先进建模与数据量化分析：结合全球管理咨询领域的实践经验，研 究构建了多层次分析框架与量化模型，以揭示量子科技产业的动态 趋势和潜在价值。运用各类统计模型、预测算法及市场模拟技术， 对投融资活动、市场规模及产业链分布进行量化分析，力求精准刻 画量子科技行业的发展路径及关键驱动因素。 04 产业价值链及场景化洞察：研究采用端到端价值链分析方法，全面 梳理量子科技在产业链各环节中的核心要素，从上游关键技术与核 01 01 02 03 04 05 01 2024产业发展概览 目录 政策：全球布局，竞逐先机 技术进展：多点突破，蓄势待发 投融资：资本回流，产业升温 产业规模：规模扩张，未来可期 下游应用市场规模：应用拓展，深度融合 6 01 7 政策：全球布局，竞逐先机 8 图表 全球主要国家的量子政策 • 2023.06 科学和 信息通信技术 部《量子科学技 术战略》 的成像。 电场测量 2024年，量子传感领域在时频、磁场、位移/相位、重力、旋转、电场测量等多 个方向取得重要进展，推动了相关产品的迭代更新，并在众多实际场景中取得应用。 全球量子领域的投资规模在过去的四年中呈现震荡趋势，2021年总融资金额为 29.10亿美元，2022年增长到33.90亿美元，然而2023年又降至18.81亿美元，2024 年则回升至25.12亿美元。2021至2024年间的复合增长率（CAGR）为-4

非化石能源发电：2023年占总发电装 机比重首次突破50%，达到53.9%， 较上一年提升4.3个百分点。 l 可再生能源发电：2023年可再生能源 发电装机连续突破13亿千瓦、14亿千 瓦，历史性超过火电装机规模。 l 新能源发电：2023年底风光合计装机 10.5亿千瓦，2024年5月底达到11.5亿 千瓦，占总装机比重37.9%。 2015年以来我国电源新增装机变化情况 Ø 近年来我国电力装机结构变化情况 以新增的谷段电力，替 代其他形式的能源 提高系统经济性， 促进可再生能源消 纳 需求侧资源对电力系统的调整作用 Ø 欧美等国家积极推动虚拟电厂参与电力市场运营。 • 美国:聚焦负荷资源聚合调配，推动小规模分布式电 源参与电力市场 • 案例一美国Tesla虚拟电厂: 2022年Tesla与美国加 州公共事业公司PG&E合作，向符合条件的 Powerwall用户提供2美元/千瓦时的报酬激励，在 分布式电源可靠并网和电力市场运营 • 案例一德国Next Kraftwerke欧洲最大虚拟电厂:聚 合资源包括沼气电厂、热电联产厂、水电光伏、电 池储能、电动汽车、工业负荷等。截至2022年底， 聚合规模约为1230万千瓦，聚合单元超过15000个， 通过调控各类分布式电源、用户和储能系统，参与 电力市场交易为电网提供平衡服务。 Ø 虚拟电厂是电力需求侧管理的重要实现形式，是我国电力需求侧管理长期实践的拓展，在

先进建模与数据量化分析：结合全球管理咨询领域的实践经验，研 究构建了多层次分析框架与量化模型，以揭示量子科技产业的动态 趋势和潜在价值。运用各类统计模型、预测算法及市场模拟技术， 对投融资活动、市场规模及产业链分布进行量化分析，力求精准刻 画量子科技行业的发展路径及关键驱动因素。 04 产业价值链及场景化洞察：研究采用端到端价值链分析方法，全面 梳理量子科技在产业链各环节中的核心要素，从上游关键技术与核 量子比特定义：可区分的二分量子态（|0⟩ , |1⟩ ）。 u 幺正演化：量子门操作满足幺正性（U†U=I）。 u 纠缠能力：实现至少两比特受控门（如CNOT）。 u 可扩展性：比特数N可物理扩展（N≥50为中等规模）。 u 测量兼容性：符合Born规则的概率输出。 研究对象 6 以下对各主要技术路线分别进行定义。 超导量子计算是利用约瑟夫森结的超导电路量子态（如Transmon的电荷-相位自由度）编码量 量子 计算或将反哺AI，比如帮助AI减少训练模型的参数等等。 算法方面，由于当前的量子计算机硬件还不足以提供实际可用的算力，因此难 以在短期内实施可行的量子算法，所以量子应用算法仍以含噪声中等规模量子 （NISQ）算法为主，比如量子-经典混合算法、量子退火算法、量子模拟算法等。另 一方面，量子纠错算法的改进有助于通用量子计算的实现。例如，Google基于其全 新量子纠错码（Gröss码），提出了一种端到端量子纠错协议。

穷，为电网安全稳定运行和各领域发展提供能源保障。 行至中流，更需奋楫。新的一年，必将是中国储能产业应变思变、革故鼎新的一年。强 制配储落幕，储能行业发展如何从政策驱动转向市场驱动仍需思考；储能项目规模持续扩 大，但系统长周期安全稳定运行仍是难题；储能多种技术路线百花齐放，但部分技术距大规 模商用的理想成本仍有差距；储能应用场景不断深化，但在电力系统中的多元价值仍待挖 掘。为此，产业链上下游 招标方面，EESA数据库2024全年共计追踪到新型储能招标信息2465条，总规模达126.1GW/368.2GWh， 展现出国内储能市场持续增长的态势及广阔的发展潜力。集采框采方面，各大能源集团在2024年的集 采需求远高于2023年，整体规模高达29.9GW/122.6GWh，招标内容主要是储能系统、电池系统和电 芯；项目招标方面，招标规模持续保持较高增速，整体规模高达96.2GW/245.7GWh，招标内容主要是 2024年我国新型储能招标情况¹ 中标方面，2024年我国新型储能中标规模也再创新高：EESA数据库全年共计追踪到新型储能中标信 息1353条，总计规模达90.7GW/234.5GWh。其中EPC中标项目683个，总规模为45.4GW/113.4GWh，同 比增幅分别为173%和178%；储能系统的中标项目527个，总规模为27.0GW/79.4GWh，同比增幅分别 为27%和37%。 数据来源：EESA数据库

国Next Kraftwerke 聚合超12吉⽡资源、美国AutoGrid提供6吉⽡平台服务。⼴东省作为先⾏者，在政策细则、试点项⽬（⼴州、深圳）和规模⽬标上取得积极进展。展望未 来，虚拟电⼚将在⼈⼯智能调度、负荷⾦融化等新模式驱动下实现更⼤规模发展，为能源转型和双碳⽬标提供有⼒⽀撑。 引⾔ 传统模式⾯临挑战 随着新能源⾼⽐例接⼊和电⼒市场化改⾰的推进，传统"源随荷动"的供需平衡模式⾯临挑战， ⼚聚合资源涵盖可中断负荷、分布式光伏、⼯商业储 能、电动⻋充电桩等，呈现出以需求响应为主要形式、区域试点纷纷起步的局⾯。同时也应看到，当前虚拟电⼚的调 节能⼒有待评估标准⽀撑，实际可⽤容量与聚合规模存在差距，需要通过更多项⽬实践予以验证。 国家政策背景 2015年 《关于促进智能电⽹发展的指导意⻅》⾸次提出依托虚拟电⼚创新商业模式 2016年 《"互联⽹+"智慧能源指导意⻅》强调培育虚拟电⼚和负荷聚合商等新型市场主体 办法》（2024年）也将虚拟电⼚明确定义为电⼒交易主体之⼀，与发 电企业、售电公司、电⼒⽤⼾、储能企业、负荷聚合商等并列。总体⽽⾔，政策环境已基本完善顶层设计和准⼊规 则，为虚拟电⼚从试点⾛向⼤规模应⽤提供了制度保障和明确的发展路径。 ⼆、核⼼能⼒要求与技术平台构建 虚拟电⼚的有效运⾏依赖于强⼤的核⼼能⼒和完备的技术平台⽀撑。⾸先是灵活调节能⼒，即对聚合资源进⾏精准控制以响应电⽹指令和市场信号的能⼒。这要求虚拟电⼚运

50%-80%，储能时长的需求将扩展至 10 小时以上，且长时储能将会成为 “成本最低的灵活性解决方案”。 趋势二：新型储能进入高速增长。截至 2024 年底，我国新型储能装机 规模首次超过抽水蓄能，达到 78.3GW/184.2GWh，功率/能量规模同比增 长 126.5%/147.5%。预计 2025 年，中国新型储能新增装机有望超过 50GW。 当前各新型储能技术：钠离子电池、固态电池、液流电池储能、氢储 年，全球部署的长时储能装机容量有望达到 1.5-2.5TW， 部署 85-140TWh 的储能容量，并且储存高达总用电量 10%的电能。这对 应了 1.5-3 万亿美元的累计投资。 图表：长时储能全球市场规模和累计资本投资总额 资料来源：麦肯锡，泽平宏观 长时储能技术在发电侧、电网侧以及用户侧均展现出巨大的潜力 和价值。 在发电侧，长时储能够确保电力供应的连续性，在风能和太阳能发 2024 年 9 月，中国已投运电力储能项目 累计装机规模 111.49GW（包括抽水蓄能、熔融盐储热、新型储能），同 比增长 48%，比去年底增长 29%。新型储能累计装机首次超过 50GW，达 到 55.18GW/125.18GWh，功率规模同比增长 119%，能量规模同比增长 244%。几乎与截至 2023 年底已经建成投运新型储能总规模相当。 根据 CNESA，2025 年新型储能新增装机预计在

30GW；中国则以“沙戈荒”大基地、深远海 风电等超级工程为牵引，2024 年新增可再生能源装机超 350GW（占全球新增 60%）， 1 风光发电量占比突破 17.5%，全产业链就业规模逾 500 万人。这一轮以“绿电替 代-负碳技术-循环经济”为内核的产业爆发，正重塑全球能源地缘格局并为碳中 和进程注入确定性动能。 地缘政治博弈与经济复苏压力引发全球碳中和进程震荡。2024 2%，风电装机容量约 5.21亿 KW， 同比增长 18.0%。我国新能源装机累计已超过 12 亿 KW，提前实现“2030 碳达 峰”新能源装机的承诺目标。新能源云（又称新型能源数字经济平台）作为全球 规模最大的国家级资源优化配置平台，自 2020 年 1 月投运以来，有力推动了新 能源行业的高质量发展，一是实现了风光新能源、新型储能和常规电源项目全流 程一站式线上接网服务，将新能源项目的接网效率提升了 了 3 倍以上；二是解决了 长期困扰新能源行业发展的补贴资金全流程核查和发放难题，消除了新能源行业 发展的金融风险；三是通过全域省间协同开展消纳计算，有效解决了各省年度计 划和中长期新能源开发规模的问题，避免了新能源资源的过度配置和闲置问题。 我国能源转型路径和关键举措进一步明确。自构建以新能源为主体的新型电 力系统战略目标提出以来，在新能源领域，我国 2021-2030 年规划布局了超过

年平均增速整体大于用电量增速等因素影响，西北地区面临严峻的消纳压力。 地处西北地区的陕西省是煤炭大省，具有丰富的风能、太阳能等可再生能源资源， 新能源装机占比也在不断上升，2023 年陕西新能源装机规模突破 3000 万千瓦大关， 占陕西电网总装机容量超过 40%，创历史新高。陕西省是我国重要的综合能源基地和 “西电东送”的重要枢纽，是极富发展潜力的内陆枢纽地区。清洁、可靠的电力供应是 经济 西北地区主要包括陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区 五省（区）。在能源转型大趋势的推动下，西北地区面临着从大规模高比例传统能源为 依托的高耗能产业向以新能源为主要支撑的产业逐渐过渡的挑战。在西北五省（区）当 中，陕西省拥有最高的 GDP 和最大的人口规模、最高的火电装机和发电占比、相对偏弱 的风光资源、以及十分紧缺的水电资源。随着经济社会的高质量发展，陕西省需加快能 源转型 1285 万千瓦、光伏 发电装机规模 2292 万千瓦，具体情况见图 1.1。2021 年、2022 年可再生能源项目总建 设规模约 2690 万千瓦，超过“十二五”“十三五”建设规模总和。 5 一、陕西省微电网发展背景及意义 西北地区主要包括陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔 自治区五省（区）。在能源转型大趋势的推动下，西北地区面临着从大规模高比 例传统能源为依托的

发电系统的环境影响评估；③ 海洋漂浮式光伏发电系统效率提升；④ 海洋漂浮式光伏发电系统的集成技 术研究。该领域未来的发展方向是将海洋漂浮式光伏与海水淡化、养殖和制氢等产业结合，与海洋风力发 电装置结合建设大规模海上发电站或能源岛。具体的技术发展趋势包括浮式平台的轻量化和智能化、功能 一体化设计和环境友好型设计等。 （3）基于深度图像的场景解析 基于深度图像的场景解析主要是指基于深度图像及其对应的 RGB 多领域具有重要应用前景，包括：在军用 / 民用电子设备中对关键电子元器件进行被动式热防护和热管理； 在建筑、地外建造等领域能够维持或降低室内温度波动，以及通过蓄冷 / 蓄热实现建筑节能；在电力与 工业领域，规模化的相变储能能够实现电网的削峰填谷以及工业领域的高温余热回收等，助力实现“双碳” 目标。 目前该领域的主要研究方向包括高性能相变材料、循环稳定性、储换热系统等。具体的发展趋势包括： 调节储能材 调节储能材料的相变点，发展适用于不同应用场景且兼具超高储热密度、低毒、低成本的相变材料；通过 循环稳定性研究，实现相变材料的长寿命应用；强化相变材料在充放热过程中的换热，发展适用于相变材 料的大规模储热与换热装备。 （8）多尺度复合材料能量吸收结构 多尺度复合材料能量吸收结构旨在通过跨尺度的材料设计与结构优化，显著提升结构在冲击、碰撞等 极端环境下的能量耗散能力，是当前材料科学与工程领域的热点之一。这类结构融合了微观材料分布、介

础，依托制造单元、车间、工厂、供应链 等载体，构建虚实融合、知识驱动、动 态优化、安全高效、绿色低碳的智能制 造系统，推动制造业实现数字化转型、 网络化协同、智能化变革。到2025年， 规模以上制造业企业大部分实现数字 化网络化，重点行业骨干企业初步应用 智能化。到2035年，规模以上制造业企 业全面普及数字化网络化，重点行业骨 干企业基本实现智能化。近两年，国产 生成式AI大模型的全面突破，更是为行 业加速发展提供了新契机。 经验与数字技能的复合型团队，营造从 “要我变”到“我要变”的文化氛围。 一、中国自动化行业有望在2030年前实现跨越式增长 据麦肯锡估算，2025年工业自动化产 品的全球市场规模将达到约1083亿美 元，过去三年年化增长率约3.7%。而 中国工业自动化市场规模超过人民币 2500亿元，在全球市场占比超过三分之 一（图1）；预计未来5年，中国自动化行 业将实现跨越式增长。 首先，工业自动化市场细分领域蕴藏巨 大增长潜力。具体而言，工业自动化的 系统软件等产品。全球范围内， 半导体和电子电气行业的自动化 支出增长最快。 1 根据ISA-95标准进行分类的经典自动化设备通常指参与控制和监控工业流程的硬件和软件组件 图 1 全球和中国工业自动化市场规模对比 (2023-25) 亿美元 McKinsey & Company 131 109 7 53 2023 136 113 7 55 24 142 117 8 57 2025