特别说明：不同调研机构数据存在明显差异，仅供参考
人工智能（AI）数据中心的快速扩张，正在与其他“绿色经济”领域的需求激增同步发生，对全球铜供应造成巨大压力，并推动市场走向严重的供需缺口。
根据彭博新能源财经（BNEF）的数据，仅新建的AI数据中心每年对铜的需求预计将在未来十年内平均达到约40万吨，并在2028年达到约57.2万吨的峰值——到2035年累计将消耗超过430万吨铜。这些数字叠加上电力传输、风能、太阳能发电和电动汽车（EV）等领域的铜需求，使得总需求在能源转型背景下加速攀升。
然而，供应端的扩张却远远落后：即便考虑现有的矿山扩建，到2035年全球铜产量预计只有约2900万吨，而需求可能达到3500万吨，缺口高达600万吨。对机构投资者、数据中心运营商和政策制定者而言，AI驱动的用电负荷增长与多年来采矿投资不足叠加，意味着未来铜市场可能长期处于短缺状态。
专家预测显示，供需失衡的严重性不容忽视。BNEF分析师指出，“AI产能的增加正在对本已紧张的市场施加额外压力”，并预测到2035年，仅电力和风能领域的铜使用量就将接近翻倍，但矿山供应增速远低于需求增速。
国际能源署（IEA）也持类似观点，预计按当前的投资节奏，到2035年铜供应可能较需求短缺约30%，主要原因包括矿石品位下降、投资不足以及新项目周期长。标普全球的高情景预测同样指出，如果供应无法快速提升，到2035年全球铜市场缺口可能高达990万吨。这一系列预测表明，铜短缺将是一个持续数十年的结构性问题，而AI数据中心的集中需求高峰正加剧了这一趋势。
数据中心铜需求：AI加速增长
数据中心是铜密集型设施。由于铜在导电性和导热性方面的卓越性能，它成为服务器的电力电缆、母线、连接器以及冷却系统的首选材料。BNEF估计，铜的成本在典型数据中心项目资本支出中的占比可达约6%。实际案例中，一个旗舰级数据中心可消耗数千吨铜。而AI优化的数据中心对铜的需求更高：更高密度的机架和更强大的GPU意味着更高的电力和冷却需求，从而增加了内部布线和换热系统所需的铜量。
BNEF在2025年8月的报告中预测，未来十年AI数据中心的铜需求将平均保持在40万吨/年左右，并在2028年达到57.2万吨的峰值。另一家伦敦咨询公司Fastmarkets（麦格理旗下）估算，到2030年数据中心铜需求可能达到33万至42万吨/年（中值37.5万吨）。
行业研究机构CRU的测算显示，2020年数据中心的铜需求仅约7.8万吨，但到2025年已攀升至26万吨，并预计到2030年将超过65万吨。高盛则预测全球数据中心的用电量将在2027年前增长50%，到2030年可能比2023年增加165%。电力系统的扩张意味着新的电缆、变压器和配电设备的建设，而这些设备几乎全部依赖铜。正如BMO资本市场的ColinHamilton所说，“数据中心本身的单位铜密度在逐渐下降，但将电力送达数据中心……这一环节非常依赖铜”。
总的来说，每个大型数据中心项目都会锁定数千吨铜。预计到2030年，仅北美数据中心基础设施投资就将从2020年的330亿美元增长到2030年的700亿美元，并在2040年达到1850亿美元。这些投资中有相当部分直接转化为铜制设备采购。未来十年，AI数据中心累计“锁定”的铜资源量可能超过430万吨，约占当前全球铜年产量（约2500万吨）的17%。即便未来在布线效率或冷却系统上有所优化，AI驱动的数据中心规模仍将带来绝对量级上的铜需求增长。
数据中心铜的主要应用包括：
电力分配：从电网接口的高压电缆，到中压开关设备和低压母线，铜因导电性能优异而成为标准选择。
网络布线：虽然数据传输多使用光纤，但短距离互连和部分基础设施仍依赖铜缆。
电气连接与元件：变压器、UPS系统、配电单元（PDU）和服务器机架均使用铜连接器或母线。
冷却系统：水冷换热器和制冷机组常采用铜管或铜翅片。
备用发电设备：即使是柴油或燃气发电机，其发电机组和切换设备也依赖铜线圈。
实际上，每新增一瓦数据中心负载，都需要几十克铜来支持供电和散热。随着AI计算机架的功率密度不断提高，这一指标可能进一步上升。因此，数据中心的扩张在实质上是对电力行业铜需求的倍增：每新增一兆瓦的AI算力，都需要大量的铜基础设施来支撑。
数据中心之外：清洁能源与电气化浪潮
虽然AI加速了铜需求的增长，但其他领域同样在以前所未有的速度争夺铜资源。正在进行的能源转型——从化石能源向可再生能源和电动化交通转变——预计到2035年将使全球铜需求几乎翻倍。
BNEF指出，到2035年，仅电力传输和风能领域的铜使用量就将接近翻倍 。同样，全球咨询机构CRU也强调，大规模电网扩建（包括太阳能、风能、输电线路）与数据中心在铜资源上存在直接竞争。正如CRU的Egest Balla所言：“电力基础设施建设是瓶颈，不仅限于数据中心，还涉及风电、太阳能和电动汽车。”
主要趋势包括：
电动汽车（EV）：平均每辆电动车的铜用量是传统燃油车的三倍，广泛应用于电机、电池、布线以及充电设施 。标普全球的研究预测，运输领域的铜需求占比将从2021年的约11%上升到2040年的20%以上。美国银行的数据表明，电动车领域的铜用量将从2025年的约120万吨增至2030年的约220万吨 。以当前全球铜矿年产量约2500万吨计，仅电动车就可能在2030年占据超10%的产量份额。
可再生能源与电网建设：新的风电场和光伏电站需要大量铜用于风机、功率电子设备和输电电缆。例如，标普指出，海上风电场每兆瓦需约5吨铜，约为燃气电厂的5倍；光伏电站则需约2.3吨铜/MW 。与此同时，全球电网升级投资已达到创纪录的每年3900亿至4000亿美元 ，其中大量资金用于铜制设备。Benchmark Mineral Intelligence指出，投资者和规划人员往往低估了这些项目所需的铜量 。预计到2030年，仅电网现代化项目的铜需求就将超过1400万吨（目前约为1250万吨）。
传统基础设施增长：新兴经济体的电气化速度正在加快。例如，必和必拓（BHP）指出，印度等新兴市场的人均用电量仅为发达经济体的很小一部分 。随着这些国家建设电力网络、建筑和工厂，“传统”铜需求（如建筑布线、家电、机械）也将增长。然而，推动增长的关键动力仍是新兴技术。BHP预测，到2050年，全球电力在能源结构中的占比将从目前的约20%升至40%，而数据中心用电占比将从目前的2%升至2050年的约9%，对应数据中心铜需求的六倍增长 。
这些领域的增量需求在绝对值上极为可观。例如，中国在过去几年中大规模的电网扩建和可再生能源部署，是推动铜需求增长的最大单一因素之一 。标普的研究显示，在“曲折前行”情景下，全球铜消费到2035年可能达到约5000万吨，是当前的两倍 。这意味着每年增长约100万吨，几乎是历史趋势的两倍 。
总体来看，不论是AI数据中心、电动汽车、风能光伏还是电气化基础设施，铜需求的增长都源自结构性技术变革，而非短期波动。任何绿色能源或数字基础设施的扩张，都离不开大量铜。各方研究一致认为，如果不在采矿和回收环节采取积极措施，这一结构性需求将远远超过供应能力。
供应约束：投资不足与项目周期长
铜供应端的增长速度远不及需求。自2013年以来，矿业公司削减了勘探和新项目投资。当前，产能扩张面临多重挑战：
开发周期长、矿石品位下降：铜矿往往规模巨大且位于偏远地区，从发现到投产通常需要十年以上时间。国际能源署指出，“铜矿平均规模大于其他矿种，开发所需时间、资本和基础设施都更多” 。与此同时，现有矿山的品位持续下降，意味着每吨矿石产出的铜量减少。BNEF也强调，多年的“新供应投资不足”将导致产量难以填补缺口 。标普全球的预测显示，即使在最积极的开发情景下，到2035年仍有150万吨的缺口，而在更现实的假设下缺口可能高达990万吨 。
许可与社会阻力：大型铜矿项目经常面临环境审查和社区反对，需要大量土地和水资源。Cipher News援引IEA的研究指出，到2030年，全球约7%的铜供应面临水资源短缺和洪水风险，尤其在智利、秘鲁等干旱地区尤为突出 。此外，法律诉讼和冗长的审批程序也会导致项目推迟。例如，美国亚利桑那州的一座铜矿曾因美洲原住民反对而停滞多年，直到最高法院拒绝介入才得以推进 。
地缘政治与政策因素：全球铜矿供应高度集中，智利和秘鲁占据约40%的产量，刚果（金）、美国、印尼和中国也掌握着重要份额。政治风险、贸易政策和汇率波动都会影响产量。值得注意的是，美国在2025年8月1日起对半成品铜进口征收50%的关税 ，旨在推动国内生产，但短期内可能扰乱全球供应链并推高美国铜价。类似政策若在其他国家出现，可能进一步加剧市场分裂。
项目储备不足：行业报告显示，近年来几乎没有发现大型新矿床。标普指出，要快速增加产量几乎需要现有项目储备的全部成功落地——而这在现实中风险极高。目前的项目储备健康度低于以往周期 。
回收限制：虽然铜的回收率高（全球60%以上的地上铜仍在使用中，废铜可满足相当比例的需求），但回收能力取决于收集体系和废料流动。IEA的研究指出，即便在积极的回收政策下，需求的快速增长仍意味着“仍需更多原生铜” 。例如，中国禁止进口废铜以及部分地区电子废料回收滞后，都限制了回收的潜力。IEA测算，在净零排放情景下，扩大回收可将2050年新增铜矿需求减少约40% ，但仍不足以完全弥补缺口。
总体而言，供应增速预计根本就是实际需求 。这意味着大型缺口不可避免。行业专家警告称，我们可能会看到历史上最大规模的铜供应赤字，其直接的结果就是同价持续攀升 。
价格前景与市场动态
铜价已经部分反映了紧张的基本面。2024年价格徘徊在每吨8500美元区间，如今已经突破1万美元，市场分析师普遍预测价格将继续走高。BNEF预测，随着需求超出供应，铜价将在2028年前后达到约每吨13,500美元的峰值 。路透社援引分析师观点称，到本十年末，铜价可能创下每吨12,000美元以上的新纪录 。
价格上涨最终可能推动替代材料和回收利用，但正如必和必拓所指出，铜价需达到铝价的3.5至4倍时，才会出现大规模替代趋势 。目前铜铝价格比仅略高于3:1，说明用户尚未大规模转向替代品。
短期内，价格在政策冲击下波动较大。2025年7月，美国50%关税的宣布导致价格短期下跌约20%至30% ，因市场担忧贸易流动受阻。然而，BNEF认为这只是短期扰动，随着不确定性消除，紧张的供需关系将推动价格重拾升势 。长期预测依旧偏多：即使在关税冲击后，多数机构仍看好价格中长期上涨 。
投资与战略启示
对于机构投资者而言，铜的长期供需紧张态势意味着铜价存在持续上行的结构性驱动力。铜不仅是传统工业金属，更是能源转型与数字化基础设施的“共性瓶颈资源”。在投资策略上，这可能意味着：
1、铜矿与冶炼资产的长期价值重估
拥有高品位、低成本矿山的上市公司可能获得显著溢价。
低碳排放的冶炼与加工能力将在未来碳政策下获得额外竞争力。
一些新兴的铜矿勘探公司或许成为并购目标。
2、相关ETF与期货布局
长期持有与铜相关的ETF（如全球铜矿ETF）或通过期货合约锁定价格差。
注意期货市场在供应冲击（如罢工、自然灾害、贸易政策）下的波动机会。
3、绿色债券与项目融资机会
铜回收、废料处理及替代技术领域可能出现更多绿色融资机会。
投资可再生能源和数据中心的同时，需评估其铜供应链风险。
对于数据中心运营商，铜价上涨与供应受限将对资本支出、运营成本和项目周期造成影响。应对措施包括：
提前锁定长期供应合同：通过与矿山、冶炼厂或大型贸易商签订多年期合同来锁定价格和数量。
多元化供应来源：避免对单一国家或地区的高度依赖，尤其是在智利、秘鲁等政治风险较高的地区。
设计优化：通过改进布线架构、使用高效配电系统和优化冷却方案，降低单位算力的铜用量。
储备策略：在铜价低点适度增加库存，平滑价格波动对项目的冲击。
可持续性与循环经济路径
在全球气候目标与资源约束的双重压力下，减少原生铜需求、提高循环利用率成为战略重点。
1.回收利用的潜力与挑战
铜的物理特性使其几乎可以无限循环使用而不损失性能。根据国际铜业协会（ICA）的数据，目前全球铜消费中约35-40%来自回收。然而，要显著提高这一比例仍面临挑战：
电子废弃物（e-waste）回收体系在发展中国家尚不完善；
建筑与电网中的铜回收周期长（可达数十年），短期贡献有限；
回收铜的冶炼过程需要能源投入，并且存在一定碳排放。
国际能源署（IEA）测算，即便回收率从当前的35%提高到50%以上，到2050年仍需大量新增原生铜来满足全球需求。
2.替代材料的机会与局限
铝是最常见的替代材料，质量轻、成本低，但 按国际退火铜标准（IACS） 其 导电性只有铜的约61%，且耐腐蚀性较差，因此在高性能数据中心布线中替代性有限。
导电合金与新型材料（如碳纳米管）在研发阶段展现潜力，但短期内难以商业化大规模应用。
3.供应链绿色化
推行“低碳铜”认证，例如利用可再生能源驱动矿山生产、减少冶炼过程排放。
数据中心可在采购合约中加入碳足迹要求，以引导上游供应商采用更清洁的生产方式。
4.政策与监管驱动
通过强制回收法规、延长生产者责任制（EPR）来提高回收率；
对再生铜产品提供税收减免或补贴，提升经济性；
加强废料跨境流动监管，避免回收铜流入低效或污染严重的处理环节。
数据中心的应对策略与技术创新
AI数据中心的铜密集度高于传统设施，主要原因是：
更高的功率密度（需要更粗、更长的铜缆来传输电力和数据）；
液冷或浸没式冷却系统使用大量铜换热器与管路；
冗余电源与高可靠性设计增加了铜需求。
在应对供应风险和价格上涨方面，数据中心可采取以下技术创新：
1、模块化设计
使用可预制的配电与冷却模块，优化铜使用量。
在AI集群布局中，减少不必要的布线距离。
2、先进冷却技术
采用高导热替代材料（如复合材料）在换热器中部分替代铜。
提高冷却效率，从而减少系统对铜管道的需求。
3、高电压直流（HVDC）供电
高压直流系统可减少传输损耗与所需导体截面积，从而降低铜用量。
4、动态容量管理
通过AI调度工作负载，避免不必要的冗余运行，从而减少布线与配电需求。
总结与前瞻
从分析结果来看，AI数据中心对铜的需求增长虽然在总量上不及全球电气化和能源转型，但其增长速度、单项目铜密集度以及与其他领域的同步需求叠加，构成了铜供应链的重大压力。
预计到2035年，全球铜市场将出现约600万吨的缺口，这一缺口的形成并非单一原因，而是多重结构性力量的叠加：
AI数据中心、高性能计算与云基础设施的快速扩张；
电动汽车与充电网络的普及；
风能、太阳能与电网升级的加速推进；
供应端投资不足、矿石品位下降、政治与环境阻力。
对于投资者而言，这是一个长期的、系统性的机会与风险并存的市场：价格波动将更加频繁，但结构性上行趋势明显。对于数据中心运营商而言，铜不再只是一个“低关注度”的材料，而是必须纳入战略供应链管理的关键资源。
未来10至15年，能否通过技术创新、回收体系完善与政策协同来缓解这一瓶颈，将直接影响全球能源转型与数字经济的速度。铜，正从工业金属的角色，走向能源与信息时代的“战略资源”地位。
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