——中研普華產業(yè)研究院專題報告

隨著全球對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的重視，綠色AI產業(yè)逐漸成為推動經濟轉型升級的重要力量。中國作為世界第二大經濟體，在人工智能領域取得了顯著成就，同時也在積極探索綠色AI產業(yè)的發(fā)展路徑。進入“十五五”規(guī)劃期，中國綠色AI產業(yè)將迎來新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。

一、綠色AI產業(yè)背景：全球碳中和目標下的技術革命

在全球氣候變化與“雙碳”目標驅動下，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域，正成為全球科技競爭的戰(zhàn)略高地。

綠色AI強調通過算法優(yōu)化、算力節(jié)能、清潔能源應用等技術手段，降低AI全生命周期的碳排放，同時賦能傳統(tǒng)產業(yè)實現(xiàn)智能化與低碳化轉型。

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

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《中國綠色AI產業(yè)“十五五”發(fā)展?jié)摿ㄗh及深度調查預測報告》指出，綠色AI不僅是技術升級的方向，更是國家“十五五”期間實現(xiàn)數字經濟與生態(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)與產業(yè)鏈重構

1. 市場規(guī)模與增長趨勢

2020-2024年，全球綠色AI產業(yè)規(guī)模從320億美元躍升至1120億美元，年復合增長率達36.7%。中國作為第二大市場，核心產業(yè)規(guī)模從295億元增長至6100億元，增速達41.5%(圖1)。細分領域中，AI芯片、清潔算力基礎設施、低碳算法服務占據主導地位，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)

(數據來源：中研普華《全球綠色AI產業(yè)白皮書》)

2. 產業(yè)鏈圖譜與核心環(huán)節(jié)

綠色AI產業(yè)鏈涵蓋三大層級：

基礎層：以低碳芯片(如華為昇騰、寒武紀思元)、綠色數據中心(液冷技術滲透率達45%)、清潔能源供電(風電/光伏占比超60%)為核心;

技術層：聚焦能效優(yōu)化算法(如谷歌的稀疏化訓練模型)、多模態(tài)融合技術(降低數據重復處理能耗)、邊緣計算(減少云端傳輸損耗);

應用層：覆蓋智能電網(預測精度提升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年產業(yè)鏈價值分布中，基礎層占比52%，技術層28%，應用層20%，未來五年應用層份額預計提升至35%。

三、政策驅動與技術創(chuàng)新：雙重引擎助推產業(yè)升級

1. 全球政策對標與中國實踐

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

頂層設計：《“十四五”數字經濟發(fā)展規(guī)劃》明確綠色AI為戰(zhàn)略新興產業(yè);

地方試點：粵港澳大灣區(qū)建成全球首個“零碳AI產業(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. 技術突破與商業(yè)化落地

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

算法優(yōu)化：騰訊“混元”大模型通過參數稀疏化將訓練能耗降低40%;

多模態(tài)應用：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：破解產業(yè)發(fā)展瓶頸

1. 核心痛點分析

算力成本高企：訓練千億參數模型的電費成本仍占總支出的65%;

數據壁壘：行業(yè)低碳數據開放度不足，70%的企業(yè)尚未建立碳足跡數據庫;

標準缺失：全球統(tǒng)一的綠色AI認證體系尚未形成，跨國協(xié)作難度大。

2. 中研普華應對建議

政企協(xié)同：推動建立國家綠色AI算力網絡，通過“東數西算”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)技術門檻;

標準先行：參與ISO《AI與氣候變化》國際標準制定，搶占規(guī)則話語權。

五、“十五五”發(fā)展預測：萬億市場與四大增長極

中研普華產業(yè)研究院預測，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%;

技術融合：AI與核聚變、氫能存儲等技術結合，催生零碳算力新范式;

區(qū)域分化：長三角、京津冀、成渝三大集群貢獻全國70%產值;

應用深化：工業(yè)領域占比超50%，重點落地鋼鐵、化工、交通等高耗能行業(yè)。

圖2：2030年綠色AI應用場景分布預測

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

(一)綠色算力成為新熱點

隨著人工智能技術的快速發(fā)展，算力需求呈現(xiàn)指數級增長。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話題。通過采用液冷技術、模塊化供電技術等手段降低數據中心能耗和碳排放;通過優(yōu)化算法和模型降低計算復雜度和能耗;通過采用可再生能源供電等方式實現(xiàn)綠色電力的廣泛應用。例如，阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網巨頭紛紛啟動數據中心分布式新能源項目的開發(fā)建設，計劃不晚于2030年實現(xiàn)自身運營及供應鏈的全面碳中和。

(二)智能制造領域迎來新機遇

在“十四五”期間，中國智能制造領域取得了顯著進展。進入“十五五”期間，隨著綠色AI技術的不斷成熟和應用場景的拓展，智能制造領域將迎來新的機遇。通過采用綠色AI技術優(yōu)化生產流程、提高生產效率、降低能耗和排放;通過構建智能制造生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)產業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新和共同發(fā)展;通過加強與國際社會的合作與交流共同推動智能制造領域的全球化發(fā)展。

(三)智慧城市建設加速推進

智慧城市是綠色AI技術的重要應用領域之一。在“十五五”期間，中國智慧城市建設將加速推進。通過采用綠色AI技術優(yōu)化城市能源管理、提高交通效率、減少污染排放;通過構建智慧城市大腦實現(xiàn)城市管理和服務的智能化和精細化;通過加強與國際社會的合作與交流共同推動智慧城市建設的全球化發(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關注：

賽道優(yōu)先級：

清潔算力基礎設施(復合增長率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)篩選標準：

技術龍頭：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(如遠景智能、阿里云)。

結語

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

(注：本文數據及觀點引自中研普華《中國綠色AI產業(yè)“十五五”發(fā)展?jié)摿ㄗh及深度調查預測報告》，更多行業(yè)洞察請聯(lián)系研究院獲取完整版)