麦肯锡咨询公司预测,2025年至2030年间,全球公司需要投资6.7万亿美元用于新的数据中心容量,才能跟上人工智能的需求。根据一项行业调查,美国数据中心发展的明显限制因素正是电网面临的压力。城市电网如此脆弱,以至于一些公司正建造自己的发电厂,而不是依靠现有电网。公众对不断膨胀的能源账单日益感到沮丧。

但是,仅从电力看AI,是典型的看A,决定B的思维,虽然短期看正确,但产业革命的奇点无处不在,马斯克曾经提出一个观点:中国的光伏都在亏本卖,为什么我们不大量采购其供需平衡线以上的产能,从而在美国的中部地区,建立大范围的发电中心!所以,我们考虑问题不能是总量思维,而是要用边际分析的思维去衡量,从能源结构的角度,新能源越发达,发电量的缺口实际上是持续放大中的。

当然,你一定要说这个观点的道理在哪里,那确实也有,比如:

(1)美国基础设施老化与投资不足

(1)美国基础设施老化与投资不足

美国电网设备普遍超期服役,70% 的输电线路和变压器运行超过 25 年,60% 的断路器超过 30 年。长期依赖私人资本的分散化发展模式,导致电网升级滞后 ,燃气发电机交付排期已到 2028 年,核电项目超支 100% 且完工时间推迟至 2030 年后。AI 数据中心的电力需求激增(预计 2025-2030 年全球需投资 6.7 万亿美元扩容,远超AI星际之门的总投入),与电网升级周期形成尖锐矛盾,高盛警告这将导致 “极端瓶颈”。

而且,当下美国 AI 电力需求已占全国总用电量的 5%,且增速持续加快。由于电网扩容滞后,部分企业被迫自建发电厂,这导致城市电网过载,并引起居民电价三年上涨 30%,数据中心密集的地区(如弗吉尼亚州),未来电价可能还要再涨 25%。这种 “拆东墙补西墙” 的模式进一步削弱了美国 AI 产业的竞争力。

此外,美国电网升级依赖私人投资,但投资者偏好 3-5 年回报周期,难以支撑核电站、特高压输电等长周期项目。尽管拜登政府时期,溢价推出 130 亿美元电网弹性基金,但变压器短缺导致供应缺口达 30%,关键设备交货时间延长至两年半,政策效果短期内难以显现。而说到变压设备,兔子仿佛就看到了稀土以外的第二张牌。

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(2)我国财政宽裕期的预投入

(2)我国财政宽裕期的预投入

我们有两样基础设施的建设是全面领先世界的,一是电信网络,二是电力系统!我国通过 “东数西算” 等国家战略,将数据中心与西部可再生能源基地深度绑定。山西大同数据中心集群,就依托当地 939.92 万千瓦风光装机(占比 53.57%),实现了 “绿电直连” 和 “以电定算”,绿电替代率达 38.74%。这种 “源网荷储” 一体化模式,使中国每年新增电力需求超过德国全年消耗,部分省份太阳能供电量已经与印度全国相当。

其次,中国特高压输电技术可实现 2000 公里外电力高效输送,结合智能电网和液冷技术,数据中心 PUE(能耗效率)普遍低于 1.2,显著优于美国平均水平,这主要是风光储协同调度,确保了算力输出稳定!

接着,中国明确要求 2025 年国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超 80%,并通过绿证交易、电价补贴等机制推动能源结构优化。相比之下,美国 AI 企业仍需为高碳电力支付额外成本,且面临《清洁空气法》等环保法规的制约。

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(3)但是影响AI高度的肯定不是电力

(3)但是影响AI高度的肯定不是电力

美国在基础理论(如 Transformer 架构、RLHF 优化)和高端芯片(如英伟达 H100)上仍具不可替代优势,并且其依然在定义什么是AI,未来怎么走,而其风险投资额约占全球 66%,顶尖企业人均科研产出效率比中国高 15%。中国虽在专利数量上领先(申请量是美国 4 倍),但高价值专利占比不足,70% 的大模型仍依赖美国芯片。

而如果对比人才,中国 AI 研究人员规模(5.3 万人)已接近美国(6.3 万人),但女性人才占比仅 9.3%,高校与企业间人才流动率不足 15%,远低于美国的 37%。在产业链上游,美国垄断 EDA 工具、高端光刻机等核心环节,而中国在算力芯片设计和封装测试领域取得突破,但仍需突破软件生态壁垒,不过美国当下顶尖AI人才多为华裔,即由我国教育培养后前往美国的新美国人构成!

除此之外,美国正通过 “AI 外交” 拉拢中东、东南亚国家,试图构建技术联盟,屏蔽我国;而我国则依托 “一带一路” 输出算力基建,同时通过开源社区扩大技术影响力。双方在量子计算、生物智能等前沿领域的竞争尚未分出胜负,AI 伦理、数据治理等规则制定权的争夺才刚刚开始。

不过,在研发投入上,我们真的还要加油!

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