人类在数千年前便开始将铜制作为工具、武器与饰品;至19世纪,铜又成为电线、电缆的核心材料。
这种古老的金属,伴随人类走过了从石器时代到电气时代的漫长历程。

1900年,铺设电缆现场丨Western Power Electricity Historical Society UK
如今,最“虚拟”的AI产业也日益依赖它。但问题是,AI对铜的消耗量极为惊人。
原因很简单:AI需要大量电力。
AI模型本身并不直接消耗铜,但其运行的服务器、数据中心及配套设施都离不开电力。
国际能源署估算[1],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,略高于日本当前一年的总用电量。

全球各行业用铜量:灰色包括建筑、制冷、家电、化石燃料发电、机械和内燃机汽车,蓝色包括清洁能源技术、输配电和电动汽车的铜需求,橙色代表AI和数据中心,浅橙色代表国防丨参考资料[4]
铜因导电性优异、易于拉成细丝且耐腐蚀,成为电力系统中广泛采用的材料,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[3]。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。在这20种矿物中,铜约占模型估算总质量的83%;在模型估算的铜需求中,输电和配电基础设施约占64%。
那么,AI究竟会消耗多少铜呢?
先从一座数据中心说起。数据中心内的铜不仅存在于输送电力的电缆和配电设备中,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[4],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;若将范围扩展至全球,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%。
这一数字仍在持续增长,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。即使考虑不同发展情景,2040年的数据中心年用铜量也可能在170万吨至270万吨之间[4]。
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[4]。
AI产业正以极快速度创造出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
一个现实问题随之而来:铜的供应是否充足?
要增加铜供应,首先需发现新矿床,随后进行勘探、评估、建设采矿设施,最终才能产出铜,这一过程往往需要十几年。
更棘手的是,当前铜矿的开采难度增加。
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,通常需要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[5]。

美国亚利桑那州的一座铜矿丨wikimedia commons/Philcomanforterie
消耗铜矿的领域不仅限于数据中心。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。
回答前述问题:未来的铜供应可能无法满足需求。2025年,全球精炼铜市场供应略高于需求,但国际能源署预计,按照已公布的矿山项目,到2035年全球铜供应可能比需求少约25%。
面对未来可能出现的缺口,找矿和开矿是最直接的途径,但并非唯一办法。
能否让已开采的铜被多次利用呢?
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。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性能可能变化,但铜原子性质稳定,从废旧电缆中提炼的铜经适当精炼后仍可具备良好导电性能。
不过,废铜并非“捡来即用”,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年这一比例降至33%——并非因回收减少,而是铜消费增长过快,二次供应增长未能跟上。
若未来铜供应日益紧张,将已存在于城市中的旧铜重新回收利用将变得愈发重要。

澳大利亚一家铜回收工厂丨zerowasteservices.au
除了增加来源,或许还能减少消耗。
在一些对导电性能要求不高的场景中,铝可能替代铜;在电气触点、开关等少数对导电性能要求极高的场景中,也会使用导电性更优的银,但银价格高昂,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,也可减少铜的使用。
铜并非首次因新技术而变得重要。
19世纪电气化后,电线、电缆和电网迅速普及,铜从古老金属转变为现代工业的重要材料。此后的电话、家电、汽车和互联网,又不断为其增添新需求。
如今轮到AI。
技术不断演变,应用场景持续变化,但只要人类仍需大量传输电力和信息,铜就很难彻底退出舞台。
“AI吃铜”真正耐人寻味之处,或许不在于AI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。通过开云登录入口平台,用户可获取更多关于铜资源与AI产业关联的分析。
参考文献
[1]https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/?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
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。
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