美國(guó)AI，離不開(kāi)中國(guó)變壓器

作者｜Hayward

原創(chuàng)首發(fā)｜藍(lán)字計(jì)劃

“美國(guó)最得意的AI產(chǎn)業(yè)，命都是中國(guó)變壓器給的。”

最近流行的這句話，很多人可能覺(jué)得充滿了“中式贏學(xué)”的味道，但最近官方發(fā)布了一組數(shù)據(jù)，一起來(lái)感受下中國(guó)變壓器的可怕之處：

據(jù)中國(guó)海關(guān)總署在1月18日公布的數(shù)據(jù)，去年中國(guó)變壓器出口額達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的646億元人民幣，同比增長(zhǎng)近36%，達(dá)到了歷史新高；工廠的訂單已經(jīng)排到2026 年之后，需求極其旺盛。

彭博社也對(duì)此進(jìn)行了跟進(jìn)報(bào)道，并放出了幾個(gè)官方新聞里沒(méi)提到的信息：

因?yàn)橹袊?guó)變壓器的銷售緊俏，歐洲的客戶愿意支付20%的溢價(jià)來(lái)確保產(chǎn)能；美國(guó)那邊，不僅在2024年從中國(guó)進(jìn)口了價(jià)值40億美元的變壓器及相關(guān)組件，到了2025年，依然是中國(guó)變壓器的最大買家。

像思源電氣這樣的中國(guó)企業(yè)直接在美國(guó)設(shè)立子公司，就是為了更方便地接住這潑天的富貴。

總而言之，中國(guó)變壓器，賣爆了。

不過(guò)，這組數(shù)據(jù)也帶來(lái)了很多的疑問(wèn)。作為全球第一發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家，美國(guó)干嘛要大量采購(gòu)中國(guó)的變壓器？

大量采購(gòu)變壓器，和拯救美國(guó)AI之間，又有什么關(guān)聯(lián)？

帝國(guó)電網(wǎng)，垂垂老矣

因?yàn)椋绹?guó)迎來(lái)了個(gè)百年一遇的吞電怪獸——AI。

有個(gè)最直觀的例子：馬斯克為了訓(xùn)練xAI的Grok大模型，在田納西州的孟菲斯建了一個(gè)超級(jí)算力集群“Colossus”。

馬斯克的“Colossus”，可以理解成塞滿了10萬(wàn)張H100顯卡的超大機(jī)房。它僅僅是開(kāi)機(jī)運(yùn)行，每天就要消耗掉150兆瓦的電力。

這是什么概念？這相當(dāng)于10萬(wàn)戶美國(guó)家庭一整天的用電量總和。馬斯克這一個(gè)機(jī)房，就得消耗掉美國(guó)一座中型城市的電力配額。

另外，AI用電除了“胃口大”之外，對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷也非常高。

試想一下，要是你把家里的燈泡在一秒鐘的時(shí)間里開(kāi)關(guān)了一百萬(wàn)次，會(huì)發(fā)生什么？除了媽見(jiàn)打之外，燈泡會(huì)炸，線路會(huì)燒，電閘會(huì)跳。

這就是萬(wàn)億參數(shù)大模型在進(jìn)行梯度下降計(jì)算時(shí)，對(duì)電網(wǎng)做的事情。電流負(fù)荷會(huì)在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)從低谷瞬間飆升至峰值，伴隨著劇烈的諧波干擾。

這樣的高負(fù)荷，對(duì)美國(guó)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，還是過(guò)于刺激了。

扛不住 AI 數(shù)據(jù)中心的用電需求，難道美國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)水平很差？

并非如此。

實(shí)際上在中國(guó)之前，上一個(gè)被叫做“基建狂魔”的國(guó)家，是美國(guó)。

特別是電網(wǎng)方面的建設(shè)，作為愛(ài)迪生和特斯拉兩位“電神”的老家，美國(guó)在1890年代就開(kāi)始出現(xiàn)了電力的遠(yuǎn)距離傳輸，而那時(shí)候的中國(guó)還是清末，老佛爺才剛剛見(jiàn)識(shí)到蒸汽火車。

到了上世紀(jì)30-60年代，當(dāng)時(shí)中國(guó)還處于戰(zhàn)爭(zhēng)與戰(zhàn)后百?gòu)U待興的階段，美國(guó)已經(jīng)開(kāi)啟了一系列全國(guó)性的大規(guī)模基建建設(shè)。

在 60 年代末，美國(guó)局已經(jīng)有97%農(nóng)場(chǎng)通電，全國(guó)的電網(wǎng)總里程達(dá)6萬(wàn)英里，基本實(shí)現(xiàn)全民通電。

同一時(shí)間段，美國(guó)完成了胡佛大壩、州際高速公路系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建等重大基建項(xiàng)目的建設(shè)，奠定了當(dāng)前美國(guó)基建的基礎(chǔ)。

但是，問(wèn)題來(lái)了。根據(jù)美國(guó)能源部最近的數(shù)據(jù)，當(dāng)前美國(guó)約70%的輸電線路和70%的大型變壓器服役超過(guò)25年，不少核心部件已經(jīng)接近設(shè)計(jì)的使用壽命極限。

這是因?yàn)?，美?guó)自從1960年完成對(duì)電網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)之后，在此后的五六十年里，都沒(méi)再有過(guò)大規(guī)模的電網(wǎng)翻修和建設(shè)。

這背后的原因比較復(fù)雜。但總的來(lái)說(shuō)，電力需求增長(zhǎng)急劇放緩、美國(guó)聯(lián)邦政府的權(quán)力和動(dòng)員能力有限，再加上環(huán)保法規(guī)與審批周期爆炸式延長(zhǎng)，讓美國(guó)不再有動(dòng)力去更新現(xiàn)有電網(wǎng)。

所以，扛不住 AI 數(shù)據(jù)中心的用電需求，還是因?yàn)槊绹?guó)的電網(wǎng)建設(shè)得太早了。

而且，要搞大規(guī)模算力集群的可不只有馬斯克。OpenAI、微軟、谷歌這些巨頭，都在建以吉瓦（GW）級(jí)，也就是10億瓦特級(jí)別的耗電黑洞。

面對(duì)用電量和用電負(fù)荷的激增，美國(guó)的老舊電網(wǎng)實(shí)在撐不住了。

2013年起的10年里，美國(guó)就發(fā)生過(guò)10次重大的停電事件，平均一年一次；在剛剛過(guò)去的2025年12月21日，美國(guó)加州舊金山就發(fā)生過(guò)一例影響超過(guò)10萬(wàn)戶的大停電，美媒報(bào)道停電原因是一家變電站發(fā)生大火，而起火原因就很可能和設(shè)備老化有關(guān)。

要解決用電緊張的問(wèn)題，美國(guó)的電網(wǎng)更新迫在眉睫。

2025年9月18日，美國(guó)能源部火急火燎地推出“Speed to Power”（電力加速）計(jì)劃，準(zhǔn)備砸?guī)资畠|美元讓要修7到10年的輸電線工程提速。

在1月16日，新聞報(bào)道特朗普甚至準(zhǔn)備動(dòng)用行政手段干預(yù)電力市場(chǎng)，強(qiáng)迫AI巨頭簽15年長(zhǎng)約，為話費(fèi)150億美元打造的新電廠買單。

只是，電網(wǎng)更新這件事，只急著砸錢是沒(méi)用的。

電流從發(fā)電廠出來(lái)，要經(jīng)過(guò)“輸電網(wǎng)”、“配電網(wǎng)”、“末端供電”這三道關(guān)口；而電流經(jīng)過(guò)這三道關(guān)口，都必須通過(guò)最核心的“變壓器”，來(lái)實(shí)現(xiàn)電流的升壓和降壓、分流和濾波，最終最終用到AI計(jì)算卡上。

正當(dāng)美國(guó)急需變壓器的時(shí)候，他們發(fā)現(xiàn)自己遭遇了“工業(yè)萎縮困境”：

目前美國(guó)本土只有不到8家大型變壓器制造商，且技術(shù)老舊，產(chǎn)能只能滿足國(guó)內(nèi)20%的需求。

但是，自2019年以來(lái)，電力變壓器需求增長(zhǎng)了116-119%，發(fā)電升壓變壓器增長(zhǎng)274%，配電變壓器增長(zhǎng)34-41%。

就美國(guó)自己的產(chǎn)能，連自家電網(wǎng)改造的缺口都喂不飽；就算讓本土的廠商砸錢擴(kuò)產(chǎn)，交付周期依然需要2-4年，遠(yuǎn)水救不了近火。

所以，為了解決更新改造美國(guó)老舊電網(wǎng)所需要的龐大變壓器缺口，向中國(guó)來(lái)買變壓器，顯然更劃算，更現(xiàn)實(shí)。

當(dāng)然，就算美國(guó)能解決變壓器的產(chǎn)能問(wèn)題，大概率還是造不出升級(jí)電網(wǎng)真正需要的變壓器。

中國(guó)變壓器的殺手锏

早在川皇第一任的時(shí)候，就簽署了行政令，禁止電網(wǎng)使用“外國(guó)對(duì)手”的設(shè)備；2025年，美國(guó)的參議員更是義正言辭地寫(xiě)信，要把中國(guó)從美國(guó)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中“踢出去”……

但是，哪怕華盛頓態(tài)度堅(jiān)決，市場(chǎng)依然瘋狂地給中國(guó)工廠發(fā)郵件：“親，給個(gè)排期，加錢也行...”

那是因?yàn)?，他們本土只有一家工廠能生產(chǎn)的變壓器關(guān)鍵材料：取向硅鋼（GOES），中國(guó)卻有著領(lǐng)先全球的優(yōu)勢(shì)。

取向硅鋼（也叫晶粒取向硅鋼）是一種特殊的電工鋼，最大特點(diǎn)是晶粒沿軋制方向高度取向排列，導(dǎo)致磁性能具有強(qiáng)烈的方向性，幾乎專用于固定磁場(chǎng)方向的設(shè)備，尤其是電力變壓器鐵芯。

這種鋼材的制造難度極高，工藝極其復(fù)雜，被譽(yù)為“鋼鐵工業(yè)皇冠上的明珠”。

在服務(wù)AI和綠電的高端變壓器里，只有用最頂級(jí)的取向硅鋼，才能保證電流傳輸不發(fā)熱、不損耗，滿足機(jī)房那種苛刻到變態(tài)的散熱要求。

而中國(guó)，就是取向硅鋼領(lǐng)域的絕對(duì)領(lǐng)頭羊。

在變壓器領(lǐng)域，硅鋼片越薄，渦流損耗就越小，能效就越高。

當(dāng)全球還在為0.23毫米的標(biāo)準(zhǔn)努力時(shí)，中國(guó)寶武鋼鐵等龍頭企業(yè)已經(jīng)擁有了全球唯一的0.18毫米和0.2毫米取向硅鋼專業(yè)生產(chǎn)線。

0.18毫米是什么概念？它比兩張A4紙疊在一起還要薄。

正是這種薄如蟬翼的“中國(guó)鋼”，造出了損耗極低的高端變壓器，就算英偉達(dá)GPU的耗電量在驚人，也能把數(shù)據(jù)中心的能源利用效率拉到極致。

除了技術(shù)頂尖之外，中國(guó)變壓器還有一大殺手锏：量大管飽。

目前，中國(guó)取向硅鋼的年產(chǎn)量，一個(gè)人就占了全球的半壁江山：是日本的5倍、美國(guó)的8倍，中國(guó)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢(shì)、規(guī)模優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)，可能是比技術(shù)更加難以逾越的鴻溝。

如果沒(méi)有中國(guó)供應(yīng)鏈的強(qiáng)力注入，美國(guó)去年至少有30%到40%的新增AI數(shù)據(jù)中心，無(wú)法按時(shí)通電，AI訓(xùn)練、模型迭代也無(wú)從說(shuō)起了。

實(shí)際上，離不開(kāi)中國(guó)變壓器的遠(yuǎn)不止美國(guó)。

在全球電力基礎(chǔ)設(shè)施加速升級(jí)、新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)以及AI數(shù)據(jù)中心迅猛擴(kuò)張的浪潮下，變壓器作為電網(wǎng)核心設(shè)備，愈發(fā)成為供應(yīng)鏈瓶頸。

中國(guó)憑借占據(jù)全球約60%的生產(chǎn)產(chǎn)能，以及相對(duì)更短的交貨周期，已經(jīng)是全球主要的供應(yīng)商。

這已經(jīng)不是美國(guó)“要不要買”的問(wèn)題了。哪怕美國(guó)真的急著要買，也得先打錢，再排隊(duì)等著。

基建狂魔的“饋贈(zèng)”

或許連美國(guó)人都沒(méi)想到，早在一百年前就擁有電網(wǎng)的他們，如今居然需要中國(guó)的電力設(shè)備，來(lái)“拯救”他們的電力系統(tǒng)。

只能說(shuō)，在最近的三十年里，中國(guó)電力的發(fā)展速度，確實(shí)超出了所有人的認(rèn)知。

在上世紀(jì) 90 年代，中國(guó)才初步形成華北、東北、華東、華中、西北、南方六大區(qū)域電網(wǎng)，大部分農(nóng)村地區(qū)才剛剛通電；但在 30 多年后，中國(guó)已經(jīng)擁有全球最完整、最成熟、也是唯一跑通商業(yè)化的特高壓輸電體系。

中國(guó)建成了全球規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的特高壓網(wǎng)絡(luò)，線路總長(zhǎng)度突破4萬(wàn)公里，覆蓋1000kV交流特高壓與±1100kV直流特高壓。

這不僅意味著電壓等級(jí)和輸送距離的領(lǐng)先，更意味著在超高電壓下，對(duì)絕緣材料、變壓器可靠性、系統(tǒng)穩(wěn)定性與長(zhǎng)期運(yùn)行安全的全面掌控。

放眼全球，絕大多數(shù)國(guó)家仍停留在試點(diǎn)或工程驗(yàn)證階段，而中國(guó)已經(jīng)完成了從技術(shù)突破、工程落地到規(guī)?；\(yùn)行的完整閉環(huán)，將特高壓從“實(shí)驗(yàn)室能力”變成了“國(guó)家級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施能力”。

正是這個(gè)全球最大、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最極限的國(guó)家級(jí)電網(wǎng)，構(gòu)成了持續(xù)而嚴(yán)苛的工程驗(yàn)證場(chǎng)景，才練出了全球頂尖的變壓器產(chǎn)品，在AI軍備競(jìng)賽的時(shí)代，為全球的電力升級(jí)做出了舉重若輕的貢獻(xiàn)。

馬斯克在2024年曾預(yù)言，AI的瓶頸將從“缺芯”，依次轉(zhuǎn)向“缺變壓器”；而這一判斷，正在被現(xiàn)實(shí)不斷印證。

有意思的是，在這條路徑上，中美兩國(guó)恰好落入了不同層級(jí)的瓶頸之中：中國(guó)面臨的是“缺芯”，美國(guó)遭遇的則是“缺電”。

中國(guó)所缺的“芯”，需要通過(guò)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)投入來(lái)逐步解決；而美國(guó)所面臨的“缺電”，卻更像是一種結(jié)構(gòu)性約束，短期內(nèi)難以擺脫對(duì)中國(guó)變壓器的依賴，長(zhǎng)期需要實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

那誰(shuí)的問(wèn)題更好解決？馬斯克在最新的訪談中是這么說(shuō)的：

“芯片從 3nm 到 2nm的制程收益不斷減弱，摩爾定律也已經(jīng)失效了，這在客觀上縮小了先進(jìn)制程與非最先進(jìn)制程之間的差距，中國(guó)追趕起來(lái)更加容易；反而是電力方面，到了2026 年中國(guó)的發(fā)電量將達(dá)到美國(guó)的三倍，這將會(huì)成為中美較量的勝負(fù)手?！?/p>

中國(guó)變壓器對(duì)壘美國(guó) AI，這場(chǎng)大戲，才剛剛開(kāi)始。