关于工业互联网平台赋能制造业碳排放效率提升的研究：基于数字技术可得性

这对更清洁的工业为何重要

工厂生产我们所依赖的产品，但它们也消耗大量能源并排放大量二氧化碳。本文探讨将工厂连接到强大的线上工业平台，如何帮助其更明智地使用能源、减少碳排放，同时保持竞争力。文章考察了企业、政府与数字平台如何协同，使更清洁的生产成为更简单、更聪明的选择，而不仅仅是额外负担。

数字工具如何连接到烟囱

作者首先解释，许多国家在保持制造业活力的同时承受实现碳中和的压力。传统的单一工厂自我减排方式已不足以应对挑战。新的“工业互联网”平台可以将机器、传感器和生产线跨多家工厂连接起来。这些平台收集关于能源使用和排放的详尽数据，帮助发现浪费环节，并支持新的低碳技术，尤其在数字系统成熟且广泛可得时效果显著。

从数字潜力到现实行动

文章的一个关键观点是“数字技术可得性”，指的是工厂和其他主体如何感知并利用数字工具能为它们带来的实际功能。作者将其分为两方面。功能性可得性涉及技术能做什么，例如跟踪能源使用、实时监测碳排放、并通过流程重构优先使用清洁能源。关系性可得性则关乎这些工具如何将人和组织连接起来，使工厂、平台提供者与政府机构能够共享数据、协调决策，并在整个供应链中共同管理与碳相关的风险。

三阶段的协作演进

为理解这一过程随时间的演进，研究构建了一个包含三类主要参与者的博弈模型：制造企业、工业互联网平台和政府。然后比较了三种协作阶段。在“初级中性”阶段，政府制定广泛规则但不提供定向支持，各方各行其是；排放数据零散，效率提升有限。在“中级依赖”阶段，政府开始补贴数字升级并提供政策支持，激励工厂与平台加大投入，导致更明显的减排。在“高级共生”阶段，三方在紧密连接的体系中共享信息、分担成本并共享收益，使碳减排与经济效益相互强化。

数据与案例显示了什么

作者将模型与中国制造企业的真实案例（如海尔及其COSMOPlat平台）结合。在早期，工厂主要安装基本计量与监测设备，虽削减了部分排放，但成本较高。随着政策激励与更智能的平台推广，企业部署了成千上万的传感器、智能能源系统与清洁电力，并开始在合作伙伴间共享碳数据。模型与案例数据表明，当数字技术成熟并被良好利用，且政府分担升级与合规成本时，碳排放效率与财务回报对各方均会改善，尤其在高级共生阶段效果显著。

对未来路径的启示

简言之，论文结论是：数字化工业平台可以把低碳制造从一项昂贵的义务，转变为一个协调的、以数据驱动的体系，惠及工厂、政府与社会。然而，这一机制在数字工具成熟、规则与激励清晰、且额外创造的价值得到公平分配时效果最佳。在这些条件下，高级共生成为最有效的安排，使制造业在保持生产力与韧性的同时实现更深层次的减排。

引用: Qin, H., Shi, H., Zhang, H. et al. Research on industrial internet platforms empowering carbon emission efficiency improvement in manufacturing: based on digital technology availability. Sci Rep 16, 15057 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45672-1

关键词: 工业互联网平台, 碳排放效率, 数字技术, 绿色制造, 政府补贴