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AI数据中心缺电:是总量不足还是输配与储能问题?
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近期,AI数据中心面临的电力短缺问题引发关注。尽管从全球总用电量来看,AI的能耗占比尚小,但电力无法简单调配的特性导致了地域和时间上的不平衡。中国通过“东数西算”工程和特高压技术缓解地域不平衡,而在时间不平衡方面,新能源发电的波动性与AI数据中心“尖峰负载”的用电特性形成挑战。文章指出,缺电的关键在于输电设备和储能不足,而非发电总量。此外,新能源汽车和芯片代工厂等“电老虎”也在持续推高用电需求,但长期来看,新能源赛道因新经济增长点和能源转型趋势仍具潜力,中国在储能和输电环节的优势尤为突出。

⚡️ AI数据中心缺电并非总量问题,而是输配电设备与储能的瓶颈。文章分析指出,尽管AI数据中心在全球总用电量中占比不高,但电力无法跨地域、跨时间灵活调配的特性,导致在供需两端都存在不平衡。具体表现为,AI数据中心高度集中在经济发达地区,而这些地区往往不是发电重地,地域性电力供应不足;同时,新能源发电(如光伏、风电)的波动性与AI数据中心“尖峰负载”的用电模式不匹配,造成时间上的供需矛盾。中国通过“西电东送”和“东数西算”工程,以及成熟的特高压输电技术,正在缓解地域不平衡。然而,输电容量和储能技术的不足,成为制约AI数据中心电力供应的关键因素,而非发电总量的欠缺。

🌍 地域与时间不平衡加剧AI数据中心的用电挑战。在地域层面,中美两国作为AI数据中心的主要市场,其电力增长需求巨大,但电力基础设施的地域分布不均(如美国电网老化、跨州输电不便)以及国内数据中心与发电资源的错配(如中国东部数据中心多,西部发电资源丰富),都加剧了电力供应的挑战。在时间层面,新能源发电受自然条件影响(白天光照、季节性风能/水能)存在间歇性,而AI数据中心如模型训练时功耗激增,用电模式不稳定,这种供需时间上的错配,需要强大的储能系统来弥补。中国在储能产能方面(如宁德时代等头部企业)具有全球领先优势,但输电设备的建设仍是关键。

💡 新经济的“电老虎”效应推动新能源需求增长。除了AI数据中心,新能源汽车和芯片代工厂等新经济领域也是主要的用电增长点。新能源汽车的普及及其生产过程的高能耗,以及芯片代工厂对恒温环境和先进光刻机的巨大电力需求(如EUV光刻机),都在持续推高整体用电量。例如,芯片代工厂台积电的用电量已占台湾省电力消耗的相当比例,并预计未来将进一步上升。这些“电老虎”的存在,使得能源供应的压力持续存在,同时也为新能源板块带来了坚实的长期增长逻辑。

📈 中长期看,新能源赛道逻辑清晰,中国在关键环节具优势。文章最后总结,中长期来看,新能源赛道具备清晰的投资逻辑,一方面受益于AI、新能源车等新兴经济体持续增长的用电需求,另一方面符合全球能源转型和碳中和的大趋势。中国在储能和输电这两个保障电力供应的关键环节拥有显著的优势,这使得中国在新能源领域具有较强的竞争力。对于看好该板块的投资者,建议关注中证新能源指数(399808)及其相关的ETF(如新能源ETF 516160)和联接基金。

前段时间奥特曼跟微软CEO纳德拉上了BG2播客。

纳德拉在里头提到说,微软囤了很多AI芯片,结果都因为没电而闲置着

去年我也给大家科普过AI这东西有多耗电(奥特曼为此甚至投资了核电项目)。

A股也意识到了这点,所以今年新能源板块涨得还挺好的。

新能源ETF(516160)为例,截至11月10日,今年累涨54.85%(vs 沪深300指数19.32%)。

不过,2025年数据中心占全球总用电量的比例其实只有1.5%(数据:IEA,2025)。

就算按IEA(国际能源署)的预测这个比例到2030年翻倍了,也就是3%,仍旧是很小的比例。

而AI在数据中心的占比,根据高盛的估算是14%,并且预测2027年这个比例会到27%。

即使到2030年这个比例直接倍增到50%,那AI用电占总用电需求的比例也就1.5%

毕竟电站理论上产能利用率也并非100%啊。

为什么现在还有那么多AI数据中心缺电的现象呢?

Part 1 缺的并不是总量

确实,从占整体比例来看,AI的耗电量只是个零头。

但电这个东西跟其他商品不一样,它没办法简单地「匀一匀」。

① 地域不平衡

首先是国家的不平衡

中美是全球最大的两个AI数据中心市场。

根据IEA的预测,到2030年的电力增长里头,有80%都会是这两个国家贡献的。

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电这个东西,发出来后得靠输电网才能送到用电的地方。

所以发电也只能这两个地方来发。

再往下则是国家内部的不平衡

以咱们国内为例——

数据需求主要集中在北上广深杭这些经济发达地区,所以这些地方有不少数据中心。

但这些地方恰恰不是发电重地。

像内蒙古、新疆、四川、贵州这些地方,风能/水能/光能资源丰富,发电量充足,但过往数据中心建得少。

好在咱们在「西电东送」之后,又搞了个「东数西算」工程,就是把东部的算力需求引导到西部去,让数据中心建在发电多的地方。

而且咱们的特高压输电技术也比较成熟,可以把西部的电输送到东部。

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美国的情况就比较尴尬了。

除了硅谷所在的加州,美国的数据中心主要集中在弗吉尼亚德克萨斯俄勒冈等州。

德克萨斯发电是发得多,但人也多化工油气制造业也多啊。

但美国的电网基础设施老化还挺严重,跨州输电也没那么方便。

② 时间不平衡

先说说供给侧,问题在于新能源

光伏只有白天能发电,风电和水电又有季节性。

而需求侧,问题在于AI的用电特性。

AI数据中心的用电不是「稳定负载」,而是「尖峰负载」——

训练模型时功耗猛增,推理时又相对平稳,但整体波动很大。

储能这块,咱们也有优势——

中国的储能产能占全球的90%以上,宁德时代、阳光电源、亿纬锂能这些公司在全球都是头部玩家。

稍微总结一下——

AI数据中心这事儿,缺的不是发电总量,而是缺输电设备(比如特高压/变压器等)和储能(电池)。

所以我们如果把新能源ETF(516160)的前十大持仓给分分类,你会发现——

今年以来涨得最猛的是储能(及其上游原材料),还有就是输电设备,下游发电的部分涨幅确实比不过整体。

Part 2 新经济里的电老虎

Anyway,数据中心就是很吃电,包括数据中心的配套设施

比如空调制冷系统,就能占到数据中心总用电的40%。

现在液冷技术开始普及,虽然能效提升了,但总量还是在增长。

当然,新经济里头,除了AI数据中心,还有很多「电老虎」在持续为新能源板块带来需求——

比如新能源汽车

中国2024年新能源汽车销量超过1,200万辆(数据:中国政府网),截至2025年6月底,全国新能源汽车保有量3,689万辆(数据:公安部)。

加上制造新能源汽车的能耗远高于传统汽车,新能源车贡献了1/3的新增用电(数据:汽车商报)。

再比如芯片代工厂,也是很耗电的。

一是生产环境需要恒温在22℃左右,空调很耗电。

另一个是EUV光刻机本身就很烧电——根据彭博2022年的报道,阿斯麦最新一代的EUV光刻机耗电是前一代的10倍。

根据台积电2024年的数据,它使用了大约8%的台湾省电力;预计这个占比到2030年会上升到10~12%。

现在全球都在抢先进制程,这些工厂的用电需求只会越来越大。

最后

中长期来看,新能源这个赛道的逻辑还是很顺的。

一方面,AI、新能源车这些新经济的用电需求在持续增长。

另一方面,全球都在推动能源转型,碳中和的大趋势没变。

而在这个过程中,中国在储能输电这两个关键环节上,确实有比较明显的优势。

如果后续还看好新能源板块,可以持续追踪中证新能源指数(399808)。

目前follow它的ETF里,规模最大的是新能源ETF(516160),目前规模已超60亿。

它的年化跟踪误差也是最低的,0.32%(数据:天天基金)。

如果没有股票账户的话,可以看看场外的联接基金(A:012831,C:012832)。

最后照例来个一张图总结——

本文来自微信公众号“狐狸君raphael”(ID:shuai_investor),作者:很帅的狐狸,36氪经授权发布。

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