今天小編分享的财經經驗：全球電力，進入史詩級大周期，歡迎閱讀。
文 | 巨潮 WAVE，作者 | 侯恬
中國意外的電力大賽道，擠滿了矽谷科技大佬。
山姆 · 奧特曼是其中的一個典型代表。他是 OpenAI 聯合創始人，同時也是核裂變初創企業 OKLO 的投資人和董事長。這家公司在去年 5 月 11 日上市，最近 5 個月的漲幅接近 900%，是美股市場漲幅規模最大的上市公司之一。
Oklo 股價表現（自 2024 年 7 月至今）
除了奧特曼，押注核能的還有比爾 · 蓋茨、傑夫 · 貝索斯、彼得 · 蒂爾、拉裡 · 埃裡森以及木頭姐凱瑟琳 · 伍德等等美國科技和投資界的頂流人物。
據稱，一次 ChatGPT 問答所消耗的電量，幾乎是傳統谷歌搜索的 10 倍。全球如火如荼的人工智能基礎設施建設浪潮，讓科技巨頭們紛紛加大電力投資。
黃仁勳的發言令外界更為驚詫。他指出，" 英偉達幫助提升計算效能，降低能源消耗，而如果計算速度沒有加快 ," 我們可能需要 14 個行星、3 個星系、4 個太陽為這一切提供燃料。"
而這一切的讨論也只集中在電源層面，是能源的供給端。後續的電網、輸配電，以及發電機、變壓器等電力設備加起來，才能構成一套完整的電力系統。核能、風電、光伏等新能源還需要鈾燃料、核電設備以及儲能等等一系列的配套設施。
眼下歐美國家的電網基礎設施陳舊不堪，很多電網線路年久失修，美國本土的變壓器使用基本全部依賴進口。可以說，中國之外的全球所有國家，在電力投資上，以前欠下多少賬，以後都要超額補上，這需要的投資完全是天量。
在人工智能建設的促動之下，一個歷史級别的電力大周期已經開啟了。
01 緊箍咒
鉗制 AGI 發展的可能不是技術，而是能源。不止一位科技大佬表達過這樣的擔憂。
山姆 · 奧特曼曾這樣判斷：未來人工智能需要能源突破，因為人工智能消耗的電力将遠遠超出人們的預期。馬斯克則明确地指出，缺芯之後是缺電，" 明年（2025 年）電力将無法滿足所有芯片的需求。"
生成式人工智能每一次問答，乃至背後的數據中心、算力支持以及芯片產業需要的電力都極為龐大。有數據顯示，目前 ChatGPT 每天要響應大約 2 億個請求，消耗超過 50 萬度電力，相當于美國家庭用電量的 1.7 萬倍。
訓練環節，根據國盛證券的測算，GPT-3 的單次訓練就要花掉 140 萬美元，一些更大的 LLM（大語言模型）的訓練成本在 200 萬美元至 1200 萬美元之間。很多人不知道的是，這其中有 60% 都是電費。
數據中心也是一個龐大的 " 吞電巨獸 "，如亞馬遜大型數據中心每年要 " 吃掉 " 一個中型城市的用電量。美國能源部的報告顯示，該國數據中心用電量從 2014 年的 58 TWh 上升至 2023 年的 176 TWh，占國家電力消耗的 4.4%。預計到 2028 年，将激增到 325-580 TWh，占美國總用電量的 6.7%-12%。
身處 AI 行業的核心供應鏈，芯片制造亦是耗電大戶。2023 年，芯片代工霸主台積電一家就消耗了中國台灣 9% 的電力，單獨占其工業部門需求的 16%。
标普預計，到 2030 年台積電的用電量将占台灣地區的 15.6%，樂觀情況下，這一家企業就要用掉台灣總用電量的 23.7%。一家企業占據一個地區超過 20% 的電量，放在在人類商業歷史上都是非常罕見的情況。
當下，通用 AI 僅處于行業發展的初期階段。可以預見的是，未來全球還将湧現出更多的類似 DeepSeek 和 ChatGPT 的超級大模型。中美兩大國的算力中心建設仍在快速增長，随着 AI 產品的大規模普及，遠期的電力需求将增長到什麼程度，将難以估量。
目前全球電力供應過于依賴傳統化石能源，成本較高且不符合低碳化轉型的時代訴求。而光伏、風電等可再生能源又不夠穩定，因此性價比最高的核電，已成為科技巨頭們的押注目标。
尤其是建設周期短、成本低、安全系數更高，且地址适應性更強的 SMR（小型模塊化核反應堆），被 AI 企業們視為最理想的發展方向。
在美國，投資 SMR 能拿到政府補貼，比投資大型核電站更加劃算。美國能源部的數據顯示，SMR 項目電力成本約為 180 美元 /MWh，補貼後能降至 100 美元 /MWh 左右，低于風光發電。
從去年 10 月開始，矽谷巨頭們瘋狂囤積核電：
先是微軟聯合星座能源，計劃耗資 16 億美元重啟三裡島核電站 1 号反應堆，目标是 2028 年開始為微軟數據中心輸送電力；
此後谷歌一口氣向核能初創公司 Kairos power 購買 7 個反應堆的電力，總計 500WMh（50 萬度）；
亞馬遜緊跟着籤署了三項協定，投資 5 億美金，牽手 Dominion Energy 開發一個 SMR 項目，為 Energy Northwest 的四座先進 SMR 的提供資金，以及在賓夕法尼亞州 Talen Energy 的核設施旁邊建設一座數據中心；
甲骨文掌門人拉裡 • 埃裡森宣稱要設計一個核電數據中心，将由三個小型核反應堆提供動力，產生超過 1000 兆瓦的電力。
然而，科技大廠們雖然動作頻頻，但這些規劃中的小型核電的產出和其總耗電量相比仍是九牛一毛，解除全球電力危機，仍需一場全球範圍内的超級電力投資。
02 堰塞湖
面對能源規模更新的時代浪潮，歐美國家、大型企業紛紛制定了雄心勃勃的新能源發展計劃，但落後的電網和電氣設備，正在成為這場變革的巨大掣肘。
2021 年，英國政府承諾将在 2035 年實現 100% 清潔電力，但巨額資金投下去，各類風光儲項目大幹快上、熱火朝天。但英國人最終發現，這些電力根本無法及時上網。
陳舊的電網系統，讓這些新型能源產能只能閒置在電廠裡，一些風光電力需要等待長達 10 年至 15 年才能連接到電網。英國國家電網估計，到 2030 年，需要安裝的高壓輸電線路将是過去 30 年總和的 5 倍。
英國的遭遇，歐美國家也感同身受。據 BNEF 統計，截至 2022 年底，英法意西等國等待并網的光伏和風電容量高達 596GW，新能源項目從申請到接入電網的平均等待時間長達 3-7 年。
歐洲高壓電網大多建設于 1950 年 -1980 年，部分電網服役期超 70 年；美國電力系統和變壓器大多建于上世紀 50 — 70 年代，70% 運行超過 25 年，60% 的斷路器運行超 30 年，而變壓器的設計使用期限一般為 35-40 年。
海外各國電網系統中，有不少早已到達或臨近退休年齡，已成為客觀事實。如果不及時更換和更新，新上馬的風光核電落入無用武之地的窘境是較大概率事件。
電網改造刻不容緩，為此，美國能源部 ( DOE ) 啟動了 GRIP 計劃，預計在五年内投資 105 億美元推動電網轉型；歐盟祭出 " 歐洲電網行動 "，計劃在 2030 年前新增 5840 億歐元的投資；英國國家電網宣布在未來五個财年投資 600 億英鎊，進行網絡基礎設施的改造，這一金額比上一個五年接近翻倍。
如今這些巨額投資已經實打實地反映在電氣公司的業績和股價上，曾經表現略顯平庸的電氣巨頭們漲起來絲毫不亞于 AI 明星股。
通用電氣 ( GE ) 雖巨人遲暮，商業帝國解體後，拆分出來的 GE Vernova 卻表現搶眼。自去年 4 月獨立上市後，其股價一路上揚，至今漲幅已超 165%。2024 年，GE Vernova 賺取了 15.52 億美元的淨利潤，同比大增 454.34%。
脫胎于西門子的西門子能源過去一年股價暴漲 331%，電網更新讓其成為歐洲的 "AI 影子股 "。目前其手中積壓的訂單達到創紀錄的 1230 億歐元，而且即便在美國的新工廠尚未完工，但未來兩年的產能已經被搶購一空。可見下遊需求之強勁。
老牌電氣廠商也是老樹開新花。日立過去一年股價累計漲 67.96%，施耐德電氣和 ABB 也上漲了 42.66% 和 40.69%。
而同一時期，AI 芯片之王英偉達的股價表現和利潤增幅 " 僅有 "171% 和 190.64%（2024Q3）。
與工業化和城鎮化對電網的拉動一樣，AI 讓電力投資進入了新紀元。GE Vernova 的 CEO 斯科特就明确說道：" 現在正處于（電力）投資超級周期的起步階段。"
03 離不開
埃隆 · 馬斯克曾在一次采訪中斷言，美國變壓器将出現短缺：
" 電動汽車和 AI 并行發展，兩者都需要電力和變壓器，我認為這正在創造對電力設備和發電的巨大需求。"
一套完整的電力系統，既包含充沛的電力供應，也需要通暢有序的電網以及配套的變壓器、電表、儲能和智能控制中心等等單元。
事實的情況與馬斯克所表述的一致，變壓器已成為鉗制美國電力更新的核心部件。就像光刻機之于中國芯片產業，由于缺乏關鍵材料 " 取向矽鋼 "，如今美國 80% 電力變壓器都依賴進口。
1930 年，美國人戈斯 ( N.P.Goss ) 最早在實驗室發現了取向矽鋼并加以應用。但時至今日，這一材料卻嚴重拖累了美國的電網改造，甚至有可能影響 AI 的歷史進程。
取向矽鋼也稱冷軋變壓器鋼，是一種應用于變壓器 ( 鐵芯 ) 不可或缺的矽鐵合金，占據了整個變壓器成本的四分之一 。取向矽鋼主要集中在中日韓三國，美國本土生產能力有限。
近五年來，美國變壓器進口總金額一路上揚。2023 年，共從國外購買了約 58 億美元，同增 48.7%。2024 年前 11 月，變壓器進口金額達到 73.2 億美元，同比增長 41.16%，創歷史新高。
基于運輸效率高、損耗低的優勢，特高壓成為全球電網改造的共同趨勢。而變壓器就像一個自如調節電壓的 " 魔術師 "，電力從發電機輸出，通過大型變壓器 " 升壓 " 至極高電壓（161kV 至 765kV），以實現長距離高效傳輸，随後降低到 15-34.5kV，後又通過較小的變壓器進一步降壓至 240V，以滿足企業和住宅用戶的使用。
由于取向矽鋼和銅價上升，再加上海運受阻，幾大廠商擴張不及需求增長，供需平衡急速扭轉，變壓器價格在 2020-2023 年間快速上漲了 60%-70%，且有繼續攀升迹象。目前，美國變壓器交貨周期拉長到 50 周到 150 周，極端情況下最長高達 5 年時間。
我國雖是變壓器主要生產國，但在貿易壁壘抬頭的當下，美國主要從墨西哥、韓國、巴西和加拿大等國進口，產品大多來自日立、GEVernova、西門子能源、埃斯傑貝、曉星重工（韓國）及現代電氣。
需要注意的是，中國出口至美國的變壓器僅占 8% 左右，因此，所謂 " 中國卡住美國電力設備 " 的言論并不成立。電網設備江湖基本遵循市場競争，和高端芯片受制于技術和貿易壟斷的情況并不相同。
當然，變壓器僅是歐美電力更新困局中的一個縮影，包括智能電表、繼電器、電容器、感應器、逆變器、發電機等等，加上電網智能化和數字化更新，歐美國家要做的還有很多，所有目前面對的壓力，都是在為過去幾十年去工業化的決策買單。
03 寫在最後
" 人工智能既是具身的，也是物質的，由自然資源、燃料、人力、基礎設施、物流、歷史和分類構成，這些都需要付出代價。"
社會學家凱特 · 克勞福德在《技術之外：社會聯結中的人工智能》中如此寫道，在理論上将看似虛拟的人工智能與傳統的物質世界進行了連接。
克勞福德認為更應該關注背後的權力更替，"AI 是新世紀的石油資源 " 也逐漸被更多人認可。但與此同時，老舊的歐美能源體系，并沒有為這樣的歷史級轉變做好準備。在漫長的歷史中，這些壟斷型企業并沒有走在市場需求的前面。
在電力投資大周期中，中、美、歐屬于不同的叙事線。
過去很長時間以來，我國在電力領網域的投資額度都在持續增加，甚至到了不被公眾所理解的程度。在特高壓、數字電網、柔直工程等領網域頻裡，" 中國方案 " 都已經站在了市場需求的前面，也站在世界的前沿。相比之下，歐美國家上演的主要是新舊更換的替代故事，甚至是一種 " 維持故事 "。
随着人們生活用電、生產用電、互聯網和人工智能用電不斷增加，基礎的化石能源電力體系，最終會遠遠落後于人類社會實際需求的增長。從更加漫長的歷史角度來看，如今 AI 大爆發對全球能源體系的重塑，可能也只是個開始而已。
