本文系基于公開資料撰寫,僅作為信息交流之用,不構(gòu)成任何投資建議![]()
近期,馬斯克關(guān)于“中國將是 AI 競爭最大贏家”的論述傳播度巨廣,這一判斷的核心邏輯為電力是AI發(fā)展的瓶頸,而中國擁有全球最大的電力基礎(chǔ),因此將在AI 算力上遠(yuǎn)超世界其他地區(qū)。
拋開宏大敘事,從對(duì)電力這一行業(yè)的中美對(duì)比研究出發(fā),馬斯克這一論述的可信度有幾分,又有什么深意?
01上下半場是兩個(gè)游戲
從2023年AI競爭至今已3年整,但是對(duì)于AI底層的核心競爭的第一性沒有變,那就是大力出奇跡。
只不過競爭的重點(diǎn)從芯片,開始切換到了整個(gè)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施——最后以缺電的形式暴露出來。
1.上半場缺芯片
2023-2025年,AI訓(xùn)練和推理的軍備競賽,都是圍繞芯片展開的:
●核心是英偉達(dá)的GPU算力芯片體系,從Ampere到Hopper,再到Blackwell,再到今年的Robin。
●與之配套的通信,雖然表面是光模塊從400到800再到1.6T,但核心仍是其中的光芯片的迭代。
●還有充當(dāng)“記憶功能”的存儲(chǔ),也是從HBM,到SSD缺貨。
雖然國產(chǎn)算力芯片在過去取得很大的進(jìn)步,但是受限于算子生態(tài)、先進(jìn)制程的良率始終無法突破50%、高端設(shè)備禁運(yùn)等情況,我們在AI上的追趕始終磕磕絆絆。
最直觀的體現(xiàn)是字節(jié)、阿里等主要AI投資大廠,其實(shí)2025年都沒有完成年初制定的AI資本開支計(jì)劃,不是由于需求不行,而是訂的英偉達(dá)芯片被禁、國產(chǎn)交付又遲遲跟不上。
盡管我們擁有并不遜色的人才儲(chǔ)備和更優(yōu)的工程化能力,比如Deepseek出圈,但國產(chǎn)大模型客觀而言,在整體性能上,還是落后于美國大廠半年左右。
2.下半場缺電
直到2025年年中,全球AI敘事開始發(fā)生轉(zhuǎn)折。海外投資的重心開始轉(zhuǎn)向超大集群的AI工廠,數(shù)據(jù)中心建設(shè)的單位不再是多少萬卡為單位,而是多少Gw為單位。
AI基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的瓶頸開始轉(zhuǎn)向電力。為什么競爭焦點(diǎn)不再是芯片了?下面這個(gè)圖看的很清晰,從23年AI加速以來,英偉達(dá)主力芯片單芯片功率僅從800W提升到了1200W,說實(shí)話,單芯片算力提升非常有限。
雖然臺(tái)積電的先進(jìn)制程可以米粒上雕花,但是這種摩爾進(jìn)步速度完全滿足不了下游對(duì)算力的指數(shù)級(jí)渴求,所以英偉達(dá)推出大卡、推機(jī)柜、推出集群,也順帶帶火了先進(jìn)封裝、液冷、光模塊、PCB、電力設(shè)備等等一眾附帶供應(yīng)鏈。
直到以上路線的算力增益也開始放緩,最后就變成了比拼電力。簡單結(jié)論就是:不是芯片這些高精尖的東西不重要了,而是電力,成為了軍備競賽下半場的高地。
![]()
圖:英偉達(dá)GPU單卡過去功率變化圖 資料來源:財(cái)通證券
如果說圍繞芯片為核心的產(chǎn)業(yè)鏈,是科技行業(yè)內(nèi)部的問題,而缺電,則是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)性問題,更為復(fù)雜。
馬斯克之所以看好中國的AI,在電力冗余度這點(diǎn)上,體現(xiàn)的確實(shí)是沒錯(cuò)的。
中國總裝機(jī)量高達(dá)38億千瓦,2025 年全年發(fā)用電量約 10.4 萬億千瓦時(shí),即使2030年全球數(shù)據(jù)中心都用中國來供,也只占我們用電量的10%。
而美國電源總裝機(jī)約 1300GW,發(fā)電量只有中國的一半。同時(shí),裝機(jī)量僅為最大負(fù)荷的 1.5 倍,顯著低于中國的 2.5 倍冗余水平。
![]()
圖:主要經(jīng)濟(jì)體發(fā)電量對(duì)比(2024) 數(shù)據(jù)來源:《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2025》
更嚴(yán)重的是,總量問題是現(xiàn)在缺未來更缺。
美國2024年用電量在4.3萬億千瓦時(shí)出頭,已經(jīng)20年基本沒有增長了,遠(yuǎn)低于美國GDP的增幅。這是由于制造業(yè)空心化,美國電力需求主要靠居民用電支撐,單看工業(yè)用電,其實(shí)還略有下降。
這不僅僅是美國的問題,日本、歐洲這些不如工業(yè)化后期的國家都是如此。
![]()
圖:過去25年美國用電量情況 資料來源:EIA
由于市場化,過去美國發(fā)電和用電可以取得比較好的平衡。直到AI邊際變量的出現(xiàn)打破了這看似美好的平靜。
美國電網(wǎng)是分區(qū)域的,不是中國這種統(tǒng)一大市場,所以我們看到在局部緊缺的地方,已經(jīng)出現(xiàn)了供需失衡:2025年美國電價(jià)上漲超過5%,而且PJM這個(gè)局域網(wǎng),漲幅更大。
當(dāng)前AI用電還只占美國用電的5%左右,美國能源部DOE、EIA等機(jī)構(gòu)都做了測算,大概結(jié)論是到2030年,美國AI用電國內(nèi)總需求的10%,到2035年,AI耗電需求達(dá)到800-1000Twh,占比接近20%。
所以可以預(yù)見未來總量上會(huì)更加缺電。
02
結(jié)構(gòu)比總量問題更大,2027年大考將至
由于全球過去十多年加速轉(zhuǎn)向碳達(dá)峰,全球發(fā)電側(cè)都明顯的轉(zhuǎn)向風(fēng)電、光伏等新能源,美國也是如此。
但同步電網(wǎng)投資又是不夠的,全球電網(wǎng)投資每年大概3000億美元,而中國一家就占到30%,足以見其他國家電網(wǎng)的滯后,基本上新十年、舊十年、縫縫補(bǔ)補(bǔ)再10年。實(shí)際上,美國電網(wǎng)設(shè)備超50%運(yùn)行超 20 年。
而東部、西部、德州三大獨(dú)立電網(wǎng)之間互聯(lián)互通能力弱,與中國統(tǒng)一的電力市場截然不同。
對(duì)于電這種可能是最為精密的系統(tǒng)來說,一方面是新能源這種高度不穩(wěn)定的電源帶來巨大沖擊,另一方面是電網(wǎng)的老舊。在邊際增量AI出來之后(由于大量的高性能GPU,AI負(fù)荷功率是非常大的),一切就顯得更為脆弱。
具體表現(xiàn)為兩方面:一是功率缺口,最大有效功率低于最大負(fù)荷,導(dǎo)致用電高峰時(shí)供應(yīng)緊張;二是電量缺口,引發(fā)電價(jià)持續(xù)上漲。
在歷史上,美國的供電中斷指標(biāo)(人均停電小時(shí)數(shù))就是中國的5倍以上,未來只會(huì)更多。根據(jù)EIA的估算,美國電力系統(tǒng)的額儲(chǔ)備裕度(即應(yīng)對(duì)尖峰用電),如果不去迅速的改,在未來幾年將被直接擊穿,即今年發(fā)生在西班牙的大停電,我們也將在美國看到。
從EIA數(shù)據(jù)推演上來看,如果不緊急新增轉(zhuǎn)機(jī),2027年將是供需矛盾爆發(fā)的一年:美國用電將從供需緊平衡變成硬缺口。
![]()
圖:測算美國電力系統(tǒng)儲(chǔ)備冗余度(如果不新增裝機(jī))資料來源:EIA、興業(yè)證券
03
AI用電問題怎么解決?
1.即使AI建設(shè)加速,中國電力整體仍過剩
電力是典型的公用事業(yè),所以我們國家發(fā)展的思路一直是統(tǒng)籌為主、市場為輔。體現(xiàn)在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)我們都是超前發(fā)展的,走出了一條J型曲線。
雖然發(fā)展的過程飽受爭議,但這使得我們整個(gè)系統(tǒng)有足夠的安全冗余,也順帶使得我國的新能源、電動(dòng)車和電力設(shè)備,都具備世界最強(qiáng)競爭力。
根據(jù)《中國電氣化率年度發(fā)展報(bào)告》, 2024 年我國電氣化率為28.8%,已經(jīng)提升到跟主要發(fā)達(dá)國家相似的水平。
最后的結(jié)果就是,在美國由于缺電漲電價(jià)的背景下,國內(nèi)25年的電價(jià)實(shí)際上是在跌的。
![]()
圖:中國發(fā)電量高速增長來源:銀河證券
而且根據(jù)已有的電源投資規(guī)劃,如墨脫水電站、核電、新能源等,以及最近的十五五四萬億元的電網(wǎng)投資,未來我國在電力供給側(cè),確定性繼續(xù)高增。
市場測算,到 2035 年我國總發(fā)電量預(yù)計(jì)為15萬億千瓦時(shí),而屆時(shí)美國很難突破5萬億千萬時(shí),也就是中國發(fā)電量將是美國的3倍,差距未縮小反而擴(kuò)大。
發(fā)電和電網(wǎng)支持我們的用電需求無虞。預(yù)計(jì)十五五期間我國電氣化率將以年均 1pct 的增幅穩(wěn)步增長至 2030 年的 35% 左右,超出 OECD 國家平均水平8個(gè)點(diǎn)以上。
2.美國市場化主導(dǎo),只能靠解綁和新技術(shù)
由于電是涉及到源網(wǎng)荷儲(chǔ)的系統(tǒng)性問題,涵蓋能源結(jié)構(gòu)、體制、發(fā)電主體、電網(wǎng)運(yùn)營商、配套設(shè)備廠等等一系列復(fù)雜的問題。基于當(dāng)前的美國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),確實(shí)沒有很好的解決辦法。
在電力趨緊的2025年,就已經(jīng)可以從電價(jià)看到壓力陡增的情形。
首先,美國電價(jià)雖然有豐富的天然氣拉低,使得其低于類似德國等歐洲國家,但是1元一度的居民用電,0.8元一度左右的工業(yè)用電,都比中國6毛左右要高出不少。
歷史上由于市場化,美國電價(jià)基本持平于CPI漲幅,同時(shí)作為相對(duì)弱勢的居民電價(jià)反而更貴;中國則反過來,用工業(yè)用電反哺居民。
但美國正在快速告別低電價(jià),而且目前是在由居民買單。
2025年7月之后,美國數(shù)據(jù)中心在建容量停止增長,核心原因就是電網(wǎng)接入阻力大,居民也反對(duì),政府審批也困難。比如德州,作為最缺電的區(qū)域之一,居民在聽證會(huì)上直接反對(duì)AI數(shù)據(jù)中心對(duì)居民用電的擠出。
![]()
為了解決居民和工業(yè)之間的矛盾,可行的招數(shù)是讓大廠自己建局域電網(wǎng)。
就在不到兩周前,特朗普承諾確保美國居民不因?yàn)锳I的數(shù)據(jù)中心擠占,去支付更高的電費(fèi),科技巨頭應(yīng)為 AI 能耗自行買單。
但這種做法也只是揚(yáng)湯止沸,沒有解決發(fā)電和電網(wǎng)的問題。
在發(fā)電側(cè),短期最快能頂上的就是燃?xì)廨啓C(jī),因?yàn)槊绹烊粴赓Y源豐富(美國AIDC中市電占比70%,燃?xì)庹急?0%+),目前卡在GE、三菱等設(shè)備商產(chǎn)能極度緊缺,同時(shí)發(fā)展柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池作為輔助電源,所以都是通過漲價(jià)來刺激生產(chǎn)。
長期,則需要穩(wěn)定的基荷能源,因?yàn)樘烊粴馊杂胁恍〉奶寂欧牛荒茏鳛檫^渡選擇。被寄予厚望的是核電,尤其是SMR(小型模塊化反應(yīng)堆),以及更遠(yuǎn)期的可控核聚變。
同時(shí)在電網(wǎng)側(cè),還需同步升級(jí)老舊電力設(shè)備,提升區(qū)域互聯(lián)能力。但這個(gè)難度可能比用電側(cè)要大很多,因?yàn)樯婕暗矫裆野踩^(qū)域協(xié)調(diào)等,純市場化手段很難解決,同時(shí)還碰上海外如伊頓等并不愿意擴(kuò)產(chǎn)。
![]()
圖:AI公司布局核電事件匯總 來源:國盛證券
在我們看來,馬斯克喊話中國AI要反超美國,主要是為了倒逼美國進(jìn)行電力改革,類似于當(dāng)時(shí)在SpaceX時(shí)怒噴奇葩的環(huán)保規(guī)則一樣。
但至于如何改,根據(jù)以上分析判斷,我們覺得系統(tǒng)性解決方案基本沒有,可能他們唯一的辦法,唯是依靠科技企業(yè)自身“各顯神通”來應(yīng)對(duì)困局。
轉(zhuǎn)載開白 | 商務(wù)合作 | 內(nèi)容交流
請?zhí)砑游⑿牛簀induan008
添加微信請備注姓名公司與來意
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.