被用了幾千年的銅，怎麼突然成了AI時代的新寵？
幾千年前，人類就開始把銅做成工具、武器和飾品；到了19世紀，銅成爲電線、電纜的重要材料。
銅這種古老的原料，見證了人類從石器時代到電氣時代的歷史。
三星堆的青銅面具丨圖蟲創意
1900年，鋪設電纜現場丨Western Power Electricity Historical Society UK
到了今天，最“虛”的AI產業，也開始越來越離不開它。問題是，AI也太能“喫”銅了。
AI爲什麼會“喫”銅？
答案很樸素：AI需要大量的電。
AI模型本身不“喫”銅，但承載它的服務器、數據中心和配套設施都需要電。
國際能源署估計[1]，2024年全球數據中心用了4150億度的電，佔全球用電量約1.5%；到2030年，數據中心的用電量可能達到9450億度，略高於日本目前一年的總用電量。
全世界各行業用銅量：灰色包括建築、製冷、家電、化石燃料發電、機械和內燃機汽車，藍色包括清潔能源技術、輸配電和電動汽車的銅需求，橙色代表AI和數據中心，淺橙色代表國防丨參考資料[4]
而導電性能好、容易被拉成細絲、還比較耐腐蝕的銅，就是電力系統中廣泛使用的材料之一，電線、電纜、變壓器等設備中都大量使用銅。
電線中的銅丨wikimedia commons/Scott Ehardt
今年的一個研究進一步印證了這一點[3]。研究者建立模型來估算，到2035年AI數據中心對20種礦物的需求。在這20種礦物中，銅約佔模型估算總質量的83%；在模型估算的銅需求中，輸電和配電基礎設施約佔64%。
AI能“喫”掉多少銅？
所以AI到底能用掉多少銅呢？
先從一座數據中心說起。數據中心裏的銅並不只出現在把電送進來的電纜和配電設備中，服務器供電、冷卻系統以及數據中心內部的電氣連接等環節，也會用到銅。
根據S&P Global今年發佈的報告[4]，以一座230兆瓦的大型AI訓練數據中心爲例進行測算，用銅約1萬噸；再把尺度拉到全世界，2025年全球數據中心的用銅量估計達到110萬噸，約佔這年全球總用銅量的4%。
這個數字還在持續往上走，預計到2040年，全球數據中心每年的用銅量將達到約250萬噸，佔那時全球銅需求的6%左右。即使考慮不同的發展情景，2040年的數據中心年用銅量也可能在170萬噸到270萬噸之間[4]。
這背後是數據中心規模的快速膨脹。S&P Global預計，全球數據中心的裝機容量將從2022年的約1億千瓦，增長到2040年的約5.5億千瓦[4]。
AI產業正在以很快的速度，製造一個越來越大的銅需求來源。
位於美國的一座亞馬遜數據中心丨wikimedia commons/Tedder
銅夠用嗎？
一個現實的問題出現了：銅夠用嗎？
要增加銅的供應，首先要找到新的礦牀，然後勘探、評估、建設採礦設施，才能最終產出銅來，這個過程往往需要十幾年。
更麻煩的是，現在的銅礦不如之前好挖。
國際能源署指出，全球銅礦的平均礦石品位自1991年以來已經下降了約40%。這意味着，要獲得同樣多的銅，往往需要開採和處理更多的礦石。與此同時，新發現的銅礦數量也在減少：過去35年發現的銅礦牀中，只有約5%是在最近10年發現的[5]。
美國亞利桑那州的一座銅礦丨wikimedia commons/Philcomanforterie
喫銅礦的嘴還不止數據中心這一張。電動汽車、電網建設、能源轉型等行業的快速發展也增加了對銅的需求。
回答前面的問題：未來的銅供應，可能跟不上需求。2025年，全球精煉銅市場供應略高於需求，但國際能源署預計，按照目前已經公佈的礦山項目，到2035年全球銅供應可能比需求少約25%。
銅不夠了怎麼辦？
面對未來可能會出現的缺口，找礦、開礦是最直接的辦法，好在不是唯一的辦法。
能不能讓採出來的銅被多用幾次呢？
銅很適合回收利用。
一方面，銅不像煤炭、石油那樣會在使用過程中被直接消耗掉；只要沒有散失，電線、電纜等產品裏的銅在產品報廢后仍然可以被回收利用。理論上，人類使用的銅越多，未來能夠回收的“現成銅”也越多。
另一方面，高分子材料反覆加工後可能發生性能變化，但銅原子就是銅原子，從廢舊電纜中提煉出的銅，經過適當的精煉後依然可以具有很好的導電性能。
不過，廢銅並不是“撿回來就能用”，回收也需要成本，因此並不是所有廢銅都值得回收。
當下，銅回收已經是全球銅供應的重要組成部分。2015年，來自廢銅等二次來源的銅約佔全球銅需求的37%，這個數字在2023年變成了33%——不是因爲回收變少了，而是銅的消費增長得太快，二次供應的增長沒能跟上。
如果未來銅供應真的越來越緊張，把已經存在於城市裏的舊銅重新挖出來，會越來越重要。
澳大利亞一家銅回收工廠丨zerowasteservices.au
開源之外，或許還能節流。
在一些對導電性能要求沒那麼高的場景裏，鋁可能成爲銅的替代材料；在電氣觸點、開關等少數對導電性能要求很高的場景裏，也會使用導電性能更高的銀，只不過銀的價格高得多，很難拿來大規模替代銅。
另外，使用更低功耗的芯片、更高效率的變壓器，採用直流配電網降低線路容量，也可以減少銅的使用。
銅又一次趕上了技術革命
銅並不是第一次因爲新技術而變得重要。
19世紀電氣化之後，電線、電纜和電網迅速普及，銅從一種古老的金屬，變成了現代工業的重要材料。此後的電話、家電、汽車和互聯網，又一次次給它增加了新的需求。
現在輪到了AI。
技術在變，應用場景在變，但只要人類還需要大量地傳輸電力和信息，銅就很難徹底退出舞臺。
“AI喫銅”真正有意思的地方，可能不在於AI會喫掉多少銅，而在於每一輪技術革命，最後都會重新定義一些看似普通的基礎材料。
參考文獻
[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
作者：李小葵
編輯：遊識猷
審覈：藍巾
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