什么是基础设施？（英）

麦肯锡阐释 什么是基础设施？ 基础设施不再仅仅是桥梁、道路等等——它现在包括从数字网络到清洁能源系统再到电动汽车充电走廊等元素。 基础设施支撑着繁荣、韧性和生活质量——而且它正处于转折点。人口快速增长、技术突破和气候压力正在改变社会对支撑它们系统的看法。基础设施仍然意味着道路和桥梁（见下定义），但它也包括光纤电缆、充电走廊 电动汽车 (EVs),可再生能源发电厂，以及尖端数字网络。满足这些需求将需要一种根本性的思维转变：政府、投资者和运营商应超越部门壁垒，拥抱跨行业合作，以巩固经济增长和社会福祉的基础。随着基础设施领域的演变，它们之间的交集与各自的轨迹同样重要。 为满足日益增长的基建需求，麦肯锡估计，累计到2040年需要106万亿美元投资预计到2040年，亚洲将获得总投资额一半以上的基础设施投资，这得益于快速的城市化、人口增长和持续的工业扩张。 了解麦肯锡全球基础设施计划。 利益相关者如何满足日益增长的基建需求？ 为了在所需规模上调动资本，利益相关者需要清晰、实用且创新性的策略。政策制定者可以通过基于新兴需求的垂直领域优先级排序、培育有利的监管环境以及创造吸引私人资本的条件来塑造议程。投资者可以通过追求跨垂直领域投资和与长期趋势一致的主题策略来拓宽其范围。基础设施运营商可以通过整合资产和网络技术来提高效率并增强资产韧性。 未来十年将是全球基础设施建设的关键时期，今天果断行动的人将塑造未来几代人的互联、经济增长和社会福祉。 我们对于基础设施的看法正在发生哪些变化？ 基础设施的定义正在扩展和演变，受全球人口增长、经济发展和技术进步的驱动。传统上，基础设施指的是道路、港口和桥梁等有形资产。如今，现代基础设施包括支持可再生能源、数字连接和电动交通等创新元素。例如，光纤和5G网络, 充电桩数据中心，如今智能电网与传统混凝土和钢结构并存。这一根本性重新定义要求利益相关者，包括政府、投资者和行业运营商，进行重大的思维转变。 基础设施格局正变得越来越复杂。我们最新的基础设施研究估计，到那时将需要 $106 万亿美元的投资。七个关键的 基础设施建设部门 —————国防（2万亿美元）—农业（5万亿美元）—废料和水（6万亿美元）交通运输和物流（36万亿美元）能源和电力（23万亿美元）数字 (19万亿美元)社会 (16万亿美元)1: 这些垂直领域并非孤立，它们的交叉正在创造新的增长和投资机会。例如，建设电动汽车走廊需要电力公司、高速公路管理局和充电站支付平台之间的协调。 了解麦肯锡全球基础设施计划。 不同的基础设施系统是如何连接的？ 基础设施系统正变得越来越相互关联。例如，电动汽车走廊需要电力公司、公路管理部门和充电站支付平台之间的协调。数据中心集群，从云计算到人工智能，为数字经济提供支撑，高度依赖电力和水，展示了数字、能源和水基础设施的融合。废物、农业和能源也正变得越来越相互关联，农场废物被转化为可再生天然气，向电网输送电力并为现场设备供电。 这种日益增长的相互联系需要思维方式的转变面向“跨垂直”思维基础设施垂直领域的相互依存关系为增长和投资创造了新的机遇。例如数据中心需要大量的电力和水来运行整合数字、能源和水基础设施. 类似地，可持续航空燃料的生产将农用和食品废弃物处理与能源转换和运输物流联系起来。 这种相互关联性正促使投资者瞄准跨领域机遇，75%的基础设施资本2023年和2024年筹集资金，旨在实现跨垂直战略。投资者正探索能源、数字、交通和社会基础设施交叉点上的机会。 私有资本在资助基础设施项目中将扮演什么角色？ 大部分基础设施资金并非来自私人资本。但私人投资者在提供基础设施方面正发挥着越来越重要的作用：管理中的私人基础设施资产激增从2016年的5000亿美元到2024年的1.5万亿美元投资者正将大量资金投入单一旗舰基金，并且获得投资的垂直领域组合正在发生变化，以反映基础设施的新定义。 政府也通过制定与投资者风险/回报要求相一致的框架，在吸引私人资本方面发挥着关键作用。例如，香港的地铁系统利用土地增值来资助地铁扩建，而巴西推出了新的卫生法律框架，以吸引1280亿美元用于卫生和供水领域的私人投资。公私合作正变得越来越普遍，埃及、马拉维和沙特阿拉伯等国家采用它们来发展医疗和教育设施。 了解麦肯锡全球基础设施计划。 技术在基础设施转型中扮演什么角色？ 技术在基础设施转型中扮演着关键角色，数字技术、人工智能及其他新兴技术正驱动创新和效率提升。例如，人工智能正被用于优化交通行业的乘务人员规划、预测性维护和数字信号。在能源行业，数字技术正帮助操作人员提高效率，利用生成式人工智能模拟电网场景和优化调度计划的工具。 在建筑业，技术正被用来提高生产力，采用模块化建筑、3D打印和数字项目管理工具。数字孪生的使用也变得越来越普遍，允许政府和公司对复杂系统和基础设施进行建模和模拟。 组织也在使用数字孪生来提升基础设施建设中的决策能力，允许模拟不同场景并识别潜在瓶颈。高级冷却技术，例如沉浸式冷却和液体冷却正在数据中心实施，以管理高密度计算环境产生的热量。 数字孪生在基础设施规划和执行中如何使用？ 数字工具，尤其是数字孪生，正在改变政府规划与执行基础设施项目的方式。数字孪生是物理资产或系统的虚拟副本，它整合实时数据、模拟和分析，以建模复杂的基础设施并预测结果。这使得决策者能够在投入数十亿美元进行大规模项目之前测试场景、评估权衡并识别潜在风险。这些工具可以改善资本 并且通过提高运营效率最多达30%，帮助政府最大限度地提高有限的预算投资回报。 例如，在澳大利亚的维多利亚州正在开发其物理和社会基础设施的数字孪生体。这项倡议使领导者能够模拟和比较大型项目，在不同的人口增长情景下评估成本、可达性、能源使用和碳影响等变量。通过运行这些模拟，政府可以优先考虑为公民带来最大长期利益的投资，同时减少昂贵且不可逆转的错误风险。 政府通常分阶段构建数字孪生：首先，他们创建一个协调利益相关者并确定优先级的蓝图，然后他们利用可用数据开发一个基础孪生，最后，他们叠加人工智能驱动的模拟等先进功能。即使是部分或早期阶段的孪生也能产生巨大价值，例如，通过帮助机构在施工开始前预见监管瓶颈或识别地下管线冲突。 最终，数字孪生不仅是可视化工具，更是决策支持系统，使政府能够更聪明地规划，建设更具韧性的基础设施，并更有效地提供服务。通过采用它们，公共服务部门的领导者可以打破机构间的壁垒，加速项目审批，并通过展示基础设施资金如何被透明高效地使用来增强公众信任。 了解麦肯锡全球基础设施计划。 数据中心在基础设施建设中的作用是什么？是什么推动了它们的发展？ 数据中心对于推动数字发展至关重要。同时，它们也是物理基础设施的重要组成部分。而且，对数据中心需求的增加会产生连锁反应，例如对电网基础设施和电力来源的需求增加。 数据中心的发展正受到人工智能和高性能计算工作负载爆炸式增长的推动。麦肯锡估计，到2030年，全球数据中心容量将需要增长近三倍，以满足生成式人工智能和其他高级应用的计算强度。这种需求激增正在创造竞速赋能人工智能,其中运营商正面临压力以快速扩张来避免数字基础设施中的瓶颈。 同时，建设的规模和成本正加剧了行业对投资的需求数据中心基础设施（建筑物、土地和电力系统，但不包括IT硬件）的资本支出预计将超过1.7万亿美元至2030年这反映了不仅人工智能的采用，而且各行业的更广泛的数字化转型趋势。随着需求远远超过了传统的交付时间表，运营商和投资者都在竞争以前所未有的速度和规模部署产能。 基础设施行业在劳动和生产力方面面临哪些挑战？ 基础设施产业面临严重的劳动力短缺问题，许多地区都出现技能型劳动力供不应求的情况。例如，2023年及2024年初，美国建筑业在不同技能领域有超过40万个工作岗位空缺。仅可再生能源领域，到2030年就需新增约280万个工作岗位。 为解决这些短缺问题，投资者和运营商正在探索自动化、模块化方法和远程操作技术等策略。例如，德国的德铁集团（Deutsche Bahn）已扩展数字维护工作以加快检查速度，采用了支持人工智能的摄像头门（可自动检查铁路或交通基础设施）、机器人和测量系统。 了解麦肯锡的全球基础设施倡议.而且看看基础设施相关的工作机会如果你有兴趣与麦肯锡合作。 被引用的文章： — “基础设施时刻，“2025年9月9日阿拉斯泰尔·格林,纳格亚·伊沙恩,以及尼古拉·桑德里 — “使用更智能的设计，构建规模更大、速度更快、成本更低的数据中心,” 2025年8月1日Erikhans Kok,约汉·劳尔,帕卡吉·萨奇德瓦,以及皮奥特·皮库尔与戴夫·萨顿和拉瓦德·哈斯鲁尼 — “加速科技类资本项目的交付，“2025年7月15日，比爾·萊曼,马修·杜苏德,以及皮奥特·皮库尔与凯蒂·巴特莱特 — “数字孪生：提升政府基础设施投资的回报率,” 2025年7月3日，阿拉斯泰尔·格林,亚历克斯·科斯马斯,以及Shenai Gayatri，与迪伦·摩尔和内哈尔·梅塔 — “数据中心：AI的电力竞赛”，2025年6月5日，杰西·诺夫辛格和帕卡吉·萨奇德瓦 — “计算成本：一项7万亿美元的数据中心扩展竞赛,” 2025年4月28日杰西·诺夫辛格, 马克·帕特尔, 和帕卡吉·萨奇德瓦，与阿尔吉塔·班、海莉·昌和玛丽亚·古德佩斯特 — “旅游、物流和基础设施：企业正在技术、变化的消费者人口结构和全球贸易中寻找机会,” 2025年2月19日 — “实现建筑生产力已不再是可选项,” 2024年8月9日简·米施克,凯文·斯托克维斯,以及Koen Vermeltfoort,与比吉特·比曼斯 了解并直接与麦肯锡资深专家交流基础设施 阿拉斯泰尔·格林,纳格亚·伊沙恩和尼古拉·桑德里是麦肯锡基础设施专项的资深合伙人和全球联合领导者。