市场规模、产品形态与供应链格局深度解析
人工智能产业正处于第三次技术浪潮的爆发期，全球市场规模持续扩大。2018年全球AI产业规模为555.7亿美元，到2022年增长至1630.2亿美元，年均复合增长率高达30.9% [1]。IDC预测，全球AI投资规模将在2028年达到8159亿美元，五年复合增长率达32.9%。
中国市场增速更为迅猛。2024年中国AI市场规模突破7000亿元，预计2030年将超过2万亿元，五年复合增长率稳定在25%以上。中国AI市场规模可分为核心产业规模和总市场规模两个维度，其中核心产业规模指芯片、算法、服务器等基础环节，2025年目标4918亿元。
随着大模型技术的成熟，生成式AI将从云端向终端迁移，催生AI智能手机、AI可穿戴设备等新型产品。
Counterpoint预测，2024年将是生成式AI智能手机的关键一年，出货量预计超过1亿部；到2027年，生成式AI智能手机出货量将达到5.22亿台，占据40%的市场份额，出货量复合年增长率为83%。
AI技术与医疗设备的融合将加速医疗智能化进程，2025年全球AI医疗市场规模预计将达到361亿美元。
主要应用于医学影像分析、辅助诊断、手术机器人等领域。心血管外科AI应用渗透率提升最快，手术机器人、便携式诊断设备等细分产品需求旺盛。
协作机器人将从工业场景向服务领域扩展，成为AI硬件产业链的重要增长点。
根据Interact Analysis数据，协作机器人销量年均复合增速达70%。预计到2025年全球销量将从2018年的5.8万台快速增至70万台。
边缘计算与AI技术的结合将催生低功耗、高响应速度的边缘AI设备。
这类设备在工业、农业、智慧城市等领域具有广阔应用前景。华为Atlas、阿里云IoT等边缘计算设备已开始在AI场景中部署。
| 产品形态 | 全球市场规模预测(2025-2030) | 中国市场规模预测(2025-2030) | 增长驱动因素 |
|---|---|---|---|
| 生成式AI智能手机 | 2025年1亿部→2030年5.22亿部 (CAGR 83%) |
2025年预计1.5亿部→2030年2.2亿部 (CAGR 65%) |
大模型轻量化 5G/6G网络支持 用户需求增长 |
| AI医疗设备 | 2025年361亿美元→2030年900亿美元 (CAGR 20%) |
2025年预计150亿美元→2030年300亿美元 (CAGR 25%) |
医疗影像分析 手术机器人 远程诊疗需求 |
| 协作机器人 | 2025年70万台→2030年200万台 (CAGR 28%) |
2025年预计20万台→2030年60万台 (CAGR 35%) |
人机协作需求 制造业自动化 服务领域扩展 |
| AI边缘计算设备 | 2025年500亿美元→2030年1500亿美元 (CAGR 30%) |
2025年预计150亿美元→2030年400亿美元 (CAGR 35%) |
算力下沉需求 物联网设备增长 实时数据处理 |
芯片、传感器、存储设备
算法框架、AI加速卡、边缘计算设备
消费电子、自动驾驶、工业智能
芯片供应链分为GPU、FPGA、ASIC和类脑芯片四大类。全球市场由英伟达主导，占GPU市场80%以上份额 [4]；中国市场则由华为昇腾、寒武纪等企业引领。华为昇腾910B推理成本仅为英伟达H100的十分之一，2025年市场份额达28%，在云端训练芯片市场占据近一半份额。
主要包括MEMS传感器、激光雷达和摄像头模组等。歌尔微电子（歌尔股份子公司）为国内最大MEMS传感器供应商，2024年营收67.26亿元，来自苹果占比57.45% [8]，但依赖英飞凌芯片。
全球GPU市场领导者，占80%以上份额。2024年在AI芯片领域的垄断地位受到挑战，但其CUDA生态仍是行业标准。
国产AI芯片的绝对领跑者，2025年市场份额达28% [4]。昇腾910B算力密度达26P Flops/U，性能直逼H100。
国产AI芯片的技术差异化竞争者，2024年营收11.74亿元，同比增长65.56% [7]，2025年前三季度营收46.07亿元，同比增长2386.38%。
声学组件全球龙头，2024年营收1009.54亿元，净利润26.65亿元，同比增长144.93%。子公司歌尔微电子专注于MEMS传感器研发，累计出货量超40亿颗。
AR波导片技术领先企业，2024年营收62.78亿元，净利润10.30亿元，同比增长71.57%。衍射光波导片技术已应用于智能眼镜等终端设备。
摄像头模组全球龙头，产品广泛应用于智能手机、汽车电子等领域。在车载镜头、手机镜头等领域的市场份额持续提升。
存储模组龙头，2024年营收174.64亿元，净利润4.99亿元，同比增长160.24%。产品线涵盖嵌入式存储、固态硬盘（SSD）、移动存储及内存条四大系列。
AI端侧存储解决方案提供商，2024年营收66.95亿元，净利润1.61亿元，同比增长125.82%。ePOP产品已进入Meta、雷鸟创新等知名AI/AR眼镜厂商供应链。
连接器全球龙头，2025年Q2云计算业务营收同比增超60%，是OpenAI硬件项目的独家组装商 [10]。在精密制造领域的积累使其在AI硬件代工环节占据优势地位。
金属中框供应商，2024年营收169.34亿元，净利润7.72亿元，同比增长800.24%。金属中框产品已应用于AI硬件设备，在结构件领域的技术壁垒较高。
AI硬件产业链将进一步融合量子计算、生物识别等前沿技术，催生新一代智能设备。量子计算与AI结合的硬件将提升复杂问题的解决能力，生物识别传感器将增强人机交互体验。
随着中美科技竞争加剧，中国AI硬件产业链的国产替代进程将加速。华为昇腾、寒武纪等企业在AI芯片领域的突破，以及歌尔股份、水晶光电等企业在传感器领域的布局，将推动中国AI硬件产业链的自主可控。
AI硬件将从消费电子向工业、医疗、农业等更广泛领域扩展。AI医疗设备将在诊断、治疗和康复等环节发挥更大作用；工业AI传感器将提升智能制造水平；农业AI设备将推动精准农业发展。
AI硬件产业链面临供应链安全挑战，特别是关键环节的"卡脖子"问题。例如，高端芯片制造仍依赖台积电等国际厂商；传感器芯片约80%依赖海外企业 [17]；通信模块主要由高通、博通等国际厂商主导。这种供应链依赖增加了企业运营风险，也限制了产业链的自主可控能力。
AI硬件产业链面临成本与性能平衡的挑战。随着AI技术的普及，终端设备对成本敏感度提高，而对性能要求也日益严格。例如，华为昇腾910B推理成本仅为英伟达H100的十分之一 [4]，但性能仍有差距；寒武纪MLU590单价约为英伟达A100的60%，但在能效比上仍有提升空间。这种成本与性能的平衡将决定AI硬件产业链的长期竞争力。
| 企业名称 | 总部城市 | 2024年营收(亿元) | 2024年净利润(亿元) | 2024年增长率(%) | 主要产品与优势 |
|---|---|---|---|---|---|
| 立讯精密 | 广东东莞 | 1539.46 [14] | 70.71 [14] | 2025Q2云计算业务营收同比增超60% | 连接器全球第8位 OpenAI硬件项目独家组装商 全球化制造布局 |
| 歌尔股份 | 山东潍坊 | 1009.54 | 26.65 | 2.41% | MEMS传感器全球领先 声学模组AirPods核心供应商 全球化客户布局 |
| 江波龙 | 广东深圳 | 174.64 | 4.99 | 72.48% | 存储模组AI端侧龙头 全球化产品布局 DDR5/PCIe Gen5技术领先 |
| 寒武纪 | 上海 | 11.74 [13] | 16.05(2025Q3) [7] | 65.56% [13] | 国产AI芯片技术领先 MLU590中标率37% [4] 软硬一体解决方案 |
| 华为昇腾 | 广东深圳 | 未单独披露 | 未单独披露 | 2025年市场份额28% [4] | 昇腾910B性能直逼H100 昇腾生态覆盖2700家伙伴 [4] 政务云/智慧城市领域优势 |