——中研普華產(chǎn)業(yè)研究院專題報告

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重視，綠色AI產(chǎn)業(yè)逐漸成為推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的重要力量。中國作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，在人工智能領(lǐng)域取得了顯著成就，同時也在積極探索綠色AI產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。進(jìn)入“十五五”規(guī)劃期，中國綠色AI產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

一、綠色AI產(chǎn)業(yè)背景：全球碳中和目標(biāo)下的技術(shù)革命

在全球氣候變化與“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，綠色AI(Green Artificial Intelligence)作為人工智能與可持續(xù)發(fā)展深度融合的新興領(lǐng)域，正成為全球科技競爭的戰(zhàn)略高地。

綠色AI強(qiáng)調(diào)通過算法優(yōu)化、算力節(jié)能、清潔能源應(yīng)用等技術(shù)手段，降低AI全生命周期的碳排放，同時賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)智能化與低碳化轉(zhuǎn)型。

根據(jù)國際能源署(IEA)數(shù)據(jù)，2020-2024年全球AI算力能耗年均增長18%，但通過綠色技術(shù)創(chuàng)新，單位算力碳排放強(qiáng)度已下降27%，印證了綠色AI的實踐成效。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國綠色AI產(chǎn)業(yè)“十五五”發(fā)展?jié)摿ㄗh及深度調(diào)查預(yù)測報告》指出，綠色AI不僅是技術(shù)升級的方向，更是國家“十五五”期間實現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與生態(tài)文明協(xié)同發(fā)展的核心抓手。2025年政府工作報告明確提出“開展人工智能+綠色低碳行動”，標(biāo)志著政策與市場的雙重紅利期正式開啟。

二、綠色AI市場現(xiàn)狀：規(guī)模爆發(fā)與產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)

1. 市場規(guī)模與增長趨勢

2020-2024年，全球綠色AI產(chǎn)業(yè)規(guī)模從320億美元躍升至1120億美元，年復(fù)合增長率達(dá)36.7%。中國作為第二大市場，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模從295億元增長至6100億元，增速達(dá)41.5%(圖1)。細(xì)分領(lǐng)域中，AI芯片、清潔算力基礎(chǔ)設(shè)施、低碳算法服務(wù)占據(jù)主導(dǎo)地位，分別占比38%、29%和22%。

圖1：2020-2024年全球與中國綠色AI市場規(guī)模對比(單位：億美元/億元)

(數(shù)據(jù)來源：中研普華《全球綠色AI產(chǎn)業(yè)白皮書》)

2. 產(chǎn)業(yè)鏈圖譜與核心環(huán)節(jié)

綠色AI產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋三大層級：

基礎(chǔ)層：以低碳芯片(如華為昇騰、寒武紀(jì)思元)、綠色數(shù)據(jù)中心(液冷技術(shù)滲透率達(dá)45%)、清潔能源供電(風(fēng)電/光伏占比超60%)為核心;

技術(shù)層：聚焦能效優(yōu)化算法(如谷歌的稀疏化訓(xùn)練模型)、多模態(tài)融合技術(shù)(降低數(shù)據(jù)重復(fù)處理能耗)、邊緣計算(減少云端傳輸損耗);

應(yīng)用層：覆蓋智能電網(wǎng)(預(yù)測精度提升30%)、智慧交通(碳排放減少18%)、綠色制造(能效管理成本下降25%)等場景。

中研普華研究顯示，2024年產(chǎn)業(yè)鏈價值分布中，基礎(chǔ)層占比52%，技術(shù)層28%，應(yīng)用層20%，未來五年應(yīng)用層份額預(yù)計提升至35%。

三、政策驅(qū)動與技術(shù)創(chuàng)新：雙重引擎助推產(chǎn)業(yè)升級

1. 全球政策對標(biāo)與中國實踐

歐盟《人工智能法案》將碳排放納入AI產(chǎn)品準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，美國通過《芯片與科學(xué)法案》投入500億美元支持綠色算力研發(fā)。中國則構(gòu)建了“1+N”政策體系：

頂層設(shè)計：《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》明確綠色AI為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè);

地方試點(diǎn)：粵港澳大灣區(qū)建成全球首個“零碳AI產(chǎn)業(yè)園”，單位算力能耗低于1.1PUE;

金融工具：綠色債券中AI項目融資占比從2020年的7%增至2024年的23%。

2. 技術(shù)突破與商業(yè)化落地

芯片能效革命：國產(chǎn)7nm AI芯片能效比達(dá)5.6TOPS/W，較2020年提升3倍;

算法優(yōu)化：騰訊“混元”大模型通過參數(shù)稀疏化將訓(xùn)練能耗降低40%;

多模態(tài)應(yīng)用：百度智能云在鋼鐵行業(yè)部署的“碳能大腦”，實現(xiàn)噸鋼碳排放下降12%。

四、挑戰(zhàn)與對策：破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸

1. 核心痛點(diǎn)分析

算力成本高企：訓(xùn)練千億參數(shù)模型的電費(fèi)成本仍占總支出的65%;

數(shù)據(jù)壁壘：行業(yè)低碳數(shù)據(jù)開放度不足，70%的企業(yè)尚未建立碳足跡數(shù)據(jù)庫;

標(biāo)準(zhǔn)缺失：全球統(tǒng)一的綠色AI認(rèn)證體系尚未形成，跨國協(xié)作難度大。

2. 中研普華應(yīng)對建議

政企協(xié)同：推動建立國家綠色AI算力網(wǎng)絡(luò)，通過“東數(shù)西算”工程優(yōu)化資源分配;

生態(tài)共建：鼓勵頭部企業(yè)開放低碳算法開源社區(qū)，降低中小企業(yè)技術(shù)門檻;

標(biāo)準(zhǔn)先行：參與ISO《AI與氣候變化》國際標(biāo)準(zhǔn)制定，搶占規(guī)則話語權(quán)。

五、“十五五”發(fā)展預(yù)測：萬億市場與四大增長極

中研普華產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2026-2030年綠色AI市場將呈現(xiàn)以下趨勢：

規(guī)模爆發(fā)：全球市場規(guī)模突破8260億美元，中國占比提升至35%;

技術(shù)融合：AI與核聚變、氫能存儲等技術(shù)結(jié)合，催生零碳算力新范式;

區(qū)域分化：長三角、京津冀、成渝三大集群貢獻(xiàn)全國70%產(chǎn)值;

應(yīng)用深化：工業(yè)領(lǐng)域占比超50%，重點(diǎn)落地鋼鐵、化工、交通等高耗能行業(yè)。

圖2：2030年綠色AI應(yīng)用場景分布預(yù)測

六、中國綠色AI產(chǎn)業(yè)“十五五”發(fā)展熱點(diǎn)話題與實事動態(tài)

(一)綠色算力成為新熱點(diǎn)

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，算力需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長。然而，傳統(tǒng)算力模式存在能耗高、污染大等問題。因此，綠色算力成為新的熱點(diǎn)話題。通過采用液冷技術(shù)、模塊化供電技術(shù)等手段降低數(shù)據(jù)中心能耗和碳排放;通過優(yōu)化算法和模型降低計算復(fù)雜度和能耗;通過采用可再生能源供電等方式實現(xiàn)綠色電力的廣泛應(yīng)用。例如，阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛啟動數(shù)據(jù)中心分布式新能源項目的開發(fā)建設(shè)，計劃不晚于2030年實現(xiàn)自身運(yùn)營及供應(yīng)鏈的全面碳中和。

(二)智能制造領(lǐng)域迎來新機(jī)遇

在“十四五”期間，中國智能制造領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。進(jìn)入“十五五”期間，隨著綠色AI技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用場景的拓展，智能制造領(lǐng)域?qū)⒂瓉硇碌臋C(jī)遇。通過采用綠色AI技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、降低能耗和排放;通過構(gòu)建智能制造生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新和共同發(fā)展;通過加強(qiáng)與國際社會的合作與交流共同推動智能制造領(lǐng)域的全球化發(fā)展。

(三)智慧城市建設(shè)加速推進(jìn)

智慧城市是綠色AI技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。在“十五五”期間，中國智慧城市建設(shè)將加速推進(jìn)。通過采用綠色AI技術(shù)優(yōu)化城市能源管理、提高交通效率、減少污染排放;通過構(gòu)建智慧城市大腦實現(xiàn)城市管理和服務(wù)的智能化和精細(xì)化;通過加強(qiáng)與國際社會的合作與交流共同推動智慧城市建設(shè)的全球化發(fā)展。

七、投資建議：聚焦三大賽道與兩類企業(yè)

中研普華建議投資者重點(diǎn)關(guān)注：

賽道優(yōu)先級：

清潔算力基礎(chǔ)設(shè)施(復(fù)合增長率45%);

碳足跡管理SaaS平臺(滲透率不足10%，空間巨大);

工業(yè)AI節(jié)能解決方案(鋼鐵/化工需求剛性)。

企業(yè)篩選標(biāo)準(zhǔn)：

技術(shù)龍頭：具備全棧自研能力的芯片與算法企業(yè)(如華為、商湯科技);

場景專家：深耕垂直行業(yè)的解決方案提供商(如遠(yuǎn)景智能、阿里云)。

結(jié)語

綠色AI不僅是技術(shù)演進(jìn)的方向，更是人類應(yīng)對氣候危機(jī)的必然選擇。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院將持續(xù)跟蹤產(chǎn)業(yè)動態(tài)，為企業(yè)提供《綠色AI產(chǎn)業(yè)鏈投資圖譜》《碳中和AI技術(shù)路線圖》等深度報告，助力行業(yè)把握“十五五”歷史機(jī)遇。在政策紅利、技術(shù)突破與市場需求的三重共振下，綠色AI必將成為驅(qū)動全球經(jīng)濟(jì)增長的新引擎。

(注：本文數(shù)據(jù)及觀點(diǎn)引自中研普華《中國綠色AI產(chǎn)業(yè)“十五五”發(fā)展?jié)摿ㄗh及深度調(diào)查預(yù)測報告》，更多行業(yè)洞察請聯(lián)系研究院獲取完整版)