智能引擎:AI赋能绿色低碳革命

期刊: 环球科学 2024年第17期 DOI: PDF下载

花超1,望超壹2,王凌霄3,萧开元4,陈文淇5

苏州工业园区致道私募基金管理有限公司,苏州215000

摘要


关键词

人工智能;绿色低碳转型;能源数字化;技术协同

正文


一、研究背景

近年来,苏州市积极推动AI与实体经济的深度融合,《苏州工业园区工业企业绿色低碳发展2025年行动计划》明确提出要促进制造业数字化与绿色化的融合,推动能源精细化管理和绿色生产。在政策引导下,企业纷纷利用AI优化供应链、预测能源需求、提升可再生能源使用效率,推动绿色低碳转型。

二、破局者AI:四大领域的低碳实践

1. 锂电重生:智能回收破解循环难题

苏州市新能源产业具备较强基础,但在2024年《欧盟电池与废电池法规》实施后,则面临着提高回收率和建立电池护照的挑战。而AI在识别电池类型、优化分离技术、模拟回收工艺和电池全生命周期管理等方面发挥着关键作用。然而,锂电智能回收行业目前仍面临着行业瓶颈。

回收成本问题:2025年初电池级碳酸锂价格较2022年高峰期下降超80%,致使企业在现有技术和成本结构下盈利盈利困难,加上无资质小作坊抢占市场,企业应用AI技术的积极性严重受挫。

数据安全问题:对于出海企业而言,其一方面需满足欧盟等海外市场对数据的严格要求,另一方面又要规避数据泄露风险,加上不同国家地区的政策法规差异,致使AI应用落地困难重重[]

新创企业技术应用难题:新创企业在应用AI技术时往往面临技术与实际生产脱节的问题。考虑到新创锂电回收企业通常需要3-5年实现收支平衡,如若实验室研发技术无法在生产环境中发挥应有作用,极易导致企业面临着巨大现金流压力。

2. 绿链革命:从工厂到物流的AI减碳术

在绿色低碳发展背景下,制造业绿色供应链管理成为企业战略重点,宜家与博世等企业通过AI优化生产和物流,取得了显著的碳减排成效。

2.1 宜家实践:智能排产+零排放配送

EPS产能优化系统:该系统能通过分析工厂生产数据,识别生产瓶颈并自动优化机器设置,使得设备停机时间减少25%。此外,AI驱动的质量控制系统利用图像识别和数据分析,精确识别产品缺陷,提高生产效率约20%

绿色仓储物流:宜家通过AI优化配送路径,显著减少行使碳排放,并于2023年在中国地区实现了92.1%的零排放配送,减少了全价值链30%的气体排放。而在仓储上,AI驱动的能源管理系统则通过实时监控优化电力分配,提高了清洁能源使用效率。

2.2 博世方案:秒级质检+智慧能源

AI质检系统:博世将光学成像与AI算法结合,集成系统每天可拍摄十万张照片,单站检测时间仅需1秒,效率提升85%,并实现了对多种产品缺陷的检测

能源管理系统:该系统结合生产需求、天气预测等多种因素,优化能源使用和排产计划,使得世博年用电量减少18%,二氧化碳排放降低14%。

3. 碳能密码:破解能源管理困局

能源数字化管理是低碳转型的重要环节,中鑫新能源就是该转型中的典型代表。通过依托大数据×大模型”的智慧能碳实验室与基于InoCube的零碳数智化能源管理平台,其为企业提供从政策解读、能耗优化到碳排管理的闭环服务,助力工业领域低碳转型。

然而,标准不一、合作匮乏、中小企业落地困难等问题仍阻碍着能源数字化的进一步发展:数据孤岛问题:企业缺乏数据共享机制,导致AI模型泛化能力受限。标准不统一:不同企业对碳管理需求差异大,目前各类标准尚未协调统一,导致平台难以满足于企业个性化需求。中小企业难以适用:中小企业受限于资金、设备不足,加上碳排放并非强制要求,缺乏减排动力[]

4. 材料加速器:AI改写研发规则

新材料研发周期长、成本高,而AI可加速材料筛选、虚拟实验,提高研发效率,或成为新材料研发领域的规则改写者[]。以苏州储慧智能为例,该公司提供的电池全工具链BDA产品能够缩短固态电池研发周期50%,降低成本近一半左右,研发效率提升2-3倍。

尽管AI在新材料研发领域的应用前景广阔,但数据稀缺、人才匮乏、融资困难等问题使得该领域陷入困境:

数据荒:新材料领域数据稀缺,且企业往往将研发数据视为商业机密,导致数据获取难。此外材料研发数据格式的碎片化,也影响了AI模型训练。

人才短缺:AI+新材料领域人才稀缺,AI岗位与人才供需比约为0.39,拔高了人才薪资(平均月薪3.7万元),抬高了企业成本。

资金压力:AI+新材料往往是项目式的定制产品,研发和管理费用高,致使企业面临现金流压力。

三、协同作战:构建绿色转型生态圈

为突破AI赋能低碳发展中的上述瓶颈,需从政策、技术、数据、资金等多维度协同发力,构建绿色转型生态体系。

1. 政策护航:强监管+强激励双轨驱动

政府需强化市场监管,打击非法回收“小作坊”,同步实施税收减免与财政补贴政策,缓解企业成本压力。通过制定碳能管理统一标准(覆盖行业、层级及甲烷等特定排放物),加速与欧盟电池护照等国际规则接轨。利用AI搭建动态监管平台,实时监测企业生产、回收及环保指标,实现精准治理。

2. 技术突围:产学研闭环破解转化壁垒

建立企业、高校、研究所联合研发中心,针对产线需求定向开发AI技术,配套成果转化评估机制。政府提供老旧设备智能化改造补贴,降低企业技术应用门槛,加速AI从实验室到车间的落地进程。

3. 数据破壁:区块链+共享机制双保险

由政府/行业协会牵头,构建统一数据隐私保护标准,通过区块链与数据脱敏技术搭建开放共享平台。同步建立跨境数据安全预警机制,帮助企业规避海外政策风险,实现数据“可用不可见”。

4. 金融活水:创新融资+风险共担

拓展知识产权质押融资、绿色债券等工具,设立AI+低碳技术专项信贷产品。政府联合金融机构建立风险补偿基金,推出“绿色技术应用保险”降低试错成本。构建政府-银行-技术商三方合作模式,通过税收优惠与补贴政策形成风险共担机制[]

四、结论

苏州市的实践表明,人工智能在绿色低碳转型中具有显著潜力,但需系统性解决技术、数据、资金等瓶颈。通过政策引导、技术协同与生态共建,AI可成为驱动“双碳”目标实现的核心引擎。未来,苏州经验可进一步推广至全国,为全球绿色工业革命贡献中国智慧。


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