本
文
摘
要
一、美国
美国的科学技术一直以强大在世界上著称，尤其是人类史上很多重要的发明，包括白炽灯、轧棉机、通用零件、生产线等都是源自美国。比如美国在世界上第一个研究出了原子弹，在冷战期间实行 *** 登月计划登上了月球。美国特别是在火箭技术、武器研究、材料科学、医学、生物工程、计算机等许多领域都处于世界领先地位。
美国的国民教育基础雄厚，高等教水平位居世界第一，有着世界上最著名的高等学府和科研院所，制造了世界上最多的诺奖得主。第一次革命起源于英国，第二次科技革命起源于西欧及北美，而第三次科技革命则起源的美国。
美国在科学研究方面，美国学者赢得了大量的诺贝尔奖，尤其是在生物和医学领域。美国国家健康研究中心是美国生物医学的聚焦点。
1、军工业
美国是世界上武器出口最多的国家。早在2010年44家美国军火商就占据了超过全球60%的市场份额。军工行业对美国 GDP 贡献巨大。在美国几大产业中，航天军工产业对 GDP 的贡献度为 2~3%，位于汽车产业之前、信息技术产业之后。美国军工产业对 GDP的贡献，主要在于两个方面：（1）美国 *** 军费支出之中的设备采购+研发测试评估支出，约为 2,000 亿美元/年；（2）军工产品的净出口，约为 40~50 亿美元/年。值得注意的是，在美国几大产业中，军工产业的净出口额位居前列，是美国出口的最主要贡献者之一。
在美国 Defense News 连续数年发布的全球军工百强排行榜上，美国军工企业稳定占据百强中的近半数席位。其中，美国军工 7 大巨头——洛克希德马丁、波音、诺斯罗普〃格鲁曼、雷神、通用动力、L-3 通信、亨廷顿〃英格尔斯工业的军品收入额远超全球其他军工企业。全球 10 大军工巨头中的 7 家均诞生并发展壮大于美国，是美国军工行业繁荣历史的创造者。全球最多的军工从业者，全球最大的军工巨头，将美国缔造成为全球头号军品生产国。
全球最大军火消费市场源于美国 *** 惊人的军费支出。早在2014 年，美国军费支出高达6,100 亿美元，占全球军费支出的 35%，超过包括俄罗斯等主要军事7国的军费支出的总和，稳居全球第一。自第二次世界大战以来，美国 *** 一直是全球最大的防务产品客户；美国 *** 惊人的军费支出，将美国本土打造成为全球最大的军品消费市场。
据美国国会研究处公布的一份报告显示，美国是世界头号军工产品出口国，占全球军工出口总额的近42%。报告说，尽管近年来全球军工销售总额有下降趋势，但美国的军工出口总额仍保持继续上升的势头。另外，该报告还显示：美国同样是向发展中国家和地区军售最多的国家。按合同金额计算，美国去年总共向发展中国家和地区销售了103亿美元的军品。
2、核工业
美国是世界核电发展的先驱。世界上第一台用于发电的核反应堆是美国爱达荷州的实验型增值反应堆(EBR-1)。西屋公司设计了世界上第一 *** 全商业化运作的250兆瓦压水反应堆，该反应堆运行时间为1960～1992年。美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，简称ANL）设计了世界第一台沸水反应堆，而第一台商业化运作的沸水反应堆是由通用电气（简称GE）设计的，其功率为250兆瓦，1960年开始运行。值得一提的是，美国在核能领域的领导地位——得益于其国内先进反应堆系统的成功。
美国是世界上最大的核电生产国，曾经美国28个州的94座反应堆生产的电力超过美国的20%。这些工厂的平均寿命为39年，通常，其经营许可证可延长至40年。据EIA的数据，到2050年，包括水电在内的可再生能源有望生产美国40%的电力。
世界核协会（WNA）的数据显示，早在截至2017年年底，全球在运核电反应堆448座，其中美国和欧洲占了一半以上。历史上，1942年，恩里科·费米在芝加哥大学负责设计建造了人类历史上第一座核反应堆--Chicago Pile-1核反应堆，该核反应堆输出功率仅为0.5W。1960年，美国制造8座输出功率达200万瓦特的携带型核反应堆Alco PM-2A，以供应美国陆军在格陵兰的Camp Century计划中使用。美国有104座商业核反应堆，它们提供了美国20%的电力。
3、航天业
在航天业方面，美国是迄今为止第一个发射航天飞机的国家，1981年4月12日，美国发射了人类史上第一个航天飞机;从1981年4月12日到2011年7月21日，美国的航天飞机发射了135次，成功发射134次，成功返回了133次。
1958年1月31日，美国发射了人类的第二颗、自己的第一颗人造卫星探险者1号。1961年5月5日，人类的第二个、美国的第一个宇航员艾伦·谢泼德被送入太空。1961年， *** 计划开始，1969年7月20日到1972年，共有12个宇航员登月成功。
值得一提的是，美国早在第二次世界大战中，作为德国向美国投降的航天专家,韦纳·冯·布劳恩对美国航天事业的影响：比如美国第一颗卫星的发射成功，以及第一艘载人飞船" *** 11号"登上月球作出突出贡献，而美国航天飞机的研制也是自他手中发端。
4、医疗行业
美国拥有全球最好的医疗资源和最先进的医疗技术，医疗医药行业在美国的地位很高。早在2014年，卫生行业就已经占GDP的18%，成为美国就业人数最多的行业。美国的医疗机构构成有医院、诊所、护理机构和家庭医生，其中58%的美国社区医院是非盈利的， 21% 是 *** 拥有的公立医院，另外的21%是盈利的。
欧盟药业组织认为美国是全球医学研究及推出新型医术和医疗产品的龙头国。美国在抗生素药物的研发上一直是处于世界前列的。美国在医学研究上人员和资金的投入是非常巨大的，研究效果显著。
5、高科技产业
美国科技实力排名世界第一，迄今为止，美国的大学汇集了全球70%以上的诺贝尔奖获得者。在全球最顶尖的20所大学中，按科学贡献度计算，美国占了17所，从麻省理工到加州理工，美国培养了全世界最好的工程师和最顶尖的科学家。全球十大科技顶尖公司，美国曾经占据了八家！英特尔向全世界提供芯片，微软公司和甲骨文公司占据了全球软件业的基础市场。值得一提的是，美国拥有全球最顶尖的实验室，在军工领域，在航空航天领域，在医学技术领域，在信息科学领域……美国以无可匹敌的实力和压倒性的技术优势雄居世界之首。
美国作为老牌科技强国，在世界科技产业链中占有十分重要地位。美国科技类上市公司市值规模领先。比如2021年末，全球市值前10名的公司中有7家是美国科技类公司，分别为苹果、微软、Google、亚马逊、特斯拉、Facebook、英伟达。全球11家市值千亿美元以上的半导体公司中有9家是美国公司，分别是享誉世界的英伟达、博通、英特尔、高通、德州仪器、超威半导体、应用材料、美光科技、拉姆研究。
值得一提的是，美国的斯坦福大学和硅谷地区是产学研生态建设的全球典范，成为美国乃至世界的科技创新中心。闻名遐迩的硅谷是美国乃至世界的科技创新中心。 20 世纪50年代以来，硅谷已经孕育了惠普、英特尔、甲骨文、苹果、雅虎、谷歌、特斯拉等高科技企业。 《2021硅谷指数》报告指出：2020年硅谷地区风险投资继续创纪录，总规模达264亿美元。美国四分之一的“独角兽”公司（市值在10亿美元以上）和三分之二的“十角兽”公司（市值在100亿美元以上）的总部位于硅谷。
在全球通信与电子方面，美国一直保持着强劲的发展势头，贝尔实验室发明了晶体管、电荷耦合组件、UNIX操作系统、C语言等，帕罗奥多研究中心发明了个人电脑、激光打印机、鼠标等，尤其是美国国防部高级研究计划署与美国国家航空航天局建立的阿帕网导致了十分重要的互联网的产生。
二、中国
中国在计算机、航空航天、生物工程、新能源、新材料、激光技术等领域都取得了重大科技成果。中国设有众多公立的科研机构，包括中国科学院、中国工程院和许多研究型大学。每年都有大量国家拨款用于科研。在超大规模集成电路、超级计算机、航天、可控热核聚变等方面国际竞争能力也在快速提一升当中。
中国长期以来一直被称作世界工厂。以2011年为例，中国生产的个人电脑占世界总产量的90%；空调产量占80%，太阳能电池占74%；移动电话占70%。
1、5G通信
中国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施。截至今年7月，全国运行5G基站达196.8万个，5G移动用户数达到4.75亿户。
数字经济发展规模全球领先。从2012年至2021年，中国数字经济规模从11万亿元增长到超45万亿元，数字经济占国内生产总值比重由21.6%提升至39.8%。中国的5G实现技术、产业、应用全面领先，高性能计算保持优势。芯片自主研发能力稳步提升，国产操作系统性能大幅提升。人工智能、云计算、大数据、区块链、量子信息等新兴技术跻身全球第一梯队。
2、新能源产业链
中国在全球已形成了比较完备的新能源技术研发和装备制造产业链，现有7家风电整机制造企业位列全球前十，光伏产业为全球贡献了70%以上的产量。光伏电池转换效率多次刷新世界纪录。
中国在过去十年，中国风电、光伏发电装机规模增长了12倍左右，现已分别达到3.48亿千瓦、3.59亿千瓦，占全球风电、光伏装机总规模的三分之一以上，多年稳居世界第一。中国社会科学院学部委员、国家气候变化专家委员会副主任委员潘家华在论坛间隙对中新社表示，中国在可再生能源领域里面，已是世界上绝对的“巨无霸”。目前，全球十大动力电池生产商中，中国占了6家；全球十大光伏生产企业，中国占了八家。
值得一提的是，中国为降低全球风能太阳能发电成本作出巨大贡献。在中国的推动下，2021年全球太阳能光伏装机成本较2010年下降约82%，陆上风机与海上风电装机成本分别下降约35%和41%，发电成本也大幅下降。
3、量子领域
中国在全球量子三大领域——量子计算、量子通信、量子测量全部位列世界领先的第一梯队。中科大的潘建伟院士是这块领域的领军人。尽管中国之前错失了计算机的发展时代，但能通过量子弯道超车影响世界。，中国的科研团队成功研发出了首台量子计算原型机“九章”。别看它只是一台原型机，却拥有世界上最顶尖的算力，美国的同类产品根本不是对手，这代表国内的量子计算已经达到了全球领先水平。
4、航天航空
中国是世界上第五个把卫星送上天空的国家，第三个掌握卫星回收技术的国家，第五个自主研制并发射地球静止轨道通信卫星的国家。中国的量子卫星墨子号世界独一无二。中国的天问一号”火星探测器是中国历史上航空探测领域的一个里程碑，因为它需要飞行的距离之遥远，是突破了中国航天史上的纪录，“天问一号”的飞行里程将突破4亿千米。
中国嫦娥四号探测器已成功登上月球背面。值得一提的是，全球目前还没有其他国家成功登上月球背面，中国是世界上第一个做到的国家。中国在航天技术领域获得了重大突破，意味着人类探测月球技术迈向了更高的台阶。中国在载人航天，大气探测，空间定位，火箭发射都具有全球领先技术！
中国航天航空是在受到欧美限制和封锁下自力更生发展起来的，目前在北斗导航、载人航天、深空探测、运载系统等多领域同时发展，近年保持世界最大量的高密度发射，同时在空间站，探月，火星探测同步进行高质量稳步发展，目前走出一条自己特色道路，已经是全球首屈一指的航天强国。
5、通信及大数据
中国在收集端和应用端大数据领域全球领先。中国已建成全球最大光纤网络、4G网络和5G独立组网网络。中国移动宽带用户普及率已达到98%，光纤用户占固定宽带用户比例超过94%，已建成5G基站91.6万个，5G连接数已超过3.65亿，占全球的80%。
氢能
中国氢能产业发展已经具备十分良好的现实基础，通过全链条驱动、全方位布局、全场景应用，中国氢能产业市场规模全球领先。中国是全球最大的产氢国，氢气产量统计曾经达3466万吨。中国还是全球最大的燃料电池商用车市场，加氢站拥有量全球第一。截至2021年底，中国已经有氢能相关企业超过2000家，涉氢上市公司150多家；2021年氢能相关企业注册量超过640家，比前一年增加5%。同时，中国已正式发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》。
值得一提的是，在全球供应链中，中国很多行业开发出的创新服务和产品大放异彩，令人惊讶。相比来自世界其他地区更成熟的竞争者们。值得一提的是，中国已经拥有享誉世界的八大创新行业。
6、高速铁路
中国高铁世界第一毋庸置疑。中国高铁，是当代中国境内建成使用的重要的一类交通基础设施。目前我国高铁网在100万以上人口城市覆盖率为94.7%。
中国高速铁路列车最高运营速度350千米/小时，居全球首位，全国铁路营业里程14.6万公里，高速铁路运营里程达3.8万公里，稳居世界第一。要知道，中国高铁最高时速几乎比美国高铁最高时速翻一倍。尤其是2021年项目建成后，中国高铁网络正式运营里程里程超过4万公里，超过赤道长度，为世界之最。历史上，最早的几条高铁线路的技术来自法国，但随着产业规模的发展， 中国高铁越来越多地采用自主技术，新研制的复兴号高铁成为中国首辆完全自主的高铁，所有的关键技术都来自中国自主研发，无疑让外国企业失去了市场份额。
7、家电行业
中国已成为全球家电第一大的出口国。中国的制造业已经成为全球领先，其中家用电器行业更是拥有全球竞争力，不仅海外销售业绩领先，其生产规模也是处于世界的领头地位。中国家用电器在世界上也拥有了绝对的话语权。值得一提的是，中国的工业经济规模已跃居全球首位。中国的工业拥有41个大类、207个中类、666个小类，是世界上工业体系最为健全的国家。在500种主要工业产品中，有40%以上产品的产量居世界第一。 中国是世界上工业体系最为健全的国家。在500种主要工业产品中，有40%以上产品的产量居世界第一。光伏、新能源汽车、家电、智能手机、消费级无人机等重点产业跻身世界前列，通信设备、工程机械、高铁等一大批高端品牌走向世界。
中国家电行业刚开始是顶着便宜货的名声开始打拼和并和日本韩国的企业竞争的，目前日本松下，三菱，夏普，三星等在中国已经全部没落，而中国的格力、美的、海尔、海信、TCL等国货崛起，国货的物美价廉让全国人民乃至全球人民都不再受日本欧美企业的高价盘剥。
8、造船业
中国早在2010年，中国取代韩国成为全球第一大船舶制造国。 2018年，我国造船三大指标以载重吨计国际市场份额均超过40%，继续保持世界领先。2021年，中国有6家船舶企业进入世界造船完工量、新接订单量和手持订单量10强。其中，中国最大的船舶企业中国船舶集团，2021年三大造船指标首次全面超越韩国现代重工，成为全球最大的造船集团。
2021年，造船业三大指标中国继续保持全球第一，实现了“十四五”的开门红。其中造船完工量、新接订单量、手持订单量中国船舶企业分别占世界总量的50%左右，继续保持全球第一。全球权威研究机构的最新统计，截至今年2月初，中国造船业手持订单量为9685万载重吨，占全球市场份额的46.9%，继续保持世界第一。
9、商用无人机
中国是无人机制造业的世界领导者，并正在崛起成为世界级的创新者。凭借享誉世界的大疆一家优秀的公司，就将中国送上全球领先头把交椅，大疆是商业无人机绝对领域老大，即便受到美国制裁的情况下，仍然占据了全球 70-80% 的市场份额。
10、水电
中国是全球第一的水电大国，目前已有超过4万座水电站。2012年至2021年，中国水电装机容量从2.49亿千瓦增长至3.91亿千瓦，水电发电量从0.9万亿千瓦时增长至1.3万亿千瓦时。2014年以来，中国的水电装机容量和发电量一直稳居世界第一。水电业务遍及全球140多个国家和地区，占据了海外70%以上的水电建设市场份额。
中国的白鹤滩水电站是世界单机容量第一的巨型水电站，拥有16台单机容量为100万千瓦的发电机组，从设计到制造安装，实现了全过程国产化。中国拥有全球第一的水电巨龙三峡大坝这个全球最大的水坝。
世界前25大水电厂有11个在中国，中国的水电装机容量超过2.5亿千瓦，发电总量冠居全球。非 *** 组织“国际河流”的统计数字显示，自2000年以来，中国各大银行和企业在74个国家参与了330个水电站的设计和建设工作，重点覆盖非洲和东南亚地区。
11、DNA测序
北京基因研究所的DNA测序规模超过了包括哈佛大学和美国国家卫生研究院在内的所有机构。该研究所已完成了癌细胞、植物、昆虫、人类和大熊猫的基因组系列图谱绘制，它目前正在为2,000多个受自闭症影响的家庭做基因测序。 北京基因研究所的目标是将DNA测序的成本降至1000美元以下，届时该项检测将可纳入常规医疗护理。完整基因组测序的成本已从2003年的30亿美元降至目前的几千美元。在这项成就中，中科院北京基因组研究所居功至伟。今天，该研究所有能力完成全世界一半的基因测序工作。
12、特高压输电网
特高压输电网是中国率先成为世界第一，且中国标准就是国际标准，这项让欧美日都很头疼的特高压输电技术，在中国已经非常普及。中国首条特高压输电线路，已经建设成功，是全长600多公里的晋东南线路，中国的特高压电路的生产标准，已经成为世界都能参照的国际标准。我国技术建设的12条重点特高压送电线路，建设投产后，会有1200万千伏安的变电容量，总线路全长达到760公里左右，新建的送电线路会有780公里的两倍左右，总投资超过了260亿元。中国已经成为世界上拥有特高压线路建设技术最先进的国家，而且特高压线路已经创造了世界纪录，且通过这个电力线路向上海和江浙一带已经开始输送电力，成为全国智能电网建设的重要组成部分。
值得一提的是，中国位列全球第一的还有微支付、电子商务、快递服务、智能手机等等。
三、日本
日本的科学研发能力位居世界前列，应用科学、机械、及医学等领域尤为突出，日本 *** 把电子技术、生物技术和新材料技术列为国家的3大支柱产业技术，并把3大支柱产业的关键技术细分为16项。日本拥有很多享誉世界的大集团和大公司，比如东芝，三菱等等，这些公司都拥有很强悍的科研实力。
日本在世界上领先的行业有很多，甚至一些行业都处于垄断的地位。比方说显示产业、机床产业、半导体高端材料产业、碳纤维产业、摄像头领域、高端电阻，电容，电感等产业。
1、碳纤维材料产业
日本拥有领先全球的三大新材料产业：碳纤维、半导体材料、显示材料。碳纤维：日本碳纤维在技术、规模、质量上均处于世界领先地位。在小丝束碳纤维市场上，东丽、帝人和三菱合计占据全球49%的市场份额；在大丝束碳纤维市场上，东丽和三菱合计占据全球54%的市场份额。
2、显示产业
日本在显示产业可以说是处于全球垄断地位，比如日本佳能精机公司生产真空蒸镀机。所用的占地面积很小，工厂也很小，只有340多名员工。但是这处小工厂每年能创造几十亿美元的产值。真空蒸镀机能够将OLED发光材料附在玻璃基板上，这是OLED显示器必不可少的。
日本有多种显示领域的关键材料做到全球独家供应。例如全球的FMM材料由日立金属独家供应，OLED金属模板的全球唯一供应商也是大日本印刷公司
3、半导体产业
日本在半导体高端材料生产方面一直都保持领先的优势，生产半导体芯片需要19种左右的必须材料，缺一不可。而且大多数材料具备极高的技术壁垒，日本企业在硅晶圆，合成半导体圆晶、光罩、光刻胶等14种重要材料方面均占有50%以上的份额。所以日本在半导体高端材料方面也是属于全球领先的。
日本拥有从晶圆制造到封装环节重要材料的绝对优势。日本企业在全球光刻胶、大硅片等半导体材料市场上所占综合份额约达到52%，代表性企业如信越化学、SUMCO、JSR等构成了全球半导体制造的关键环节。
4、机床产业
日本的机床产业也是最世界上先进的，日本的高精度机床生产企业有森精机、大隈、天田、捷太科技、牧野、小松等上百家超高精度机床生产企业。这些机床可以用于军工产业，比方山崎马扎克是美国军方机床特殊供应方，F22战斗机的发动机就是用新日本工机的五轴机床加工出来的。还有一些超跑的十缸、十二缸汽车发动机是由日本松浦机械精密机床加工出来的。
日本曾经生产出了用于金刚石加工的高精度母机，区区一个工业用具，其精确度却远胜于美国和英国的军工母机，实现了近乎不可能的工业成就。
5、机器人
世界上100多万机器人中，日本制作的就占了35%，由此可见，日本的机器人产业占据了世界机器人产业的一半。世界上工业机器人使用的精密减速机几乎都为日本所垄断。日本的减速机无论在产品、材料、设计水平、质量控制、精度、功率密度、还是可靠性及使用寿命等方面依然处于全球领先地位。日本的电机制造厂商把控着全球高端技术，在全球电机市场上占据十分重要地位，日本电机几乎都处于市场的最高端地位，并且拥有全球行业最顶尖的技术和产品。日本最主要的处于全球领先的五家电机企业是：日本电产株式会社、日本万宝至马达株式会社、日本电装株式会社、日本三叶株式会社和日本美蓓亚集团。
6、医疗设备
日本在医疗设备方面包括很多产品在全球同样闻名遐迩，处于世界领先水平，并且数量众多。所谓数量众多并非仅仅是少数的医疗设备先进，而几乎是“全面开花”，涉及到的品种、疾病诊断科目、诊断范畴也是应有尽有，几乎很少没有涉及到的，可见，日本的医疗设备覆盖面范畴广泛且技术先进，即使有的医疗设备不是全球最顶尖，也能够做到全球最好之一。
日本作为机械、光学、电子和材料工业强国，其拥有极为全面而广泛的医疗器械工业门类，日本能够生产出绝大部分品种的医疗器械。日本目前生产和进口的医疗器械总共划分为15大类。日本医疗器械行业最优势的、最具备全球竞争力的是电子类、诊断类、透析器、家用类医疗器械；比如在全球医疗器械50强中，日本的奥林巴斯（营收57.45亿美元）、日本的泰尔茂(营收54.30亿美元）、日本的豪雅（营收33.82亿美元）、日本的尼普洛(营收30.26亿美元）、日本光电 （营收16.20亿美元）等进入到了全球50强中。
四、德国
德国在科学方面的成就相当显著，而投入研究开发为整体经济的一部份。有103位德国人获颁诺贝尔奖，在20世纪，德国的诺贝尔奖得主较其他国家为多，尤其是在物理、化学、生理学或医学等科学领域。阿尔伯特·爱因斯坦及马克斯·普朗克为近代物理学的重要奠基者。德国在环境科技开发及运用上较为成熟，企业投入于环境科技领域达2,000亿欧元以上，德国环境科技重点包括发电、永续能源交通工具、原料效率、能源效率、废弃物管理、资源回收及永续水管理。
德国GDP自1961年超越英国，历经半个多世纪，德国经济总量一直稳居欧洲第一。
1、汽车工业
德国是全球汽车制造强国，拥有全球闻名遐迩的奔驰、宝马、大众、奥迪、保时捷皆在全世界有口皆碑。德国高档汽车占据全球市场的70%。德国主要汽车制造商有：大众汽车、戴姆勒、宝马、奥迪、保时捷、欧宝和曼（商用车）等整车企业，另外还有博世、大陆、采埃孚（ZF）、蒂森·克虏伯、西门子VDO等享誉世界的汽车配件企业。
德国也是全球汽车和汽车配件工业制造强国，谈起德国汽车，客户首先想到的是德国汽车的稳重、安全、舒适、节能、环保、美观、耐用。 德国汽车工业之所以能够全球领先，并且长期保持德国本土第一产业优势地位，另外中国一直是大众公司最大汽车销售市场。
2、机械设备制造
德国的机械设备制造是德国及全球的重要工业王牌，年出口额曾高达1800亿欧元，约占世界机械设备出口总额的六分之一，中国是其最主要出口市场。德机械设备制造业是典型的出口导向型产业，是世界第一大机械设备出口国，75%的机械设备产品销往国外。机械设备制造业同时也是德国就业人数最多的行业。
在机械设备业32个细分领域，德国拥有16个重要领域名列世界出口第一。德国享誉世界著名的机械设备制造企业有：蒂森克虏伯、西马克、海德堡印刷、海瑞克、福伊特、普茨迈斯特、通快等。
3、化工制药业
德国是全球最大的化工产品出口国，是欧洲首选的化工投资地区，德国拥有完善的基础设施、研究机构和高素质劳动力。全行业从业人员受高等教育程度很高。全德国的58所大学的化工系、24所大学的应用科学系及68所非大学化工研究机构提供化学研究，让德国化工制药业多年来在全球保持研发优势。
值得一提的是，德国也是欧洲化学制品和合成材料的消费市场。欧洲化学品年均消费6740亿欧元，其中德国占比达1050亿欧元；欧洲合成塑料年均消费4520万吨，德国消费量占比达24%。
德国原料生产商处于欧洲领先水平，拥有高质量的产品。德国闻名遐迩的化工制药企业有巴斯夫、拜耳、朗盛、汉高、赢创、默克、勃林格殷格翰等。
4、电子电气工业
德国拥有世界技术最领先的电子电气工业。德国制造的电子元件一半以上用于出口，80%以上出口欧盟国家。 德国电子元件重要产品包括：半导体（包括集成电路、高保真分立元件）、电阻器、电容器、缩合器、感应器、无源及混合微电路、电子机械元件（包括连接器、开关）和印刷/混合电路板等。享誉世界的德国电子电气行业全球龙头企业有：西门子、英飞凌、博世、捷德（Giesecke & Devrient）、库卡(KUKA)等。
5、可再生能源产业
德国在循环利用方面的太阳能、风能、生物质能、地热能、水力发电等开发利用方面位居世界领先水平。从2000年开始的10年时间，德国可再生能源发电的比重从5%上升到18%。早在2013年，德国燃煤、燃气等火电比重为61.2%，核能比重15.4%，可再生能源比重已达25.3%。
德国 *** 目标是到2020年，可再生能源发电比重至少达到35%。德国可再生能源协会认为：到2020年底，德国可再生能源发电可保证全国约一半的电力需求。德国决定在2022年前关闭所有17座核电站，大幅推动可再生能源的发展。为保持和拓展该领域的强势地位，德国 *** 在2013年前斥资120亿欧元用于技术革新，其中，大部分资金用在可再生能源开发、可再生原材料生产、和提升能效方面。
生物质能是德国最重要的通用可再生能源。2013年德国三分之二的可再生能源的终端供应是以生物质能的方式获取的。最终目标是到2030年，把电力的18%、热能的15%通过生物质能来解决。
德国重提高能效技术。德国在提高能效领域方面高居全球领先水平，特别是在能源储存和燃料电池技术方面在世界上首屈一指，并是欧洲最大的提高能效技术销售市场。
德国是欧洲最大的热电联产市场。德国总电力需求的50%基于热电联产。德国准备利用热电联产技术让电能获取从目前的12.5%上升至25%。
德国是全球最大的光伏市场：预计2020年底，德国光伏发电总装机容量将达到70GW，可以满足全德国电力需要的10%。据慕尼黑工业大学及西门子公司预测，仅屋顶太阳能电池板一项，发电潜能就达到161GW。
德国是欧洲最大的太阳热能市场，并在全球处于领先水平。德国在循环技术方面，世界市场份额高达到24%（其中物质分离设备占比达64%）；在污水处理技术方面，占比达世界市场份额为19%、循环技术18%和污水处理技术19%；德国在出口方面为世界第一；在研发和专利方面同样处于世界先进水平。德国拥有全球最大的风能产业，预计至2030年该行业就业人数将超过16.5万。
德国决大多数产品往往具有世界领先水平、德国的很多表现出的高技术难度甚至于令别国即使模仿也望而却步。据统计，德国30%以上的出口商品，在国际市场上根本没有竞争对手，因为都是独家研发产品！ 德国人非常多的工业制品，大到盾构机，小订书机，质量称得上”完美无缺“，堪称世界第一。
