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2018 IEKTopics|預見亞洲 2030 科技發展藍圖

三大關鍵要素
掌握亞洲2030年十大技術重點

一、亞洲2030十大重點技術

本研究所使用之專家問卷中共有六大問題,簡單說明如下:第一題為影響性,指該技術在2030年對該國家之經濟與非經濟面之影響程度,分為1-5分; 第二題為影響性填答分數較高者,需再填寫理由。答案選項包含社會需求、經濟需求、環保需求、建設需求與安全需求,共五個答案。社會需求指針對如人口結構之變化、人口老化等社會與居民之問題;經濟需求指國家經濟與產業之發展;環保需求指因應氣候變遷或環境生態保護之需求;建設需求指針對國家基礎建設之需求;安全需求指國家或人民安全性之需求。第三題為滲透率,指該技術在2030年對該國家之預期滲透率,分為1-7分,分別代表從低於5%到超過50%;第四題為投資優先度,指該國家對該技術的政府投資優先程度,分為1-5分;第五題為投資額, 指預期該國政府對該技術從過去到2030年間之總投資金額;第六題為整備度,指預期該國家本土產業在2030年對該技術之掌握程度,從無投入、實驗室階段、雛型階段、商業量產到國際領先,分為1-5分。

為了獲得亞洲國家在2030年最重視的Top 10技術,本研究將問卷調查所獲得之數據進行整理與分析。在問卷六大問題中挑出影響性、滲透率與投資優先度,此三大題目所獲得之數字予以加總,再依照數字高低予以排序。挑選此三題分數的理由為,對該國「重要性」的意義在於該國不僅在2030年需要該技術,也對該技術作了高度的投資作為來促成技術的成熟。而影響性與滲透率可代表該國對該技術的需求程度;投資優先度則代表了該國家對該技術作出具體且主動的投入,包含研發或佈建。依據調查分數進行排序後,從原始調查中的三十項技術中獲得了亞洲地區2030十大重點技術如表一。

亞洲2030十大重點技術
 

二、亞洲2030十大重點技術與全球之比較

為了瞭解亞洲地區與全球在2030年的重點技術差異,本研究蒐集並整理許多以全球觀點為主,且預測時間點為2030年左右之長期重點技術研究報告, 彙整得出數項全球重點技術,再透過技術出現的頻率進行排序,進而得出全球2030十大重點技術。

將本調查所獲得之亞洲Top 10與全球Top 10技術進行交叉比對,依據Top 30技術為基底,可填入並繪製成2x2之比較圖。第一象限為亞洲與全球均列入Top 10之技術;第二與第四象限則是僅有亞洲或僅全球有列入Top 10;第三象限則是既不在全球也不在亞洲的Top 10範圍內的技術。

第一象限是亞洲與全球之共同點,顯示人工智慧與服務機器人是全球普遍重視之關鍵技術。第四象限可看出全球Top 10技術中,較偏向次世代的前瞻技術上,如下世代運算(量子運算)、下世代顯示(AR/VR)、下世代智慧機械(動力外骨骼)、下世代醫療(基因醫學、器官列印)等。而第二象限可看出,亞洲重點技術非著重在前瞻性,而是對人民生活影響較大的技術上,如基礎通訊、區塊鏈、交通車輛、環保材料、電池技術等。第三象限顯示針對氣候變遷所引起之減碳及再生能源技術,在亞洲與全球均未能成為2030長期前瞻技術的重點。原因在於這些綠能技術發展已久,短期內可能無法有重大突破,因而在國家的發展排序上落在較低的位置。

綜合而言,全球觀點較為重視前瞻突破型技術, 亞洲觀點則較為務實,以生活相關技術為主,兩者有明顯的不同。

三大關鍵要素
 

深度分析
精準掌握亞洲2030前瞻趨勢發展

本研究針對亞洲十國進行的調查分析中,共有六個主要問題,每個題目都可以了解到該國家對Top30技術在各面向之排序。六個題目也可以進行兩兩交叉分析獲得更多深入訊息。本小節即針對調查結果進行深入分析。

2030重點技術分布

一、影響性排序

依據調查結果,若單純僅就影響性一題之得分進行排序,可分為亞洲總體與兩大市場進行比較。在亞洲總體面,可看出醫學技術,如個人醫學、基因醫學、細胞醫學的影響性偏高,而這些技術卻未在亞洲十大技術清單中出現,顯示醫療技術對亞洲國家的影響性高,但國家的資源投入卻較低。

市場群分析部分,區塊鏈在新興市場的影響性飆高到第二名,顯示新興市場,對注重交易安全性的區塊鏈技術更為重視。而環境友善塑膠材料在新興市場獲得之分數比成熟市場更高,主要原因在於新興市場對塑膠的使用率更高,造成更大的環境危害,因此更需要環保塑膠技術。而機器人在新興市場的影響性偏低,顯示新興市場即使到2030年,仍對機器人的需求不高,可能原因為高齡化與缺工問題在新興市場尚未嚴重,使得勞工仍將是主要勞動力來源。

影響性排序

二、高影響性理由分析

將高影響性之理由填答分數進行加總後可獲得填答比率,即該理由被選中的比率,再將分數加總後,可獲得五大理由的選中分數之排比,如表三所示。在高影響性技術的理由中,經濟發展(8分)如預期是最主要的需求,明顯高於其他選項,如社會需求(4.9分)、環保需求(3.1分),安全需求(2.4 分),最後才是建設需求(1.9分)。比較特別是工業機器人,一般認為工業機器人至少可以解決人口老化所帶來的勞動力缺乏,但卻僅有10%的亞洲國家如此認為。代表亞洲的老化問題可能僅侷限在少數國家,如日本。服務型機器人的開發理由則是社會要素最高,代表社會應用是服務型機器人最主要的市場應用。

高影響性理由分析

三、滲透率分析

針對滲透率部分,填答者須回答預期未來2030 年該技術在該國使用的滲透率或普及程度。將所有30項技術依滲透率進行排序後,可獲知亞洲國家預期2030年最普及的技術為何。分析結果發現以下三項技術之序位有值得了解之處:

  1. 服務/工業機器人:成熟市場比新興市場更為普及,顯示新興市場對機器人的需求明顯低於成熟市場,即使到2030年仍是如此。代表開發程度較高的成熟市場更需要機器人來解決缺工或勞力取代問題。
  2. 區塊鏈:新興市場中傳統金融服務較不普及,所以提供區塊鏈技術發展的空間。
  3. 虛擬助理: 虛擬助理並未列入最終十大技術,但在滲透率預期中卻名列第五,代表亞洲國家認為虛擬助理未來的發展看好,但並不需要國家大力投入發展。
滲透率分析
 

四、投資優先序分析

針對投資優先度部分,人工智慧幾乎是亞洲各國的共識,國家投入優先順序都是最高。第六代行動通訊則有明顯差異,投資投入集中在成熟市場,新興市場則僅排名在第四,主要是因為行動通訊的研發投入主要集中在日、韓、中等國。環境友善塑膠材料則在新興市場的投入明顯高於成熟市場,原因如前文所述。能源儲存部分,成熟市場遠高於新興市場,可能原因為成熟市場導入再生能源的普及度高於新興市場,而再生能源需要能源儲存技術的輔助才能解決供電不穩問題。醫學技術的投資發展也是成熟市場高於新興市場,主要在於先進醫學的研發投入額龐大,需要較多基礎方能推動。最後在自駕車部分,可發現即使是所得較低的新興市場中,自駕車的投資優先序也排名在第六位,顯示自動駕駛車在亞洲各國的需求與投入都相當高。

投資優先序分析
 

五、投資額分析

在各項技術的總投資額部分,可以看到除了6G、AI等基礎技術外,醫療相關技術,如基因與細胞醫學、醫療機器人等技術,在成熟市場的投資額都偏高,顯示醫療技術的高投入成本特性。其次,能源儲存技術向來是難解的技術問題,對其需求較高的成熟市場同樣也投入龐大研發資金來試圖解決此問題。其次,屬於次世代運算技術的量子電腦也獲得較高的投資支持。最後,自駕車技術部分,新興市場的投入遠高於成熟市場,原因在於成熟市場對自駕車的研發投入可能主要來自企業自行研發之民間資金,而非政府資金。

投資額分析
 

六、整備度分析

在本土企業的研發整備度部分,亞洲總體而言, 環境友善塑膠材料、醫療機器人與固態電池技術之整備度平均達到4分以上。4分代表預期本土企業具備商業量產技術,5分代表本土企業能達到國際領導地位。因此數字顯示亞洲各國均認為2030年本地企業均能商業化量產這些技術,且尚能取得國際領導地位。在許多指標中排名均名列前茅的第六代行動通訊技術,則僅在成熟市場獲得4分,在新興市場僅有3.4分,顯示第六代行動通訊的研發主要來自成熟市場。

市場分群分析部分,成熟市場獲得4分以上的技術共有十四項,新興市場僅有三項,顯示了成熟市場的企業技術能力明顯高於新興市場。

整備度分析
 

七、交叉分析:進口為主的重要技術

將影響度與優先序進行交叉分析,可以獲得哪些技術對該國的影響度高,但投資優先度卻偏低,代表這些重要技術對該國,可能傾向仰賴自國外進口,而非自行研發。圖二僅列出影響性與優先序分布圖的第四象限部分,可以看出包括區塊鏈、基因醫學、服務機器人、奈米材料與固態電池均屬此類技術,其次為細胞醫學、工業機器人、奈米生物感測、醫療機器人。綜合而言,醫療、機器人與奈米技術,均為影響性高,未來可能仰賴由國外進口的重要技術。

交叉分析:進口為主的重要技術1
 

另一種衡量進口技術的分析構面為將滲透率與優先序進行交叉分析,可以獲得哪些技術對亞洲各國於2030年的預期滲透率偏高,但投資優先度卻偏低。圖三僅列出原始圖形的第四象限,可看出工業/服務機器人、虛擬助理、區塊鏈、固態電池、奈米材料等技術,都是預期未來滲透率超過20%,甚至接近30%,但國內的投資優先序卻僅有中等水準。原因可能為這些技術對亞洲各國而言,政府投入的必要性較低,可能較適合民間自行投入即可,亦或者是希望未來仰賴國外進口即可。

交叉分析:進口為主的重要技術2
 

八、交叉分析:2030仍難普及的重要技術

將影響性與滲透率進行交叉分析,可以獲得哪些技術的影響度高,但預期滲透率卻偏低,代表這些技術,即使到2030年的亞洲仍然僅有少數使用者,可能該技術僅針對少數族群,也可能該技術需要更長遠的發展時間。圖四僅列出原始圖的第二象限,可看出包括先進醫學技術,包括基因醫學、細胞醫學、器官列印,及能源儲存、二氧化碳料源等技術都屬於此類。先進醫學類的基因、細胞、器官列印,都屬於少數重病患者的先進治療技術,費用高昂,必然不會普及到全民大眾。能源儲存僅存在再生能源之處,預期到2030年亞洲再生能源的普及可能並不如歐美。二氧化碳料源則主要受限技術困難。減碳是解決氣候變遷的必要技術,但二氧化碳的再利用並非易事,可能仍須更多時間的技術研發探索。

交叉分析:2030仍難普及的重要技術
 

九、綠能環保技術為何多不在重要性前位排名?

本次調查的Top 30技術裡共有8項技術和再生能源與節能減碳有關,但卻僅有一項技術(能源儲存) 入選Top 10,其餘綠能技術均在Top 20之後。

經過深入的分析與專家訪談後,獲得以下解釋: 綠能技術普遍具有研發投入龐大、回收期長且高度風險等特性,使得許多前瞻性的綠能環保技術之研發以歐美先進國家為主,亞洲則僅集中在日本與中國。因此對本次調查的十個亞洲國家而言,綠能技術並非發展重點。但本次調查仍然獲得許多脈絡,如能源儲存技術是亞洲國家影響性排序最高者,其中主要來自日本的投資。日本是亞洲國家發展再生能源最積極者, 自然對能源儲存技術的需求也最高。而新興市場中, 生質能源的影響性分數很高,原因為這些國家的農業規模大,是開發生質能源的主要優勢。以投資額而言,成熟市場對能源儲存與燃料電池的投資額偏高; 新興市場則是主要投資在零碳建築。由於以東南亞為主的新興市場未來將因人口與都市化產生許多新建築需求,因此對節能綠建築技術的大力投資是當地政府的推動重點。

 

十、生命科技技術為何多不在重要性前位排名?

本調查中以前瞻醫學科技為主的生命科技共有五項,分別是奈米生物感測、3D器官列印、基因醫學、細胞醫學與個人醫學。前瞻性醫學技術普遍的特性是投資額高、研發週期長、高度投資風險、商業化緩慢等,因此過去投資與研發多集中在歐美等先進國家。這些研發特色與綠能技術類似。

在全球2030前瞻科技調查報告中,醫學技術多名列其中,然本次調查發現亞洲Top 10技術中並未入選任何生命科技,而是落於第10到第20之間,其中排序最高者為個人醫學。深入分析調查數據可以發現,在影響性與投資額部分,亞洲國家對生命科技的分數均偏高,包含個人醫學、基因醫學與細胞醫學; 但在2030年的預期滲透率部分便全部偏低,因而導致在計算重要性總排序時,生命科技無法列入亞洲前十大。在技術整備度部分,生命科技中僅有醫療機器人技術預期各國多有商業量產能力,但其他先進醫學技術的整備度卻均未達商業化標準。

調查結果顯示亞洲各國對先進醫學的需求確實存在,但研發投入至2030年仍無法達到水準以上。亞洲各國以日本最為重視生命科技,共有三項技術進入該國的前十大,包含細胞醫學、基因醫學與個人醫學。其中個人醫學是亞洲各國普遍較為重視的技術。

 

乾淨而便利的人機互榮社會
亞洲2030樣貌全解讀

小明是一位居住在亞洲成熟市場的小型工廠主管,本身熱愛新科技,也期望能將新技術帶進自己的工廠內。

某天小明一早起床後,連接第六代行動通訊系統的個人裝置已下載了今天整天行程所需要的各種資訊,包含新聞、影片、音樂等。這些資訊都是由個人專屬的人工智慧系統經過演算法計算後,針對小明需求而預先挑選。安裝在個人裝置上的虛擬助理則透過語音和小明確認今天的行程與注意事項。

小明在聽取了個人專屬新聞後,對一件東南亞生質能源的供應市場有興趣,便請虛擬助理利用機器學習分析各種數據,並預測未來市場走向。隨後,小明登入一套以區塊鏈為基礎的全球交易系統進行生質能源的投資交易。

穿好西裝,小明準備出門工作。一到街上,城市的空氣乾淨許多,過去燃油車所造成的空氣汙染與熱島效應已有所改善,因為路上的車輛超過20%已經取代為電動車或潔淨能源車。這些電動車採用固態電池,安全性與效率都改善許多。小明請虛擬助理叫了一輛自動駕駛計程車,並搭車前往私人工廠。

小明是工廠的創辦人,這間工廠已經實現工業4.0的目標,利用各種人工智慧系統、工業機器人、3D列印系統,可在充分利用資源的情況下進行少量多樣產品的快速製造。工廠生產的產品也包含了可生物分解的塑膠製品。2030年的亞洲,塑膠袋仍然存在,但卻不會造成生態汙染。

下班後,小明前往一間老年照護中心探望他的雙親。由於少子化與高齡化趨勢,身為獨子的小明必須照顧四位長輩,因此不得不將長輩們送到照護中心。照護中心內大量使用服務機器人提供老人基本起居與健康照護用,包含攙扶、翻身、用餐、聊天等。

小明在探望雙親時,同時也利用第六代行動通訊系統和醫生進行全息影像的對話,希望了解小明雙親的基因檢測結果與治療方案。因為小明的雙親罹患一種罕見疾病,需要先透過醫療機器人進行精密手術後,再利用基因療法進行根本治療。除了醫療機器人是本國國產之外,基因療法仍須仰賴國外技術。小明深知國家已經投入大筆投資在先進醫學技術的研究上,但仍希望這些前瞻技術能夠更快普及到一般民眾。

 

2030亞洲樣貌一:
降低排放汙染打造智慧交通

亞洲各國均積極發展自動駕駛車,2030年路上的自駕車普及率已達到10%-20%,主要的研發集中在成熟市場。亞洲發展自動駕駛車的原因除了產業與經濟發展外,社會問題的解決也是主要因素,如人口老化帶來的高齡駕駛、欠缺職業司機、城市塞車等。而使用電能或生質能等,以降低汙染排放為主要訴求的新能源車輛也已達到10%-20%的滲透率。

 

2030亞洲樣貌二:
區塊鏈健全發展打造創新數位交易應用環境

亞洲成熟市場的金融體系使用去中心化的區塊鏈安全記錄技術,使小額交易可快速結算、降低成本並提高便利性,也助長了數位生活的程度。新興市場過去因銀行帳戶普及不高,但在區塊鏈的導入下快速成長。許多亞洲國家對金融科技的創新表示支持,運用區塊鏈去中心化的交易模式,成為許多創新應用的基礎。

 

2030亞洲樣貌三:
機器人解決勞動短缺的高齡社會

  亞洲成熟市場的人口高齡問題同時造成勞動力短缺,因此對機器人或自駕車等輔助型技術的需求較高。高齡化所產生的照護需求、醫療需求提高;少子化造成的勞動力短缺與車輛駕駛需求均提高。這些需求驅動亞洲各國在相關技術的投資上。預估2030的亞洲,包含工業與服務機器人均能達到20%-30%的滲透普及率。

 

2030亞洲樣貌四:
塑膠製品將不再是環保之惡

許多亞洲國家正處於經濟快速發展期,對塑膠的人均使用雖不如歐美,但廢棄管理卻非常不足,每年造成大量廢棄塑膠流入海洋,因此環保友善的塑膠技術成為亞洲國家非常重視的關鍵技術。預期在2030 年幾乎每個亞洲國家的在地企業均可商業量產環保塑膠材料。

其次,東南亞國家的豐富農業資源,成為發展生質能源產業的優勢,使得亞洲新興市場積極投入生質能源,部分成為新能源車的關鍵助力。成熟市場則積極投入能源儲存技術,許多再生能源發電廠都擁有專屬能源儲存系統,以解決再生能源發電不穩定和尖離峰供電調節問題。

 

2030亞洲樣貌五: 先進醫學依然稀有,然機器人已走入手術室

2030年亞洲生命科技的投資發展集中成熟市場,以日本為首,而新興市場則主要仰賴技術進口。由於亞洲本土企業對基因醫學、細胞醫學與3D器官列印等技術之研發均未能達到商業量產,因此這些前瞻醫療技術仍僅用在少數重病患者,費用高昂。相對的,亞洲各國自行生產的醫療機器人已經施行在本土常見疾病的治療上,約有10%-20%的手術

 

IEKView

本研究將亞洲國家對各項Top 30前瞻技術的影響性、滲透率與投資優先度的給分予以加總,排序出亞洲地區2030十大重點技術,並進一步與全球重點技術進行交叉比對。研究發現全球前瞻觀點較為重視突破型技術及醫療技術,亞洲觀點則較為務實,以生活相關技術為主,兩者有明顯的不同。再利用問卷的六大問項交叉分析,發現未來亞洲國家以進口為主的重要技術為醫療、機器人與奈米等相關技術;而先進醫學技術,包括基因醫學、細胞醫學、器官列印,以及能源儲存、二氧化碳料源等技術,則可能成為亞洲在2030仍難普及的重要技術。根據亞洲地區所重視2030十大重點技術,可勾勒出亞洲2030年的樣貌為乾淨而便利的人機互榮社會。