卡脖子的逻辑和存储芯片的先进制程领域，举国体制下集中力量去突破工艺和设备的限制。

政策支持力度有望加大。2022年9月6日，中央深改委会议指出，“健全关键核心技术攻关新型举国体制，要把政府、市场、社会有机结合起来，科学统筹、集中力量、优化机制、协同攻关。“瞄准事关我国产业、经济和国家安全的若干重点领域及重大任务，明确主攻方向和核心技术突破口。”在半导体核心卡脖子环节，我们预期未来有望加大相关政策支持力度。

2. 设备/零部件/材料、高端GPU及存储芯片的国产替代

• 半导体设备：预计随着国产设备厂商的工艺技术的突破，产品种类不断扩大，未来国产设备渗透率有望快速提升。我们认为后续国产化率尚低的设备环节有望加速推进，建议重点关注国产渗透率尚低的设备板块，如薄膜沉积，离子注入，涂胶显影，量测检测，光刻等环节。

• 半导体设备零部件：零部件板块持续受益于国内半导体设备的国产化需求增长而高速发展，设备国产化叠加零部件国产化。

• 半导体材料：半导体材料受美国限制较少，主要是日本和欧洲供应商，但是在逆全球化背景下，下游验证导入有望加快。

• EDA软件方面：随着EDA国际巨头对中国部分芯片设计企业断供，国产化替代势在必行。一旦美国断供EDA，设计企业会无法使用最新版本的EDA软件和IP进行芯片设计，并且无法获得下游代工厂的生产工艺PDK。

• 高端GPU：高速运算相关的GPU、CPU等芯片国产化进程必然加快。目前全球GPU行业规模为200亿美元，预计2025年将达到350亿美元，年均增速达13%，当前，GPU行业市场主要由英伟达和AMD两家占据（AMD17%，英伟达83%）。

二、计算机产业

1. 构建自主可控的国产IT生态

• 信创：政策驱动下产业链趋于完善，场景从党政市场向重点行业深化。信创核心在于通过构建自主可控的国产化IT底层架构和生态体系，实现硬件和软件等层面的国产化替代。长期看，IT产业标准的重构带来产业链的重塑，中国IT企业先弯道超车，再推动产业升级，而IT行业技术和资本密集的特征，意味着随着产业的成熟，规模效应下，预计集中度提高，向具备技术护城河的头部厂商聚集。

• 工业软件：硬制造大国的软肋，国产化带来发展机遇。2021年中国工业软件市场规模为2414亿元，同比增长24.8%，增速显著高于全球市场。但与占全球三成左右的制造业大国身份相比，中国工业软件规模占全球市场规模的比重不足10%，发展明显落后。其中作为基础的研发设计类工业软件体量较小，是工业软件短板中的短板，作为难度最高的工业软件细分领域，中国厂商与国外厂商差距悬殊。目前通用型研发设计类软件依旧是国外厂商占据主导地位，CAD、CAE、EDA、BIM等领域国产化率不足5-10%。

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• 借助国产化东风，国内厂商比如中望软件、华大九天、广联达等在CAD、EDA、BIM等细分垂直赛道逐步取得突破。生产控制类软件，高端离散行业以海外品牌为主，而具备垄断性、且生产工艺较成熟的流程行业，国产品牌初步完成进口替代，DCS、MES、SCADA国产化率已达50%左右，涌现出中控技术、国电南瑞、宝信软件、石化盈科等头部企业。

2. 信创、工业软件国产替代

• 信创-CPU：主要有华为、飞腾、海光、龙芯、兆芯、申威等参与者，目前总体国产化率水平低，国产替代难度较大，主要受限于先进制程芯片代工等环节。

• 信创-操作系统：操作系统是最重要的国产替代环节，目前总体国产化率水平低，主要受限于生态建设。操作系统重要性高于数据库和办公软件，所有的上层应用都要与操作系统适配，操作系统掌握着生态入口。

• 工业软件-EDA：EDA软件是集成电路领域的上游基础工具，贯穿于集成电路设计、制造、封测等环节，目前EDA市场仍主要被Synospys、 Cadence、西门子EDA三家海外巨头垄断。目前国内部分EDA工具已达到国产替代水平，在内外部政策双重催化下有望迎来高速增长。

• 工业软件-CAD/CAE：海外大厂主导我国CAD市场，海内外或存在“十年左右差距”。据IDC，2021年我国CAD市场本土厂商占比近20%，其中中望软件超越PTC跻身国内市场CR4，占比11.4%；3D市场海外厂商仍占到我国90%以上的份额，本土厂商替代空间巨大。

• 工业软件-MES/DCS：整个生产控制行业国产化率，高端产品在30%左右， 中端产品在50%左右；与海外大厂相比，DCS、SCADA、PLC 国内厂商规模较小，且主要聚焦中低端产品；MES公司在有些细分赛道有竞争优势，但仍和国外软件有差距。

三、通信产业

1. “去A化”与“去C化”并进

信息通信产业（ICT）的迭代升级推动了战略格局的转换，中国在全球产业竞争格局中的话语权和主导力不断加强。ICT产业发展上升到国家竞争力和战略主导权之争，供应链格局存在被重构风险。

2. 光电芯片、电子测量仪器、卫星通信上游元器件国产化替代

• 通信主设备：已实现全球领先。全球通信设备市场格局保持稳定，国产通信设备厂商全球份额靠前。根据Dell'Oro Group，2018-22H1，国内通信设备龙头厂商华为、中兴的全球市场份额合计保持在40%左右，其中华为稳居第一，市场份额保持在近30%，大幅领先诺基亚、爱立信等海外厂商。国产替代已基本完成，国内市场两大龙头合计占据90%份额。从中国市场来看，2022 年上半年，华为在中国市场的份额达到了58%，中兴为32%， 其他厂商供给占据市场份额的10%。

• 通信设备上游核心芯片：国产化替代空间广阔。国内芯片发展较缓，人才、经验较为匮乏，目前由于政策、产业链支持，技术不断向上突破，FPGA、基带芯片、AD/DA、DSP等核心领域国产替代空间巨大。工业与通信市场为FPGA国产替代关键。从我国FPGA下游结构来看，通信市场占据最大份额，且持续高速增长。根据Frost&Sullivan，2025年面向通信市场的FPGA规模将达140.4亿，占总42.3%，三年CAGR17.4%。FPGA市场集中度高，由外资厂商主导。

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• 根据 Frost&Sullivan，全球FPGA市场主要由赛灵思和Altera（英特尔收购）主导，二者分别占52%和34%的份额，加上lattice（5%）、Microchip（4%），前四名厂家已占据近95%份额， 市场集中度非常高。国内市场方面，虽然仍由外企占据大部分份额，但国产厂商安路科技已跻身前四，国产化略有突破。虽然起步晚，但受益于庞大的技术人才储备和市场需求，中国FPGA市场已有紫光同创、安路科技等优质企业。同时，华为也开发出了FPGA云平台，为全球人工智能、大数据等领域的专家，提供颠覆式的开发模式，FPGA 仍有望逐步实现国产替代。

• 光模块：国产替代已基本完成。2016年，海信、光迅科技、中际旭创等国内厂商跻身光模块份额全球前十行列。根据 LightCounting口径，2021年，全球TOP10光模块厂商中已有5家中国厂商，中际旭创与美国 Coherent（II-VI、Finisar）公司并列第一，显示国产光模块厂商已不亚于海外企业。另外根据Omedia口径，2021 年，国产领先厂商份额合计达26%，考虑到Coherent由II-VI与Finsar合并，国产单一厂商份额已可比肩海外厂商，国产替代已经基本完成。

• 光无源器件：有望成为光通信产业国产化下一重要环节。就光器件行业而言，高端光有源器件壁垒较高，供应商仍以国外厂商，包括美国Coherent、 Lumentum、以及日本住友为主。而目前光无源器件国内技术发展已相对较为成熟，近年来，以天孚通信、博创科技、太辰光、光库科技为代表的国内中小厂商正逐步崛起。我们认为，目前国产光器件处于快速发展阶段，以天孚通信为例，国产高速无源光器件产品技术持续突破、份额持续提升，光通信产业链国产化有望自光模块持续向上游突破，短期从光无源器件、光有源器件一直到长期的光芯片产品，实现产业链的完全国产替代。

• 电子测量仪器：国产化仍处起步阶段，渗透率有望快速提升。欧美巨头占据全球市场主要份额，国产品牌加速追赶。由于具备良好的电子上下游产业基础，测量技术成熟，电子测量仪器产业起步早，海外企业积累了大量设计开发经验，尤其在高带宽、高频率产品上技术优势显著。而国产品牌起步较晚，目前主要集中在中低端市场。随着我国信息技术和测量技术进步，国产品牌通过多年研发投入和技术积累，产品档次逐步从低端向中高端拓展。长期来看，国产替代大趋势下优质国产公司迎来长期发展机遇。

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• 据Frost&Sullivan，海外领先企业是德科技、泰克、力科、罗德与施瓦茨、 美国国家仪器占全球近80%份额；在国内市场，是德科技与泰克分别占 19.1%/13.8%份额，国产单一厂商仅1%-2%，国产化空间较大。我国近年来持续推动政策支持、鼓励高端通用科学仪器、5G 射频仪器仪表、测量仪器设备等通用电子测量仪表仪器的研发、生产与技术升级以实现工业化、数字化、信息化，将电子测量行业发展提到一个新高度，加快提升国家测量能力和水平。

• 卫星通信：关注上游核心元器件国产化。5G时代到来使得通信行业成为相控阵 T/R 芯片走向民用领域的重要驱动力。2018年中央经济工作会议首次提出“新基建”概念，包括加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。5G作为经济发展新动能，成为新基建的领头羊，为物联网、工业互联网、人工智能、云计算等领域的发展奠定基础。根据工信部，2021 年我国已建成超139万个5G基站，5G终端连接数已达5.18 亿。我们认为，5G 建设在未来3-5年将持续拉动基站射频芯片行业景气度。

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四、医药产业

1. 政策鼓励下科学仪器国产替代进程加速

科学仪器是国民经济高质量发展和基础科学创新的基础，在制药与生物医学、食品安全、环境监测、半导体、石油化工等领域都扮演了非常重要的角色。全球范围内来看，科学仪器成长空间大、增速快（特别是国内市场）。科学仪器主要包括色谱类仪器、质谱类仪器、光学类仪器、生命科学仪器、物理性能类仪器及其他类仪器等。

科学仪器国产化率低，其自主可控、国产替代意义重大，并且国产替代过程中头部企业业绩弹性大。政策层面，对仪器行业支持力度持续加大，特别是贴息政策对国产替代的巨大加速作用。

2. 色谱仪、光谱仪、质谱仪、药玻国产替代

• 色谱仪：优秀的定量和分离工具。中国主要从国外进口高档色谱仪，出口则集中在中低档产品，2019年中国色谱仪出口金额为1.09亿美元，进口金额为9.99亿美元；2020年中国色谱仪出口金额为1.15亿美元，进口金额为10.37亿美元。2020年中国主要进口液相色谱仪，共进口16584台液相色谱仪，占色谱仪总进口数量的59.96%；进口金额为6.73亿美元，占色谱仪总进口金额的64.88%。2020年中国共进口色相色谱仪8980台， 进口金额为2.69亿美元。中国色谱进口量约占市场总规模的70%，对进口依赖度较高。

• 光谱仪：定性能力强。北美洲、欧洲和日本是全球光谱仪器最大的市场。实力最强的企业分布在美国、日本、德国、英国、法国等发达国家。根据中国分析测试协会数据显示，2018年全球光谱仪市场规模为82.81亿美元。其中，北美（美国和加拿大）市场规模为27.17亿美元，占比32.81%，欧洲市场占比25.65%，日本市场占比12.27%，中国占比为10.29%。2015-2018年之间，我国光谱仪器市场年复合增速达到7%，2018年市场规模达到8.52亿美元，约合人民币56.38亿元（按照国家统计局公布的2018年人民币兑美元的平均汇率6.61741折算）。

• 质谱仪：满足高灵敏度、高精度的定性和定量分析。我国在质谱仪领域的研发、产业化及应用技术水平均落后于西方发达国家，国内高端质谱仪市场长期被国际行业巨头垄断。国内掌握质谱仪所涉及的原理、模拟、计算、设计、工程化、工艺化、生产、应用开发及维护等各环节专业技术的专业类公司较少。根据中国海关统计数据显示，2004年至2020年，中国质谱仪进口规模从5.43亿元增长至106.75亿元，CAGR20.46%。2018年从美国进口占比39.06%，是我国质谱仪进口数量最多的国家；受中美贸易战影响，2020年新加坡替代美国成为最主要的质谱仪进口国，占比33%。

• 医学影像相关仪器：人均保有量提升空间大。国内医学影像设备起步较晚，人均保有量相比发达国家仍有巨大提升空间，2020年PET/CT百万人均台数中国为0.61，同期美国为5.73。在市场需求及政策红利的双轮驱动下，中国医学影像设备市场将持续增长，2020年市场规模已达到537.0亿元，灼识咨询预计2030年市场规模将接近1100亿元，年均复合增长率预计将达到7.3%。

• 基因测序：行业集中度高，应用前景广阔。2019年全球测序行业上游市场规模约为41.38亿美元，Illumina的市场占有率约为74.1%，相关业务收入为30.68亿美元；Thermo Fisher的市场占有率约为13.6%，相关业务收入为5.63亿美元，其他公司包括华大智造在内，共同占据约12.3%的市场份额，行业集中度高。基因测序行业目前已经开始逐步成熟的应用领域包括：多组学研究、人群队列基因测序计划、新药研发与创新、微生物检测、无创产前基因检测、肿瘤诊断治疗、辅助生殖等。此外，在包括农林牧渔、食品安全、海关检验检疫、肿瘤早期筛查等其他应用场景仍然有巨大的发展潜力。

• X线探测器：下游应用不断打开。根据 YoleDéveloppement，2018年全球X线探测器市场规模为20亿美元，其中医疗、宠物用产品市场销售额份额约占74%。随着医美、宠物医疗、口腔、DSA、内窥镜、动力电池和多种工业检测的高速发展，预计到2024年市场规模将达到28亿美元，2018-2024复合年增长率为5.9%。

• 药玻行业：中硼硅玻管依赖进口，攻克中硼硅制管工艺是实现快速替代关键。中硼硅模制工艺已基本攻破，管制工艺仍处于“卡脖子”状态。中硼硅拉管的技术壁垒在于高含硼量的玻璃融化过程中，玻璃的粘度增加、熔化温度升高，制作过程中会出现气泡线、结瘤和外径稳定性的问题。中国自研的拉管技术没有对这些问题进行很好的解决，拉管良率与进口存在一定差距，因此量产受限。中国仅有少数几家公司通过自主研发实现了玻璃管自产。更普遍地，国内企业会从外企进口玻管进行二次加工，制瓶技术的难度低于制管技术。自产中硼硅玻璃管不仅技术难度高，生产成本也高于其他药用玻璃瓶生产。

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• 中硼硅药玻管的生产线投资约1.5亿，而低硼硅药玻管的生产线投资仅为2000万。生产中硼硅玻璃管的设备主要来自进口，玻璃熔化时所产生的高温对窑炉的腐蚀、损耗更大，后期维护投入较高。为了保证生产质量，对于生产所用的料道、搅拌器、旋转管等，也需要包裹的贵金属铂铑合金，增加了玻管的生产成本。看好已经具备制瓶技术，药玻生产已经具有一定规模，并且拥有自产中硼硅玻管技术以及正在进行中硼硅玻管工艺研发的公司。

五、医疗产业

1. 政策支持国产产品快速替代

医疗器械大量细分赛道进口替代空间广阔。目前国内医疗器械行业中依然只有少部分完成了国产替代，大量高端细分领域国产化率仍较低，未来国产替代空间较大。近年来部分领先的国产厂商依靠持续增加研发投入和丰富的产品线逐渐靠近国际先进水平，具备越来越强的市场竞争能力。政策支持国产器械快速发展。随着国内医疗器械的高速发展，国家出台了一系列政策推动医疗器械的国产化，国产医疗器械公司在终端医疗机构市场份额预计将不断提升。企业产品一旦能够在临床取得医生和消费者的认可，有望凭借出色的性价比优势实现快速替代。

2. 高值耗材、医疗器械、体外针对国产替代

• 高值耗材：细分领域国产替代空间巨大，技术变革层出不穷。医用高值耗材的覆盖的器械范围较大，包括血管和非血管介入类、骨科介入类、电生理类、眼科类、体外循环和血液净化等诸多类目。部分细分行业如，外周血管介入、神经介入、心脏电生理介入等市场在国内发展时间较短，产品设计、生产工艺方面存在较高壁垒，目前大量细分市场仍被雅培、强生、美敦力、波士顿科学等外资品牌占据。

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• 随着国内企业近年来研发投入不断加大，国产已上市产品注册证数量及技术差距目前正在逐步缩小，未来国内创新研发实力较强的企业如心脉医疗、惠泰医疗、南微医学、乐普医疗等公司创新产品有望持续提升份额，带动公司销售实现较快增长。

• 医疗设备：高端设备产品壁垒较高，政策支持国产产品放量。在内窥镜、超声及大型影像设备等领域，美国、日本、德国等发达国家及地区行业发展历史较长，相关企业已经在行业内积累了技术、品牌、资金等方面的优势，并借此占据了内镜领域的高端市场。但国内生产企业的技术水平、品牌影响力、资金实力等方面差距较海外龙头企业的差距正在不断缩小，在国家政策支持公立医院积极采购国产设备的背景下，国产厂商有望通过不断的技术创新及成本制造优势提高竞争力。

• 体外诊断：国产替代进程持续推进，化学发光随产品质量提升国内厂商有望迎来重要市场替代机遇。根据Frost&Sullivan报告，2019年中国体外诊断市场规模约864亿元。近二十年中国体外诊断产业在政策扶持、下游市场需求上涨、技术进步的带动下经历了快速发展，产业化程度迅速提高，预计未来仍将继续增长。我国体外诊断市场由免疫诊断、生化诊断、血液学及体液、即时检验、分子诊断等细分领域构成。其中免疫诊断市场规模最大，约占据国内体外诊断市场31%的份额，但化学发光免疫诊断市场，尤其是三级医院等高端市场仍主要由进口品牌垄断，国产品牌所占据的市场份额仅约30%。随着国内化学发光免疫诊断技术的发展，未来国产品牌将逐步替代进口品牌。

六、汽车产业

1. 零部件加速国产替代

电动智能车崛起，零部件国产化加速。电动智能化加速趋势下，一方面产品迭代速度加快，另外一方面自主品牌份额逐年大幅度提升，带动零部件国产替代趋势加速。安全、执行器和座舱三大领域国产化率有望率先大幅度提升。主被动安全、 执行器件、悬挂等领域由于产品认证周期长、壁垒高，一直是国产化率比较低的领域。目前看，主被动安全领域有望成为国产化率提升最快的领域，主要包括安全带、气囊和线控刹车。同时，执行器件如微电机、座椅等由于国产供应商成本优势显著，国产化率提升也在加速。

2. 底盘、座舱、智能驾驶和簧下国产替代

• 底盘

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• 1）空悬：目前空压机国产化率达60%+。受益于国内企业产品成本低+服务响应快，未来国产化率有望快速提升，受益公司：中鼎股份、保隆科技。

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• 2）制动：21年线控制动国产化率不到1%。受益于芯片紧缺，外资供应商产能不足+国内企业开发费用较低，未来国产化率有望快速提升。

• 座舱

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• 1）座椅：据Marklines，2021年全球座椅市场CR5约78%，均为外资企业。受益于国内企业的人工成本更低+响应速度更快，未来国产化率有望快速提升，受益公司：继峰股份、天成自控、上海沿浦；

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• 2）被动安全：目前国产化率预计10%，受益于自主车企份额提升+国产企业成本优势，未来国产化率有望快速提升，受益公司：松原股份；

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• 3）微电机：目前国产化率约40%-50%（扣除德昌电机估计<15%），微传动国产化率估计<15%。受益于自主品牌份额提升技术突破、新增品类带来的市场增量，未来国产化率有望快速提升。

• 智能驾驶

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• 1）控制器：目前国产化率约10-20%。受益于自主品牌份额提升+国产芯片崛起+本土tier1配套上量，未来国产化率有望快速提升，受益公司：德赛西威、经纬恒润；

• 感知算法：目前国产化率0.3%，受益于自主品牌份额提升+国内车企自研技术提升，未来国产化率有望快速提升，受益公司：小鹏汽车、长城汽车。

• 簧下

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• 1）轮胎；21年，米其林+普利司通+固特异合计占全球市场36%。受益于国内企业成本低+技术不断突破，向高端市场进军，未来国产化率有望快速提升，受益公司：赛轮轮胎、森麒麟；

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• 2）轴承：全球八大跨国轴承企业占据全球70%的市场。其中汽车轴承领域，受益于自主车企的崛起，未来国产化率有望提升。

七、机械产业

1. 核心部件国产替代，设备制造高端化之路明晰

核心部件国产化任重道远。作为制造业大国，我国过去在多数装备及零部件领域实现了突破，有些产品做到了世界领先，但是在一些高端领域仍然和进口品牌有一定差距。包括轴承、丝杠、导轨、密封件、伺服电机、PLC等产品的进口依赖度仍然比较高；核心零部件的缺失也限制了机床、工业机器人等高端产品的国产化进程。

产品高端化需要产业链合作共赢及“首台套”的政策支持。以机床、工业机器人为例，过去核心功能部件的国产化率较低，使得国产主机在核心功能部件上依赖进口、进而限制了内资品牌的性价比；而国产主机的发展缓慢又反过来限制了核心零部件的国产化进程。但是也有一些领域通过产业链的深度合作实现了共同突围，比如工程机械及其核心零部件均实现了较大幅度的国产化。我们认为，国产主机和国产零部件需要加强合作，共同实现产品品质的提高，同时，对“首台套”的政策支持也有望加速国产化进程。

2. 高端机床和示波器国产替代

• 机床：国产核心部件走向成熟，“自主可控”之路逐渐明晰。全球机床行业规模约712亿美元，中国为全球最大机床市场，2021年消费额达到238.9亿美元，占比接近接近34%，远超第二名美国。德、日企业统治全球高端市场，中国机床出口以中低端为主，高端机床国产化率较低。机床行业完全竞争，德国、日本、美国为主要机床大国，海外品牌在技术、规模、品牌影响力方面均处于领先地位，从出口体量上来看，德、日占据全球约45%市场。

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• 国内机床高端市场主要由海外企业垄断，截至2018年中国高端机床国产化率仅为6%。数控系统依赖进口、核心功能部件产业链基础薄弱等因素导致中国高端数控机床国产替代进度较慢。数控机床精密功能部件包括主轴单元、丝杠、导轨、刀库刀塔等，目前国内头部机床企业均积极布局核心部件自制。

• 示波器：多因素驱动，进口替代进入关键阶段。

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• 1）技术层面：多家国产电子测量仪器厂商推进自研芯片，引领芯片自主可控。国内厂商近年来在上游芯片环节不断突破技术瓶颈，其中普源精电已先后推出“凤凰座”和“半人马座”两大芯片组，打破海外芯片供应垄断，鼎阳科技和优利德也有望在22年底推出搭载自研芯片的高端示波器产品。

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• 2）性能层面：国内厂商产品性能不断提升，多类产品性能已进阶到国际高端水平。通用电子侧量仪器的四大主流产品均已经达到国际中高端水平，国内产品与海外产品的性能差距逐步缩小。

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• 3）政策层面：政策持续加码，贴息政策提前释放高校采购需求。国家修订《科学进步法》助力科学仪器国产替代。受上述多因素驱动，国产厂商市占率迅速提升。我们根据Frost &Sullivan数据测算，2018-2021年中国代表企业普源精电、鼎阳科技全球市占率分别从2018年的0.32%/0.17%提升到2021年的 0.53%/0.34%，国产厂商市场份额迅速提升。

八、军工产业

1. 装备安全国产需求突出，保障交付配套效率提升

军工行业供应链安全主要包括两方面内容：一是自主可控、提高国产化率；二是产业链配套协作、提升效率。

2. 军用集成电路和军工材料国产替代

• 军用集成电路：自给率较低，国产替代空间广阔。军用集成电路领域，据科思科技、智明达等军工企业的采购数据，无论是FPGA、CPU等数字芯片还是模拟芯片，国产化程度都有待提升。

• 航发全产业链：保障主机交付任务。为实现稳定交付，主机厂将非核心业务进行外包转移，专注于装配及研发等核心业务，最终产品的70%进行外协配套。保障供应链稳定交付至关重要。中游企业业务延伸，提升供应质量。锻造和铸造作为金属成型的主流工艺，在发动机中应用广泛。在产业链变革指引下，中游相关企业积极提升供应能力，业务横向拓展提供平台供应能力，纵向延伸提升部件供应能力。

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• 航空发动机工作环境恶劣，对于材料性能要求高，高温合金在航空发动机中应用广泛，在先进发动机中的应用超过40%。我国高温合金经历多年发展，目前 牌号较为齐全，但与世界先进水平仍存在一定差距，高端品种尚未实现自主可控，供需缺口较大。供应链安全要求牵引下，高温合金相关技术突破速度加快，产业链相关企业积极扩产保供。

九、金属产业

1. 金属材料国产替代加速

国内铜合金企业由于起步较晚，虽然在某些领域已经达到了国际生产水准，但在特殊铜合金领域与国际铜合金巨头相比仍有一定差距。主要体现在两方面：一是国外高端产品加工精度更高；二是国外的部分产品仍在专利保护期内，因此国内无法生产。

全球存量特殊铜合金市场竞争格局相对稳固， 国际上主流厂商主要包括德国维兰德、德国代敖金工、美国奥林黄铜、日本三菱及韩国丰山等。由于下游高端市场多需要认证，一旦认证通过后正常情况下切换供应商概率较小。近年来一方面海外产能因不可抗力或能源成本较高等因素无法保障供应稳定性，国内厂商稳定的供货能力以及快速的相应能力使得其相较于海外产能具备独特优势；另一方面，下游激增的新能源等需求使得特殊铜合金材料迎来增量市场，随着国内厂商产品性能的持续提升，其获得了在增量市场中分一杯羹的机会。

我国高温合金产业发展势头强劲，但合金设计开发、熔炼和高温合金结构件加工制备技术与世界先进水平仍存在一定差距，并且国内生产能力不足，市场目前处于并将较长时间处于供不应求状态。

高温合金作为高端战略材料，自主可控至关重要，国产替代进口已经成为国内高温合金行业的发展趋势之一，也是国内需求增长的主要来源之一。我国高温合金行业面临全球化竞争，与进口产品相比，存在“量”（产能）与“质”（技术）两大 缺口。发达国家对先进高温合金实施出口管制，但另一方面，我国高温合金进口依赖度高达40%。

2. 铜合金、高温合金国产替代

• 铜合金：下游高端应用场景需要铜板带具备较好的综合性能。当前全球铜合金研发的趋势是在追求高强高导的同时，根据下游需求平衡抗应力松弛性、折弯性、抗腐蚀性、导热性等其他性能。而在铜合金中加入其他元素提高强度的同时，一般都会降低导电率。因此如何在不明显降低导电率的情况下，提高合金强度和综合性能是铜板带生产商技术差异的核心。

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• 按照铜合金板带的强度和价格，可将其大致分为黄铜系列、锡磷青铜系列、铜 镍硅/铜铬锆系列及铍铜/钛铜系列等。其中黄铜和锡磷青铜生产工艺简单且性能较为一般，国内生产厂家众多；铜镍硅/铜铬锆系列属于中高强度高导电率合金，其同时具备较好的抗应力松弛性等其他性能，属于相对高端产品，国内仅有博威合金、兴业盛泰、中铝洛铜、斯瑞新材等少数几家公司具备量产能力；铍铜/钛铜合金强度最高，生产商则以国外为主。

• 高温合金：高温合金产业链呈现上游母合金供给以抚顺特钢为主、下游零部件需求以航发应用为主的两端集中的格局。

十、化工产业

1. 中高端材料国产替代加速

国内企业经过多年的累积和追赶，已经具有布局中高端材料的研发基础，逐步实现材料领域的延伸。不同于发展初期，我国的人才、资金、技术都极为紧缺，在中高端领域一片空白，而经过这么多年的发展，我国不断在技术研发领域做投入，已经全球区域化工领域研发投入最多的国家，虽然相比于发达国家的产品精细化率仍有差距，但是国内的领先化工企业已经具有了比较长时间的积累，自身在不断的市场竞争中，优化生产工艺、改进生产方法，拓展产品品类，已经不断形成了自身的研发体系，同时我国各大科研院所以及工程化企业的进步也带动了相当多的产品逐步由实验室 阶段向产业化阶段延伸，我国已经能够在部分中高端领域的材料中形成部分替代，并且加速进行扩展。

国际局势加剧了材料国产化的要求，下游企业配合研发认证推进。在常规状态下，中高端材料的性能要求极为严格，对于下游产品的性能影响较大，因而常规状态下，下游厂商多数并不轻易进行供应商替换，因而材料供应难以有效了解下游需求，并针对性进行产品开发。而近年来，一方面下游厂商开始注重成本管控以实现盈利提升，另一方面不断变化的国际局势使得多数厂家开始加紧进行国内供应培育，下游厂商连同上游材料供应商进行密切合作，加速了国内材料端的研发速度，并不断推进产品认证和供应链切入，国内厂家已经迎来了材料端向下游厂家进行供货的良好机遇。

2. 高端工程塑料/纤维、电子化学品、新能源材料国产替代

• 高端工程塑料：高端工程塑料的性能相对较为突出，一般具有高技术壁垒，高工艺要求，当然产品也具有较高的产品附加值。我国的发展起步较晚，但是伴随着最近十年，我国的头部领先企业在前端炼化业务领域逐步完善的平台搭建，国内企业已经开始逐步具备较好的产业链布局，同时结合研发基础和内部培养，国内企业已经开始逐步具备高端工程塑料领域的研发中试能力，比如高温尼龙、POE、PEEK等。

• 高端工程纤维：我国的高端纤维领域国内已经开始逐步有产品突破，并逐步向下游产品进行中低端领域的应用，伴随部分头部厂家的质量上水平的提升，近两三年已经逐步向中高端领域应用拓展，实现了下游应用领域的结构化升级，比如芳纶、碳纤维、超高分子量聚乙烯。

• 电子化学品、光学膜、高端涂料及胶黏剂：伴随国内下游电子显示行业的发展，下游带动上游的国产化进程开启，国内企业开始针对性的进行上游材料端的研发，包括半导体材料、电子特气、光学膜、高端涂料以及电子胶黏剂等产品都具有比较好的产品需求空间，在下游厂商开始同上游材料供应商进行不断的技术合作，工艺探讨，参数认证的过程中，国内企业已经可以逐步形成部分产品的材料供应。

• 新能源材料：终端快速发展带动上游材料加速国产化。相比于其他的终端应用领域，新能源具有良好的政策支持，同时行业供应基础逐步完善，技术不断更新，包括光伏、风电、电车等领域快速发展，进而带动了上游材料的快速发展。其中部分高端材料领域，产品要求相对较高，在前期市场需求相对较少，主要依赖产品进口，而伴随需求的快速提升，市场需求空间快速增长，国内企业把握机遇开始加速进行产品推进，已经逐步开始有像导电炭黑、EVA等领域的产品开始能够逐步进行国产化供应，并伴随技术的不断完善，加速提升国产化进程。

结语

在该报告中，全面介绍了我国目前关键卡脖子技术的国产替代情况，并采用了量化标准，让我们对我国技术卡脖子情况有全面了解。

文中涉及传感器上下游MCU芯片、EDA工业软件、电子测试仪器、ADAS、PLC、数控系统、机床、伺服电机、科学仪器、感知算法等技术，但并没有单独罗列和介绍我国传感器的情况和危机。

这也从侧面反应，我国对传感器产业的重视程度仍极为不足！作为科学仪器、电子测试仪器等众多关键技术的核心部件，我国中高端传感器国产化率不足10%！尤其工业、医疗、汽车、消费电子等重要领域，目前仍少有中国企业做出较大突破！