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数字经济赋能制造业绿色发展面临的挑战及路径

1引言

实现制造业绿色转型发展，是助力工业领域实现碳达峰碳中和目标的必由之路，也是建设现代化产业体系、经济转型升级的必然选择。数字经济作为一种新兴经济形态，以其独特优势为制造业绿色转型发展提供了前所未有的可能性和动力。数字技术如大数据、云计算、物联网和人工智能等，正在深刻改变制造业的生产方式、管理模式和业务流程。这些技术的应用有助于提高资源利用效率，减少能源消耗和排放，从而推动制造业向绿色、低碳方向发展。本文通过分析数字经济推动制造业绿色发展的作用机制及在实际操作中面临的挑战，旨在探索数字经济赋能制造业绿色发展的路径。本文在理论上有助于丰富和发展数字经济与绿色制造领域的学术研究；实践上可为政府部门制定相关政策、企业实现绿色转型提供参考。

2中国制造业发展的现状

2.1总体规模保持全球领先地位

2023年制造业规模以上工业增加值同比增长5.0%，总体规模连续14年保持全球第一。具体到各个细分行业，如汽车制造业同比增长达到20%，电气机械和器材制造业增长了10.1%，表明这些领域的快速发展。此外，汽车出口量达到491万辆，同比增长57.9%，首次跃居全球第一，显示了中国制造业的强劲增长势头和在全球市场上的重要地位。

2.2高技术制造业继续稳定增长

2023年高技术制造业投资增长了10.3%，明显快于全部投资的增长速度。在高技术制造业中，特别是航空、航天器及设备制造业，计算机及办公设备制造业，电子及通信设备制造业的投资分别实现了显著增长。这些数据表明，中国高技术制造业在国内经济中的比重正逐步提升，反映出制造业正在向更先进技术水平和更高价值链方向发展。

2.3绿色新能源产品成为新增长点

在“双碳”目标下，新能源产品市场呈现快速增长态势。2023年新能源汽车、太阳能电池、汽车用锂离子动力电池“新三样”相关产品产量较快增长，比2022年分别增长30.3%、54.0%、22.8%，水轮发电机组、风力发电机组、充电桩等绿色能源相关产品生产保持高速，产量分别增长35.3%、28.7%、36.9%。全国水电、风电和太阳能发电等可再生能源发电装机规模再创新高，超过14亿千瓦，占比过半。水电、核电、风电和太阳能发电等清洁能源发电量为2.7万亿千瓦时，比2022年增长3.1%。

3数字经济推动制造业绿色发展的作用机制

从产业发展角度看，数字经济本身就是一种低碳循环经济，与“双碳”战略的目标相契合。数字经济以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展的理念。在全球范围内推进绿色发展的大背景下，数字经济作为新时代的产物，为传统制造业带来了转型升级的新机遇。中国作为一个制造大国，正经历由数字化驱动的工业革新，其中数字经济在产品设计、工厂生产、上下游供应链以及产品使用与回收4个关键环节的融入，正推动制造业朝着更加绿色、高效、智能方向发展。

3.1推动产品设计的绿色化

数字仿真和建模技术的应用允许设计师和工程师在不需实际制造物理原型的情况下，对产品设计进行全面评估。不仅可针对设计的每个方面进行细节调整，包括材料选择、结构稳定性及产品的整体环境影响，确保最终产品在生态效率和性能方面的优化，而且可显著减少因试错导致的物质浪费和能源消耗。例如，特斯拉在开发新车型时，广泛使用数字仿真技术来测试车辆性能，包括其耗能和安全性，以减少物理测试的需求，节省大量资源。生态设计原则的核心在于整个产品生命周期的可持续性，从原材料的采集、生产过程、产品使用，直至最终的废弃和回收。该原则要求设计师在设计阶段就考虑到产品的可回收性、维修性和升级可能性，以及如何减少在生产和使用过程中的能源消耗。利用大数据和AI可以帮助企业在设计阶段就预测产品的环境足迹，从而作出更加负责任的设计决策。例如，IKEA公司通过应用大数据和人工智能技术挑选环保材料，并优化产品设计，使得产品易于拆解、回收和再利用，有效减少了包装和废弃物的产生，展示了如何在设计阶段就融入绿色理念。

3.2推动生产的绿色化

智能制造系统的核心在于使用先进的信息技术和自动化技术，实现生产过程的高效和灵活性。这包括使用传感器、机器学习算法和实时数据分析来监控生产线的运行状态，及时调整生产参数以优化能源和材料使用效率。这种方法不仅能够降低生产成本，还有助于减少环境污染和资源浪费。例如，西门子的数字化工厂解决方案通过智能系统监控生产线，优化能源使用，减少浪费。清洁生产技术的应用旨在减少生产过程中的废物产生和排放。这包括采用更加环保的生产方法和材料，以及实施废物回收和再利用策略。数字技术在此过程中起到关键作用，通过精确监控和控制生产过程中的能源使用和废物排放，企业能够实现更加清洁、高效的生产模式。例如，宝钢集团通过部署高效的烟气处理系统和在线监测设备，大幅降低了