术如何让矿山运营更经济、更具市场竞争力，为产业实践提供明确指引。 卫星技术矿山应用白皮书（2025） 参编单位（排名不分先后） 建筑材料工业信息中心 空天信息大学前沿技术产业创新研究院 四川开物信息技术有限公司 四川开物星空航天科技有限公司 昆明理工大学 北京星际开发科技有限公司 中兵北斗卫星通信有限公司 ... 36 卫星技术矿山应用白皮书（2025） 1 第一章 引 言 1.1 背景与意义 矿业是国民经济的重要基础，其发展深度关乎能源与原材料供应的根本稳定。 当前，行业正处于迈向智能化、绿色化的关键阶段，而在这一进程中仍存在若干核 心瓶颈：资源分布偏远与动态变化掌握不清，依赖传统勘察与管理方式精度与时效 不足；矿区环境与生态影响难

脑机接口 4. AI 内生安全 第三章 数学 1. 基础理论 2. 优化 3. 统计 4. 科学计算 5. 复杂系统 第四章 物质科学 1. 物理 2. 化学 3. 材料 4. 能源 第五章 生命科学 1. 合成生物学 2. 医学 3. 神经科学 4. 医疗 5. 演化 第六章 地球与环境科学 1. 大气科学 2. 环境科学 源的实现 5。加州大学伯克利分校和劳伦斯 伯克利国家实验室利用机器人执行实验，机 器学习规划实验并结合主动学习优化实验过 程，研发用于无机粉末固态合成的自动实验 室 A-Lab，显著提高了材料合成效率 6。 2.2 前沿科学问题与突破路径 2.2.1 如何构建跨尺度的科学智能模型 科学研究涉及从原子尺度到宏观系统的 跨尺度建模，但当前 AI 模型通常仅适用于 单一尺度，缺乏有效的多尺度耦合机制。 可以更有效地探索解空间，生成高质量的候 选假设。例如，在纯数学领域，机器学习可 以辅助数学家发现新的猜想和定理 5。科学 研究依赖于实验评估理论。传统的实验设计 和优化方法依赖人工经验和反复试错，成本 高且效率低，如材料合成以及核聚变。人工 智能与机器人技术结合可以实现实验的自动 化设计与执行，并根据实时数据调整实验参 数，优化实验流程和候选对象。 总之，人工智能可以有效整合不同学科 的数据和知识，打破学科壁垒，促进多学科

17 风能发电 22 核能发电 25 03 构建超大城市可靠电网 输电数字化 35 变电数字化 37 配电数字化 39 智能化调度 41 05 创新多元路线新型储能 电化学储能及关键材料 55 物理储能 58 智慧氢能 60 终端应用 62 智慧运维 66 06 打造“AI+能源”数字平台 实时感知 69 全域互联 73 07 创新电碳融合商业模式 碳计量 83 中 断时间小于2.5分钟。获得电力指标全国第一。供电可靠率达99.9986%，综合线损2.07%。 多元路线 新型储能 全面布局电池材料、结构件、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、变流器 (PCS)、第三代功率半导体等关键环节，实现电池材料、电芯模组、控制系统、功率器件全 球引领。拓展电源侧储能、基站储能、移动储能、数据中心储能、产业园区储能五大场 景，完善智慧储能、聚合 环境适应强，TTM（产品从概念到上 市的周期）短 小时级→分钟级 光储微网 + 绿色可靠数据中心 绿色 高效节能： 高密节地： 全链节碳： 提升供电 / 制冷效率 供电融合高密化 材料可回收 智能 智能营维：人工巡检→AI 远程巡检 智能调优：人工调优→ AI 调优 光储微网 + 新型农业 土壤改良 节水灌溉 作物选育 狼尾草、苜蓿全面覆绿 探索大豆、玉米、番茄等经济作物种植

光计算面临的挑战及建议........................................................................................13 3.1 材料与器件................................................................................................ 算”均指片上光计算。） 2.2 光计算总体技术架构 光计算技术架构包括硬件层、基础软件层、模型算法层和应用层，整体架构 和内容仍在持续完善过程中。 图 1 光计算总体技术架构  硬件层：为光计算提供光学材料、基本光学器件，并将一系列光学器件 组合成基本计算单元，通过光电协同或全光处理实现信息的传输、计算、 存储，是实现高算力与高能效的根基。目前，业界对于硬件层的研究重 点聚焦于硅光/铌酸锂异质集成、MZI 技术路径： 基于基于马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zender Interferometer, MZI) 阵列、基于 微环谐振器(Microring Resonator, MRR)阵列、基于相变材料（Phase Change Material, PCM）和亚波长衍射结构。 2.3.1 基于 MZI 阵列的矩阵向量乘法 线性代数中，任意规模的矩阵都可以通过奇异值分解，被表示为两个酉矩阵

TMS 入库管理 库内管理 出库管理 策略管理（上架、分配、周转、审单、拣货、货主） … 基础数据管理 账号权限管理 平台配置管理 全局接口管理 供应链系统架构全景图 执行层 原材料采购 原材料仓 原材料配送 生产加工 成品入仓 销售订单 库存分配 调度派车 拣货 集货发运 经销仓库 城市配送 门店 战略层 运营层 PART 3 | 生产物流协同场景-一体化协同体系的构建 一盘货 其快速熟悉系统与应用。 2.AI助手能解答系统操作、故障排查与数据维护等进阶问题， 帮助用户深化使用。 价值体现 1.使用简单：用户只需要简单输入关于系统的问题，系统就 会从上传的产品手册、培训材料、FAQ等资料中检索答案， 就和网上聊天一样简单高效。 2.数据实时更新：我们可以不断上传和更新最新的产品资料， 保证用户能够获得最准确和最新的信息。 3.节省资源降低成本：为用户降低实施上门的培训成本，减 盘点损益 移库管理 下游协同层 内部部门协同 外部供应商交互 车间工位 发布物料 需求 库存同步 退料/退还/换料 领料出库单 ERP VMI库存监控 PLM 预约到货 供应商仓 原材料仓 半成品仓 线边仓 成品仓 智能制造数字化解决方案 C-WMS解决方案，通过赋能供应商协同、VMI库存、原料及成品仓储的精细化运营，有效串联生产与仓储环节，驱动企业供应链向精益化、 智能化升级，构建持续降本增效的核心能力。

环境维度：构建绿色制造与全生命周期低碳竞争力 3.2 能源与水资源管理深化：双资源能效提升与循环利用创新 .............................. 21 3.3 循环经济探索：电池回收、材料再利用与绿色物流的实践与瓶颈 ..................... 27 3.4 新兴议题：生物多样性保护的起步 ...................................... 然明确：在欧盟业务额超4.5亿欧元的企业，必须开展环境与人权尽职调查，违规者最高将 被处以全球营业额5%的罚款。这一指令从2027年起，将直接影响在欧开展业务的中国车 企。一旦供应链中出现电池原材料开采污染、劳工权益受损等问题，企业就可能被移出欧 洲供应链，风险不容小觑。 » 新兴风险引关注，环境社会风险重塑企业商业行为 世界经济论坛发布的《2025年全球风险报告》显示，在短期内，全球十大风险中有6项 治荒漠化公约》等相关公约的协同合作，还鼓励联合国重要国际机构一同助力框架落地。 汽车多种零部件如轮胎、油漆和内饰的生产依赖森林生态系统的支持，森林生态系统 的崩溃将直接导致企业难以获得相应的原材料供应，进而影响整体生产。 全球碳中和浪潮下的规则变革，本质上是汽车产业价值体系的重构。对中国车企而 1 时代背景与行业变革 03 言，唯有将外在的合规要求转化为内在的发展动力，依靠扎实的碳管理能力、过硬的ESG水

关键和新兴技 术清单》，将“能源存储和电池技术”列入其中。欧盟围绕净零排放 技术攻关和自主制造能力培育，发布《净零工业法案》《先进材料产 003 2024 年国际新型储能发展形势 业领导力通报》等文件，重点布局电池技术攻关，优先发展新型储能 相关的先进材料。英国通过较为成熟的电力市场机制促进新型储能快 速发展，新型储能可以参与中长期双边交易市场、日前集中交易市 场、平衡机制及辅助服务市场等获得多重收益。日本发布《第七次战 吉瓦时 / 年。韩国发布《能源技术开发路线图》，提出未来十年能源 技术发展方向，包括压缩空气储能等技术攻关。澳大利亚发布《国家 电池战略》，提出到 2035 年成为具有全球竞争力的电池技术和电池 材料生产国，打造安全、弹性的电池供应链。拉美和中东地区是新型 储能发展的重要新兴市场，巴西计划大规模采购电池储能系统，为电 力系统提供调峰服务；智利积极发展风光储项目，通过《电力服务总 法》明确新 A。全球储能系统出货量为 2.4 亿千瓦时，同比增长超 60% B。 （三）新型储能技术不断拓展应用 2024 年，各国持续开展新型储能技术创新探索。电化学储能领 域，澳大利亚推动新型锂离子电池硅负极材料应用；美国和日本布局 以铁 - 空气和锌 - 空气为代表的金属空气电池技术研究，正在推动技 术示范。长时储能领域，美国、德国、日本等多国正在推进绝热压缩 空气储能技术研究，英国建设了 350 千瓦

Electronic Integrated Circuit）组成。 其中PIC主要包含调制器（MOD, Modulator）和探测器（PD, Photo- -detector），基于硅光子或III-V族化合物材料实现光信号的调制、 探测、解调和滤波等功能。其中，调制器负责将光信号调制成与电接 口匹配的带宽能力，多采用硅光调制器，包括马赫-曾德尔调制器（MZM, Mach-Zehnder Modulator）、微环调制器（MRM 基于硅光技术的CPO交换设备示例（博通CPO交换机） 2.2.2. 三大技术路线并驾齐驱，硅光或成未来主流 行业内已提出并应用了多种芯片级光互连（如CPO）的实现方案， 这些方案可按材料分类，也可按激光器的放置位置分类，而材料与激 光器位置往往密切相关。业界目前有三大主要技术路线：其中基于硅 光的集成方案通常采用外置激光源，属于间接调制（即需要一个独立 的调制器来对光进行编码）；而基于垂直腔面发射激光器（VCSEL 合， 为短距互连带来一种能效与密度兼具的潜力方案。 图 2-17 AVICENA MicroLED的光引擎方案示例 基于Micro-LED的光互连方案技术趋势着重于优化驱动电路、改进 量子阱材料结构、延长激光源使用寿命以适配大规模集群的高可靠性 需求。 总体来看，硅光方案因其性能优、CMOS工艺集成高等特性已形成 较成熟的产业和标准牵引，VCSEL阵列依托既有的短距应用在NPO方案

2022年10月1日，特斯拉在AIDay上首次发布了TeslaBot人形机器人Optimus，正式拉开了人形机器人商 业化序幕，并迅速引领了全球人形机器人产业的发展浪潮。 人形机器人集成了人工智能、高端制造、新材料等先进技术，是破解全球劳动力难题的创新路径与“良 方”，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重 塑全球产业发展格局。 人形机器人技术加速演进，已经 新能源车企跨界玩家：技术链与产业链深度复用 人形机器人与汽车行业零部件供应体系类比 三级供应商 （金属原材料、塑料等） 面向二级供应商配套 二级供应商 （电池正极、电机转子、仪表指针等） 面向二级供应商配套 一级供应商 （电池、电机、仪表等） 整车企业 直接面向整车企业 三级供应商 （金属原材料、电子元器件等） 面向二级供应商配套 二级供应商 （减速器、丝杠、无框电机等） 面向二级供应商配套 控制人形机器人的运动 2.基于人工智能、自动控制、机器人操作系统（ROS）等技术 3.实现复杂环境下的运动控制 小 脑 1.实现高动态、高爆发、高精度运动 2.集成人体运动力学、机械结构设计、新材料、传感器等技术 3.包括仿人机械臂、灵巧手、腿足等 4.集成传感器和长续航动力单元，实现能源-结构-感知一体化 肢 体 幸福招商 - 16

PLC：80% DCS：20% ① 汽车整车生产设备：冲压设备、焊装 设备、涂装设备、总装设备等； 锂电池 PLC：75% DCS：25% ① 关键材料加工设备：主要包括高效配 混系统、连续式加热烧结系统、先进粉碎 系统、高镍材料水洗系统、包装系统、高 速高精度粉体输送系统等； ② 极片制造设备：主要包括高速自动化 正负极粉料系统、大容量匀浆搅拌机、高 性能挤出式混料设备、高精度高速宽幅 封机、封箱设备等。 电子元器件和 电子材料 PLC：80% DCS：20% ① 电子材料生产加工设备：清洗设备、 气相沉积设备、显影设备、刻蚀设备、熔 炼设备、真空包装设备等； ② 电子元器件关键部件成型设备：注塑 机、数控机床、键合机、光刻机、固晶机、 划片机等； ③ 电子元器件加工组装设备：点胶机、 调频机、焊接机、成型机等； ④ 电子元器件与材料先进检测设备：视 觉检测设备、光学检测设备等。 件、传感器、骨骼和血管脏器模型等样品 制备设备； ② 整机制造设备：精密加工机床、焊接 设备、锻造设备、注塑设备等； ③ 关键零部件制造设备：复合加工中 心、走心机、切割机、精密减薄机、绕线 机、导管成型设备、材料烧制、薄膜沉积 等制造设备，激光、刻蚀微纳加工工艺设 备等生产设备及配套测试系统。 医药 DCS：60% PLC：40% ① 化学药生产设备：制粒设备、压片设 备、胶囊设备、软胶囊设备、大容量注射