移动通信网 赵哲超
10月29日,国家发展改革委会同科技部、工业和信息化部、人力资源社会保障部、应急管理部、国务院国资委等部门发布首批136项标志性重大应用场景项目清单,覆盖国务院部署的新领域新赛道、产业转型升级、行业领域应用、社会治理服务、民生领域五大类型,涉及新技术1700余项、新产品1200余项、新标准规范2200余项。这份清单的核心逻辑在于强化场景资源开放——通过向民营企业和中小企业公开发布拟验证的新技术、新产品、新业态清单,为各类经营主体提供场景验证机会。从目前各地方、各机构已公开的信息看,共有两个量子科技相关项目成功入选,其中国家管网集团牵头入选的战略基础设施应用场景最受关注。该项目聚焦油气管网等关键基础设施风险防控,由国家管网集团联合中国南水北调集团、中信银行、中国电子、国家级新型互联网交换中心共同建设,向社会开放十万公里油气管道光纤、千公里级水网光纤,以及一批全国性金融网络中心、国家新型互联网交换中心、重点能源储运基地等场景资源,以市场化模式打造“面向未来的量子网络”和“人工智能原生的基础设施信息体系”两类系统性场景。
【关键数据】
[1] 首批标志性重大应用场景项目136项,涉及新技术1700余项、新产品1200余项、新标准规范2200余项
[2] 向社会开放十万公里油气管道光纤、千公里级水网光纤
[3] 合肥候店量子应用示范变电站投用18类85台(套)自主研发电力量子技术成果
[4] 国家管网集团拥有油气管道11.29万公里,覆盖30个省市区及香港特区,储气库8座、LNG接收站10座
[5] 国家管网集团2019年12月9日挂牌,2020年10月1日全面转入实质性运营
|从技术路径看,国家管网项目的创新点在于将量子科技、智能原生、工业操作系统、可信空间等前沿技术融合到油气管网、水网、金融网络等国家级基础设施的通信与安全体系中。量子通信的核心是量子密钥分发(QKD),利用单光子不可克隆原理实现密钥传输,任何窃听行为都会改变量子态并被实时察觉,理论安全性不依赖计算复杂度,可抵御量子计算攻击。油气管道现有的同沟敷设光纤网络为量子密钥分发提供了天然载体——十万公里油气管道光纤加上千公里级水网光纤,构成了国内规模罕见的跨行业光纤资源共享池。这一场景同时向量子精密测量、可信计算等方向开放,管道应力监测、阀门控制指令加密、储运基地传感数据回传等工业控制环节均可纳入量子安全防护范围。与传统公钥密码体系相比,量子密钥分发一旦与工业操作系统结合,可为管网SCADA控制指令提供端到端加密,解决关键基础设施长期面临的“量子计算解密威胁”问题,这也是“面向未来的量子网络”命名的由来。
|另一个入选的量子项目来自合肥市——“新型电力系统量子态势感知应用场景项目”。该项目载体为合肥候店量子应用示范变电站,2024年11月正式投运,是国内首座量子应用示范变电站。该站投用了18类85台(套)自主研发的电力量子技术成果,覆盖量子测量、量子通信和量子计算三大方向,是新型电网与前沿量子技术深度融合的标志性成果。两个项目分别代表了量子应用的两条路线:国家管网项目侧重跨行业、跨企业的广域光纤基础设施开放,走“资源共享+市场化验证”模式;合肥电力项目侧重单点深度集成,在变电站这一具体物理节点实现量子测量、通信、计算全方向落地。从产业格局看,首批136项项目中量子科技仅占两席,说明量子技术整体仍处于从实验室走向规模化应用的早期阶段。国内量子通信领域,国盾量子、问天量子等企业已推出商用QKD设备,单套设备价格从数十万元至数百万元不等,而制约产业化的关键瓶颈并非设备成本,而是缺乏足够规模的真实场景进行长期验证——这正是本次应用场景清单试图破解的问题。
|产业链层面,国家管网集团自身的基础设施体量为项目提供了充足底气。该公司于2019年12月9日挂牌成立,总部设在北京,2020年9月30日与三大石油公司、六家国有投资机构完成油气管网资产交割,自2020年10月1日起全面转入实质性运营。目前国家管网集团拥有油气管道11.29万公里,管网覆盖全国30个省市区和香港特别行政区,另有地下储气库8座、LNG接收站10座。对上游量子设备厂商而言,十万公里管道光纤开放意味着庞大的组网需求——按行业经验,千公里级量子干线通常需要数十个中继站点,十万公里量级光纤资源若逐步铺设量子网络,将带动QKD设备、单光子探测器、量子随机数发生器等核心器件的规模化订单。对下游应用端,中信银行等金融机构的加入打通了“量子网络+金融安全”的跨行业通道,金融数据中心之间的量子加密专线是国内商业化程度最高的量子应用之一,中国电子则可提供可信计算与国产化软硬件配套。多主体联合的模式也降低了单一企业的投入风险,使量子网络的建造成本由能源、金融、信息多个行业分摊。
|商业化进展方面,国家发展改革委明确,下一步将会同有关部门从健全联动机制、强化要素保障、协同重点改革、促进场景生态开放、提升监管能力五个方面推出务实举措,推动首批项目尽快落地见效,后续将滚动推出标志性重大应用场景项目,并对探索验证中行之有效的改革创新做法建立常态化总结推广机制,条件成熟的及时上升为国家层面政策。这意味着应用场景清单正在成为一种新型政策工具,其作用机制不是直接补贴,而是开放验证机会、加速技术迭代。对量子产业而言,真实的油气管网、水网、金融网络环境能够暴露实验室测试无法发现的问题——光纤损耗、极端温度、长距离传输稳定性、设备运维成本等,这些数据反馈给厂商后将直接改进产品设计。国家管网项目采用市场化模式运作,参与方需以实际商业合同驱动场景建设,这与早期依赖政府示范工程的量子项目有本质区别,有望形成可持续的商业闭环。
|从行业趋势看,两个量子项目的入选与“十五五”量子科技产业布局形成呼应。我国量子通信网络建设已从京沪干线(2000余公里)时代进入多行业渗透阶段,应用场景从金融、政务扩展至能源、水利等战略基础设施。国家管网联合南水北调集团开放水网光纤、联合金融机构开放网络中心的做法,标志着场景开放正从“单点示范”转向“体系性开放”——国家发展改革委文件中“进一步推动重点领域场景资源体系性开放”的表述即是明确信号。合肥量子变电站的18类85台(套)设备、国家管网的十万公里光纤、千公里级水网光纤,这三组数据共同勾勒出量子应用从实验室走向千行百业的路径。对于量子设备企业,下一步竞争焦点将从“能否做出设备”转向“能否在真实基础设施中稳定运行并控制成本”;对于国家管网等场景方,量子网络建设将与其数字化转型、工业操作系统国产化进程同步推进,最终目标是全面提升国家战略基础设施的安全水位。
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