各国花大钱建好AI机房、备齐高端芯片,最后却可能卡在一台普通的电力设备上。马斯克早前在博世互联世界大会上说过,未来全球最紧缺的不是芯片,而是变压器。当时芯片短缺正席卷全球,很多人只把这话当成随口一说。
到了2025至2026年,欧美多国陷入变压器短缺。谷歌在内华达州建的大型AI数据中心,服务器和芯片都已到位,只缺几十台35千伏专用变压器,投产就推迟了半年。机房空转期间,每天的租金就要1万美元。
短缺最直接的信号是涨价。美国能源投资机构 Energy Impact Partners(EIP)合伙人兼研究负责人 Andy Lubershane 指出,现在几乎所有东西都变贵了,电网的每一种部件都在涨。最基础的钢芯铝绞线等导线,价格大约翻了一倍。变压器贵了两倍多,开关设备贵了一倍。燃气电厂的造价涨到原来的两到三倍,可再生能源的并网成本也上去了。
这些涨价会不会转嫁到普通家庭的电费上,在美国已经成了公共话题。Lubershane 此前专门写文章,讨论数据中心会不会推高居民电价。
美国社会眼下对数据中心的反对情绪,有一部分就来自这个问题。他写这篇文章,是因为家人朋友知道他做能源工作,常问他数据中心会不会让自家电费上涨。如今公众普遍把数据中心和能源联系在一起,这本身就是问题的一部分。
Lubershane 发现这个问题没有简单答案,要看从哪个角度看。他的回答是“不会”,同时也是“会”:从全局看会,从本地看一般不会。两个答案能同时成立,关键在于把本地影响和全局影响分开来看。
先看本地。在一个电力公司的供电区域里新增一个大型用电负荷,会带来两方面影响。一是接入要花钱,包括并网、配套新发电容量,以及把电送到这个大用户所需的各种投入。二是这个负荷会长期消耗大量电力。
美国电力公司的收费采用严格监管的费率结构,监管来自联邦和州一级。由合作社或市政电力公司供电的地方,甚至由城市或社区一级监管。基本结构都一样:分子是向整个供电区域所有用户供电的总成本,分母是售出的总千瓦时数,两者相除就是每千瓦时的价格。这个价格再按居民、商业、工业等用户类别细化,中间还有很多细节。
按这个框架推算,新增一个数据中心对分母的贡献,很可能大于对分子的贡献,五年前尤其如此。当时很多供电区域的系统还有富余容量,接入新数据中心不一定要大规模升级。
现有发电容量也许就够用,做些轻度输电升级就能并网,或者只需新建一小部分发电容量,不必为整个数据中心配齐。与此同时,数据中心带来大量新增售电量,形成“分母效应”,很多情况下反而会拉低电价。
但现实是,如今美国大多数供电区域的电网已经没有余量,也没有富余容量。这意味着往往要新建发电设施、做额外升级,可能还要新建大型输电线路,或者升级主要变电站。
这些新建和升级环节都离不开变压器。电网输送的高压电不能直接供给芯片,必须经过变压器多级降压。欧美过去十年陆续关停了近三分之一的变压器生产线,西门子能源测算,2025年欧美变压器短缺幅度约为30%。
中国掌握着全球六成以上的变压器产能。海关总署数据显示,2025年中国变压器出口总额达646亿元,同比增长36.3%;其中对沙特的出口在前11个月就突破50亿元,同比增幅超过100%。
电价压力还来自能源结构的变化。过去十年,可再生能源一直是压低美国电价的积极因素。算上税收抵免,美国很多地方风电和光伏的平准化度电成本,也就是购电协议(PPA)价格,低于被替代的化石燃料发电的平均成本。但相关税收抵免将在未来四五年内陆续到期,可再生能源的并网成本也在上升。
Lubershane 认为,高价本身就是治疗高价的办法,这个规律在一定程度上正在市场中起作用。变压器涨价后,越来越多公司在想办法搭建变压器供应链,比如 EIP 投资的 Air Energy;也有公司在做替代方案,比如 Heron Power 正在研制的固态变压器。
他很欣赏这些公司用富有创造性的办法造出所需设备。正因为有企业在回应价格信号,他反而不太担心供应链这些环节。
他更担心的是人工,因为这方面调整得更慢。能在现场完成这类工作的人很难找,也很难培养,培训一个人至少要几年。成为一名高级电工要花的时间远不止几年,而且首先得找到有能力、也愿意干这份工作的人。这是他在十年尺度上更担心的问题。
能源科技媒体 Latitude Media 旗下节目 Catalyst 的主持人 Shayle Kan 也认为,人工问题更难解决。但他指出,电工等人工在电力总成本中的占比可能不大,在电价问题上大概不是最大的因素。
这种情况可能就像能源之于数据中心,“既是一切,又什么都不是”:人工在成本里占比不高,可如果找不到电工把设备接上,或者找不到足够的线路工人建新变电站,就什么都建不成。
数据中心对电价的影响到底有多大,目前还缺少可靠统计。Shayle Kan 预计,再过12个月左右,会有一批新研究发布,用更可靠的数据衡量数据中心对本地电价的直接影响。至于宏观经济层面的影响,他目前还没看到有人做过全面研究。
马斯克当年的预言,如今在电网上成了现实。AI需要的不只是芯片,还有把电安全送进机房的整套设备。中国能在这一轮变压器紧缺中站稳位置,靠的是长期积累的完整产业链和制造能力。