被用了几千年的铜，怎么突然成了AI时代的新宠？

本文来自微信公众号： 果壳 ，作者：李小葵，编辑：游识猷

几千年前，人类就开始把铜做成工具、武器和饰品；到了19世纪，铜成为电线、电缆的重要材料。

铜这种古老的原料，见证了人类从石器时代到电气时代的历史。

到了今天，最“虚”的AI产业，也开始越来越离不开它。问题是，AI也太能“吃”铜了。

AI为什么会“吃”铜？

答案很朴素：AI需要大量的电。

AI模型本身不“吃”铜，但承载它的服务器、数据中心和配套设施都需要电。

国际能源署估计[1]，2024年全球数据中心用了4150亿度的电，占全球用电量约1.5%；到2030年，数据中心的用电量可能达到9450亿度，略高于日本目前一年的总用电量。

而导电性能好、容易被拉成细丝、还比较耐腐蚀的铜，就是电力系统中广泛使用的材料之一，电线、电缆、变压器等设备中都大量使用铜。

今年的一个研究进一步印证了这一点[3]。研究者建立模型来估算，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%。

AI能“吃”掉多少铜？

所以AI到底能用掉多少铜呢？

先从一座数据中心说起。数据中心里的铜并不只出现在把电送进来的电缆和配电设备中，服务器供电、冷却系统以及数据中心内部的电气连接等环节，也会用到铜。

根据S&P Global今年发布的报告[4]，以一座230兆瓦的大型AI训练数据中心为例进行测算，用铜约1万吨；再把尺度拉到全世界，2025年全球数据中心的用铜量估计达到110万吨，约占这年全球总用铜量的4%。

这个数字还在持续往上走，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。即使考虑不同的发展情景，2040年的数据中心年用铜量也可能在170万吨到270万吨之间[4]。

这背后是数据中心规模的快速膨胀。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，增长到2040年的约5.5亿千瓦[4]。

AI产业正在以很快的速度，制造一个越来越大的铜需求来源。

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

铜够用吗？

一个现实的问题出现了：铜够用吗？

要增加铜的供应，首先要找到新的矿床，然后勘探、评估、建设采矿设施，才能最终产出铜来，这个过程往往需要十几年。

更麻烦的是，现在的铜矿不如之前好挖。

国际能源署指出，全球铜矿的平均矿石品位自1991年以来已经下降了约40%。这意味着，要获得同样多的铜，往往需要开采和处理更多的矿石。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，只有约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

吃铜矿的嘴还不止数据中心这一张。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，按照目前已经公布的矿山项目，到2035年全球铜供应可能比需求少约25%。

铜不够了怎么办？

面对未来可能会出现的缺口，找矿、开矿是最直接的办法，好在不是唯一的办法。

能不能让采出来的铜被多用几次呢？

铜很适合回收利用。

一方面，铜不像煤炭、石油那样会在使用过程中被直接消耗掉；只要没有散失，电线、电缆等产品里的铜在产品报废后仍然可以被回收利用。理论上，人类使用的铜越多，未来能够回收的“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，经过适当的精炼后依然可以具有很好的导电性能。

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

当下，铜回收已经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%，这个数字在2023年变成了33%——不是因为回收变少了，而是铜的消费增长得太快，二次供应的增长没能跟上。

如果未来铜供应真的越来越紧张，把已经存在于城市里的旧铜重新挖出来，会越来越重要。

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没那么高的场景里，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很高的场景里，也会使用导电性能更高的银，只不过银的价格高得多，很难拿来大规模替代铜。

另外，使用更低功耗的芯片、更高效率的变压器，采用直流配电网降低线路容量，也可以减少铜的使用。

铜又一次赶上了技术革命

铜并不是第一次因为新技术而变得重要。

19世纪电气化之后，电线、电缆和电网迅速普及，铜从一种古老的金属，变成了现代工业的重要材料。此后的电话、家电、汽车和互联网，又一次次给它增加了新的需求。

现在轮到了AI。

技术在变，应用场景在变，但只要人类还需要大量地传输电力和信息，铜就很难彻底退出舞台。

“AI吃铜”真正有意思的地方，可能不在于AI会吃掉多少铜，而在于每一轮技术革命，最后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