信通院：工业数字化绿色化融合发展白皮书（2022年）.pdf

No.202228 中国信息通信研究 院 2023年 1月 工业数字化 绿色化融合发展 白皮书 年度观察报告 (2022 年 ) 版权声明 本白皮书 版权属于 中国信息通信研究院 ，并受法律保 护 。 转载、摘编或利用其它方式使用 本白皮书文字或者观 点的，应 注明 “ 来源： 中国信息通信研究院” 。违反上述 声明者，本院 将追究其相关法律责任。 前 言 全球气候环境不断恶化，严重威胁着人类社会的可持续发展。 为了应对 日益恶化的气候环境 ，各国政府开始关注 工业 经济 低碳转 型 ，绿色增长已成为全球经济竞争的制高点 。与此同时，全球也在 进行新一轮的科技革命，以大数据、云计算 、人工智能 等为代表的 数字技术正在改变着全球经济 ，对人类社会产生了深远影响 ， 但 数 字化不是独立存在的，其作用表现在为 各行业的服务之中，并与各 行业融合发展。 工业是立国之本、强国之基 ，同时也是能源 资源消耗 和 碳 排放 重点领域 ，工业数字化绿色化融合发展是高质量发展的内在要求 、 必然趋势和必由之路 。 碳达峰碳中和 “1+N ” 政策体系中明确提出 要加快发展新一代信息技术等战略性新兴产业 ， 推进工业领域数字 化智能化绿色化融合发展。 在数字技术蓬勃发展和工业绿色转型双 重背景下，探究 数绿 融合发展的内涵、理论机制与实现路径，具有 重要现实意义。 绿色化是 工业 高质量发展的底色和重要目标，数字 化则是重要方式和手段 ， 利用数字技术打造 “ 绿水青山 ” 和 “ 金山 银山” ，以工业文明助推生态文明建设。 本白皮书首次提出 了 工业数字化绿色化融合发展的内涵特征 及 其 重要战略意义 ， 梳理了 国内外的探索 和 实践， 提出融合发展的 “ 四梁八柱 ” 思路 框架以及 区域、行业、企业层面 实施路径，并对 未来 走 势进行了展望， 最后 给 出了 进一步推动 深度 融合发展的 策略。 目 录 一、 工业数绿融合发展的内涵和重要意义 . 1 （一）工业数绿融合发展的内涵 1 （二）工业数绿融合发展的特征 3 （三）工业数绿融合发展演进脉络 4 （四）工业数绿融合发展意义重大 6 二、 工业数绿融合发展的国内 外探索和实践 . 9 （一）欧盟：制定战略规划，引领数字和绿色双重转型 9 （二）英国：发挥技术优势，积极部署绿色工业革命 11 （三）美 国：注重融合均衡，捍卫制造业综合实力高地 12 （四）日本：强调政策融合，推动数字赋能 绿色 发展 14 （五）中国：多措并举、多方发力，推动数绿深度融合 16 三、 工业数绿融合发展的实施路径 . 21 （一）工业数绿融合总体思 路框架 21 （二）区域：特色发展因地制宜 26 （三）行业：优化结构分业施策 29 （四）企业：实施智能绿色制造 33 四、 工业数绿融合 展望 和推进策略 . 38 （一）融合发展未来 展望 38 （二）夯实数字化基础水平 40 （三）提升融合应用能力 41 （四）持续完善政策环境 42 （ 五 ）加快完善产业生态体系 44 （ 六 ）构建数字化碳管理体系 45 图 目 录 图 1 数字化 、 绿色化 、工业化 逻辑关系 2 图 2 工业数字化绿色化融合发展阶段 4 图 3 工业数字化绿色 化融合发展 “四梁八柱 ”思路 框架 21 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 1 一、工业 数绿融合发展的内涵和重要意义 （一）工业数绿融合发展的内涵 数字化是借助云计算、大数据、人工智能、物联网等技术手段， 以数据为核心驱动力，促进企业商业模式、生产模式、经营管理转 型升级的一个动态过程。 绿色化 是经济社会发展的方向、目标，也 是状态、结果、评价的标准。绿色发展是绿色化在发展模式上的体 现，强调经济活动和结果的绿色化。 工业数字化发展 是基于网络信息技术，推动技术进步、效率提 升和组织变革的融合应用模式。 工业绿色化发展 是通过集成利用各 类先进技术，实现制造业向环境影响小、资源利用高、经济效益好 的绿色化方向发展。 工业数字化绿色化融合发展的内涵 ，是指在工业文明向生态文 明发展的过程中，以 数据资源 作为关键生产要素，以 新型通信 技术 融合应用、全要素数字化转型 为 重要推动力 ，以现代信息网络为重 要载体，以减污降碳扩绿 增 长 为重要抓手，不断破除数字化和绿色 化之间互相独立的技术壁垒， 数字化绿色化 作用于工业化，共同 推 动工业高质量发展， 不断提高工业数字化、绿色化、先进化的水平， 实现经济效益与生态 效益、社会效益共 赢的工业经济增长方式。 数字化是绿色化和 工业高质量发展的途径和手段，绿色化则是 数字化和工业 高质量 发展的底色和方向。 数字化和绿色化二者之间 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 2 并不是单方向的数字化赋能绿色化，而是相互补充、相互促进。 绿 色化是目标，数字化是手段，这种手段与目标双作用于工业化，形 成新型工业化道路。 数字化对绿色化 和工业化 具有放大、叠加、倍 增作用； 绿色化 引领 数字化 和工业化 ， 绿色化引领和约束着数字化 和工业化 的方向和目标， 工业化牵引和拉动数字技术和绿色技术的 进步，数字化转型 、工业经济的发展需要践行绿色发展的理念。 来源：中国信息通信研究院 图 1 数字化 、 绿色化 、工业化 逻辑关系 在融合的初级阶段 ， 工业数字化、绿色化在政策上、技术上、 目标上都是独立的个体，各自独立开展， 由最初的互动 发展 到 协同 转型促进工业发展； 在融合的高级阶段 ， 数字经济 高 度发达， 工业 数字化和绿色化不再 是两个独立的过程，将在目标上、技术上全方 位深度融合、合二为一、不分彼此、不可分割，实现工业经济 高质 量发展。 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 3 （二）工业 数绿 融合发展的特征 协调性。融合发展是工业制造、数字经济、生态环境 “ 三位一 体 ” 的新型发展模式，是人与自然和谐的发展，是安全高效的发展， 需要统筹工业经济发展、数字经济发展、能源禀赋、资源环境承载 力等多方面的协调，从而促进工业经济发展和生态改善的良性互动， 实现绿色富国和绿色惠民。 系统性。从领域层面看，融合发展既包括传统高耗能行业，也 涉及节能环保、新一代信息技术等战略性新兴行业，从具体措施看， 涵 盖政策、技术、标准、人才、市场、财税、国土空间规划等众多 内容，是一项系统性复杂工程，在注重经济环境等方面均衡发展的 同时，需要在不同层面、不同内容统筹考虑、稳步有序推进。 先进性。数字化是我国经济增长的新动能和关键支撑，也是实 现先进制造、构建现代化工业体系的重要途径，绿色化是制造业向 高端发展必然选择，更是全球经济竞争制高点，数字化和绿色化是 我国经济发展的主旋律，二者融合发展促进新产业、新 业态 和新模 式不断涌现，推动形成一批先导性产业，引领工业绿色高质量发展。 动态性。工业发展的不同阶段、碳达峰碳中和的不同进程， 工 业数绿融合的需求和所面临的问题也是不一样的，因此，工业数绿 融合发展的工作思路和政策举措不是一成不变的，不能用固化的视 角来看待，需要根据融合发展的阶段、实践的深入、认识的升华而 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 4 不断地丰富、不断地完善。 长期性。工业数绿融合发展，不是一朝一夕的事情，不可能一 蹴而就，而是一项长期的综合性战略任务。需要持续用力，要立足 当前、着眼长远，科学运筹、顶层设计，有计划、有步骤、有重点、 分层次、多角度推进工业数绿融合深度发展，构建现代化工业体系。 （三）工业 数绿 融合发展演进脉络 工业数字化绿色化融合发展是一个由初级到高级、由简单到复 杂、由协同到融合的螺旋式上升过程 , 是以适应人与自然和谐共生、 经济高质量可持续发展为特征的发展模式。从发展阶段来看，可分 为以下四个阶段 ， 工业发展的底色 由 “ 浅绿 ” 逐渐 向 “ 深绿 ” 发展 。 来源：中国信息通信研究院 图 2 工业数字化绿色化融合发展阶段 初期萌芽阶段（ 2002-2015年）： “ 两化 ”融合促进节能减排 2002 年十六大提出科学发展观，经济与环境协调发展问题被提 上议程。 2007年党的十七大明确提出 “ 要加快转变经济发展方式 ” ， 这是我国开启绿色发展的重大进步。在数字经济方面，我国早期的 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 5 探索主要集中于信息化建设和电子商务发展领域。这一阶段工业数 字化绿色化融合发展的理念和政策还处于萌芽阶段，局限在 “ 两化 ” 融合（ “信息化和工业化 ”融合）层面。工信部《 2010年工业节能与 综合利用工作要点》、工信部 、 发改委等《工业领域应对气候变化行 动方案（ 2012-2020 年）》、工信部《工业节能 “ 十二五 ” 规划》等文 件中，均提到“ 两化 ”融合促进节能减排。 探索起步阶段（ 2016-2020年）： 互联网 +绿色制造 2016 年 “ 可持续发展理念 ” 被列为全面建成小康社会五大发展 理念之一。 2019 年新发展理念、生态文明和建设美丽中国的要求写 入宪法。数字经济在这一阶段迈入了成熟期，数字经济逐步上升为 国家战略高度。在该阶段，工业占 GDP 的比重持续下降，形成了较 为完善的产业体系，工信部 “ 十三五 ” 工业绿色发展规划十大任务 之一是实施绿色制造 +互联网，首次提出提升工业绿色智能水平。工 信部、发改委等部门联合印发的《绿色制造工程实施指南（ 2016- 2020 年）》，基本原则之一就是积极应用信息网络技术和大数据等先 进手段，在各行业大中小企业全面推行绿色制造 ，加快构建绿色制 造体系。 加速推进阶段（ 2021-2035年）：工业领域数字化绿色化协同转型 随着碳达峰碳中和目标的提出，对于工业发展过程中的生态、 环境因素的重视也达到了前所未有的高度。在数字经济方面，十四 五规划纲要提出要建设数字中国，数字经济已成为我国重要的战略 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 6 部署和发展方向，将成为我国经济实现转型、高质量发展的创新驱 动力。与此同时，工业数字化绿色化融合发展明显提速，迈上新征 程并上升到了国家战略高度。我国碳达峰碳中和 “ 1+N” 政策体系 提出要推进工业领域数字化智能化绿色化融合发展， “ 十四五 ” 工业 绿色发展规划 六大转型行动之一是加速生产方式数字化转型。在这 一阶段，我国将完成工业化后期向后工业化阶段的过渡，高耗能产 品产量陆续达到峰值并进入平台期，产品综合能效进一步提高，数 字化绿色化协同促进工业绿色高质量发展，融合程度逐步深化。 深度融合阶段（ 2036-2050年）： 工业领域数字化绿色化一体化 在这一阶段，我国碳排放结束平台期进入快速下降阶段，并为 2060 年实现碳中和做好攻坚准备，经济结构持续优化、经济质量效 益和核心竞争力显著提升。钢铁、水泥、化工、有色金属等高耗能 领域的数字化绿色化融合技术实现规模化应用，能效水平 全球领先， 工业经济增长与碳排放逐渐脱钩。该阶段数字经济 高度 发达，工业 数字化绿色化融合发展的主题是全面智能化、数字化、网络化和低 碳化，数字化绿色化将全方面全过程深度融合成为一体，很难区分 是数字化的贡献，还是绿色化的贡献。 （四）工业数绿融合 发展 意义 重大 过去我国制造业发展主要依托传统粗放型发展方式，通过高投 入、高消耗、高排放以获得高产出，经济质量效益较低，环境污染 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 7 问题突出，这既降低了人民群众的幸福感、获得感，也不利于生态 文明建设和绿色发展，显著影响了我国制造业国际竞争力的提升。 在经济发展步入新常态，资源环境约束不断增强的当下，在绿色制 造领域加快集成各类先进数字化技术，既是时代之需，也是 工业 绿 色制造演进发展应有之义 ，更是高质量发展的内在要求和 必由之路 。 加快生态文明建设进程。 世界气象组织（ WMO）发布的《 2021 年全球气候状况报告》显示， 2021年全球平均气温（ 1月至 9月）比 工业化前（ 1850至 1900年）高出约 1.09摄氏度，被世界气象组织列 为全球有记录以来第六个或 第七个最温暖的年份。数据显示， 2020 年全球温室气体浓度已达到新高，而这种增长在 2021 年仍在继续。 温室气体浓度增高、陆地和海洋温度升高、海平面上升、冰川融化 及退缩等极端天气气候加剧。应对气候变化、着力推动制造业节能 减排，不仅是当今全球各国共同面临的严峻挑战，也是中国制造未 来实现可持续发展、建设美丽中国的内在要求。利用好数字化新技 术新模式积极推动制造业低碳转型发展，是探索资源节约型、环境 友好型绿色发展道路的关键发力点，尤其是在经济复苏需求强劲的 后疫情时代，积极发展工业数字化绿色化融合将通过互联网技术的 强大纽 带加速人与生态环境的友好协调发展，助力实现经济建设与 生态文明的双赢。 加快制造强国建设步伐 。 工业数字化绿色化融合涵盖了精益制 造、敏捷制造、智能制造等先进制造模式，集成了各类互联网技术 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 8 与传统制造的融合创新，以及绿色可持续发展的新模式新业态，是 制造业综合实力的重要体现。从全球看，制造业的绿色化、智能化 是企业转型发展的大趋势，是全球制造业竞争与合作的关键赛道。 我国作为传统的制造业大国和互联网大国，在新时期要保持既往优 势，实现新一轮的快速增长，需要将传统优势进行有效整合，重塑 核心竞争力。工业数字化绿色化融合，就是利 用新一代科技革命涌 现出的前沿互联网技术，加快传统制造业全流程的绿色化、智能化 改造，深入推进制造业结构调整，以绿色可持续的思维推动制造业 完成由大到强的蜕变。 加快提升人民获得感 。 良好生态环境是最公平的公共产品，是 最普惠的民生福祉。绿色发展是 “最大的政治 ” ，事关民众健康、人 民福祉、民族未来。改革开放 40 多年来，我国以高投入、高消耗、 高排放的粗放发展模式推动经济实现飞速发展，提高了人民的物质 生活水平，但同时也付出了巨大的资源与环境代价，影响了人民生 活水平的持续提高。工业数字化绿色化融合，通过互联网将绿色基 因注入传统的工业园区、工厂、工业制品中，形成先进生产组织活 动、先进监测管理能力，组织各方共同构建起绿色制造的硬标准、 硬制度、硬环境，营造出环境友好型的绿色产业体系，不断拓展环 境容量、改善生产生活，提升人民群众的幸福感、获得感。 加快提升国际竞争能力 。2008 年国际金融危机后，为刺激经济 振兴、创造就业机会、解 决环境问题，联合国环境署提出的绿色经 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 9 济发展议题被发达国家广泛采纳。在发达国家的共同推动下，绿色 发展成为国际趋势，绿色制造成为竞争焦点，制造产品出口发达国 家的门槛被进一步提高。我国要想加快构建以国内大循环为主体， 国内国际双循环相互促进的新发展格局，就要求出口的产品与服务 既要在量上领先，又要在质上有优势。工业数字化绿色化融合，通 过推动互联网技术与制造技术深度融合，创新绿色制造技术、提升 生产制造效率、降低资源投入、减少环境污染，让创新、协调、绿 色、开放、共享的发展理念贯穿国内大循环、国内国际双循环始终， 加快提升我国绿色制造的国际竞争能力。 二、 工业数绿融合发展的国内外 探索和实践 随着工业化进入中后期，发达国家工业未来之路迎来了新主题、 新赛道，即数字化绿色化融合发展。基于制造业和信息通信领域的 技术积累，发达国家 地区 在绿色制造、融合应用等方面较为成熟， 各自也提出了不同的政策和路径，其共性特点在于 高度重视顶层设 计，从目标设定、技术创新、财税激励等角度谋求构建相对系统但 各有侧重的政策体系 ，推动数字技术与绿色节能等紧密融合。 我国 也多措并举、多方发力推进工业领域数字化绿色化融合发展。 （一） 欧盟：制定战略规划，引领数字和绿色双重 转型 欧盟高度重视绿色工业和数字化的发展， 在目标制定与顶层框 架设计方面始终走在全球前沿 ， 已经构建了较完善的政策 体系 ， 配 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 10 套部署了 重点 行业措施， 布局了科技研发项目，采取了多样化的财 政与金融保障措施， 具有很好的借鉴意义 。 在绿色战略方面， 2019 年 12 月 11 日欧盟委员会发布了 《欧洲 绿色新政》，通过向清洁能源和循环经济转型，使欧洲到 2050 年成 为全球首个碳中和大陆，以阻止气候变化、促进欧洲经济稳定可持 续发展。新政初步明确了重点领域实现目标的政策路径， 其中 在工 业领域，要推动工业向清洁循环经济转型，充分挖掘数字转型的潜 力是实现绿色新政目标的关键要素， 使人工智能、 5G、云计算和边 缘计算及物联网等数字技术尽快在欧盟应对气候变化和保护环境的 政策中发挥重要作用。 在工业战略方面， 2020 年 3 月，欧盟委员会发布 《欧洲工业战 略》 ，旨在提升欧盟全球竞争力并带动欧洲绿色工业和数字化的发展， 助推欧洲向更加可持续、数字化和更具全球竞争力的经济转型。主 要包括三方面的内容：提升欧洲工业竞争力并以制定规则打造公平 竞争环境； 2050 年实现欧洲气候中立及绿色发展；塑造欧洲的数字 化未来。考虑到新冠肺炎危机后的新形势， 2021 年 5 月又发布了更 新版的《欧洲工业战略》， 将采取新的措施，制定协调一致的监管框 架，以实现 “ 欧洲数字十年 ” 等目标，加速推出可再生能源，确保 获得充足的可负担的脱碳电力等 ， 开展对竞争规则的广泛审查，确 保其支持向绿色化和数字化双过渡。 在绿色和数字双重转型战略方面， 2022 年 6 月 29 日欧盟发布 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 11 《2022 年战略前瞻报告：在新的地缘政治背景下实现绿色与数字化 转型》 ，确定了十个关键行动领域，目标是 最大限度地发挥气候和数 字雄心之间的协同作用和一致性 ，从而加强欧盟跨部门弹性和开放 的战略自主权，为应对 2050 年新的全球挑战做好准备。绿色和数字 化转型是 2019 年欧盟委员会政治议程的首要任务。鉴于目前地缘政 治的紧张，从能源和食品，到国防和尖端技术，欧洲正在加速气候 和数字全球领导力。报告对双重转型之间的相互作用提出了面向未 来的整体分析，同时考虑了新兴技术的作用以及影响其转型的关键 地缘政治、社会、经济和监管因素。提出通过新技术使能源、交通、 工业、建筑和农业领域实现绿色和数字转型是关键，在工业领域， 通过 “ 数字孪生 ” ，即一个物理对象或过程的虚拟对应物，利用实时 数据和机器学习，可以帮助改进设计、生产和运营维护。 （二）英国：发挥技术优势，积极部署绿色工业革命 与其他欧洲国家相比，英国工业数字化转型步伐更快，这主要 在于英国重视科技产业和低碳技术优势，并积极部署绿色工业革命， 以实现净零排放战略目标。 高度重视技术优势。 一是 以信息科技推动数字化转型。 2019 年， 英国启动了一项总额 3400 万英镑的政府投资计划，聚焦信息技术领 域机器人可信赖自治系统平台和新运输系统等。 二是瞄准低碳技术 优势。 2021 年 11 月，英国发布《净零战略》，其核心在于建立以数 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 12 据和数字化为基础，更智能、灵活的 能源系统，支持英国企业向绿 色技术过渡。该战略包含一系列绿色改革承诺，如帮助英国在低碳 技术领域（氢能技术等）获得竞争优势。 积极部署工业绿色发展。 2017 年 1 月，英国政府发布 “ 现代工 业战略 ” 绿皮书，确立提高能源供应效率及绿色发展等十项重点任 务，包括工业数字化等重点领域。同年，《数字发展战略》出台，旨 在推动英国企业数字化转型。 2021年 3月，英国在 G7国家中率先推 出《工业脱碳战略》，以减少重工业和能源密集型行业的碳足迹。 2022年 4月，《英国能源安全战略》发布，未来英国将在核能、海上 风电、氢能等可再生能源领域加 大投资。 （三）美国：注重融合均衡，捍卫制造业综合实力高地 在制定政策方面，美国工业数字化绿色化融合发展注重系统性、 整体性、均衡性，在战略规划、成效目标、研发投入、人才培训等 方面综合实力位居发达国家首位。 加快构建系统性战略规划。 2014 年，美国开始实施先进制造战 略，将数字设计与制造等技术作为引领未来产业发展的关键，本质 就是推动制造业智能化、绿色化发展。 2020年 12月，美国工业互联 网联盟首次发布《工业数字化转型白皮书》，描述了云计算、数字孪 生等关键技术及应用场景，并提出 “ 快速、开放、高效 ” 的创新流 程是数字化转型的关键。 2022 年 2 月，白宫发布《拜登 -哈里斯政府 推动清洁工业部门减少排放，重振美国制造业》简报，涵盖 “ 购买 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 13 清洁”及 CCUS（碳捕获、利用和封存）技术等政策。 强化绿色化发展成效目标。 2020 年在《清洁能源革命和环境正 义计划》中，拜登提出美国要在 2035年前实现无碳发电，在 2050年 之前达到碳净零排放。计划具体行动包括制定更严格的燃油排放标 准，确保新销售的轻 /中型车辆 100%实现电动化，对重型车辆进行 较大改进升级；将未来的液体燃料加倍，建造首批生物燃料工厂； 2030年前全美建成超过 50万个新增公共充电站等。 持续加大创新技术研发投入。 在美国，研发投入是联邦政府资 金支持的重点。 2016 年 6 月，美国公布 “智能制造振兴计划 ”获得 1.4亿美元研发资金，提出建立内嵌能压缩和排放降低（ REMADE） 材料制造研究所、制造环境下机器人制造创新研究所等 5 大制造中 心。 2022 年 2 月，美国能源局发布启动两党基础设施法（ Bipartisan Infrastructure Law），提出将 10 亿美元用于清洁氢电解计划的研发等。 积极开展专业领域人才培训。 2018年 10月，美国发布《先进制 造业美国领导力战略》，提出 “ 教育、培训和集聚制造业劳动力 ”等 三大目标，并把制造工程教育、职业和技术教育等作为优先行动事 项。美国还大力提倡 “绿领 ” 概念，出台 “ 绿色就业与培训计划 ” ， 围绕能源效率和可再生能源岗位，每年从培训基金中拿出 1.5亿美元 资助联邦和地方政府就业培训计划，每年培训 3.5万名工人进入 “ 绿 色”行业。 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 14 （四）日本：强调政策融合，推动数字赋能 绿色 发展 当前日本面临着绿色发展、区域发展、生产力增长、低出生率 和人口老龄化等 一系列挑战， 亟需推动数字化来实现可持续发展。 日本已经 实现碳达峰，目前发展重点聚焦在 2050 年实现碳中和 。 日 本工业数字化绿色化发展政策注重 于 总体规划 和财政补贴。 在绿色战略方面， 2020年 12月 25日日本发布 《 2050 年碳中和 绿色增长战略》 ，明确了 “ 2050年日本实现净零排放 ” 的碳中和目标， 基于预算、税制、金融、监管、国际合作 5 个政策工具，将在海上 风电、电动汽车、氢能等 14 个重点领域推进减排，提出了具体的发 展目标和重点任务。半导体和通信行业作为 14 个重点领域之一，主 要包括两个方面的内容：一是利用数字化提高能源消费的效率和减 少二氧化碳排放；二是数字设备和信息通信自身的节能和环保， 2030 年所有新建数据中心节能 30%。同时还提到要加快制定制造业、 企业和区域的数字化方案，推进利用数字技术促进地区 二氧化碳 减 排示范。 在数字战略方面， 2021 年 6 月日本经济产业省首次发布 《半导 体数字产业战略》 ，从半导体、数字基础设施、数字产业三个维度提 出了总体和细分领域的战略目标以及施策方向，夯实基础提升话语 权，确保经济与环境共优，同步推进数字化和绿色技术。 在半导体 领域， 支持数字化和绿色投资的设计开发，推进半导体技术的绿色 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 15 革新，加快研发节能、低功耗的功率半导体元器件，加快新一代边 缘计算技术以及超分散绿色计算技术的研发。 在数字基础设施领域， 开发低功耗设施，提高服务器、通信设备、数据中心的能源效率和 性能，推广使用可再生能源发电，降低数字化转型带来的能源消耗。 在数字产业领域， 建立兼具可靠、开放、保密、绿色、透明且可持 续的高质量云，应用在工业领域智能工厂，侧重体现实时性和低延 迟性，确保持续提高环境变化响应能力。 在横向政策措施方面，与 绿色政策和能源政策融合实施。 一是加强 “数字 ×绿色 ”项目管理， 统筹管理推动碳中和的数字技术成果。二是与绿色发展战略协调一 致，半导体和数字产业战略的实施要与绿色发展战略、能源规划等 其他战略保持方向一致，密切联系绿色发展。 提供绿色制造财税支持。 一是 对技术研发提供补贴。 2008 年， 实施“环境与能源革新技术开发计划 ” ，投资 300 亿美元推进插电式 混合动力车及燃料电池车等五大绿色技术研发。 二是调整碳税征收 模式。 2011 年，日本进行税制改革，碳税改为以化石燃料碳排放量 为征收基础，这既避免了重复征税，也减弱了碳税推行阻力，对工 业企业绿色化发展非常有利。 三是提供预算支持。《 2050碳中和绿色 增长战略》明确，十年内设立一个 2 万亿日元的绿色创新基金，作 为推进企业研发和资本投资的激励手段，有望撬动 15万亿日元。 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 16 （五）中国：多措并举、多方发力， 推动数绿深度融合 随着数字技术 的快速发展和数字基础设施的快速部署，数字化 已成为我国工业经济增长的 关键 支撑力量。但数字化不是独立存在 的，其作用表现在为各行业 服务 ，并与各行业融合发展，制造企业 和数字企业纷纷进行 工业 领域数字化绿色化融合发展的实践应用， 数绿融合已经从初期探索发展到协同 转型加速推进阶段。 顶层设计初步建立 。 中共中央印发 《国民经济和社会发展第十 四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》 ，指出 “ 推动传统产业 高端化、智能化、绿色化 ” 。中共中央印发 《关于完整准确全面贯彻 新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》 中要求推动新一代信息 通信技术与绿色低碳产业深度融合，国务院印发的 《2030 年前碳达 峰行动方案》 中指出 “推进工业领域数字化智能化绿色化融合发展 ” 。 2021 年 12 月工信部 发布《 “十四五” 工业绿色发展规划》 中六大转 型之一为加速 生产方式 数字化转型， 采用新一代信息技术提升能源、 资源、环境管理水平，深化生产制造过程的数字化应用，赋能绿色 制造。 2021 年 11 月工信部 发布《 “十四五 ”信息通信行业发展规划》 中指出“ 推动数字化绿色化协同发展 ” 。2021 年 12 月中央网络安全 和信息化委员会发布 《 “十四五 ”国家信息化规划》 提出“ 加速信息 技术赋能社会各领域节能减排 ” 。 2022 年 6 月 工信部等六部门印发 《 工业能效提升行动计划 》明确要 “积极推动数字能效提档升级 ” ， 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 17 充分发挥数字技术对工业能效提升的赋能作用。 2022 年 6 月工信部 等六部门印发 《工业水效提升行动计划》 提出 “ 强化数字赋能，提 升管理服务能力 ” ，提高数字化水效管理水平 ，提升智慧化节水服务 能力。 2022 年 7 月工信部等五部门联合发布了 《数字化助力消费品 工业“三品 ”行动方案（ 2022-2025 年）》 ，结合当前产业发展实际和 技术演进趋势，确立了未来四年数字化助力消费品工业 增品种、提 品质、创品牌 的主要目标。 工业数字化绿色化融合发展的 政策体系 不断健全，为融合发展提供了战略指引 。 数字技术创新发展 。 “ 十三五 ” 以来是数字技术处于加速发展的 爆发期，在工业研发设计、生产制造、经营管理、运维服务等关键 业务环节广泛应用，推动了工业的质量变革、效率变革、动力变革， 助力工业绿色低碳转型不断提速。 5G 推动了人、机、物、系统全面 互联，助力网络供给能力提升和实现基础设施集约共享。 物联网 通 过末端智能感知，将技术与设备高效连接。 大数据 促进各类资源的 网络化共享、集约化整合、协作化开发、高效化利用。 云计算 推动 企业内部生产和能源效 率提升。 人工智能 通过机器思考和学习，提 升企业各环节感知、分析、决策、控制等能力。 工业互联网 构建了 全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系。 区块链 促进了数据可信流转、推动了不同主体的可信协作。 数字技 术不断创新，为 工业数字化绿色化融合发展 奠定了坚实 技术基础。 数字基础设施 不断夯实 。 在 通信 网络基础设施方面 ， 已经取得 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 18 了跨越式发展和进步， “十三五 ”期间，我国建成了全球规模最大的 固定和移动通信网络，行政村通光纤和 4G 比例均超 98%， 5G 网络 实现覆盖全国所有地级市城区、超过 97%的县城和 40%的乡镇，建 立超过 2 亿个 5G 终端连接数，超过 150.6 万个 5G 基站完成部署 ， 成为了数字经济迅速发展坚强基石 。 在算力基础设施方面， 数据中 心等算力基础设施是数据要素的 “资源池 ” 和“ 加工厂 ” ， 全国一体 化大数据中心体系完成总体布局设计， “ 东数西算 ”工程正式全面启 动，在京津冀等 8 地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了 10 个国 家数据中心集群，推动数据中心合理布局、供需平衡、绿色集约、 互联互通和区域协调发展。 截至 2021 年底，全国在用超大型、大型 数据中心超过 450 个，智算中心超过 20 个， 算力总规模超过 140 EFlops（每秒浮点运算次数）。 在融合基础设施方面 ， 国家级工业互 联网大数据中心等 75 个项目建成投入运行，全国 “ 5G+工业互联网 ” 在建项目总数达到 2400 个，培育大型工业互联网平台 150 家，遴选 123 个工业互联网试点示范项目和 4 个产业示范基地，超过 40 万家 工业制造行业企业上云、触网，工业互联网连接工业设备超过 7800 万台。 流程制造企业 数绿融合实践 。 流程制造企业依托大数据、云计 算、人工智能、物联网等数字技术对生产流程各环节的全面渗透， 不断加深与绿色技术、工艺和装备的深度融合，提升企业的生产、 能源、资源和环保效率，达成节能提效减本增质目标，推动企业绿 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 19 色低碳转型升级。企业通过数字化绿色化融合发展改造升级，促进 了产业链协同发展、提高了生产过程能源及物料的利用效率、实现 了全流程能源管控和用能设备的智能管控运维全覆盖、推进生产工 艺不断优化、推动末端治污减排减少环境污染。 案例： 酒泉钢铁通过大数据分析和智能化管理，实现了单座高 炉每年减少碳排放 2 万吨，冶炼效率提升 10%。九江石化将新一代 信息技术与石化生产最本质环节紧密结合，设备自动化控制率达到 95%，生产数据自动采集率 95%以上，运行成本降低 22.5%，能耗降 低 2%。 离散制造企业 数绿融合实践 。 离散制造企业主要在产品研发设 计、生产制造、环境排放、供应链管理等环节，通过数字孪生、工 业互联网、人工智能、物联网等数字技术，提升能源资源利用效率、 节能降碳，治污减排。企业通过数字化绿色化融合发展改造升级， 在源头环节开展产品绿色低碳设计，推进产品轻量化减量化、降低 产品能耗、提升产品环保低碳性能、降低产品使用和回收阶段的环 境影响； 在生产环节，推动工艺和装备优化升级、提升能源资源管 理水平、 推进个性化定制和柔性生产、 实现生产过程精细化智能化 管控和运维、减少或避免环境排放；对于供应商，建立动态清单管 理机制，智能化调配上下游物料和产品。 案例： 中车、北汽、长安等汽车制造企业依托人工智能、大数 据等技术开展产品智能化轻量设计，使同等材料车身在性能不变下 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 20 重量减少 7-10%，燃油能耗降低 6%-8%，汽车使用阶段降低二氧化 碳排放 13%。联想合肥联宝工厂采用工业互联网技术，通过提高生 产效率、减少生产线闲置等方式，每年节省超过 2700 兆瓦时的电力。 数字企业数绿融合实践 。 信息通信服务企业运用大数据、云计 算、人工智能等数字技术，对自身业务进行整合优化，实现集约、 高效等智慧服务体系和数据治理管理能力，大力推进自身能耗降低， 深化信息基础设施智能化绿色化运营管理。同时，为其他行业企业 提供定制化服务，在能源优化、决策控制等方面进行改造优化，实 现数字感知、信息集成、智慧管理，促进其他行业实现智能化绿色 化发展。对于数据中心，通过不断整合与改造，配套设施技术不断 改进，促进数据中心总体能效水平提高，加强算力协同，提高云资 源利用率。对于 5G基站，不断优化网络结构，加强新技术、 新器件 应用，推进共建共享，推动降低基站能耗。 案例： 阿里云基于工业互联网、人工智能等数字技术，服务海 螺水泥“两磨一烧 ”生产环节，实现过程高效自动控制，降低 2%-3% 的综合能耗。中国联通上海分公司结合大数据和人工智能算力，创 新实施多样性节能方案，进一步降低基站能耗。中国电信与中国联 通共建共享 5G 基站 70 万个，年节约用电超 100 亿度，碳 排放减少 近 600万吨。 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 21 三、 工业数绿融合发展的实施路径 （一）工业数绿融合 总体思路框架 工业数字化绿色化融合发展是高质量发展的内在要求和必然路 径，融合发展的框架可以概括为 “ 四个层面、四个方向 ” ， 一个总体 目标是实现高质量发展、先进制造，具体指从 政府和产业 两个维度 “ 国家、行业、区域和企业 ” 四个层面实施融合，重点突破 管理和 质量两个着力点 “ 战略、技术、质量和人才 ” 四个融合方向，整体 上构成 “ 四梁八柱 ” 主体框架，通过抓住重点领域和关键环节，找 准数绿融合的着力点和支撑点，为工业数绿融合、行稳致远夯基铸 台、立柱架梁。 来源：中国信息通信研究院 图 3 工业数字化绿色化融合发展 “ 四梁八柱 ” 思路框架 1. 国家、区域、行业、企业为融合的四个层面 国家层面：顶层设计。 工业数绿融合发展是构建新发展格局的 工业数字化绿色化融合发展白皮书（ 2022 年 ） 22 战略选择和关键支撑。国家层面应为工业数绿融合发展描绘蓝图、 提出战略指引。高瞻远瞩洞悉未来的发展趋势和变化，顺应工业数 绿融合发展的 大趋势 ，不能简单模仿 照搬国际上的做法，而是要根 据中国工业的发展阶段、产业数字化绿色化状况、数字产业化绿色 化的程度、资源能源禀赋，探索符合中国国情的发展方式与融合模 式，不断推进工业高级化和现代化，中国工业高质量发展也将迎来 更为广阔的空间。 区域层面：特色发展 因地制宜。 数绿融合不仅体现在国家和行 业的发展战略，更要落实到区域层面， 区域在政策措施层面具 有 独 特的作用和深刻影响 ，需要 “ 上下联动 ” 推动融合发展。中国国土 面积辽阔，各地区域经济发展、产业布局和能源禀赋等不同，区域 的工业绿色经济和数字经济发展并不平衡。东部的北京市、上海市 已经实现了工业化，其他地区仍处于工业化加速发展进程之中，尤 其是广大中西部地区既要大力发展工业，又要考虑资源能源环境影 响，绿色发展任重道远。西部地区可再生能源丰富， “ 东数西算 ”工 程将东部算力需求有序