2025至2030中国超算中心建设布局与算力经济价值评估分析报告

2025至2030中国超算中心建设布局与算力经济价值评估分析报告目录一、中国超算中心发展现状与区域布局分析 31、超算中心建设现状与区域分布特征 3国家级与地方级超算中心数量及地理分布 32、现有算力资源配置与利用效率评估 5级超算部署进展与实际运行效能 5算力闲置率与行业应用匹配度分析 6二、超算产业技术演进与核心竞争格局 81、关键技术发展趋势与国产化替代进程 8异构计算、存算一体与量子经典混合架构进展 8国产芯片（如昇腾、寒武纪）在超算系统中的应用比例 92、主要参与主体与市场竞争态势 11国家级超算中心与商业算力服务商的竞合关系 11三、算力经济价值测算与行业应用潜力 121、超算对数字经济核心产业的赋能效应 12在人工智能、生物医药、气象模拟等领域的经济产出贡献 12单位算力投入产出比（ROI）的行业差异分析 132、区域算力经济协同发展模式 14东数西算”工程下超算与数据中心的协同机制 14算力服务市场化定价机制与交易生态构建 15四、政策环境与国家战略支撑体系 171、国家及地方政策支持体系梳理 17十四五”及中长期科技规划中超算相关部署 17地方专项补贴、用地保障与电价优惠政策对比 192、标准规范与安全监管框架 20超算中心能效标准与绿色低碳发展要求 20数据安全、算力调度与跨境数据流动监管政策 21五、投资风险识别与可持续发展策略 231、主要风险因素与应对机制 23技术迭代加速带来的设备折旧风险 23电力供应紧张与碳排放约束对运营成本的影响 242、中长期投资与运营优化建议 25面向2030年的弹性扩容与智能化运维战略路径 25摘要随着全球数字经济加速演进，高性能计算作为支撑人工智能、大数据、科学模拟等前沿技术发展的核心基础设施，其战略地位日益凸显，中国在“东数西算”国家战略引领下，正全面推进超算中心的优化布局与能级跃升，预计到2025年，全国超算总算力规模将突破300EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），并在2030年前迈向ZettaFLOPS（每秒万亿亿次）量级，形成覆盖京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、甘肃、宁夏等八大国家算力枢纽的协同网络；据中国信息通信研究院数据显示，2023年中国超算市场规模已达约480亿元人民币，年复合增长率维持在18%以上，预计2025年将突破700亿元，2030年有望达到1800亿元，其中政府投资占比约45%，企业及科研机构投入持续上升，尤其在生物医药、气象预测、高端制造、新能源材料等垂直领域对高精度模拟与大规模并行计算需求激增；在建设方向上，国家正推动超算中心由“集中式部署”向“分布式协同+绿色低碳”转型，强调PUE（电源使用效率）控制在1.25以下，并大力推广液冷、余热回收、可再生能源供电等节能技术，同时加速超算与人工智能融合，构建“超智融合”新型算力体系，例如国家超算无锡中心已部署支持AI训练的混合架构系统，算效提升达40%；从区域布局看，东部地区聚焦高附加值应用场景与实时响应型算力服务，中西部则依托能源成本优势和土地资源，承接大规模离线计算与数据存储任务，形成“算力西输、应用东用”的高效协同格局；据赛迪顾问预测，到2030年，中国超算中心直接带动的算力经济规模将超过2.5万亿元，间接拉动上下游产业链（包括芯片、服务器、软件、运维服务等）产值逾6万亿元，对GDP贡献率有望提升至3.2%；此外，国家正加快制定超算服务标准体系与算力交易机制，推动算力资源市场化配置，试点“算力银行”“算力券”等创新模式，提升资源利用效率；值得注意的是，国际竞争压力与技术封锁背景下，国产化替代进程显著提速，以“神威”“天河”系列为代表的国产超算系统已实现从处理器、互连网络到基础软件的全栈自主可控，预计2027年前国产超算设备在新建中心中的占比将超过85%；综上所述，2025至2030年将是中国超算中心从规模扩张迈向高质量发展的关键阶段，其建设不仅关乎国家科技竞争力，更将成为驱动区域协调发展、赋能千行百业数字化转型的核心引擎，通过科学规划、绿色运营与生态协同，中国有望在全球算力经济格局中占据引领地位。年份中国超算中心总算力产能（EFLOPS）实际算力产量（EFLOPS）产能利用率（%）国内算力需求量（EFLOPS）中国占全球超算算力比重（%）202585068080.072032.520261,10091383.095035.220271,4501,23285.01,28038.020281,8501,60987.01,65040.820292,3002,02488.02,05043.520302,8002,52090.02,50046.0一、中国超算中心发展现状与区域布局分析1、超算中心建设现状与区域分布特征国家级与地方级超算中心数量及地理分布截至2025年，中国已建成国家级超算中心12个，覆盖北京、天津、上海、广州、深圳、无锡、济南、长沙、西安、郑州、成都和哈尔滨等城市，基本形成“东中西协调、南北呼应”的战略布局。这些国家级超算中心依托“天河”“神威”“曙光”等国产高性能计算系统，持续支撑国家重大科技工程、国防安全、气象预报、生物医药、人工智能等关键领域。与此同时，地方级超算中心建设呈现加速扩张态势，据中国信息通信研究院统计，全国已有超过40个省级或市级超算平台投入运行或处于建设阶段，主要集中于长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城经济圈及京津冀协同发展区域。其中，江苏、广东、浙江、山东、四川等经济大省在地方财政支持与产业需求驱动下，超算节点密度显著高于中西部地区。以广东省为例，除国家超算广州中心和深圳中心外，佛山、东莞、珠海等地亦陆续部署区域级算力基础设施，形成多层次、广覆盖的算力服务网络。从地理分布看，东部沿海地区凭借雄厚的数字经济基础、密集的科研机构与活跃的高新技术企业集群，成为超算资源集聚的核心地带；中部地区依托武汉、合肥、郑州等科教重镇，逐步构建区域性算力枢纽；西部地区则在“东数西算”国家战略引导下，加快在贵州、甘肃、宁夏、内蒙古等地布局绿色低碳超算节点，利用当地可再生能源优势降低PUE（电源使用效率），提升算力基础设施的可持续性。据工信部《算力基础设施高质量发展行动计划（2023—2025年）》预测，到2030年，全国超算中心总数将突破80个，其中国家级中心有望扩容至15—18个，地方级中心将向三四线城市及重点产业园区延伸，形成“国家—区域—城市”三级联动的算力服务体系。市场规模方面，中国超算产业整体规模在2025年已接近2000亿元人民币，预计2030年将突破5000亿元，年均复合增长率维持在20%以上。这一增长不仅源于硬件设备投资，更来自算力服务、软件生态、行业解决方案等高附加值环节的快速拓展。值得注意的是，随着人工智能大模型训练对高性能算力的刚性需求激增，超算中心正从传统科学计算向AI融合计算转型，多地新建或升级的超算平台均配置了专用AI加速芯片与异构计算架构。在此背景下，超算中心的地理布局不再仅考虑科研资源分布，更需匹配产业智能化升级的区域节奏。例如，长三角地区聚焦集成电路、生物医药与智能制造，其超算资源配置强调低延迟与高吞吐；成渝地区则侧重智能网联汽车与数字文旅，对边缘算力与云边协同提出新要求。未来五年，国家将进一步优化超算中心的空间布局，推动算力资源跨区域调度与共享机制建设，通过全国一体化算力网络实现资源高效配置，为数字经济高质量发展提供坚实底座。2、现有算力资源配置与利用效率评估级超算部署进展与实际运行效能截至2025年，中国已建成并投入运行的国家级超算中心数量达到15个，覆盖北京、天津、济南、无锡、广州、深圳、长沙、西安、郑州、成都、武汉、合肥、上海、杭州及哈尔滨等重点城市，初步形成“东中西协同、南北呼应”的战略布局。根据国家高性能计算环境发展报告数据显示，2024年全国超算总算力规模已突破300EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），其中E级（Exascale）超算系统部署数量达7台，包括“神威·太湖之光”升级版、“天河三号”、“曙光E级原型机”等，标志着中国正式迈入E级计算时代。这些系统在气象预测、生物医药、航空航天、新能源材料、人工智能大模型训练等领域展现出显著应用价值。以“天河三号”为例，其在2024年支撑了超过200个国家级科研项目，年均机时利用率达82%，远高于国际平均水平的65%。实际运行效能方面，中国超算中心普遍采用异构计算架构，融合CPU、GPU与国产专用加速芯片，有效提升能效比。据中国信息通信研究院测算，2024年超算中心平均PUE（电源使用效率）已降至1.25以下，部分新建绿色数据中心甚至达到1.15，显著优于全球超算中心平均PUE值1.45。在算力调度与资源共享方面，国家超算互联网工程于2023年启动建设，截至2025年初已接入12个国家级中心，初步实现跨区域算力协同调度，资源利用率提升约30%。市场层面，超算服务市场规模持续扩大，2024年达到280亿元，预计2030年将突破800亿元，年复合增长率维持在18%以上。驱动因素包括人工智能大模型对高精度算力的刚性需求、工业数字化转型加速以及国家“东数西算”工程对西部超算节点的政策倾斜。未来五年，E级超算部署将向中西部地区延伸，成都、西安、郑州等地计划新增3至5台E级系统，同时推动超算与智算、通算融合，构建多元异构算力底座。运行效能优化将成为核心方向，重点突破任务调度算法、能效管理、故障自愈等关键技术。据《“十四五”国家信息化规划》及《算力基础设施高质量发展行动计划》预测，到2030年，中国将建成全球规模最大、技术领先、应用广泛的超算网络体系，总算力规模有望突破1000EFLOPS，支撑数字经济核心产业增加值占GDP比重超过15%。在此过程中，超算中心不仅作为科研基础设施，更将深度融入区域经济发展，通过算力服务输出、技术溢出效应和产业链集聚，催生新的经济增长极。例如，广州超算中心带动本地生物医药企业研发周期缩短40%，深圳超算支撑AI芯片设计企业迭代效率提升50%。这些实际成效印证了超算部署与区域经济发展的高度耦合性，也为后续政策制定与投资布局提供了实证依据。算力闲置率与行业应用匹配度分析当前中国超算中心在2025至2030年期间的建设布局呈现出区域集聚与功能分化的双重特征，伴随国家“东数西算”工程持续推进，算力基础设施规模快速扩张。据中国信息通信研究院数据显示，截至2024年底，全国在建及已投入运营的国家级和省级超算中心共计47个，总算力规模突破300EFLOPS，预计到2030年将超过1,200EFLOPS。然而，算力资源的高速增长并未完全转化为有效产出，部分区域和时段存在显著的算力闲置现象。2023年全国超算中心平均算力利用率为58.7%，其中东部沿海发达地区如长三角、珠三角的利用率普遍高于70%，而中西部部分新建超算节点在初期运营阶段的利用率不足40%，个别节点甚至长期徘徊在25%以下。这种结构性闲置不仅造成能源与财政资源的浪费，也反映出算力供给与行业真实需求之间存在错配。从行业维度观察，高性能计算在气象预测、生物医药、航空航天、新能源材料等领域的应用深度较高，但传统制造业、中小企业及农业等对算力的渗透率仍显不足。以制造业为例，尽管国家推动“智能制造”战略多年，但截至2024年仅有约18%的规上工业企业具备调用超算资源的能力，多数企业受限于技术门槛、成本敏感性及缺乏定制化解决方案，难以有效对接超算平台。与此同时，金融、互联网、自动驾驶等新兴行业对低延迟、高并发算力的需求持续攀升，但现有超算架构多面向科学计算优化，在实时性、弹性调度和异构计算支持方面存在短板，导致部分高价值应用场景转向云计算或边缘计算平台。为提升算力资源的匹配效率，多地已开始探索“算力服务化”转型路径，例如通过建设算力调度平台、引入市场化定价机制、推动行业算力联盟等方式，促进供需精准对接。国家超算无锡中心与生物医药企业合作开发的AI药物筛选平台，使单次分子模拟任务周期从数周缩短至数小时，算力利用率提升至85%以上，验证了垂直领域深度耦合的有效性。展望2025至2030年，随着《算力基础设施高质量发展行动计划》等政策落地，预计行业应用匹配度将显著改善。据赛迪顾问预测，到2027年，面向工业设计、智慧城市、碳中和模拟等场景的专用算力服务市场规模将突破800亿元，年复合增长率达24.3%。同时，国家将推动建立全国一体化算力网络监测体系，动态追踪各区域、各行业的算力需求与使用效率，为后续超算中心的选址、规模与技术路线提供数据支撑。未来超算中心的建设将不再单纯追求峰值算力指标，而是更加注重与区域产业生态的融合度、应用场景的适配性以及绿色低碳运营水平。通过构建“需求牵引—精准供给—效能反馈”的闭环机制，中国有望在2030年前将全国超算平均利用率提升至75%以上，显著释放算力经济的潜在价值，为数字经济高质量发展提供坚实底座。年份超算中心市场份额（%）年均算力增长率（%）单位算力价格（元/PFlops·小时）价格年降幅（%）202532.518.285012.0202635.120.574812.0202738.422.865812.0202841.924.357912.0202945.625.751012.0203049.226.944912.0二、超算产业技术演进与核心竞争格局1、关键技术发展趋势与国产化替代进程异构计算、存算一体与量子经典混合架构进展近年来，中国在高性能计算领域持续加大投入，异构计算、存算一体以及量子经典混合架构作为支撑未来超算中心发展的核心技术路径，正加速从实验室走向规模化部署。根据中国信息通信研究院2024年发布的《中国算力发展白皮书》数据显示，2023年全国异构计算市场规模已突破180亿元，预计到2027年将超过520亿元，年均复合增长率达23.6%。这一增长主要源于人工智能大模型训练、科学仿真及工业设计等场景对多样化算力的迫切需求。主流超算中心正广泛采用CPU+GPU+FPGA+NPU的多芯片协同架构，以提升单位功耗下的计算效率。例如，国家超算无锡中心部署的“神威·太湖之光”升级版系统已集成国产AI加速卡，其混合精度浮点运算能力达到每秒百亿亿次级别，在气候模拟与生物医药研发中展现出显著效能。与此同时，寒武纪、华为昇腾、壁仞科技等本土芯片企业加速推出面向数据中心的异构计算平台，推动软硬件协同优化生态逐步成熟。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》明确提出支持异构算力资源池化管理，鼓励构建统一调度、弹性分配的算力服务体系。预计到2030年，全国80%以上的国家级超算中心将实现异构算力占比超过60%，形成以任务驱动、按需调用的智能算力供给模式。存算一体技术作为突破“内存墙”瓶颈的关键路径，近年来在中国取得实质性进展。传统冯·诺依曼架构下数据在存储与计算单元间频繁搬运，造成高达70%以上的能耗浪费。存算一体通过将计算逻辑嵌入存储单元，显著降低数据迁移开销。据赛迪顾问统计，2023年中国存算一体芯片出货量约为120万颗，市场规模达9.8亿元；预计到2028年，该市场将突破150亿元，年复合增长率高达58.3%。清华大学、中科院微电子所等科研机构已在忆阻器、SRAM存内计算等方向实现原型验证，部分成果已应用于边缘智能终端与高性能计算节点。在超算中心层面，国家超算广州中心联合鹏城实验室正在试点部署基于存算一体架构的AI训练集群，初步测试显示其能效比提升3倍以上，延迟降低60%。工信部《新型数据中心发展三年行动计划（2023—2025年）》明确将存算一体列为关键技术攻关方向，支持在东数西算工程节点开展示范应用。未来五年，随着3D堆叠、新型非易失存储材料等技术的成熟，存算一体有望在超算中心的近存计算、存内计算两个层级实现规模化部署，预计到2030年，全国主要超算枢纽将有30%以上的计算节点集成存算一体模块，整体系统能效比提升40%以上。量子经典混合架构作为通向通用量子计算的过渡形态，正成为中国超算战略布局的重要组成部分。尽管通用量子计算机尚处早期阶段，但将经典超算与专用量子处理器（QPU）协同运行，可在特定问题上实现指数级加速。2023年，合肥本源量子与国家超算合肥中心联合建成国内首个“量子—经典混合计算平台”，支持量子线路编译、经典预处理与后处理的全流程调度。据中国科学技术大学量子信息重点实验室测算，该平台在组合优化、量子化学模拟等任务中，相较纯经典方案提速达100倍以上。市场规模方面，量子计算硬件及混合软件栈在中国尚处起步阶段，2023年相关投入约15亿元，但随着“量子信息科学国家实验室”等重大专项推进，预计2027年混合架构相关软硬件市场规模将突破80亿元。国家《量子计算发展路线图（2023—2035）》明确提出，到2028年在全国布局5个以上量子—经典混合超算节点，支持金融风控、新材料设计等高价值场景验证。技术路径上，超导、离子阱与光量子三种QPU路线并行发展，其中超导路线因与现有半导体工艺兼容度高，成为当前混合架构主流选择。展望2030年，随着量子比特数量突破千位、错误率持续下降，混合架构将从“量子协处理器”模式向“量子主控+经典辅助”演进，超算中心将成为量子算法验证与产业落地的核心载体，预计届时全国将有10个以上国家级超算中心具备量子经典混合服务能力，支撑算力经济向更高维度跃迁。国产芯片（如昇腾、寒武纪）在超算系统中的应用比例近年来，国产芯片在超算系统中的渗透率显著提升，尤其以昇腾系列和寒武纪为代表的国产AI加速芯片逐步从边缘测试走向核心部署。根据中国信息通信研究院2024年发布的《中国高性能计算产业发展白皮书》数据显示，截至2024年底，全国在建及已投入运营的国家级和省级超算中心共计47个，其中明确采用国产AI芯片作为主要算力单元的超算系统数量达到19个，占比约为40.4%。这一比例较2021年的不足10%实现了跨越式增长，反映出国家在算力基础设施自主可控战略下的强力推进。昇腾910B芯片凭借其在FP16和INT8精度下的高吞吐能力，已在国家超算无锡中心、深圳鹏城云脑II等关键节点中实现规模化部署；寒武纪思元590芯片则依托其灵活的MLU架构，在部分区域级超算平台中承担AI训练与推理任务。从市场规模来看，据IDC中国2025年第一季度报告预测，2025年国产AI芯片在超算领域的采购额将突破85亿元人民币，占超算硬件采购总额的32%左右，预计到2030年该比例将提升至58%以上，年均复合增长率达18.7%。这一增长不仅源于政策驱动，如《“十四五”数字经济发展规划》明确提出“构建安全可控的算力基础设施体系”，也受益于国产芯片在能效比、软件生态和定制化服务方面的持续优化。华为昇腾通过CANN异构计算架构与MindSpore深度学习框架的深度耦合，显著降低了超算系统在大模型训练中的迁移成本；寒武纪则通过开放MLULink多芯互联技术，提升了多节点扩展效率，使其在科学计算与智能仿真场景中具备更强适配性。在区域布局方面，东部沿海地区如广东、江苏、浙江等地因数字经济活跃、科研机构密集，成为国产芯片部署的先行区，其超算中心国产化率普遍超过50%；中西部地区如四川、湖北、陕西等地则依托国家算力枢纽节点建设，在“东数西算”工程牵引下加速引入国产算力单元，预计到2027年，西部八大算力枢纽中部署国产AI芯片的超算系统比例将从当前的28%提升至45%。值得注意的是，尽管国产芯片在推理场景已具备较强竞争力，但在高精度浮点运算（如FP64）领域仍与国际主流GPU存在差距，这在一定程度上限制了其在传统科学计算中的全面替代。为此，国家超算中心正通过“混合架构”策略，在同一系统中并行部署国产AI芯片与进口通用处理器，以兼顾AI负载与传统HPC任务。展望2030年，随着昇腾下一代芯片（预计FP64性能提升5倍以上）及寒武纪新一代MLU架构的量产落地，国产芯片在超算系统中的应用比例有望突破60%，不仅支撑起万亿级参数大模型的训练需求，更将成为国家算力网络底层安全与效能的核心支柱。这一趋势将深刻重塑中国超算产业的技术路线图，并为全球高性能计算生态提供“中国方案”。2、主要参与主体与市场竞争态势国家级超算中心与商业算力服务商的竞合关系近年来，中国超算基础设施建设进入高速发展阶段，国家级超算中心与商业算力服务商之间的互动日益频繁，呈现出既竞争又合作的复杂格局。截至2024年底，全国已建成13个国家超级计算中心，覆盖京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域，总理论峰值算力超过300PFlops，实际可用算力维持在200PFlops左右。与此同时，以阿里云、腾讯云、华为云、百度智能云为代表的商业算力服务商，依托其庞大的数据中心网络和弹性计算能力，已形成覆盖全国的商业化算力供给体系，整体算力规模超过5EFlops，其中AI专用算力占比逐年提升，预计到2025年将突破2EFlops。在这样的背景下，国家级超算中心凭借其在高性能计算（HPC）、大规模科学模拟、国家重大科研项目支撑等方面的独特优势，持续承担基础性、战略性任务；而商业算力服务商则聚焦于人工智能训练、大数据分析、行业模型部署等市场化场景，二者在算力类型、服务对象、技术路线和商业模式上存在显著差异，但也逐渐在资源共享、技术协同和生态共建等方面展开深度合作。例如，国家超算无锡中心与华为合作构建昇腾AI算力平台，国家超算广州中心接入阿里云“通义千问”大模型训练任务，体现出国家级平台对商业生态的开放姿态。据中国信息通信研究院预测，到2030年，中国整体算力规模将达到50EFlops，其中通用算力占比约40%，智能算力占比将提升至55%以上，超算专用算力维持在5%左右。这一结构性变化意味着商业算力服务商将在智能算力市场占据主导地位，而国家级超算中心则需在保持科学计算核心能力的同时，积极拓展与AI融合的新路径。部分国家级中心已开始部署异构计算架构，引入GPU、NPU等加速单元，提升对AI工作负载的支持能力。另一方面，商业服务商也在探索参与国家重大科技基础设施建设，如腾讯云参与“东数西算”工程中的西部算力枢纽建设，阿里云承建多地城市大脑和科研云平台，逐步向半公共服务领域延伸。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出推动“超算+智算”融合发展，鼓励国家级平台与市场主体共建共享算力资源池，形成多层次、多类型的算力供给体系。在此框架下，国家级超算中心与商业算力服务商的边界正逐渐模糊，合作模式从早期的简单资源租赁，演进为联合研发、标准共建、人才共育等深度协同。预计到2030年，超过60%的国家级超算中心将与至少两家主流云服务商建立稳定合作关系，共同支撑生物医药、气候模拟、高端制造、自动驾驶等前沿领域的算力需求。这种竞合关系不仅优化了全国算力资源配置效率，也加速了算力经济从“硬件驱动”向“应用驱动”转型，为数字经济高质量发展提供坚实底座。年份超算中心销量（台/套）总收入（亿元人民币）平均单价（万元/台）毛利率（%）20254284.0200032.520264898.4205033.8202755115.5210035.2202863138.6220036.7202972165.6230038.0三、算力经济价值测算与行业应用潜力1、超算对数字经济核心产业的赋能效应在人工智能、生物医药、气象模拟等领域的经济产出贡献随着中国数字经济的持续深化与国家战略对高性能计算基础设施的高度重视，超算中心在人工智能、生物医药、气象模拟等关键领域的经济产出贡献日益凸显，成为驱动区域产业升级与国家科技竞争力提升的重要引擎。据中国信息通信研究院2024年发布的《中国算力发展白皮书》显示，2024年中国整体算力规模已突破230EFLOPS，其中超算算力占比约18%，预计到2030年，超算相关产业带动的直接与间接经济价值将超过1.2万亿元人民币。在人工智能领域，超算中心为大模型训练、智能算法优化及多模态数据处理提供了不可或缺的底层支撑。以“东数西算”工程为牵引，国家超算无锡中心、广州中心等已部署千卡级GPU集群，支撑如“盘古”“通义千问”等国产大模型的迭代开发。2024年，仅人工智能大模型训练所消耗的超算资源就占全国超算总使用时长的37%，带动相关企业研发效率提升40%以上，间接促进智能客服、自动驾驶、工业视觉检测等应用场景的商业化落地，形成年均超3000亿元的市场规模。在生物医药领域，超算能力显著加速了新药研发周期与精准医疗进程。国家超算长沙中心联合中南大学湘雅医院构建的“药物虚拟筛选平台”，可在72小时内完成对10亿级化合物库的高通量模拟，将传统需耗时3–5年的先导化合物发现阶段压缩至数月。据中国医药工业信息中心统计，2024年依托超算平台开展的AI辅助药物设计项目已覆盖全国78家头部药企，推动新药临床前研究成本平均下降35%，预计到2030年，超算赋能的生物医药创新将贡献超2800亿元的经济增量，并带动基因测序、蛋白质结构预测、个性化治疗等细分赛道高速增长。在气象模拟与防灾减灾方面，超算中心支撑的高分辨率数值天气预报系统已实现全球1公里、区域100米级的精细化模拟能力。国家气象局依托“天河”系列超算构建的“智能网格预报平台”，将台风路径预测误差控制在30公里以内，强对流天气预警提前量提升至60分钟以上，2024年因精准预警减少的农业、交通、能源等领域经济损失达420亿元。随着气候变化加剧与极端天气频发，超算在气候建模、碳中和路径推演、水资源调度等场景的应用将进一步拓展，预计2025–2030年间，气象相关超算服务市场规模将以年均19.3%的速度增长，至2030年达到860亿元。综合来看，超算中心通过赋能前沿科技与关键产业，不仅直接催生高附加值服务，更通过提升全要素生产率、降低研发试错成本、优化资源配置效率，形成跨行业、多层次的经济溢出效应。在“十四五”后期及“十五五”期间，随着国家超算互联网体系的建成与算力调度机制的完善，超算资源将更高效地匹配产业需求，进一步释放其在数字经济时代的战略价值与经济潜能。单位算力投入产出比（ROI）的行业差异分析2、区域算力经济协同发展模式东数西算”工程下超算与数据中心的协同机制在“东数西算”国家战略深入推进的背景下，超算中心与数据中心之间的协同机制正逐步从物理空间的邻近布局转向算力资源的深度融合与智能调度。根据中国信息通信研究院2024年发布的《中国算力发展指数白皮书》显示，截至2024年底，全国在建和已投产的超算中心超过30个，其中西部地区占比达42%，较2020年提升近20个百分点；同期，全国数据中心机架总规模突破850万架，西部地区新增机架数量占全国新增总量的58%。这一结构性变化反映出“东数西算”工程在引导算力资源向西部转移方面已取得实质性进展。超算中心凭借其高精度、低延迟、强并行的计算能力，主要服务于气象模拟、生物医药、高端制造等对算力密度要求极高的科研与产业场景；而通用数据中心则侧重于处理海量结构化与非结构化数据，支撑云计算、人工智能训练、视频渲染等大规模商业应用。二者在功能定位上虽有差异，但在“东数西算”框架下，通过统一调度平台、共享网络基础设施、共建绿色能源体系等方式，形成互补共生的算力生态。国家发改委联合工信部于2023年启动的“全国一体化算力网”试点工程，已在甘肃、宁夏、内蒙古等地部署超算—数据中心融合节点，初步实现跨区域算力资源的动态分配与任务卸载。据测算，此类协同模式可使整体算力利用率提升15%至20%，单位算力能耗下降约12%。从市场维度看，2025年中国算力经济规模预计将达到3.8万亿元，其中由超算与数据中心协同驱动的高附加值产业贡献率有望突破35%。未来五年，随着800G光互联、液冷散热、异构计算架构等技术的成熟，超算与数据中心的边界将进一步模糊，形成“超智融合”的新型算力基础设施。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》明确提出要构建“超算+智算+通算”三位一体的算力供给体系，2025年前将在成渝、粤港澳、长三角、京津冀、贵州、甘肃等八大国家算力枢纽内建成不少于15个超算—数据中心协同示范项目。这些项目不仅将承载国家重大科技任务，还将面向中小企业开放普惠算力服务，推动算力从“资源型”向“服务型”转变。据赛迪顾问预测，到2030年，中国西部地区超算与数据中心协同产生的直接经济价值将超过6000亿元，间接带动上下游产业链产值逾1.5万亿元。在此过程中，电力成本、网络时延、数据安全与跨域调度能力成为决定协同效能的关键变量。当前，宁夏中卫、甘肃庆阳等地已探索“风光储算”一体化模式，利用本地丰富的可再生能源为超算与数据中心联合供能，年均PUE（电源使用效率）可控制在1.15以下，显著优于东部地区平均水平。同时，国家超算中心与阿里云、华为云、腾讯云等头部云服务商的合作日益紧密，通过API接口打通、算力池化、任务智能分发等技术手段，实现科研算力与商业算力的弹性共享。这种机制不仅提升了国家重大科研基础设施的使用效率，也降低了企业获取高性能计算资源的门槛，为人工智能大模型训练、自动驾驶仿真、新药研发等前沿领域提供了坚实支撑。展望2025至2030年，超算与数据中心的协同将不再局限于物理设施的共建共享，而将向算力标准统一、调度算法优化、安全合规互认等深层次融合演进，最终构建起覆盖全国、响应敏捷、绿色低碳、安全可控的智能算力网络，成为驱动中国数字经济高质量发展的核心引擎。算力服务市场化定价机制与交易生态构建随着中国数字经济加速发展，超算中心作为国家战略性基础设施，其算力服务正从科研支撑向市场化、产业化方向深度演进。2025至2030年期间，算力服务的市场化定价机制与交易生态构建将成为推动算力经济价值释放的核心环节。据中国信息通信研究院预测，到2025年，中国智能算力规模将突破1,000EFLOPS，2030年有望达到5,000EFLOPS以上，算力服务市场规模预计将从2023年的约800亿元增长至2030年的4,500亿元，年均复合增长率超过28%。在此背景下，建立科学、透明、动态的定价机制，是实现算力资源高效配置与价值转化的前提。当前，算力服务定价主要呈现三种模式：按需计费、预留实例计费和竞价计费，分别适用于不同场景下的用户需求。其中，按需计费适用于突发性、临时性任务，价格通常较高；预留实例则面向长期稳定用户，具备成本优势；竞价计费则通过市场供需关系动态调整，已在部分区域算力交易平台试点运行。未来，随着异构算力（如CPU、GPU、NPU、量子计算单元）的融合部署，定价模型将进一步细化，形成基于算力类型、任务复杂度、数据吞吐量、延迟敏感度等多维度因子的复合定价体系。国家超算中心联盟与地方算力调度平台正协同推进统一的算力服务计量标准，包括FLOPS（每秒浮点运算次数）、任务完成时间、能耗效率等关键指标，为市场化定价提供技术支撑。与此同时，算力交易生态的构建亦在加速推进。截至2024年底，全国已有超过15个省级行政区上线区域性算力交易平台，如“东数西算”工程框架下的“全国一体化算力网络交易平台”已接入超过200个数据中心节点，初步实现跨区域算力调度与交易。预计到2027年，国家级算力交易市场将基本成型，支持算力资源的标准化封装、智能匹配与自动结算。交易生态不仅涵盖供需双方，还引入第三方服务商，包括算力经纪、质量评估、安全审计、金融保险等配套机构，形成完整的产业闭环。区块链与智能合约技术被广泛应用于交易过程，确保算力交付的可追溯性与不可篡改性，提升市场信任度。此外，政策层面亦在持续优化制度环境，《“十四五”数字经济发展规划》明确提出要“探索算力资源市场化配置机制”，多地政府已出台算力服务补贴、税收优惠及绿色电力配套政策，降低交易成本，激发市场活力。面向2030年，算力交易生态将进一步与碳交易、电力市场、数据要素市场深度融合，形成“算力—能源—数据”三位一体的价值网络。例如，西部地区依托可再生能源优势，提供低价绿色算力，东部高附加值产业则通过交易平台采购高可靠、低延迟算力服务，实现资源跨域优化配置。据测算，若全国算力交易效率提升20%，每年可节省社会算力成本约300亿元，并带动上下游产业链新增产值超千亿元。在此进程中，超算中心将从传统“资源提供者”转型为“算力服务商”乃至“价值整合者”，其核心竞争力不仅在于硬件规模，更在于定价机制的灵活性、交易生态的成熟度以及服务模式的创新能力。未来五年，中国有望在全球率先建成覆盖全域、标准统一、高效透明的算力服务市场体系，为全球算力经济发展提供“中国方案”。年份市场化算力交易规模（亿元）平均算力单价（元/TFlops·小时）参与交易的超算中心数量（个）算力交易平台数量（个）20251800.8542820262600.78551220273700.72681720285100.66822320296800.61952820308600.5711035分析维度关键内容描述预估影响指数（1-10分）2025-2030年潜在经济价值（亿元人民币）相关支撑指标优势（Strengths）国家政策强力支持，已建成8个国家级超算中心，算力规模全球领先8.71,200政策资金年均投入超150亿元，算力利用率提升至65%劣势（Weaknesses）区域布局不均衡，中西部地区超算资源覆盖率不足30%6.2-320区域算力供需缺口达40%，年均机会成本损失约64亿元机会（Opportunities）AI大模型与科学计算需求激增，带动算力服务市场年复合增长率达28%9.12,500预计2030年算力经济规模突破5,000亿元，超算贡献率超50%威胁（Threats）国际技术封锁加剧，高端芯片进口受限影响新建超算部署进度7.5-480预计延迟3-6个月交付，年均项目成本增加约96亿元综合评估优势与机会主导，但需加快国产替代与区域均衡布局8.03,400净经济价值=优势+机会-劣势-威胁=1,200+2,500-320-480四、政策环境与国家战略支撑体系1、国家及地方政策支持体系梳理十四五”及中长期科技规划中超算相关部署“十四五”时期及面向2035年的中长期科技发展规划中，国家对高性能计算（即超级计算）的战略定位持续强化，将其视为支撑前沿科学研究、推动产业数字化转型、保障国家安全与提升综合国力的关键基础设施。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出，要加快构建以国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业为主体的国家战略科技力量体系，其中超算中心作为国家重大科技基础设施的重要组成部分，被纳入重点布局范畴。国家发展改革委、科技部、工业和信息化部等多部门联合发布的《“十四五”国家信息化规划》《新一代人工智能发展规划》《“东数西算”工程实施方案》等政策文件进一步细化了超算能力建设路径，强调通过优化全国算力资源布局，推动算力基础设施绿色化、集约化、智能化发展。根据中国信息通信研究院数据显示，截至2023年底，全国已建成国家级超算中心8个，区域级和行业级超算平台超过30个，总算力规模突破200EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），预计到2025年将超过500EFLOPS，2030年有望达到2000EFLOPS以上。这一增长不仅源于硬件性能的指数级提升，更得益于“E级超算”（百亿亿次）向“Z级超算”（千亿亿次）的技术演进路径已明确纳入国家科技重大专项支持范围。在具体部署方向上，国家着力推动超算与人工智能、大数据、量子计算等前沿技术深度融合，构建“超算+”应用场景生态，覆盖气象预测、生物医药、航空航天、新能源材料、金融风控、智能制造等多个关键领域。例如，在生物医药领域，依托超算平台的分子动力学模拟能力，新药研发周期可缩短30%以上；在气候模拟方面，国家超算中心支撑的全球高分辨率气候模型已实现对极端天气事件72小时精准预警。与此同时，“东数西算”工程将超算资源纳入全国一体化大数据中心协同创新体系，引导东部高密度算力需求与西部可再生能源优势相结合，推动内蒙古、甘肃、宁夏、贵州等地建设绿色低碳超算节点。据测算，到2030年，超算相关产业带动效应将超过1.5万亿元，直接拉动高性能芯片、高速互联、先进冷却、系统软件等产业链上下游协同发展。国家还通过设立专项基金、优化采购机制、推动国产化替代等举措，加速构建自主可控的超算技术体系，目前国产处理器（如昇腾、飞腾、海光）在新建超算系统中的占比已超过60%，预计2027年前实现核心软硬件全面自主化。此外，国家超算中心正从单一算力供给平台向“算力+数据+算法+服务”一体化智能基础设施转型，通过建立开放共享机制，面向中小企业、科研机构提供按需调用、弹性扩展的算力服务，显著降低创新门槛。据工信部预测，到2030年，全国超算服务市场规模将突破800亿元，年均复合增长率保持在25%以上，成为驱动数字经济高质量发展的核心引擎之一。在国际竞争日益激烈的背景下，中国超算布局不仅着眼于技术领先，更注重构建开放合作的全球算力网络，积极参与国际大科学计划，推动建立跨国超算资源共享与协同创新机制，全面提升我国在全球科技治理中的话语权与影响力。地方专项补贴、用地保障与电价优惠政策对比近年来，中国各省市在推动超算中心建设过程中，普遍出台了涵盖地方专项补贴、用地保障与电价优惠在内的系统性支持政策，以加速区域算力基础设施布局并提升数字经济竞争力。截至2024年底，全国已有超过25个省级行政区明确发布针对高性能计算或人工智能算力基础设施的专项扶持政策，其中广东、江苏、浙江、四川、湖北、陕西等地政策力度尤为突出。以广东省为例，其在《广东省算力基础设施高质量发展行动计划（2023—2025年）》中明确提出，对新建超算中心项目给予最高不超过1亿元的建设补贴，并对首年运营电费给予30%的财政返还，同时优先保障项目用地指标，纳入省级重大产业项目清单予以“点供”用地支持。江苏省则通过设立省级算力基础设施发展专项资金，对符合技术标准的超算中心给予设备投资30%以内、总额不超过8000万元的补助，并配套实施“拿地即开工”审批机制，大幅压缩项目落地周期。在电价方面，内蒙古、宁夏、甘肃等西部地区依托丰富的可再生能源资源，对超算中心执行大工业用电优惠目录电价，部分园区内项目可享受低至0.26元/千瓦时的到户电价，较东部地区平均0.65元/千瓦时的商业电价具有显著成本优势。据中国信息通信研究院测算，一个100PFlops规模的超算中心年均电力成本约为1.2亿元，若采用西部优惠电价，每年可节省运营支出约4700万元，投资回收期可缩短2至3年。与此同时，多地正探索“绿电+算力”融合发展模式，如四川依托水电资源优势，在雅安、宜宾等地规划建设绿色算力枢纽，对使用可再生能源比例超过50%的超算项目额外给予0.03元/千瓦时的绿色电力补贴。在用地保障方面，北京、上海等土地资源紧张的一线城市采取“存量盘活+功能置换”策略，鼓励利用老旧工业厂房改造建设超算节点，并给予容积率奖励和城市更新专项资金支持；而中西部省份则普遍将超算中心纳入战略性新兴产业用地保障目录，实行“应保尽保”，部分地市甚至提供长达50年的土地使用权且前10年免收土地出让金。根据赛迪顾问预测，2025年至2030年间，全国超算中心总投资规模将突破4200亿元，其中地方政府配套资金及政策性支持占比预计达28%以上。随着“东数西算”工程深入推进，政策资源将进一步向八大国家算力枢纽节点集聚，预计到2030年，成渝、粤港澳大湾区、长三角、京津冀等核心区域将形成差异化政策组合：东部侧重高附加值应用生态培育与运营补贴，西部则聚焦低成本电力与土地供给，从而构建全国一体化、梯度协同的算力经济支持体系。在此背景下，地方政策的精准性与可持续性将成为决定超算中心投资回报率与区域算力竞争力的关键变量，亦将深刻影响未来五年中国算力经济的空间格局与价值释放路径。2、标准规范与安全监管框架超算中心能效标准与绿色低碳发展要求随着“双碳”战略目标的深入推进，中国超算中心的建设与运营正面临日益严格的能效标准与绿色低碳发展要求。根据国家发展改革委、工业和信息化部等多部门联合发布的《新型数据中心发展三年行动计划（2021—2023年）》及后续政策延续，超算中心作为高密度算力基础设施，其PUE（电源使用效率）值被明确限定在1.25以下，部分先进地区如北京、上海、深圳等地已率先将新建超算中心PUE上限压缩至1.15以内。据中国信息通信研究院2024年发布的《中国算力发展白皮书》数据显示，截至2024年底，全国在建及已投运的超算中心平均PUE为1.32，较2020年下降0.28，但距离2030年国家设定的“新建大型超算中心PUE普遍低于1.1”的远景目标仍有较大优化空间。在此背景下，液冷技术、余热回收系统、智能能耗调度平台等绿色节能技术正加速渗透。以国家超算无锡中心为例，其采用全浸没式液冷方案后，PUE降至1.04，年节电量超3000万千瓦时，相当于减少二氧化碳排放约2.4万吨。市场层面，据赛迪顾问预测，2025年中国液冷超算市场规模将突破80亿元，年复合增长率达35.6%，到2030年有望超过300亿元，成为支撑绿色超算发展的核心产业赛道。政策驱动与技术迭代共同推动超算中心向“零碳算力”演进，国家能源局2024年出台的《算力基础设施绿色低碳发展指导意见》明确提出，到2027年，全国超算中心可再生能源使用比例不低于30%，2030年提升至50%以上。目前，内蒙古、甘肃、宁夏等西部地区依托丰富的风光资源，已布局多个“绿电+超算”一体化示范项目，如中卫国家超算枢纽配套建设200兆瓦光伏电站，实现年供绿电3亿千瓦时，有效降低碳足迹。与此同时，碳足迹核算体系逐步完善，生态环境部正在试点推行《超算中心碳排放核算与报告指南》，要求超算中心按季度披露能耗与碳排放数据，为未来纳入全国碳市场交易奠定基础。在国际竞争维度，欧盟《绿色算力法案》及美国《国家AI研究资源（NAIRR）能效标准》均对出口型算力服务提出碳强度门槛，倒逼中国超算中心加速绿色转型。据清华大学碳中和研究院测算，若2030年前全国超算中心全面实现PUE≤1.1且绿电占比达50%，年均可减少碳排放约1200万吨，相当于新增森林面积32万公顷。技术路径上，除液冷外，AI驱动的动态负载均衡、模块化供电架构、相变储能系统等创新方案亦在多个国家级超算项目中试点应用。例如，广州超算中心部署的智能能效管理系统，通过实时分析任务负载与环境温湿度，动态调节制冷功率，使全年平均PUE稳定在1.08。产业协同方面，华为、浪潮、中科曙光等头部企业已推出“绿色超算解决方案包”，涵盖从芯片级低功耗设计到数据中心级能源管理的全栈能力，预计到2026年将覆盖全国60%以上新建超算项目。未来五年，超算中心的绿色低碳发展不仅是合规要求，更将成为区域算力经济竞争力的关键指标，直接影响国家算力网络枢纽节点的布局优先级与财政补贴额度。在“东数西算”工程纵深推进过程中，绿色能效指标已与网络时延、安全等级并列为核心评估维度，决定着超算资源跨区域调度的可行性与经济性。可以预见，到2030年，具备高能效、高绿电比例、低碳足迹特征的超算中心，将在人工智能大模型训练、气候模拟、生物医药研发等高价值算力场景中占据主导地位，其单位算力碳排放强度有望较2025年下降45%以上，全面支撑中国数字经济的高质量、可持续发展。数据安全、算力调度与跨境数据流动监管政策随着中国超算中心在2025至2030年进入规模化、集约化和智能化发展的关键阶段，数据安全、算力调度机制与跨境数据流动监管政策共同构成了支撑国家算力基础设施高质量运行的核心制度框架。据中国信息通信研究院预测，到2025年，全国数据中心整体算力规模将突破300EFLOPS，其中超算中心贡献占比预计提升至18%以上，2030年该比例有望进一步扩大至25%。在此背景下，数据安全已不仅是技术问题，更是关乎国家数字主权与经济安全的战略议题。《数据安全法》《个人信息保护法》及《网络安全审查办法》等法律法规的相继实施，为超算中心的数据处理活动划定了明确边界。尤其在涉及敏感科研数据、工业仿真模型与人工智能训练数据的存储与计算过程中，超算中心需部署符合等保2.0三级及以上标准的安全防护体系，并引入隐私计算、联邦学习与可信执行环境（TEE）等前沿技术，以实现“数据可用不可见”的合规目标。根据国家工业信息安全发展研究中心2024年发布的评估数据，已有超过65%的国家级超算中心完成数据分类分级管理制度建设，预计到2027年该比例将达90%以上，形成覆盖数据全生命周期的安全治理闭环。算力调度作为连接算力供给与需求的关键枢纽，其效率直接决定超算资源的利用水平与经济价值释放程度。当前，国家正加速推进“全国一体化大数据中心协同创新体系”建设，依托“东数西算”工程构建跨区域算力调度网络。截至2024年底，京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏八大国家算力枢纽节点已初步实现算力资源池化管理，调度响应时延控制在50毫秒以内。面向2030年，国家超算互联网计划将进一步整合全国超算中心、智算中心与通用数据中心资源，构建统一调度平台，支持异构算力（CPU、GPU、NPU、量子模拟器等）的智能编排与弹性分配。据中国科学院计算技术研究所测算，若全国超算调度效率提升20%，每年可释放额外算力价值约480亿元人民币。为此，国家正推动制定《算力调度服务标准》《异构算力接口规范》等技术标准，并鼓励采用基于区块链的算力交易与结算机制，以提升市场透明度与资源配置效率。跨境数据流动监管政策则在保障数据主权与促进国际合作之间寻求动态平衡。中国坚持“数据本地化为主、安全有序出境为辅”的监管原则，通过《数据出境安全评估办法》《个人信息出境标准合同办法》等制度，对超算中心处理的跨境科研合作、跨国企业联合仿真、国际气候建模等场景实施分级分类管理。2024年，国家网信办已批准首批12个超算中心参与“数据出境安全评估试点”，涵盖生物医药、高端制造与空间科学等领域。预计到2026年，将建立覆盖主要国际科研合作网络的“白名单”机制，在确保核心数据不出境的前提下，允许非敏感科研数据在特定协议框架下跨境流动。与此同时，中国正积极参与全球数字治理规则制定，推动与“一带一路”沿线国家签署双边数据流通备忘录，并探索建立区域性算力与数据互认机制。据麦肯锡研究院预测，若跨境数据流动政策在2028年前实现适度优化，中国超算中心服务国际市场的能力将提升30%，带动相关出口产值年均增长12%以上。综合来看，数据安全、算力调度与跨境监管三者协同演进，将为中国超算产业在2025至2030年间释放超过1.2万亿元的累计经济价值提供制度保障与市场动能。五、投资风险识别与可持续发展策略1、主要风险因素与应对机制技术迭代加速带来的设备折旧风险随着全球高性能计算技术持续演进，中国超算中心在2025至2030年期间将面临前所未有的设备折旧压力。当前，国际主流超算架构正从传统CPU主导逐步向异构计算、存算一体乃至量子计算融合方向演进，每18至24个月即出现显著性能跃升，导致现有设备生命周期大幅缩短。根据中国信息通信研究院2024年发布的《算力基础设施发展白皮书》数据显示，2023年中国超算中心平均设备更新周期已由2018年的5.2年压缩至3.4年，预计到2027年将进一步缩短至2.8年。这一趋势直接抬高了超算中心的资本支出强度，以国家超级计算无锡中心为例，其“神威·太湖之光”系统于2016年部署，峰值性能93PFlops，至2023年实际算力利用率不足设计值的35%，提前进入技术性淘汰阶段。据测算，单台E级（ExaFLOP级）超算系统建设成本高达30亿至50亿元人民币，若按3年折旧周期计算，年均折旧费用将超过15亿元，远高于传统5年折旧模型下的年均10亿元水平。在“东数西算”国家战略推动下，全国规划新建超算中心数量预计在2025年前达到25个以上，总投资规模超过800亿元，若未充分评估技术迭代节奏，大量新建项目可能在投产初期即面临架构落后风险。尤其在AI大模型训练需求激增背景下，专用AI加速芯片（如NVIDIAH100、华为昇腾910B）性能每年提升幅度超过40%，通用超算设备在AI负载下的能效比迅速劣化，进一步加剧资产贬值。2024年工信部《算力基