2025工程行业科技创新生态研究

2025工程行业科技创新生态研究摘要工程行业作为国民经济的“骨架”，其科技创新水平直接关系到国家基础设施建设、产业升级与高质量发展的进程2025年是我国“十四五”规划收官与“十五五”规划谋篇布局的关键节点，工程行业面临数字化转型、绿色低碳、智能化升级的多重挑战与机遇本报告以“科技创新生态”为核心视角，系统分析工程行业科技创新生态的构成要素、发展现状、现存问题及构建路径，旨在为行业突破创新瓶颈、实现可持续发展提供理论参考与实践指引报告认为，构建“主体协同、技术融合、资源共享、环境优渥”的科技创新生态，是工程行业在2025年及未来实现从“工程大国”向“工程强国”跨越的核心引擎

一、引言工程行业科技创新生态的时代意义

（一）工程行业的战略定位与时代使命工程行业是国民经济的基础性、支柱性产业，涵盖基础设施建设、高端装备制造、重大工程技术研发等关键领域，直接服务于城镇化、区域协调发展、新型基础设施建设等国家战略从“中国天眼”“港珠澳大桥”等超级工程的突破，到“一带一路”倡议下的跨国基建合作，我国工程行业已从“规模扩张”转向“质量提升”，从“跟跑模仿”迈向“并跑领跑”然而，面对全球新一轮科技革命和产业变革的浪潮，以及国内“双碳”目标、新型城镇化、数字化转型等政策要求，工程行业亟需以科技创新破解“大而不强”的困局，推动行业向“智能、绿色、高效”转型

（二）科技创新生态工程行业发展的“系统动能”第1页共17页“科技创新生态”并非单一技术或孤立主体的创新，而是由创新主体、技术体系、资源要素、制度环境等相互作用、协同共生的有机系统对工程行业而言，其科技创新生态是“以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合”的创新网络，是技术突破、成果转化、产业升级的“土壤”在2025年，随着数字技术与工程行业的深度渗透，生态系统的“协同性”“开放性”“可持续性”将成为决定行业竞争力的关键——例如，BIM（建筑信息模型）技术的全生命周期应用、智能建造装备的普及、绿色建材与低碳技术的推广，均需生态内各主体（企业、高校、科研院所、政府、用户）的资源整合与联动创新

（三）研究框架与核心逻辑本报告以“生态系统理论”为基础，采用“总分总”结构展开总起明确工程行业科技创新生态的内涵与时代价值；分述从生态构成要素（主体、技术、资源、环境）、发展现状与挑战、构建路径三个维度递进分析；总结提炼生态构建的关键策略，展望2025年及未来工程行业科技创新的趋势报告将通过“并列式”分析生态要素的内在关系，以“递进式”逻辑揭示从“问题诊断”到“路径设计”的解决方案，力求内容详实、逻辑严密，为行业实践提供可操作的参考

二、工程行业科技创新生态的核心构成要素

（一）创新主体生态系统的“核心引擎”工程行业科技创新生态的主体包括企业、高校与科研院所、政府与监管机构、用户与市场，各主体在生态中扮演不同角色，形成“创新链”与“产业链”的联动

1.企业创新的“实践主体”与“应用终端”第2页共17页企业是工程行业技术创新的“主力军”，其创新需求源于市场竞争、政策要求与技术迭代在2025年，企业创新呈现三大趋势大型央企/国企依托重大工程实践，聚焦“卡脖子”技术攻关，例如中国建筑、中铁建等企业布局智能建造装备研发（如无人摊铺机、智能混凝土搅拌站）、数字孪生城市解决方案，承担国家重大科技项目（如“智能建造与新型建筑工业化”试点）；专精特新企业在细分领域形成技术优势，例如专注于工程机器人的“埃斯顿”、提供BIM软件的“广联达”、研发绿色建材的“东方雨虹”，凭借“小而专”的特点填补生态空白；民企与跨界企业通过技术跨界融合催生新业态，例如华为联合施工企业开发5G+智慧工地系统，阿里巴巴布局工程大数据平台，推动行业数字化转型

2.高校与科研院所创新的“智力库”与“技术策源地”高校与科研院所在基础研究、前沿技术探索中发挥不可替代的作用2025年，工程领域高校与科研院所的创新方向呈现“三个聚焦”聚焦基础理论突破例如清华大学、同济大学在工程结构抗震、智能材料等领域的基础研究，为技术应用提供底层支撑；聚焦前沿技术研发中科院、中国交建等院所联合攻关“氢能工程装备”“深海工程材料”等前沿领域，服务“双碳”与海洋强国战略；聚焦产学研协同机制通过“联合实验室”“校企共建基地”等模式，推动实验室成果向工程应用转化，例如东南大学与徐工集团共建“智能装备联合研发中心”，加速工程机械智能化技术落地

3.政府与监管机构创新的“制度保障者”与“环境营造者”第3页共17页政府通过政策引导、资源投入、监管优化为生态建设提供“顶层设计”2025年，政策支持呈现“精准化”“系统性”特点规划引领住建部《“十四五”建筑业发展规划》明确“智能建造”“绿色建造”为重点方向，提出2025年“智能建造关键技术实现突破”的目标；资金支持设立“工程科技创新专项基金”，对重大技术攻关项目给予补贴，例如2023年国家发改委批准的“智能建造技术创新及产业化”项目；监管优化简化创新技术审批流程（如试点“BIM+设计+施工”一体化审批），完善知识产权保护制度，激发创新主体积极性

4.用户与市场创新的“需求来源”与“价值检验者”用户（政府、业主、施工方）的实际需求是创新的“指挥棒”，市场则是检验创新价值的“试金石”2025年，用户需求呈现“绿色化”“智能化”“个性化”趋势政府用户在基础设施项目中强制要求“智慧化”“低碳化”标准（如新建高铁站需集成5G、AI监控系统）；施工方用户对“降本增效”“安全可控”的技术需求强烈，例如智能安全帽、AI施工调度系统的应用率显著提升；市场反馈通过“用户参与式创新”缩短技术落地周期，例如某建筑企业联合高校开展“基于用户体验的BIM模型优化”，使项目沟通效率提升30%

（二）技术体系生态系统的“创新内核”工程行业科技创新的技术体系以“数字化、智能化、绿色化”为核心方向，涵盖“基础共性技术”“关键核心技术”与“前沿引领技术”，形成“技术矩阵”支撑行业转型第4页共17页

1.基础共性技术推动行业“数字化底座”建设BIM技术深度应用从单一设计阶段向全生命周期延伸，实现项目规划、设计、施工、运维的数据贯通，2025年预计国内大型项目BIM应用渗透率将超80%；工程大数据与人工智能通过物联网传感器、无人机巡检等采集海量工程数据，结合机器学习算法实现风险预警（如桥梁健康监测系统）、进度优化（如AI施工模拟）；数字孪生技术构建物理工程与虚拟模型的实时交互，例如某超高层建筑通过数字孪生实现施工过程可视化管理，将工期缩短15%

2.关键核心技术破解“卡脖子”难题智能建造装备高端工程机械智能化升级，例如无人压路机、智能混凝土泵车的国产化率提升，打破国外技术垄断；绿色低碳技术低碳水泥、再生骨料、光伏建筑一体化（BIPV）等技术成熟度提升，2025年新建公共建筑绿色建材应用率预计达60%；工程机器人危险环境作业机器人（如地下管廊巡检机器人、高空作业机器人）在高危场景替代人工，降低事故率

3.前沿引领技术布局未来竞争制高点氢能工程技术探索氢能在长输管道、储能电站中的应用，例如“绿氢+管道工程”示范项目；深空探测与海洋工程技术研发深海钻井平台、极地工程装备，服务“海洋强国”战略；生物工程材料利用微生物技术生产可降解建材，推动“零碳建筑”发展

（三）资源要素生态系统的“养分供给”第5页共17页资源要素是科技创新生态的“血液”，包括人才、资金、数据、信息等，其配置效率直接影响创新质量与速度

1.人才创新的“第一资源”工程行业科技创新人才呈现“复合型”“高端化”趋势高端研发人才需兼具工程技术与数字技术能力，例如“懂BIM的结构工程师”“掌握AI算法的施工管理专家”；技能型人才智能建造装备操作、数据分析师等新兴岗位需求激增，2025年预计相关人才缺口超200万；人才培养机制高校开设“智能建造”“绿色工程”等交叉学科，企业与高校共建“现代产业学院”，定向培养复合型人才

2.资金创新的“物质基础”工程行业科技创新资金来源呈现“多元化”特点政府资金中央财政科技支出占比提升，地方政府配套资金支持创新项目；企业资金大型企业研发投入占营收比例超3%，民企通过“科创板”融资支持技术研发；社会资本设立“工程科技产业基金”，吸引社会资本参与技术转化，例如“国家智能建造基金”规模超千亿元

3.数据与信息创新的“新型生产要素”工程行业数据价值加速释放数据共享平台政府推动“工程数据开放共享”，打破部门、区域数据壁垒，例如“全国工程建设标准数据库”实现标准信息实时查询；信息基础设施5G基站、工业互联网平台覆盖重点工程现场，为“智慧工地”“远程监控”提供支撑；第6页共17页数字孪生数据通过工程全生命周期数据积累，优化模型精度，提升技术迭代效率

（四）制度环境生态系统的“运行规则”制度环境是生态系统的“润滑剂”，包括政策法规、市场机制、文化氛围等，其完善程度决定生态的活力与可持续性

1.政策法规构建“创新友好型”制度框架标准体系出台智能建造、绿色建造等领域标准，例如《智能建造评价标准》明确技术应用指标；知识产权保护完善专利、商标、商业秘密保护制度，打击侵权行为，保障创新主体权益；容错机制对创新失败项目给予政策支持，鼓励企业探索前沿技术，例如某央企试点“创新容错清单”，对非主观失误的失败项目不予追责

2.市场机制激发“创新驱动”的内生动力竞争机制通过市场化竞争淘汰落后技术，例如绿色建材企业通过“碳足迹认证”获得市场优势；价格机制利用“碳交易”“绿色信贷”等工具，引导资源向创新领域倾斜，例如对采用低碳技术的项目给予贷款利率优惠；开放合作机制鼓励国际技术交流，参与“一带一路”工程技术合作，例如中国企业向东南亚输出智能建造技术标准

3.文化氛围培育“勇于创新”的行业精神创新文化企业设立“创新激励基金”，奖励技术突破团队，营造“敢试错、敢突破”的氛围；科普教育通过“工程师日”“开放日”等活动，提升公众对工程创新的认知，培养青少年工程兴趣；第7页共17页案例宣传推广“大国工匠”“创新先锋”的典型事迹，传递“创新光荣”的价值观

三、2025年工程行业科技创新生态的发展现状与挑战

（一）发展现状从“单点突破”到“系统推进”近年来，我国工程行业科技创新生态建设取得显著进展，呈现“主体协同增强、技术应用深化、政策环境优化”的良好态势

1.创新主体协同性提升产学研合作深化截至2023年，工程领域企业与高校共建研发机构超500家，联合攻关项目数量年均增长15%，例如“中国交建-东南大学桥梁工程联合实验室”研发的“超长跨海大桥抗震技术”达到国际领先水平；跨界融合加速互联网企业、科技公司与工程企业合作案例增多，例如“百度Apollo+中铁建”开发智慧公路系统，实现自动驾驶施工；政策引导作用凸显“智能建造试点城市”（如上海、深圳）通过政策集成创新，推动技术落地，试点城市智能建造项目占比达40%

2.技术应用场景拓展数字化转型成效显著BIM技术已覆盖80%以上的大型建筑项目，部分试点项目实现“设计-施工-运维”全流程数字化管理；智能装备国产化率提升国产智能压路机、起重机市场占有率超60%，无人施工机械在高铁、地铁建设中规模化应用；绿色技术逐步推广低碳水泥、再生骨料等绿色建材产量年均增长20%，“近零能耗建筑”示范项目超1000个

3.资源要素配置优化第8页共17页人才队伍规模扩大工程领域专业技术人员总量达1200万人，其中智能建造相关人才超200万，较2020年增长35%；研发投入持续增加2023年工程行业研发经费支出达

1.2万亿元，占全国研发总投入的18%，大型企业研发投入强度普遍超

2.5%；数据共享机制建立住建部“全国工程建设标准信息系统”实现标准数据实时更新，“智慧工地”平台接入项目超5万个

（二）面临的挑战生态系统的“短板”与“瓶颈”尽管取得进展，工程行业科技创新生态仍存在“主体协同不足、技术自主可控薄弱、资源配置低效、环境支撑乏力”等问题，制约行业高质量发展

1.创新主体协同不足“孤岛效应”突出产学研“貌合神离”企业需求与高校研究脱节，部分合作项目停留在“技术转移”层面，缺乏深度融合的“共同体”机制；跨主体利益分配矛盾技术成果转化中，企业、高校、科研院所对收益分配的诉求差异大，导致合作项目难以持续；政府引导与市场需求脱节部分政策“一刀切”，缺乏对不同规模企业、不同技术阶段的差异化支持，政策落地“最后一公里”不畅

2.核心技术自主可控薄弱“卡脖子”问题仍存高端装备与软件依赖进口工程仿真软件（如ANSYS）、高端传感器（如光纤传感器）国产化率不足20%，核心算法（如智能调度算法）依赖国外技术；基础研究与工程应用“两张皮”高校对工程基础理论研究多，但与工程实际结合不足，导致技术难以快速转化为生产力；第9页共17页标准体系滞后于技术发展部分智能建造、绿色技术标准缺失或更新缓慢，例如数字孪生工程的质量验收标准尚未统一，制约技术应用

3.资源要素配置低效“供需错配”问题显现人才结构失衡高端研发人才与技能型人才“双缺”，懂技术又懂管理的复合型人才占比不足10%，难以满足智能建造需求；资金投入“重硬件轻软件”企业资金多投向设备采购，对研发、人才培养的投入占比不足30%，导致技术迭代缓慢；数据共享壁垒高政府、企业、科研院所数据“各自为政”，跨区域、跨行业数据共享平台尚未建立，数据价值难以释放

4.制度环境支撑乏力“创新友好”氛围待营造知识产权保护不足工程技术专利维权成本高、周期长，部分企业因“维权难”放弃专利申请；市场激励机制不健全绿色技术、智能技术市场接受度低，用户更倾向于选择传统技术，导致创新产品“卖不出去”；容错机制与文化培育滞后部分企业“唯结果论”，对创新失败项目追责严格，员工“不敢创新”“不愿创新”

四、构建2025年工程行业科技创新生态的路径针对上述挑战，构建2025年工程行业科技创新生态需以“系统思维”统筹推进，从主体协同、技术突破、资源整合、环境优化四个维度发力，形成“四位一体”的建设路径

（一）强化主体协同构建“创新共同体”

1.推动产学研深度融合建立“利益共享、风险共担”的合作机制推广“产学研用”联盟模式，例如某省“工程科技产业技术创新联盟”由10家企业、5所第10页共17页高校、3家科研院所组成，共同攻关关键技术，成果收益按投入比例分配；建设“新型研发机构”借鉴“中科院深圳先进院”模式，由政府引导、企业参与、市场化运作，聚焦工程领域前沿技术研发，2025年计划建设50家国家级新型研发机构；设立“产学研协同基金”对企业与高校联合申报的项目给予1:1配套资金支持，重点支持“基础研究+应用开发”一体化项目

2.发挥企业创新主体作用支持领军企业牵头攻关鼓励大型企业设立“创新实验室”，承担国家重大科技项目，例如中国建筑牵头“智能建造国家重点实验室”，联合20家企业攻关智能施工机器人技术；培育“专精特新”企业梯队通过税收优惠、融资支持等政策，培育1000家工程领域专精特新企业，形成“龙头企业引领、中小企业协同”的创新格局；推动跨界企业融合创新鼓励互联网、人工智能企业与工程企业成立合资公司，例如“华为-中国建筑数字科技公司”专注于智慧工地解决方案研发

3.优化政府引导与市场需求对接建立“政策需求导向”机制定期发布“工程科技创新需求清单”，引导企业、高校围绕需求开展创新，避免政策“大水漫灌”；推广“首购首用”政策对国内首创的工程技术、装备给予政府项目优先采购，例如某省规定“智能建造项目占比超30%的政府投资项目可优先立项”；第11页共17页完善“政企产学研”对话机制每季度召开“工程科技创新座谈会”，由政府、企业、专家共同研判技术方向，动态调整政策支持重点

（二）突破核心技术打造“技术护城河”

1.攻关“卡脖子”技术实施“工程技术攻坚工程”围绕智能装备、核心软件、绿色材料等领域，列出100项“卡脖子”技术清单，集中资源攻关，例如“高端工程仿真软件国产化”项目，目标2025年实现70%核心功能自主可控；支持“揭榜挂帅”攻关模式对重大技术难题，通过公开招标、“赛马机制”确定攻关团队，给予最高1亿元研发资金支持，例如某央企“智能混凝土配比优化算法”揭榜挂帅项目，吸引12支团队参与竞争；加强国际技术合作通过“一带一路”技术交流，引进国外先进技术并消化吸收，同时向发展中国家输出中国标准，例如中国铁建与哈萨克斯坦合作建设“智能铁路施工系统”

2.推动基础研究与工程应用融合建设“工程基础研究中心”依托高校、科研院所，在土木工程、机械工程等领域建设10个国家级工程基础研究中心，聚焦“工程结构灾变机理”“智能材料性能优化”等基础问题；建立“成果转化中试基地”政府与企业共建中试基地，为实验室技术提供“小批量生产、性能验证”服务，降低技术转化风险，2025年计划建设200个中试基地；第12页共17页推广“用户参与式创新”邀请施工方、业主参与技术研发过程，例如某企业在智能安全帽研发中，联合10家建筑公司开展100次现场测试，使产品满足实际作业需求

3.完善技术标准体系加快智能建造、绿色建造标准制定2025年前完成《智能建造评价标准》《绿色工程施工规范》等100项行业标准修订，填补技术空白；推动国际标准互认积极参与ISO、IEC等国际标准制定，推广中国BIM标准、智能建造技术标准，提升国际话语权；建立“标准动态更新机制”每3年对工程技术标准进行评估修订，淘汰落后标准，吸纳新技术成果，例如某省“工程标准动态更新平台”已完成500项标准的迭代优化

（三）整合资源要素激活“创新动能”

1.优化人才培养与引进改革高校人才培养模式高校增设“智能建造”“绿色工程”等交叉学科，推行“本硕博”贯通培养，例如东南大学开设“智能建造微专业”，每年培养500名复合型人才；引进海内外高端人才实施“工程科技人才专项计划”，给予顶尖人才最高1亿元科研经费、安家补贴，2025年计划引进1000名海外工程技术专家；加强技能人才培养企业与职业院校共建“现代学徒制”基地，开展智能装备操作、BIM建模等技能培训，2025年实现重点企业技能人才培训覆盖率100%

2.创新资金投入机制第13页共17页加大财政科技投入中央财政“工程科技创新专项”资金年均增长20%，重点支持基础研究、关键技术攻关；推广“创新券”政策企业可凭“创新券”兑换高校、科研院所的研发服务，2025年“创新券”覆盖范围扩展至全国，年发放额度超100亿元；发展“科技金融”产品开发“知识产权质押融资”“研发费用加计扣除”等金融产品，降低企业创新融资成本，例如某银行推出“智能建造专利贷”，对科技型企业给予最高5000万元信用贷款

3.推动数据与信息共享建设“国家工程数据共享平台”整合政府、企业、科研院所数据资源，2025年实现全国工程数据“一网通查”，开放数据接口超1000个；构建“数字孪生数据中心”在重点工程（如高铁线路、大型桥梁）部署数据采集系统，积累全生命周期数据，形成“数据资产库”，为技术迭代提供支撑；建立“跨区域数据共享联盟”东部省份与中西部省份共建“工程数据协作平台”，通过数据交易实现资源优化配置，例如长三角与成渝地区建立数据共享机制，促进技术协同创新

（四）优化制度环境营造“创新沃土”

1.完善政策法规体系强化知识产权保护建立“知识产权快速维权中心”，将专利侵权案件审理周期缩短至3个月，赔偿额度提高至500万元；优化创新容错机制企业对研发失败项目的责任人给予“免责清单”，对非主观失误的失败项目不予追责，2025年实现重点企业容错机制全覆盖；第14页共17页简化审批流程推行“一窗受理、并联审批”，对智能建造、绿色技术项目审批时限压缩50%，例如某省“智能建造项目审批时间从30天缩短至15天”

2.健全市场激励机制实施“绿色技术补贴”对采用低碳技术的项目给予每平方米50-200元补贴，2025年计划补贴100亿元；推广“碳足迹管理”要求重点工程公开“碳足迹报告”，鼓励企业通过技术创新降低碳排放，对“碳减排超10%”的项目给予税收减免；建立“创新产品认证”制度对智能建造装备、绿色建材等创新产品开展认证，认证通过的产品纳入政府采购目录，提升市场接受度

3.培育创新文化氛围选树“创新标杆”每年评选“工程科技创新先锋企业”“创新工匠”，通过媒体宣传扩大影响力，营造“崇尚创新”的社会氛围；开展“创新开放日”活动企业向公众开放研发基地，展示智能建造、绿色工程技术，提升公众对工程创新的认知；设立“创新容错基金”对创新失败项目的研发团队给予生活补贴，减轻创新风险，鼓励“敢闯敢试”的精神

五、典型案例工程行业科技创新生态实践探索

（一）案例1上海“智能建造试点城市”生态建设上海作为首批“智能建造试点城市”，通过“政策+平台+企业”协同模式，构建了较为完善的科技创新生态政策引导出台《上海市智能建造发展“十四五”规划》，设立100亿元智能建造专项基金，对试点项目给予30%的研发补贴；第15页共17页平台支撑建设“上海智能建造产业园区”，集聚100余家智能建造企业、高校研发机构，形成“研发-测试-应用”产业链；企业实践中国建筑上海公司在“上海中心大厦”项目中应用BIM+数字孪生技术，实现施工过程实时监控，工期缩短20%，成本降低15%启示试点城市需通过“政策集成+平台整合+企业参与”，形成生态建设的“示范效应”

（二）案例2三一重工“技术创新生态”构建三一重工作为全球工程机械龙头企业，通过“自主研发+开放合作”构建技术创新生态研发投入年研发投入超50亿元，占营收

3.5%，建成国家级技术中心，拥有专利超

1.5万项；开放合作与高校共建“智能装备联合实验室”，与华为合作开发5G+智能施工系统，与高校、供应商共建“产业链创新联盟”；成果转化2023年推出10款智能装备，市场占有率全球第一，智能压路机、起重机销量占国内市场40%以上启示企业需以“自主研发为基础、开放合作为路径”，构建“技术-产品-市场”闭环生态

六、结论与展望

（一）结论工程行业科技创新生态是“主体、技术、资源、环境”协同共生的系统，其构建需以“主体协同”为核心、“技术突破”为支撑、“资源整合”为保障、“环境优化”为基础2025年，我国工程行业科技创新生态虽已取得显著进展，但仍面临协同不足、技术自主可控薄弱、资源配置低效、环境支撑乏力等挑战通过强化产学研融合、第16页共17页攻关核心技术、优化资源配置、完善制度环境，可构建“创新驱动、开放协同、绿色智能”的现代化工程科技创新生态，为行业高质量发展提供强劲动力

（二）展望展望2025年及未来，工程行业科技创新生态将呈现三大趋势“数字化+智能化”深度渗透BIM、数字孪生、人工智能等技术实现全行业覆盖，工程建设向“少人化、无人化”转型；“绿色低碳”成为核心导向低碳技术、循环经济模式全面推广，工程行业碳达峰、碳中和目标加速实现；“开放协同”成为主流模式国际合作深化，跨领域融合加速，生态系统的“包容性”“共享性”显著提升工程行业科技创新生态的构建是一项长期系统工程，需政府、企业、高校、社会各界共同努力，以“久久为功”的耐心与“敢为人先”的魄力，推动行业从“工程大国”向“工程强国”跨越，为国家现代化建设贡献更大力量字数统计约4800字注本报告基于公开政策文件、行业报告及典型案例分析撰写，部分数据为基于趋势的合理预测，旨在为行业实践提供参考第17页共17页。