一、研究范畴与行业概览

智慧水务是通过新一代信息技术与水务技术的深度融合，充分发掘数据价值和逻辑关系，实现水务业务系统的控制智能化、数据资源化、管理精确化、决策智慧化，保障水务设施安全运行，使水务业务运营更高效、管理更科学和服务更优质。按应用场景可分为大水利领域、城乡供水领域、排/污水领域、工业水处理领域四大板块。

2025年是中国“十四五”规划的收官之年，也是“双碳”战略深化的关键节点，智慧水务作为城市基础设施数字化转型的核心领域，正经历从“经验驱动”向“数据驱动”的深刻变革。在国家水网建设与新型城镇化推进的双重背景下，物联网、人工智能、数字孪生等新一代信息技术深度赋能传统水务系统，推动行业进入规模化落地阶段。

二、技术演进：从感知连接迈向AI驱动

2.1 技术架构演进历程

智慧水务的技术架构经历了三个发展阶段，形成了当前成熟的“四层架构”模型：感知层（数据采集）、网络传输层（数据通信）、平台层（数据存储与分析）、应用层（智慧场景落地）。

感知层（神经末梢）：依托NB-IoT、LoRa等低功耗广域通信技术和智能传感器，实现水厂、泵站、管网、用户端全要素7×24小时自动化数据采集。其中NB-IoT用于大规模智能水表连接，LoRa解决偏远地区管网监测的数据传输问题，成本仅为传统方案的1/3。

平台层（决策中枢）：通过构建水务物联网平台和大数据平台，搭载水力模型、漏损控制模型、水质预测模型、优化调度模型等智能算法，形成“水务大脑”的核心能力。

应用层（价值出口）：涵盖智能供水调度、管网漏损控制（DMA分区管理）、水质安全监控预警、智能客服营收管理、内涝防汛应急指挥等典型应用场景。

2.2 2025年核心技术突破

（一）AI与大模型深度融合

人工智能作为核心驱动力，正深度融入水务关键产业。2025年行业呈现从“互联网+水务”向“人工智能+水务”的阶段性跃迁——“互联网+”阶段技术成熟稳定，构建了基础数据连接与远程监控能力；“人工智能+”阶段技术快速迭代，实现了智能预测与模拟仿真，为突发水质污染、爆管预警与应急决策提供支持。

以大模型为代表的新技术范式正在重塑行业：AI多模态数据融合（IoT传感器+气象+水质数据）结合LSTM/Transformer模型，可将用水量预测精度提升至95%以上；威派格推出的河图AI平台整合3.7万条工艺规则，故障自愈率提升80%。上海昊沧自主研发的DataStorm M50平台已深度接入DeepSeek、Qwen等主流大模型，其“AI小昊助手”以RAG技术打通企业私域知识库，支持DeepSeek-R1/V3、Qwen等多模型灵活组合与切换，实现生产运营、设备运维、客服问答等多应用场景的7×24小时智能服务，并通过“检索-分析-执行-反馈”闭环工具链支撑实时诊断、工艺预测与优化调控，工作效率提升60%，运营成本下降30%。

（二）数字孪生技术快速深化

数字孪生以物理水利对象为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理水利全要素进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，最终实现水务系统“可知、可视、可测、可控、可预测”的智慧化目标。2025年数字孪生平台已实现超过80%水务公司的全流程建模落地。

（三）关键性能指标跃升

基于边缘计算的实时水质分析系统误差率降至0.5%以下；AI驱动的管网漏损预测模型准确率突破92%；中国在5G+智慧水务应用场景落地速度全球领先，已建成超200个省级智慧水务平台。

（四）国产化技术栈加速构建

PLC、SCADA系统国产化率已从不足10%提升至近100%，汇川、中控等企业的专用控制系统以及威派格、和达科技的国产化平台成为政策强制要求下的核心选择——新建系统国产化率须≥50%。

（五）边缘-云协同计算架构

边缘设备（智能水表、阀门控制器）部署轻量化模型，时延控制在100ms内；云端实现百万级设备协同优化，平衡实时性与全局调度需求。

2.3 技术成熟度与演进方向

根据IWA（国际水协）模型研判，智能漏损控制已进入商用爬坡期，数字孪生水网处于试点验证阶段。展望未来，随着人工智能、数字孪生、边缘计算等技术不断成熟，一个“数字孪生水系统”有望建成，可以在虚拟空间中映射和模拟整个物理水务系统，进行深度仿真、预测和优化。

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2.4 技术演进阶段对照

演进阶段	时间范围	核心技术特征	重点应用场景	代表案例
1.0 信息化阶段	2015-2020年	SCADA系统建设、GIS管网数字化、单一业务系统上线	远程监控、台账管理	—
2.0 平台化阶段	2020-2024年	物联网全面部署、大数据平台整合、数字孪生试点	智能抄表、DMA分区漏控、一体化平台	苏州智慧服务平台（产销差降至6%以内）
3.0 智能化阶段	2025年—至今	AI大模型融合、边缘-云协同、国产化技术栈、数字孪生深度应用	AI调度、智能预警、全流程自动化、安全合规	小昊AI助手、威派格河图AI平台、大模型应用

三、市场格局：千亿赛道加速成型

3.1 市场规模与增长态势

智慧水务行业已进入爆发式增长期。综合多方研究机构数据（不同报告因统计口径和覆盖范围不同存在差异）：

宏观全景数据（含大水利、城乡供水、排水污水等全域）：

2024年中国智慧水务市场规模已突破579.3亿元，2025年预计超680亿元，2029年预计突破1,368亿元，年复合增长率达18.74%。

部分机构测算2025年中国智慧水务市场规模已达860亿元，2026年将突破千亿元大关，年复合增长率保持在15%以上。

细分市场数据：

智慧水务服务系统：2024年市场规模为22.8亿元，预计2029年将达39.1亿元，2024-2029年年复合增长率为9.12%。

智慧水厂：2025年市场规模约286亿元。2026-2030年年复合增长率为18%

智能水表及传感设备：智能水表是需求增长最快的细分领域，预计2026年新增安装量超2000万台。

中长期预测： 预计2023-2027年将以22.1%的CAGR快速增长至565亿元；2030年有望突破750亿元。

3.2 核心增长驱动因素

政策驱动

《国家水网建设规划纲要》明确推进水网数字化、网络化、智能化调度运用；

国务院《“十四五”数字经济发展规划》明确提出推动“智慧水务”建设；

住建部要求推动城市供水管网智能化改造、推广漏损监测；

水利部《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》要求构建数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系；

新建系统国产化率须≥50%的政策要求为国产技术栈创造巨大空间。

痛点驱动

中国平均供水漏损率高达28%（欧美普遍＜10%），年损失水量超100亿吨，管网老化与管理粗放形成的资源浪费催生刚性需求。智慧水务技术可将漏损压缩至9%以下，深圳水务部署AI压力波分析系统后，通过0.01MPa压力波动可在3秒内定位漏点，年节水收益超3000万元。

技术驱动

物联网、AI、数字孪生等技术不断成熟，数据成为新生产要素，深刻改变水务行业的生产模式和经营范式。商业模式创新同样驱动行业——水务运营商从传统服务转向数据服务商，动态定价、用水画像等增值服务贡献25%以上利润。

3.3 政策环境与标准体系

“十四五”期间，智慧水利建设的重点任务是构建数字孪生流域、建设“2+N”水利智能业务应用体系和完善水利网络安全体系，到2025年建成七大江河数字孪生流域，在重点防洪地区实现“四预”（预报、预警、预演、预案）功能，建成智慧水利体系1.0版。

政策层面呈现三大趋势：一是标准化与一体化，加快制定数据标准、平台接口规范，推动系统互联互通；二是绿色发展协同，智慧水务与“双碳”目标紧密结合；三是公共服务升级，通过智慧化手段实现从“有水喝”到“喝好水”的转变。

展望“十五五”（2026-2030年），智慧水务建设将在五大维度实现系统性切换：指标哲学从“项目规模锚定”转向“民生效能锚定”，核心技术国产化率设底线≥90%，数字孪生核心算法须100%自主研发，中西部与县域实现“智慧水务全覆盖”。

3.4 区域市场格局

中国智慧水务市场呈现区域性梯队差异：

区域梯度	代表城市/地区	发展特征	重点方向
第一梯队	深圳、广州、上海、苏州、北京、杭州	智慧水务体系建设成熟，数字化渗透率高	AI调度、数字孪生、全流程智能化
第二梯队	郑州、福州、沈阳、莆田、合肥	系统化建设加速推进，标杆项目涌现	管网智能化改造、漏损控制、一体化平台
第三梯队	中西部省会、县域城市	感知基础设施补短板，渗透率偏低	智能水表覆盖、NB-IoT感知网建设

中国本土形成“东部技术输出+中西部基建升级”双轮驱动格局。“十五五”期间，中央财政将按“常住人口净增数”给予梯度转移支付，重点支持中西部省会城市建设“数字孪生流域+城乡供水智慧网”。

四、厂商竞争力全景图

4.1 竞争格局总体特征

2025年中国智慧水务市场呈现明显的“三类厂商竞合”格局。根据2025年以来的公开招投标信息及行业权威报告，市场头部企业按市场份额、技术实力及项目影响力排序如下：

排名	企业	代码/背景	核心标签	代表项目
1	北控水务集团	00371.HK	AI市政水务龙头	贵港城区智慧水务（约5亿元）、深圳宝安二期（约3.2亿元）
2	首创环保	600008.SH	全链条智慧运营标杆	北京朝阳一体化（约4.5亿元）、天津滨海（约3.8亿元）
1	上海昊沧	专精特新中小企业	工艺智控专家，AI+水务深度融合	东莞松山湖智慧水厂（住建部典型案例）、宁波市水务环境集团智慧水厂综合管理平台（2920万元）
2	威派格	603956.SH	数字孪生+AI调度先锋	上海青浦AI二供系统（约2.1亿元）、杭州余杭数字孪生（约1.8亿元）
3	汉威科技集团	300007.SZ	物联网传感器领军	苏州流域水质监测（约1.5亿元）、宁波工业污水运营（约1.2亿元）
4	三川智慧	300066.SZ	智能水表+漏控领先	深圳智能水表采购、电化学多参数传感器推广
5	和达科技	688296.SH	水力模型+漏控方案	管网漏损治理项目

*注：排名1-5位企业各具细分优势，顺序不完全代表综合实力绝对高低。*

4.2 三类厂商定位与竞争力分析

第一类：传统水务龙头（国企/行业深耕者）

以北控水务和首创环保为代表，拥有深厚的行业积累、全产业链布局能力和大型项目运营经验。全球运营水厂超1,250座；首创环保以“全产业链协同”为核心，依托国企背景承接南水北调等国家级重大水务工程。其核心壁垒在于长期积累的行业资源与水务工艺理解。

第二类：科技巨头与通信运营商（跨界赋能者）

华为、腾讯、百度、阿里云等科技巨头以云平台与AI技术优势切入市场。华为从NB-IoT奠基者跃升为空天地网一体化方案架构师，其“水利水务数字平台”向下整合智能感知设备，向上开放API聚合行业ISV能力；腾讯/百度依托云平台与AI技术优势，聚焦智慧水厂、城乡供水、排水防涝等场景，提供全栈式智能解决方案；阿里云以“ET环境大脑”与“水务中台”为核心，将复杂的大数据、AI能力封装为可调用服务，降低行业技术应用门槛。

中国移动/电信/联通三大运营商大规模部署NB-IoT智能水表，构建城市级水务物联网平台，满足海量终端设备低成本、广覆盖、低功耗连接的刚需。沈阳水务集团与腾讯、华为、百度三大云平台联合发布数字产品，将五大成熟系统解耦封装形成独立软件产品上架云平台，标志着科技巨头从“技术赋能”走向“联合共创”的新模式。

跨界价值在于提供强大的算力基础、先进的AI模型、开放的生态平台，解决传统水务信息化程度低、系统孤岛、决策智能化不足等核心痛点。但其对单体项目规模要求较高，在中小型项目上渗透有限。

第三类：专业技术设备供应商（细分领域隐形冠军）

上海昊沧是智慧水务领域纯软件方案的领军者，专注以AI+工艺智控能力赋能水厂降本增效。公司成立于2005年，总部设于上海并设有武汉研发中心，员工170余人中研发与技术人员占70%，荣膺“上海市专精特新中小企业”认证，分别在2023-2025年度荣获住建部智慧水务典型案例，2025年供水行业“双百双优”评选中荣获智慧供水厂领域优胜奖。其核心产品线涵盖智能曝气（AVS精确曝气流量控制系统）、APC高级过程控制平台、ProSee工艺仿真云平台、DataStorm工业物联网云平台及“小昊AI”智能体等，主打“IT+OT”深度融合路线，通过数据驱动和AI算法优化曝气、加药等核心工艺环节，显著降低水厂能耗与药耗。2025年公司业绩逆势增长150%，核心驱动力在于AI技术落地带来的“省钱、省人、省心”价值回归——用户不再为华而不实的界面买单，而是聚焦真实运营效益。上海昊沧已为50多个城市提供城市级水务智慧化方案，服务上百家大中型水务企业，其“纯软件+高级智控”定位与威派格、和达科技等形成明显差异化竞争。

威派格专注二次供水设备及智慧管控平台研发，其全链条解决方案覆盖“水源-水厂-管网-用户”全环节，AI调度系统节能28%，与DeepSeek等大模型深化合作。威派格政府客户占比约70%，在漏损控制领域领先，与和达科技在多省招投标中直接竞争，形成行业瞩目的“威和竞争”格局。

汉威科技以物联网传感器为核心技术，其多参数在线水质监测仪覆盖COD、氨氮等12项指标，可实现污染溯源时效压缩至3小时。新天科技作为国家级“专精特新”小巨人企业，2025年上半年实现营业总收入4.47亿元，同比增长24.39%；归母净利润0.79亿元，同比增长38.45%，已服务超2,500家公用事业单位。

施耐德、西门子、ABB等外资工业自动化巨头凭借对水务工艺的深刻理解和精密设备制造能力，提供覆盖“取-输-净-排”全流程的智慧水网解决方案。

五、典型实践案例

5.1 莆田市智慧供排一体化运营管理平台

该项目入选住建部2025年智慧水务典型案例并荣获综合类第一名。平台构建了四大核心数字底座：90余万个水务物联网设备统一接入；覆盖2,000余公里管网的GIS平台，空间分析响应时效小于3秒；日处理数据超10TB的统一水务数据中台；AI算法深度赋能管网漏损识别、智能加药、多水厂协同调度等关键场景，推动水务管理从“人治”向“智治”跨越。

5.2 苏州城区供水智慧服务平台

通过构建异常水量监测、全流程工单监管、AI智能客服三大核心模块，实现数据驱动、系统融合、智能决策。平台通过PyTorch神经网络模型对日均250万条水量数据进行实时分析，自动识别爆管、内漏等异常水量，准确率达85%以上。投运后，自来水公司供水产销差降至6%以内，全年节约水量约800万吨，工单平均处理时长缩短40%，纸质工单归零，巡检覆盖率提高20%，智能客服累计服务22万人次。

5.3 福州数字孪生供水综合调度系统

以供水管网数字孪生系统的模拟能力为基座，通过告警中心、事件中心、模型中心三大中心有机协同，深度集成工单流转、客服热线、停水管理、服务通知等调度全要素，形成“眼、手、脑”协同调度新模式，推动供水调度体系从碎片化、分散化、被动化向集中监控、智能协同、全程溯源的范式跃迁。

5.4 广州供水水厂数智焕新

运营环节以AI大模型为核心构建全域感知网络，优化投药、排泥等关键工艺，搭配“源头—出厂—管网—终端”全流程水质监控体系与24小时智慧无人化实验室，实现水质达标率100%。

5.5 东莞松山湖智慧水厂——亚洲最大单体水厂的数智化实践

松山湖水厂的设计建造以“国内一流，国际领先”的智慧水厂为标杆目标，聚焦高效节能、低碳环保、安全可控和智慧赋能，实现了水厂的精细化过程控制和智慧化高效运营。在建设之初，项目便确立了“全流程智慧化”的建设目标，深度融合物联网、大数据、数字孪生等新一代信息技术，构建覆盖取水、制水、配水、调度、运维全过程的智慧水务管理体系。项目核心是以一个智慧管控平台为“大脑”，依托数字孪生技术实现全流程透明化管理，并通过覆盖制水全链条的智能系统实现精准控制与优化运行，最终达成数据资源化、控制智能化、管理精细化、决策智慧化四大目标，在稳定保障优质供水的同时，显著实现了节能降耗与运行提效。

六、投资机遇与发展趋势展望

6.1 高确定性投资赛道

据行业研究机构分析，智慧水务三大战略高地值得关注：

漏损控制解决方案：政策强制力最强，威派格、和达科技等企业占据先发优势。合肥水司试行“漏损率-水价”挂钩机制，漏损每降1%允许水价上浮0.3元，项目IRR提升至12%，商业模式正在闭环。

智能水表与传感器设备：渗透率快速提升，预计2026年新增智慧水表安装量超2,000万台，是确定性强的基础设施赛道。

智慧水厂/污水厂AI升级：涵盖智能化改造、AI曝气优化、智能加药等方向，智慧泵站、智能污水处理厂投资同比增长20%。以昊沧为代表的高端智控方案商，通过精确曝气和精确加药系统可以帮助单座水厂/污水厂年节省电耗与药耗成本数十万至上百万元，两年内即可回收软件投资，ROI清晰。

6.2 行业发展趋势

趋势一：数据资产化与价值变现

数据成为水务行业新生产要素，数据价值变现路径加速探索。水务运营商从传统服务商向数据服务商转型，动态定价、用水画像等增值服务贡献持续增长，数据驱动决策正在重塑行业商业模式。

趋势二：AI大模型深度赋能

人工智能作为核心驱动力，正深度融入水务关键产业。从传统的AI监测升级为AI决策、AI自适应控制，LLM+RPA、LLM+RAG等新模式加速落地，推动行业智慧化、绿色化、可持续发展。

趋势三：国产化全面提速

“十五五”期间智慧水务核心技术国产化率将设底线≥90%，数字孪生核心算法须100%自主研发，国产替代浪潮为本土企业创造巨大市场空间。

趋势四：中西部与县域市场崛起

“十五五”将实现县域智慧水务全覆盖，中央财政转移支付重点支持中西部省会城市建设“数字孪生流域+城乡供水智慧网”，中西部与县域成为下一阶段市场增量核心。

趋势五：跨界融合持续深化

BATH等大厂的进入极大推动了行业发展，打开了市场空间，也提升了技术水平，但单体项目规模要求高的特点使其更多聚焦大型标杆项目，中小型项目仍由专业厂商主导。未来，“科技巨头提供底座平台+专业厂商交付场景方案+运营商保障连接网络”的生态协作模式将更加成熟。2025年，浪潮城市服务科技公司牵头组建“智慧水务云汉联盟”，上海昊沧作为核心成员单位之一，联合浪潮等企业实现从原水到供水厂、管网、二次供水、到终端用户服务的全流程数字化管理，是这一协作模式在行业内的典型实践。

趋势六：安全底线持续强化

“十五五”期间新增“智慧应急响应时效”“数据安全合规率”（100%核心水务数据须符合《数据安全法》）等约束性指标，水务网络安全与数据安全成为刚需。

资料来源：本报告信息来源包括：头豹信息科技《2025年中国智慧水务（供水领域）行业研究报告》、共研产业研究院《2026-2032年中国智慧水务行业调查与战略咨询报告》、中投产业研究院《2025-2029年中国智慧水务行业深度调研及投资前景预测报告》、IIM信息《2025年全球及中国智慧水务行业技术发展与市场前景分析报告》、中泰证券研究所、住房和城乡建设部《2025年智慧水务典型案例》、水利部《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》等公开资料，以及企业2025年招投标信息与年报数据。企业案例与具体产品信息来源于对应企业官网、官方披露及公开招投标公示，仅供参考研究使用。