AI、算力之後，下個黃金賽道

2024-03-16創新

商界導 讀：從「缺芯」到「缺電」。

馬斯克摘下了前世界首富的桂冠，當起了「預言家」。

這位「鋼鐵俠」的驚天語錄裏，既有中二科幻迷的AI威脅論，也曾經成功預言過芯片短缺的情況，沒人比馬斯克更懂得販賣焦慮。

對人工智慧的關註，人們總是在探討算力需求的極限，因為這代表著輝達市值的成長空間。而最近馬斯克毫不客氣地潑了盆冷水，他表示，算力增長目前已經快面臨著瓶頸。

什麽瓶頸？

到2025年，我們將缺少足夠的電力來執行芯片。

從「缺芯」到「缺電」，馬斯克曾表示，當2030年全球電動車滲透率達到50%後，我們需要更多的電力，「無論你認為需要多少電力，實際需要的都不止於此」。

隨著爭奪AI軍備競賽日趨白熱化，這一次，缺電可能還會阻礙AI的發展。

據Digital Information World，數據中心為訓練AI模型產生的能耗將為常規雲工作的三倍， 預計到2030年，美國數據中心的電力需求將以每年約10%的速度增長。

AI需要算力扶持，而保證算力能夠高效大規模執行的，一靠高效能芯片，二靠電力。

二者的聯系比你想象得要緊密。

芯片作為AI訓練推理的核心，需要穩定的電力供應才能正常運轉。如果供給不穩定或者出現故障，可能會導致芯片執行不正常甚至損壞，從而影響AI訓練效果。其次，芯片生產也需要大量的電力支持，執行過程中也需要消耗大量的電力。歸根結底，電力的正常供應是發展基礎。

特斯拉的宏偉計劃3.0裏為解決未來能源供應，用太陽能發電，用鋰電池來儲存電能，是對發電側和用電側進行改造，但馬斯克口中真正的燃眉之急，實際發生在輸送電能的電網裏，「接下來短缺的會是降壓變壓器」。

從新能源發電並網，到下遊人工智慧的崛起，為避免出現第二次芯片危機，電網改造升級的需求陡然倍增！

事實上，隨著能源轉型的行程加深，全球範圍的電網新一輪投資周期已經鋪開。

2022年全球電網投資總額約2740億美元，其中中國和美國合計起來占全球一半。發、輸、變、配、用五個環節裏，電網投資於輸變電（46%）和配用電（54%）兩個部份，需求主要來自路線新建（41%）、路線升級（40%）以及路線替換（19%）。

國內方面，中國已經連續十年領跑電網投資額，遼闊的覆蓋面、龐大的用電需求，加上不斷新增的新能源發電需要消納，用電側隨著海量分布式電源、充放電設施的來回返送，對電力系統的可靠性、靈活性、穩定性提出了新的挑戰。

根據中電聯，「十四五」期間，中國的電網投資規模有望達到3萬億元，較「十三五」新增四千億元的額度。

而海外，有些已開發國家的電網投資來自於更新換代需求，如歐洲、美國均存在不同程度的電網老齡化問題，老化嚴重的電網裝置在輸電過程中會帶來更大損耗，容易發生危險，因此存在擴容升級需求。

歐洲投資電網的需求同中國類似，是為了解決新能源消納，遠距離輸送、配電網擴容以及數位化升級。據BloombergNEF，2022年，僅英法、西班牙和義大利四國等待並網的風光發電計畫容量就相當於現有裝機容量的兩倍，以及2023年目標的85%。

而美國因為本土制造業回流開始增加的用電需求，電網裝置端的改造升級緊迫性更為突出。自2019年，美國、歐洲先後加大電網投資，2018-2022年，電網投資額復合增速分別為8%和5%。

另一些是為了消化新能源帶來的新增發電量，比如說亞非拉國家們，擁有良好的風力、光伏發電的地理條件，發電量、裝機量增速都非常快，這就更需要升級配套的電網基礎設施，未來可能將成為電網裝置的增長主力。

可以看出，在全球能源轉型的大勢下，電網和電力裝置的需求是非常明確的。未來三十年裏，由於各個國家實作低碳的共識，發電側的並網預計會有一個相對穩定的節奏，可控性高。根據西門子能源和IEA的測算，2022-2050年預計將有6倍的並網容量是提供給新增的新能源，同時終端電力消費也要翻一倍。

但其實，用電側的需求是難以預估的。

如馬斯克所說，一個新興產業爆發所帶來的電力需求，完全有可能顛覆原來的想象，更何況需要電力的不只是AI，還有電動車、機器人、電解水製氫等等。

未來電力甚至會成為地球上最緊缺的能源。

令馬斯克擔憂的問題所在，是輸電計畫和新能源發電的建設周期存在錯配，輸電路線施工時間一般會比新的風光計畫耗時得多。

一條超高壓架空路線審批和建造短則5年，長甚至要10年以上，而風光計畫一般4年內即可完成，所以輸電計畫是需要提前規劃，以免用時方恨少，這個歐洲已經有大量風光計畫在等著電網擴建了。

關註氣候目標的機構鮮少像馬斯克那樣從需求側看待電網投資的規模，電網側投入滯後的問題的確已經成為了卡住上下遊發展的掣肘，每年能帶來的市場增量遠遠不止萬億元規模，電氣裝置廠家也已經提前進入了景氣周期。

海外電網改造惠及了大批不同種類的電氣裝置廠家， 國內企業有望憑借這波升級紅利，拓展新的市場。

電網升級改造投資中需要增加的電氣裝置包括：變壓器（改變能量等級，匹配電網和新能源電站的電壓差異），開關裝置（控制電能流動，包括斷路器、隔離開關和熔斷器），電容器（改善電網的功率因數，減少無功消耗），智慧電表（監測和記錄電能消耗和生產），儲能系統（平衡電網即時供需），通訊系統（傳輸數據和控制訊號）。

拿美國十分緊缺的變壓器來說，透過它提高電壓輸送到用電區域，然後再降低成各種電壓送到終端使用者。根據套用場景，可分為用在主幹電網的電力變壓器，和靠近用電側的配電變壓器兩大類。海外市場長期由日立、伊頓、西門子、ABB、施尼德電氣等傳統電氣巨頭所占據，格局高度集中。

面臨變壓器供應短缺的區域市場，是產能和需求長期錯配導致的結果。

以美國為例，上一輪大規模電力投資要追溯到上世紀50-80年代，使得電網大多數變壓器的使用年限超過了平均30-40年的設計壽命，當前每年大約2/3的變壓器銷售是用於存量替換。同時要考慮外部新能源並網消納、大規模制造業回流帶來的電力需求，更加驅動這個市場增長。

由伊頓這家龍頭公司的訂單表現可以證明這個市場的景氣程度， 截至2023Q4，公司積壓的訂單量幾乎是歷史平均水平的3倍，預計足夠支撐公司業務增長到2025年。 伊頓的營收和毛利潤從2022年開始明顯放量增長，很大程度即受益於高產能利用率導致的漲價紅利。

從周期規律看，這剛好是一輪資本周期的底部。 近十年海外大型電力裝置企業的資本性支出整體呈現下行趨勢，占當年收入比例下滑至只有3%左右。針對變壓器的產能投資往往需要數十年時間以實作收支平衡，海外大廠在北美擴廠動作保守， 導致本土供應鏈僅能滿足20%的需求。

但想要提高產量並不容易。 其一，擴產需要耗費大量時間和資源來修建；其二，招聘工人需要進行專門培訓，很少教育機構提供變壓器相關的學位來增加對口勞動力；還有，變壓器的制造取決於能否獲得足夠的晶粒取向矽鋼（GOES），在成本結構中占約25%，這種材料還被用於充電樁和電動車發電機，量少價增，進一步驗證產能緊缺。

如前所述，這是國內企業出海的機會。 去年變壓器的出口總金額同比增長27%，大中型變壓器占66%，增長接近70%。地域上，主要出口亞歐、南美，而且歐美地區的增長振幅超過1倍。

企業的出海路徑，包括作為核心供應商，跟隨大型央國企在海外的投資計畫，裝置企業如中國西電、特變電工、正泰電器等可透過其國際工程 EPC參與。

或者透過並購、海外建廠，自行出海收獲業務增量。已開發國家市場產品認證技術門檻高、耗時長、費用高；與國內大包大攬集采不一樣，海外電力市場下遊分散，開啟市場考驗銷售渠道的先發優勢。