标普全球报告 | AI时代的铜：电气化挑战

本报告聚焦需求增长逻辑，以及填补供需缺口面临的核心挑战……

[先进铜基材料]2026年1月，标普全球（S&P Global）发布《Copper in the Age of AI: Challenges of Electrification》报告，剖析了直至2040年全球铜供需发展前景，聚焦铜在满足电气化、数字化升级需求，以及支撑人工智能、数据中心、电动汽车、国防军工等技术发展方面不可或缺的核心作用。

报告原文：Copper in the Age of AI-S&P Global.pdf

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执行摘要

自1882年托马斯・爱迪生的企业在曼哈顿下城街道下铺设8万英尺铜线、点亮一平方英里区域以来，铜就证明了自己是电气化的核心金属。在之后的一个半世纪里，铜为世界布线，消耗量的惊人增长使其成为现代文明最重要的材料之一。但如果不进行重大调整，铜供应将越来越难以跟上电气化加速的步伐。

过去五年，多国将铜列为“关键矿产”，美国亦在2025年正式将铜纳入该名录，其战略意义不言而喻。铜是衔接实体装备、智能算力、交通出行、基础设施、通信网络与国防体系的核心纽带，其长期供应能力已上升至国家战略层面。美国将铜划定为关键矿产，进一步印证了铜在支撑未来数十年基础设施建设、技术迭代与国防安全中的刚需价值。

标普全球的全面研究测算：全球铜需求量将从2025年的2800万吨，飙升至2040年的4200万吨，涨幅达50%，凸显铜在多领域技术革新与经济发展中的支柱作用。然而，供需平衡面临地底开采、地表运营双重供应瓶颈；若不扩大有效产能，2040年全球铜供需缺口或将高达1000万吨。

需求爆发的底层逻辑，源于铜是电力生产、传输与终端应用的必备材料。若铜全产业链无法完成重大升级，供应将彻底跟不上需求增速。核心矛盾可概括为：铜赋能全球电气化，而电气化的飞速发展，正倒逼铜产业突破现有产能上限。

标普全球基准预测显示：2040年全球电力需求将增长近50%，电气化浪潮席卷全球。美国电力消费常年平稳，如今年化增速升至2.5%；中国电力市场规模超美国两倍，2025至2040年年化增速达3.2%；印度更是高达4.2%。

铜需求增长依托四大核心赛道，层层叠加推高消耗量，其中人工智能是四年间崛起、如今重塑全球生产生活格局的全新增长极。AI技术研发由来已久，但2022年11月ChatGPT问世实现技术突破，引爆全球算力竞赛，而算力竞争本质是电力竞争。2025年，美国半数GDP增长由AI产业拉动，核心投入集中在芯片、数据中心及配套电力系统。

AI 与数据中心的爆发式增长，开辟了铜需求全新增量赛道。数据中心属于高耗电业态，其规模化落地，直接带动铜在电力输送、散热温控、IT基础设施中的刚需，同时倒逼电网配套大规模用铜升级。预计2030年，美国数据中心用电量占比将从当前5%升至14%，铜全程贯穿所有配套建设。此外，AI还将催生海量工业、商业、创意、民用应用场景，间接形成新一轮铜需求循环。

尽管AI是新增核心赛道，但并非最大需求来源。本报告定名《AI时代的铜》，核心原因在于，AI产业的爆发，凸显了扩容电力供应的必要性，而电力扩容，终究依赖更多铜资源支撑。

第一大需求赛道为基础经济刚需：涵盖家电、计算机、建筑、制造等传统领域，可追溯至爱迪生电灯替代煤油灯的时代，至今仍是铜消费最大支柱。发展中国家城镇化推进、居民收入提升、建筑标准升级，持续拉动铜需求；一个直观数据：2040 年前，发展中国家新增空调装机量或将达 20 亿台。同时，美国制造业回流带动用电激增，倒逼电力企业扩建发电机组、变压器及输配电线路，进一步消耗铜资源。

第二大赛道为能源转型与增量扩容：电动汽车用铜量是传统燃油车的 2.9 倍，全球电动车保有量持续攀升；2025 年全球电动车销量，已超全球第二大新车市场美国的全年新车销量。光伏、风电项目同样高度依赖铜，2025 年全球新增发电装机中，超 90% 为风光新能源；储能电池配套建设、全球电网升级，也持续加码铜消耗。此外，发展中国家逐步摒弃木材、废料取暖烹饪，转向电力等商用能源，非洲近 20% 人口电力供应严重不足，未来电网普及将大幅拉动铜需求。

第三大赛道为国防军工需求：地缘政治冲突加剧，军工体系、战场装备全面电气化，推动国防开支上涨；这类技术投入具备刚性，不受市场波动影响。北约多国承诺将军费提升至 GDP 的 5%，现代化武器、通信设备、国防基建均为高铜耗材，预计 2040 年国防领域铜需求将增至当前三倍。

未来还将迎来全新潜在赛道——人形机器人。2040年人形机器人市场规模预测差异极大，从数千万台到上亿台不等，但无论最终量级如何，人形机器人全身布线均需大规模使用铜材。

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供需对比

全球需求沿这些方向加速增长，而现有资源老化将导致当前供应趋于下降。如果不进行实质性供应扩张，到2040年可能出现1000万吨缺口。

图1：2020–2040 年全球铜市场供需平衡（单位：百万吨铜）

满足日益增长的需求面临地下和地面的多重挑战，供应响应多元但受限：

• 矿山铜（原生供应）：采矿面临矿石品位下降、成本上升、开采条件日益复杂等问题。没有大量新投资，现有矿山产量将下降，新项目受审批延迟、环保阻力、政策不确定性、成本上升等地面因素阻碍。
• 回收铜（再生供应）：铜的可回收性提供了额外供应，但仅靠再生铜无法填补缺口。即使收集和加工效率大幅提升，到2040年回收最多只能满足约三分之一的总需求，仍存在巨大缺口。

加工环节的关键作用：冶炼和精炼产能高度集中在中国，已成为供应链的关键节点。加工经济性越来越脆弱，加工精炼费承压，各地区运营成本和监管环境存在差异。地理集中度（估计占总产能40%–50%）放大了系统性风险，使供应链易受地缘政治冲击。

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替代与贸易风险

铜的独特之处在于其优异的导电性能，仅次于贵金属银。加上耐用性和可回收性，铜在大多数应用中难以替代。虽然铝、塑料、光纤在部分用途中可以替代，但在安全性、性能、散热、可持续性方面，铜仍是首选或必需材料。受技术和经济因素限制，替代、小型化、减铜（单产品用铜减少）空间有限，大部分可行替代已经发生。铜铝价格比维持高位，若无重大技术突破，进一步替代空间有限。

各国越来越认识到稳定、有竞争力的矿产供应链的战略重要性。新兴国际合作模式和主权财富基金作用上升，为关键矿产供应安全和多元化提供了新路径。

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政策、创新与未来路径

本报告强调了铜全价值链政策行动、投资和创新的紧迫性。未来几十年满足不断增长的需求，需要整个价值链付出巨大努力和创新：

• 加快矿山开发：简化审批、规范司法审查、建立稳定投资框架、利用新技术，对缩短开发周期、释放新供应至关重要。
• 扩大加工能力：推动冶炼精炼产能多元化、激励创新、协调关税和产业政策，对降低系统性脆弱性至关重要，但也面临经济性、成本和监管障碍。
• 加强回收：投资收集基础设施、监管激励、国际合作可提高回收率，但无法替代原生供应增长。
• 人才与技能：解决采矿和加工领域的人才缺口至关重要，行业正面临退休潮和技术专业招生下降的问题。

铜作为AI时代电气化、数字化、安全保障的核心支柱，既是机遇也是挑战。需求加速、供应受限、加工产能集中带来系统性风险，需要政策制定者、监管机构、行业和投资者共同应对。未来几年的选择，将决定铜是继续支撑进步，还是成为增长和创新的瓶颈。

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关键发现

铜需求与电气化

• 世界正在电气化：到2040年全球电力消费增长近50%，增速超过任何其他能源。
• 铜需求：到2040年增长50%，从2800万吨增至4200万吨，四大驱动因素：核心经济需求、能源转型与新增（可再生能源、电动汽车、电网扩容）、AI 与数据中心、国防现代化。
• 核心经济需求和能源转型是2040年前铜消费的最大驱动力，中国和亚太地区引领需求增长。
• AI 与数据中心是重要的新需求方向，数据中心耗电高、直接用铜量大、行业增长快。
• 亚洲占新增需求的60%，北美和欧洲受数字化和清洁能源驱动出现显著增长。

铜供应

• 如果地面风险不改善、没有大量新投资，到2040年将出现1000万吨供应缺口。
• 如果不开发新矿山或扩建现有矿山，原生矿山铜产量将从2025年2300万吨，在2030年达到峰值2700万吨，到2040年回落至2200万吨。
• 全球铜矿石品位持续下降，开采更复杂、成本更高，南美主产区尤为明显。
• 到2040年回收铜最多满足四分之一的总需求，无法填补缺口，原生矿山铜仍然必不可少。

加工与供应链

• 铜供应链高度集中，全球供应和定价易受中断、政策冲击、复杂贸易壁垒影响。
• 中国占全球冶炼产能2900万吨中的1200万吨，且仍在增长，加工环节集中度进一步提高。
• 加工精炼费（TCRC）处于历史低位，挤压利润，威胁竞争力较弱冶炼厂的生存。

地面挑战

• 铜矿从发现到生产平均需要17年，大量时间用于审批、环保审查、社区协商。
• 通胀、品位下降、开采更深、矿区偏远推高成本，提高激励新供应所需的铜价。
• 政府条款、关税、监管框架变化带来不确定性，减缓投资和项目开发。
• 矿业面临日益严重的技能缺口，退休人数超过新进入者，技术专业招生下降。