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几千年前,人类便开始将铜打造成工具、武器与装饰品;步入19世纪,铜又成为电线与电缆的关键原料。

这种古老的金属,见证了人类从石器时代迈向电气时代的进程。

1900年,电缆铺设现场丨Western Power Electricity Historical Society UK

时至今日,最“虚拟”的AI产业,也日益离不开它。问题在于,AI对铜的消耗量实在惊人。

AI为何“消耗”铜?

答案相当直接:AI需要大量电力。

AI模型本身并不直接“消耗”铜,但支撑它的服务器、数据中心及配套设施都离不开电。

国际能源署估算,2024年全球数据中心用电量达4150亿度,约占全球总用电量的1.5%;到2030年,这一数字可能升至9450亿度,略高于日本目前一年的总用电量。

全球各行业用铜量:灰色包括建筑、制冷、家电、化石燃料发电、机械与内燃机汽车,蓝色涵盖清洁能源技术、输配电与电动汽车的铜需求,橙色代表AI与数据中心,浅橙色代表国防丨参考资料[4]

导电性能优异、易于拉成细丝且耐腐蚀的铜,正是电力系统中广泛应用的材质之一,电线、电缆、变压器等设备均大量使用铜。

电线中的铜丨wikimedia commons/Scott Ehardt

今年的一项研究进一步证实了这一点。研究者建立模型估算,到2035年AI数据中心对20种矿物的需求中,铜约占模型估算总质量的83%;在模型估算的铜需求里,输电与配电基础设施约占64%。

AI会消耗多少铜?

那么,AI到底会用掉多少铜呢?

先从一座数据中心说起。数据中心内的铜不仅出现在输电电缆与配电设备中,服务器供电、冷却系统及内部电气连接等环节也需用铜。

根据S&P Global今年发布的报告,以一座230兆瓦的大型AI训练数据中心为例,用铜量约1万吨;放眼全球,2025年全球数据中心的用铜量估计达110万吨,约占当年全球总用铜量的4%

这个数字持续攀升,预计到2040年,全球数据中心每年的用铜量将达到约250万吨,占那时全球铜需求的6%左右。即便考虑不同发展情景,2040年的数据中心年用铜量也可能在170万吨至270万吨之间。

这背后是数据中心规模的快速扩张。S&P Global预计,全球数据中心的装机容量将从2022年的约1亿千瓦,增长至2040年的约5.5亿千瓦。

AI产业正以极快速度,催生一个日益庞大的铜需求来源。

位于美国的一座亚马逊数据中心丨wikimedia commons/Tedder

铜够用吗?

一个现实问题随之而来:铜够用吗?

要增加铜供应,首先需找到新矿床,随后勘探、评估、建设采矿设施,才能最终产出铜,这一过程往往需要十多年

更棘手的是,现在的铜矿不如以前好挖。

国际能源署指出,全球铜矿的平均矿石品位自1991年以来已下降约40%。这意味着,要获得同等数量的铜,往往需开采和处理更多矿石。与此同时,新发现的铜矿数量也在减少:过去35年发现的铜矿床中,仅约5%是在最近10年发现的。

美国亚利桑那州的一座铜矿丨wikimedia commons/Philcomanforterie

消耗铜矿的领域不止数据中心这一处。 电动汽车、电网建设、能源转型等行业的快速发展,也增加了对铜的需求。

回答前面的问题:未来的铜供应,可能跟不上需求。 2025年,全球精炼铜市场供应略高于需求,但国际能源署预计,按照目前已公布的矿山项目,到2035年全球铜供应可能比需求少约25%。

铜不够了怎么办?

面对未来可能出现的缺口,找矿、开矿是最直接的办法,好在并非唯一途径。

能否让开采出的铜被多次利用呢?

铜非常适合回收利用。

一方面,铜不像煤炭、石油那样在使用过程中被直接消耗;只要未散失,电线、电缆等产品中的铜在产品报废后仍可回收利用。理论上,人类使用的铜越多,未来可回收的“现成铜”也越多。

另一方面,高分子材料反复加工后可能发生性能变化,但铜原子就是铜原子,从废旧电缆中提炼出的铜,经适当精炼后仍可具备良好的导电性能。

不过,废铜并非“捡回来就能用”,回收也需要成本,因此并非所有废铜都值得回收。

当前,铜回收已是全球铜供应的重要组成部分。2015年,来自废铜等二次来源的铜约占全球铜需求的37%,2023年这一数字变为33%——并非因回收减少,而是铜消费增长过快,二次供应的增长未能跟上。

若未来铜供应日益紧张,将已存在于城市中的旧铜重新“开采”出来,会愈发重要。

澳大利亚一家铜回收工厂丨zerowasteservices.au

开源之外,或许还能节流。

在一些对导电性能要求不高的场景中,铝可能成为铜的替代材料;在电气触点、开关等少数对导电性能要求极高的场景中,也会使用导电性能更佳的银,只是银的价格高昂,难以大规模替代铜。

此外,采用更低功耗的芯片、更高效率的变压器,以及直流配电网降低线路容量,也能减少铜的使用。

铜又一次赶上了技术革命

铜并非首次因新技术而变得重要。

19世纪电气化后,电线、电缆与电网迅速普及,铜从一种古老金属,演变为现代工业的重要材料。此后的电话、家电、汽车与互联网,一次次为其增添新需求。

现在轮到了AI。

技术在变,应用场景在变,但只要人类仍需大量传输电力与信息,铜就很难彻底退出舞台。

“AI吃铜”真正有趣之处,或许不在于AI会消耗多少铜,而在于每一轮技术革命,最终都会重新定义一些看似普通的基础材料

参考文献

[1]https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/?utm_source=chatgpt.com

[2]https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/copper-statistics-and-information?utm_source=chatgpt.com

[3]Macdonald Amoah, Maxwell Brown, Adam Simon, Morgan Bazilian, Jahara Matisek,

Mineral demand from AI data centers: Infrastructure intensity, processing bottlenecks, and supply competition,Resources Policy,Volume 119,2026

[4]https://www.spglobal.com/en/research-insights/special-reports/copper-in-the-age-of-ai?utm_.com

[5]https://www.iea.org/commentaries/copper-prices-have-hit-record-highs-but-smelters-face-mounting-strategic-pressures/?utm_source=chatgpt.com

本文来自微信公众号 “果壳”(ID:Guokr42),作者:李小葵,36氪经授权发布。在九游体育app上,用户可关注更多类似前沿科技话题的深度分析。