元宇宙行业研究报告.docx

1、元宇宙行业研究报告2022年元宇宙行业研究报告1 技术进步推动元宇宙概念在 2021 年全面爆发通常认为，元宇宙（Metaverse）在 1992年的科幻小说雪崩中被首次提出，而这 一概念于2021年重回人们视野，成为全球热点，受到产业和资本市场的高度关注。探寻原因，我们认为，背后的推动力是近年相关技术出现创新和突破，逐渐进入落地阶段。算力供应快速增长、云计算价格持续下降、人工智能软硬件持续发展、VR 技术逐渐成熟等一系列的技术进步让人们重燃对未来数字化发展的展望，推动元宇宙重新进入视野。事件回顾：2021 年，元宇宙概念受到广泛关注2021 年 3 月，Roblox 在美股上市，招股书中大量

2、描述元宇宙概念和理解，并表示公司目标打造元宇宙。Roblox 上市当天股价大涨 54%且后续表现稳定，引起资本市场对元宇宙概念的关注。作为被资本市场认为和元宇宙高度相关的公司，Roblox 分别于 2021 年 5 月和 11 月出现了约 50%和约 90%的涨幅，但在阶段性行情后股价均已回落。2022 年 2 月 11 日，Roblox 收盘价为 66.81 美元，相较于 2021 年 3 月的直接发行价 45 美元上涨 48.5%，亦 能看到资本市场对元宇宙概念的关注度。Meta 对元宇宙概念的热度上涨起到了重要推动作用。2021 年上半年，扎克伯格在接受The Information、C

3、NET等媒体的采访中频繁表示看好 AR/VR 领域和重视虚拟世界应用 Facebook Horizon 的建设，并在 Facebook 的 Workrooms中接受虚拟采访，引发关注。2021 年 7 月，扎克伯格表示 Facebook 将用五年左右的时间，从一家社交媒体公司过渡到 一家元宇宙公司，继续引发市场热度。2021 年 10 月，扎克伯格宣布 Facebook 改名 Meta，公司未来将以元宇宙为先，而不是以 Facebook 为先，推动元宇宙概念进入热度高点。虽然 Meta 在元宇宙上频繁表态、转型决心坚定，但股价并未因此出现显著的行情。2021 年内，字节跳动以 90 亿人民币的

4、高价收购 Pico、英伟达发布会虚拟黄仁勋、微软宣布进军企业元宇宙等高热度事件推动概念热度持续上涨，中美科技巨头陆续表态元宇宙想法或计划，并伴随 NFT 破圈、苹果 AR 产品推出的预期等，元宇宙概念在全球范围持续成为科技产业热点话题，并引发了社会层面的关注度。主题行情回顾：中美二级市场差异显著伴随元宇宙热点事件的不断出现，中美二级市场表现出了不同的元宇宙行情走势。美股二级市场在元宇宙的行情走势主要集中在三只个股上，英伟达、Roblox、Unity，所在领域分别是 GPU 及元宇宙开发者平台、UGC 游戏平台、3D 引擎，和元宇宙契合度均较高，具备显著的关键行业占位逻辑。受益于主题行情推动，三

5、只个股都出现了一波明显上涨，但截至 2022 年 1 月 31 日， Roblox 和 Unity 均已回落至上涨前区间，英伟达已从高点下行。同时，我们看到在元宇宙概念上表态最频繁、动作最大的 Meta 并未出现大的主题行情走势，微软、苹果等有相应布局的科技巨头亦未受到元宇宙概念的显著影响。从实际情况来看，基本面还是美股投资的核心。A 股在 2021 年则出现了较为明显的元宇宙主题行情，相应个股在不同阶段上涨：约 8 月底到 9 月底，以元宇宙概念表态、元宇宙游戏为主题点，主要动作为宣布布局元宇宙、宣布制作元宇宙游戏；约 10 月底到 11 月，以虚拟社区、NFT 为主题点，主要动作同样是宣布

6、布局；约 12 月初开始，以虚拟人为主题点，推动关注营销影视、虚拟人制作等领域。期间，歌尔股份等布局领先的VR/AR 电子产业链个股，也有一定的涨幅，但整体来说，相关电子产业链个股的涨幅未形成主题行情。总的来说，A 股元宇宙主题行情热度较高，也在市场上引起了一定的关注度。主题行 情行业集中在应用端，以主题轮动的方式在市场上产生交易热度。算力供应快速增长2020 年全球算力总规模同比增长 39%，算力规模连续三年增速超过 30%。2020 年全球算力总规模依旧保持增长态势，总规模达 429EFlops，同比增长 39%，其中基础算力规模 313EFlops，智能算力 规模 107EFlops，超

7、算算力规模 9EFlops，智能算力占比有所提高。我国算力发展节奏与 全球相似，2020 年我国算力总规模达到 135EFlops，占全球算力规模的 39%，实现 55% 的高位增长，并实现连续三年增速保持 40%以上。在算力规模增长中，人工智能受益最大，智能算力占比增长迅速。算力结构上，我国与全球发展情况相似，智能算力增长迅速，占比从 2016 年的 3%提升至 2020 年的 41%。而基础算力占比由 2016 年的 95%下降至 2020 年的 57%，在下游需求驱动下，以智能计 算中心为代表的人工智能算力基础设施发展迅猛。同时在未来需求方面，随着人工智能的普及，预计到 2030 年，人

8、工智能算力的需求将相当于 1600 亿颗高通骁龙 855 内置 AI 芯片，相当于 2018 年的约 390 倍，2020 年的约 120 倍。云计算价格持续下降整体上看，AWS EC2 各个产品的标准化价格下降明显。根据 ICEAA 数据，对 Linux 和 RHEL 多个产品的价格进行标准化处理后，发现标准化价格从 2013 年到 2018 年下降 了 44%，平均每年降价 8.5%，其中曲线向下倾斜表示新一代产品比上一代价格更低。虽然在一段时间内价格小幅上涨，但又降回原来的价格，说明尽管有市场波动，EC2 价格依旧保持长期下降。细分产品上看，标准性能算力与中高性能算力产品价格皆呈阶梯式下

9、降。从过去云厂商各类产品的报价中可以发现，以 AWS 与 Google 产品为例，美国东部地区的 Linux 按需使用价格正在阶梯式降低。具有 2 个 vCPU，2 个 ECU 和 7.5GiB 的 m1.large 产品价格从 2008 年的约 0.4 美元/小时，持续下降到了目前的约 0.18 美元/小时， 而 Google Cloud 具有 8 个 vCPU 与 30GB 内存的 n1-standard-8 产品的按需使用价格也 从 2014 年的 0.5 美元/小时下降到目前的 0.38 美元/小时，可见云计算价格呈全面下降趋势。人工智能行业：软硬件过去几年发展迅速人工智能（AI）指利

10、用技术学习人、模拟人，乃至超越人类智能的综合学科。人工智能技术可以显著提升人类效率，在图像识别、语音识别等领域快速完成识别和复杂运算。此外，面对开放性问题，人工智能技术亦可通过穷举计算找到人类预料之外的规律和关联。自 1956 年“人工智能”概念首次被提出，AI 技术“三起两落”。本轮人工智能腾飞受益 于持续提升的 AI 算力、神经网络算法的优化，有望在图像识别、语音识别、训练和推理领域领域进一步提升效率。硬件：得益于 AI 芯片算力的提升，全球 AI 训练的成本、时间相比过去得到大幅降低。AI 芯片算力过去 9 年提升约 315 倍。目前，AI 芯片主要应用于数据中心、边缘 计算等领域，按照

11、功能的划分，可以分为训练和推理两种应用场景。以全球 AI芯片领军者英伟达的发展状况来看，公司 AI 芯片算力由 2012 年的 4Tops 提升至 2021 年的 1248Tops，9 年时间提升了约 315 倍。AI 硬件训练成本近 5 年降幅约 55%。ImageNet 是一个包含超过 1400 万张图像的数据集，用于训练人工智能算法。根据斯坦福 DAWNBench 团队的测试，2020 年训练一个现代的图像识别系统仅需约 7.5 美元，比 2017 年的 1100 美元下降了 99%以上，主要受益于算法设计的优化、算力成本的下降，以及大规模人工智能训练基础设施的进步。训练系统的速度越快，

12、评估并用新数据更新系统的速度就越快，这将进一步加快 ImageNet 系统的训练速度，提高开发和部署人工智能系 统的生产力。训练时间分布上看，训练所需时间全面降低。Imagnet 训练时间，在过去 3 年时间大幅降低。其中模型训练时间的最高值，由 2018 年的 1 万分钟降低至 2020 年的 1 分钟；模型训练时间的最小值，由 2018年的 9 分钟降低至 2020 年的 0.6 分钟。训练时间大大缩短，且训练时间的分布更加集中，主要受益于加速器芯片的广泛使用。软件算法：从 CV 向 NLP 延伸。由于底层算力的提高，以往算力无法支持的算法得以实现，尤其是深度学习方面，正在向深度神经网络过

13、渡。计算机视觉通过机器学习取得巨 大突破，这一方法正逐渐向自然语言处理（NLP：Natural Language Processing）延伸，可处理数据类型也从图像延伸至文本，使得计算机有处理人类自然语言的能力，并因此催生出搜索引擎优化、推荐算法等实际应用场景。计算机视觉准确率测试成绩明显提升，正处于产业化阶段。计算机视觉在过去的 十年里取得了巨大的进步，这主要归功于机器学习技术（特别是深度学习）的应用。Top-1 准确度测试可测试 AI 系统为图像分配正确标签的能力，尤其用于测试单次预测是否与目标标签相同。近年来，研究人员开始专注于通过额外的训练数据（例如来自社交媒体的照片）对他们的系统进行

14、预训练来提高性能，2021 年 1 月在 Top-1 准确度测试上每 10 次尝试中会出现 1 次错误，而 2012 年 12 月每 10 次尝试中会出现 4 次错误。而另一项精确率测试 Top-5 会让计算机回答目标标签是否在提供的 5 个预测中，其准确率从 2013 年的 85%提高到 2021 年的 99%，近乎接近零误差。NLP 语言测试任务中，人工智能表现超过“人类基线”。近年 NLP 技术的进步导致数十亿人访问的大规模系统发生了重大变化，并已开始对世界产生有意义的经济影响。谷歌和微软都在他们的搜索引擎中部署了 BERT 语言模型，而 OpenAI 等公司也开发了其他大型语言模型。此

15、外，NLP 的性能也得到了极大提升，在任务测试表现上达到甚至超过人类水平。SuperGLUE 是 2019 年推出的单指标基准，用于评估模型在已建立数据集上的完成语言理解任务的性能。SuperGLUE 标定的“人类基线”的平均得分为 89.8，而微软的 DeBERTa 模型目前得分为 90.3，这意味着 AI 系统在整个套件的平均性能超过了人类基线的表现。VR 技术日趋成熟，具备逐步落地预期经过多年发展，VR 设备所需的显示、光学、定位等关键技术逐步完善，电子产业链可以供应稳定成熟的解决方案，同时，在软硬件结合上，出现了 Video See-through 解决方案，结合摄像头和实时渲染，打破

16、 VR 使用者对于周围区域未知的体验限制，带来 VR 显示内容与环境渲染的结合，整体推动 VR 终端设备开始走向下一发展阶段。2 元宇宙：下一代互联网和更广义数字化的总和元宇宙：下一代互联网和更广义数字化的总和从缘起思考，全球科技巨头布局元宇宙的本质是去探寻未来信息技术的发展方向和市场机遇。回顾过去 20 年，信息技术和互联网将社会中人和人的关系大量在线化、数字化，已经深刻改变了人类生活和社会经济。信息技术将继续发展，其在社会中的形态也将进一步演进，在科技巨头寻找未来数字生活形态时，元宇宙作为一个具有吸引力的愿景被发掘、进而受到市场关注。我们认为，元宇宙是下一代互联网和更广义数字化的总和，以

17、3D 化、UGC、更长在线时间为突出特点，包含 XR、AI、5G 等技术在 C 端和 B 端的全面应用，最终指向人类未来数字化生存。元宇宙内涵极为丰富，包含互联网、产业数字化、智能化、物联网、高算力设备、高速无线通信等领域和技术。1. 元宇宙的呈现方式将从 2D 向 3D 演进，从平面视觉向更丰富的感官体验发展， 带来沉浸式体验，同时虚拟与现实的结合也将更为紧密。过去 20 年，无论 PC 还是手机，互联网呈现方式都是依托于屏幕，提供 2D 平面视觉体验。我们认为，未来互联网将出现升维的过程，呈现的方式将从 2D 向 3D 发展，元宇宙有望通过 VR/AR 设备，以及目前仍存在于概念阶段的触感

18、设备，甚至脑机接口等，来提供 3D 视觉，甚至触觉、嗅觉等更丰富的体验，核心是用户在使用体验上的全面升级。元宇宙所带来的沉浸式体验，包含完全虚拟、数字现实结合等多种内涵。以 VR 为代 表的沉浸式完全虚拟世界是对元宇宙的重要愿景，同时，通过 AR/MR 等设备，虚拟与现实的结合也有望更加紧密，带来数字世界与物理世界的融合，在生活、生产等各方面发挥 更重要的作用，带来更大的想象力。2. 人类在线时间的极大拉长，伴随千行百业的数字化变革。由互联网继续发展、下一代智能交互终端、智能可穿戴设备（如带有血氧、血压、心 电图等健康功能的可穿戴设备）、沉浸式体验等众多因素催化，我们认为往元宇宙发展的 过程中

19、，人类的在线时间会极大拉长、直到接近每日 24 小时在线。物理世界和数字世界的界限将会模糊，人类大部分时间将同时存在于物理世界和数字世界中。（注：在线时间是指人类与互联网的连接时间，不等于主动上网时间）回顾互联网发展，用户在线时长的提升会持续带来行业的发展机遇，同时伴随各行各 业的数字化变革。在过去 20 年，消费互联网巨头对我们日常生活和娱乐进行了大量的数字化改造，出现了电商、社交软件、在线游戏、短视频等众多大赛道，生活和娱乐的在线化已经造就了中国顶级互联网公司。当前时间点，人类的工作时间在线化、数字化发展正 在进行中，产业互联网、产业数字化的机遇被不断提及，云计算、IDC、工业软件、数字

20、孪生等行业持续受到关注。往元宇宙发展的过程中，我们认为人类在线时间进一步拉长将成为突出特点，时间拉长将是多方面共同作用的结果：1）沉浸式体验带来的感官体验升级，会让人们愿意在虚拟世界中停留更长的时间；2）工作时间的在线化和数字化，使得人类在线时间拉长；3）智能汽车、物联网等陆续落地，中远期 AR/MR、智能可穿戴设备等有望带来数字 世界与现实世界融合，使得人类长时间保持在线状态等。在线时间不断拉长的过程中，我们认为将伴随千行百业的数字化变革，对多行业产生 挑战和机遇。我们已经看到数字化变革对于诸如零售、广告、音乐等行业的结构性重塑， 伴随人类在线时间的拉长，这一过程也将在更多行业中出现。例如我

21、们看到，智能可穿戴设备在持续发展，以 Apple Watch 为例，经过多年的迭代 升级，其医疗健康相关的功能开始逐步出现，血氧检测、ECG 等功能在中美得到主管部门 审批后开始应用。2021 年 12 月，华为发布智能手表华为 WATCH D，支持腕部的血压测 量与心电采集，设备已经国家药监局批准为二类医疗器械。未来，智能可穿戴设备的医疗健康功能有望进一步拓展，带来对家庭保健，甚至是医疗检测行业的数字化变革的想象力。3. 互联网内容从 PGC 到 UGC，互联网公司从平台向基础设施发展，用户既是消费 者也能成为生产者。我们认为，在元宇宙中，内容的生产模式将更多向 UGC 转移，互联网平台公司

22、扮演的角色也将从内容提供商向内容创作消费平台转变，用户既是内容消费者也能成为内容的生产者。目前，在短视频和音乐领域，专业制作人创作的 PGC（Professional Generated Content），半专业创作者 PUGC（Professional User Generated Content）以及纯素人制 作 UGC（User Generated Content）的出现，配合颗粒度细腻的内容标签和 AI 推荐算法， 已然让我们看到了来自 PUGC 和 UGC 的创作能力和传播影响力。在向元宇宙发展的过程中，我们认为，UGC 将逐渐成为互联网内容的重要组成部分，未来，用户既是内容消费者，

23、同样也可以是内容的生产者；互联网平台类公司的角色，将从现在的内容提供商向内容创作消费平台演进，更可能像是元宇宙时代的基础设施。另一方面，当 UGC 成为数字世界中的重要部分，也就意味着海量数字资产将被持续创造。在当前的互联网中，数字资产有一定经济规模，但大部分数字资产的价值来源都是其锚定的某个现实资产的价值。在未来，原生数字资产价值有望进一步发展扩大，产生更大的规模。现在互联网中，例如游戏中售卖的道具，是典型的原生数字资产，但现在规模还较小，且基本由公司生产后、售卖给用户，即以 PGC 为主。预计在未来的数字生活中，原生数字资产的交易会成为重要的一部分，互联网用户之间可以交易包括自己创造的在内

24、的绝大部分数字资产，即 UGC 的交易。但当前的互联网中，数字资产的交易、防伪、确权、溯源等关键问题都还没有很好地解决，伪造数字资产，例如虚拟世界中的画作，门槛和难度都较低，直接阻碍了后续发展。这些虚拟数字资产凝聚了创作者的工作和灵感，具有使用和交易价值。未来，在元宇宙的世界中，会产生更宏大的数字经济规模，同时，数字资产如何保护和监管，也就成了科技创新所面临的新的法律和社会课题。元宇宙初期以概念和营销为主，中长期将带来广阔市场空间元宇宙是下一代科技发展的重要方向，有望带来极大的终极产业机遇，我们将看到企业陆续进场。但现阶段，我们距离终极元宇宙还有较长的距离，目前的底层技术还不能够支持想象中的各

25、类体验，需要多行业的持续创新和突破，在技术路线、所需时间、商业化效果等多方面都还具有诸多不确定性。在初期阶段，元宇宙以概念探索和营销手段为主，但仍将受到市场关注。相关公司有 望在游戏、NFT、终端设备、虚拟人、社交应用等元宇宙细分赛道陆续发声，持续引发市 场关注，但业绩兑现尚需要时间。中长期来看，我们认为元宇宙是重要的发展方向，将带来新的市场空间和企业价值的重新切割。在移动互联网发展上，全球智能手机出货量于 2017 年达到高点后开始下降、中国移动互联网用户占国内总体用户规模的比例接近 100%、三大运营商移动互联网用户数总和增长停滞，结合多因素，我们认为，在经历近 10 年的高速发展后，移动

26、互联网、特别是中国移动互联网用户红利逐渐接近尾声。随着信息技术的继续发展和在元宇宙上的持续布局，我们看好科技公司向元宇宙的沉浸式体验、在线时间增长、UGC 等突出特点不断探索，陆续落地成更多的用户端产品，并催动全球互联网渗透率的继续提升。综合考虑过去增速情况以及疫情客观催化的在线化需求，我们预计互联网渗透率有望以约每年 1.5 个百分点的速度继续增长，在 2025 年超过 65%，并叠加全球人口的增长预期，带来约 7.8 亿的新增互联网用户。远期维度，我们认为，AR/MR 设备有望继续迭代升级，将在穿戴性、应用、电池、算力等多方面持续进步，以增强现实/混合现实的呈现方式与日常生活、工作、娱乐等

27、各方面高度融合，并最终呈现对智能手机的替代趋势。1）互联网渗透率有望进一步增长，叠加世界人口的预期增长，带来更大互联网用户体量；2）受益于代表性行业的继续发展、用户在线时间增长、元宇宙应用逐渐落地等因素，单用户消费额有望继续增长；3）AR/MR 出货量有望放量增长，呈现对智能手机的替代趋势。我们把对元宇宙远期维度（2040 年）的市场空间预测拆分为两部分：1）XR 终端的市场规模；2）单用户消费额增长带来的市场空间。首先，虽然当前全球互联网渗透率已经超过 58%，且我们上文预测将于 2025 年达到 65%，但考虑到婴幼儿和大龄老年人的渗透难度、全球部分欠发达地区互联网长期发展情况不确定等因素

28、，我们中性假设全球互联网渗透率将在 2040 年达到 75%。对于 XR 终端的市场规模，我们假设 2040 年 XR 终端已经完成对智能手机的替代趋势，呈现市场结构稳定的态势，综合考虑全球互联网用户规模的增长、当前全球智能手机出货量、当前全球智能手机平均售价，我们对 XR 终端市场规模远期预测使用当前智能手机的大致基准，预测 2040 年 XR 终端年出货量为 14 亿台、ASP 为 300 美元，市场规模为 4200 亿美元。对于单用户消费，我们采用单用户消费额年增长和单用户消费年增长率两个口径进行计算，分别得到 20 年维度，单用户互联网消费额增长约 1.7 倍和 9.7 倍的结果，叠加全球互联网用户数增长的预期，带来约 9 万亿和 42 万亿美元的增量空间。对于计算结果，我们认为以 20 年的角度去看，单用户消费额增长的数字均处于可理解范围内。综合我们对于 XR 终端和用户消费市场空间的预测，我们认为，远期维度，元宇宙将带来超十万亿美元的市场空间。