2025年深秋的11月，美國弗吉尼亞州阿什本（Ashburn），這是被稱為“數(shù)據(jù)中心之都”的地方，正深陷一場電力短缺的危機。由于谷歌、亞馬遜、微軟、Meta等AI巨頭集中在此建設(shè)數(shù)據(jù)中心，讓這個不起眼的小鎮(zhèn)成為世界上70%互聯(lián)網(wǎng)流量的必經(jīng)之地。

在數(shù)據(jù)中心毫不起眼的外表下，隱藏著的卻是名副其實的“電力黑洞”。它們每年耗電量超過20億度（2太瓦時），相當于一座人口2000萬級別超大規(guī)模城市一年的用電總量。當電力供應(yīng)捉襟見肘，掌管輸變電的變壓器，儼然成為卡住AI巨頭脖子的命門。

作為電網(wǎng)升級的“心臟部件”，變壓器在美國本土產(chǎn)能嚴重不足，80%依賴進口。而且數(shù)據(jù)中心的變壓器大多需要定制化，交貨周期更是從50周延長至127周。咨詢公司伍德麥肯茲警告，美國變壓器市場已到危急關(guān)頭，在建中的數(shù)據(jù)中心延期已成定局。

同一時刻，被稱為“世界變壓器之都”的常州，這里的數(shù)字化車間正熱火朝天，與時間賽跑。為海外電網(wǎng)客戶制造的同等級變壓器，在定制的硅鋼片制成主體上，需要進行嚴苛的72小時滿負荷試驗。溫度、振動、局部放電量，所有指標都是綠色，方能放行。

廠區(qū)外，是整裝待發(fā)的重型卡車，它們的目的地是沙特吉達、德國漢堡、印尼雅加達、智利安托法加斯塔。這些鋼鐵巨獸將在未來數(shù)月內(nèi)，成為不同大陸電網(wǎng)的新心臟。

全球性的變壓器短缺，讓這顆星球上最大的兩個經(jīng)濟體，被電力撕裂成兩個平行宇宙：一邊是AI算力需求指數(shù)級爆發(fā)，讓羸弱的電網(wǎng)不堪重負；另一邊是工業(yè)克蘇魯?shù)挠唵渭娭另硜?，讓基建狂魔的稱號再次封神。

透過這場被稱為“繼芯片之后最嚴峻瓶頸”的危機，國家的命運，產(chǎn)業(yè)的興榮，企業(yè)的變遷，以及幾代工程師的人生軌跡，都被封印在被譽為“工業(yè)心臟”的高壓變壓器中。

1978-1990：鐵與紙的交響曲

1978年，改革開放的初年，全中國發(fā)電量僅為2566億千瓦時，不到美國的八分之一。每個中國人年均用電量僅為261度，相當于如今一個普通家庭十天的用量。對電力的巨大渴求，對于正準備起跑的中國經(jīng)濟來說，是不可言說的隱痛。

在當時的上海，外灘的夜色遠不及如今絢爛，仍有大片區(qū)域籠罩在黑暗中。工廠普遍實行“開四停三”，居民區(qū)輪流限電也是家常便飯。國家計委的一份內(nèi)部報告明確寫道：“電力短缺已成為制約國民經(jīng)濟發(fā)展的首要瓶頸。”

在這種饑渴中，中國開啟了第一輪大規(guī)模的電力建設(shè)。但一個殘酷的現(xiàn)實擺在面前：我國無力研制500千伏及以上輸變電設(shè)備，只能100%依賴進口。

1981年，中國第一條500千伏超高壓輸電工程——平武線（平頂山至武漢）建設(shè)進入關(guān)鍵階段。在湖北變電站工地上，德國西門子的工程師正在安裝核心變壓器。當中方技術(shù)人員想靠近觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，外方負責人禮貌而堅決地攔住了他們：“這部分涉及專利技術(shù)，請回避。”

翻譯低聲補充：“他們說，我們看了也學(xué)不會。”

這一幕，刺痛了現(xiàn)場每一位中國工程師。時任水電部副部長李銳在回憶錄中寫道：“我們花錢買設(shè)備，卻買不來技術(shù)尊嚴。”

大家都清楚，尊嚴不靠施舍，而是靠實力。在沈陽鐵西區(qū)，沈陽變壓器廠（沈變）的三層紅磚廠房里，副總工程師朱英浩正在燈下研究一堆外國技術(shù)資料。這些資料是通過各種渠道搜集而來，不成體系，而且大多已經(jīng)過時。

靠這些實現(xiàn)平地起高樓，談何容易？

改變命運的時刻，發(fā)生在1985年。葛洲壩電廠需要一臺500千伏、360兆伏安三相有載調(diào)壓自耦變壓器。鑒于國內(nèi)尚無成功先例，電廠選擇了“雙保險”：向日本日立公司訂購一臺作為主用，同時將研發(fā)任務(wù)交給沈變作為“備用”。

“聽到‘備用’兩個字，全廠上下都憋著一口氣?！碑敃r的一位青年技術(shù)員記憶猶新，他回憶說，“朱總和大家講，這是我們最好的機會——壓力小，期望低，正好放手一搏。”

朱英浩帶領(lǐng)團隊開始了長達10個月的攻關(guān)。沒有計算機輔助設(shè)計，他們用計算尺和手繪圖紙；沒有先進的試驗設(shè)備，他們改造舊設(shè)備，在零下30度的寒冬里做低溫試驗。

決定性能的關(guān)鍵是絕緣材料。日本產(chǎn)品采用當時最先進的Nomex紙，而中國只能獲得性能差一等的普通絕緣紙。朱英浩團隊并沒有認命，反復(fù)死磕，終于創(chuàng)造性地發(fā)明了多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過改變紙層排列方式和浸漬工藝，硬是將絕緣性能提升了40%。

1986年6月，沈變的變壓器率先運抵葛洲壩。在場所有人都屏住呼吸。最終結(jié)果，全部指標，一次試驗通過！

葛洲壩水電站全貌

作為主用的日立的產(chǎn)品，兩個月后才姍姍來遲。安裝、調(diào)試、合閘……運行不到10分鐘，監(jiān)控室突然警報大作，結(jié)果顯示，變壓器內(nèi)部被擊穿?，F(xiàn)場的日方工程師忙作一團，反復(fù)檢查，最終低頭承認了設(shè)計存在缺陷，需要返廠。

現(xiàn)場總指揮當機立斷：“啟用備用變壓器！”

沈變由備用轉(zhuǎn)為主用，產(chǎn)業(yè)更替的序幕由此徐徐拉開。合閘的瞬間，伴隨著低沉的嗡鳴聲，儀表盤上所有指針平穩(wěn)地劃出優(yōu)美弧線。此后的三十多年間，它一直平穩(wěn)運行，比設(shè)計壽命還長了十年。

多年后，已成為中國工程院院士的朱英浩在自述中寫道：“葛洲壩那一夜，我們證明的不僅是一臺設(shè)備，更是一種可能性——中國人能在最高端的電力裝備領(lǐng)域，走自己的路?！?/p>

1991-2008：特高壓的無人區(qū)

進入90年代，與中國經(jīng)濟加速奔跑一樣，電力需求也以每年超過10%的速度遞增。一個新的結(jié)構(gòu)性矛盾日益凸顯：75%的煤炭資源分布在我國的北部和西部，而70%的電力負荷則集中在東部沿海。

這意味著，要么“運煤”，要么“輸電”。

當時的鐵道部進行了多輪測算，但結(jié)果令人絕望。要將山西的煤運到上海，需要修建10條大秦鐵路，且沿途損耗和污染巨大。唯一的出路是建設(shè)遠距離、大容量、低損耗的特高壓電網(wǎng)，將電壓等級從500千伏直接躍升至1000千伏以上。

這種設(shè)想并非首創(chuàng)，可這種技術(shù)路線已經(jīng)被西方判了“死刑”。美國在70年代投入巨資研究，最終因技術(shù)受阻而放棄；蘇聯(lián)建設(shè)了1150千伏的試驗線路，但從未商業(yè)化運行。國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）的權(quán)威專家曾斷言：“特高壓的經(jīng)濟性和可靠性無法兼顧?！?/p>

1995年，國家科委組織了一場秘密論證會。會議連續(xù)開了三天，爭吵激烈。反對派認為這是“技術(shù)大躍進”，會導(dǎo)致天量資金的浪費；支持派則以時任總理李鵬的一句話作為回應(yīng)：“這件事關(guān)系到下個世紀中國經(jīng)濟的命脈，再難也要搞?！?/p>

最終，一張寫著“同意啟動特高壓前期研究”的批件，送到了剛成立不久的國家電網(wǎng)公司。

特高壓的成敗，首先取決于變壓器能否造出來。國家將攻關(guān)任務(wù)交給了四家企業(yè)：沈陽變壓器廠（沈變）、保定天威保變（保變）、西安變壓器廠（西變），以及當時還只是新疆小廠的特變電工。

當時的想法，是讓每個企業(yè)資源聚焦，分別攻堅一塊“硬骨頭”：

沈變負責

1000千伏交流變壓器的總體設(shè)計，

保變攻關(guān)

±800千伏直流換流變壓器，

西變主攻套管和分接開關(guān)，

特變電工承擔難度相對較低的并聯(lián)電抗器。

真正的“鬼門關(guān)”，還是卡在了絕緣系統(tǒng)上。美國GE公司曾嘗試用特種陶瓷材料，可造出的變壓器成了重達7000噸的“怪獸”，根本無法運輸安裝。日本東芝的方案則將變壓器分解為多個模塊，但連接復(fù)雜，能否可靠運行，不得而知。

2003年，在西安召開的第三次聯(lián)合攻關(guān)會上，氣氛凝重。試驗數(shù)據(jù)顯示，所有方案都達不到設(shè)計要求的絕緣強度。會上有人提出，是不是可以嘗試用紙做絕緣材料。但很快有人反對，認為這是被淘汰的技術(shù)。

這場爭論給了技術(shù)團隊靈感。他們發(fā)現(xiàn)，問題的關(guān)鍵不是材料本身，而是電場分布的均勻性。在一種叫芳綸纖維的材料上，有獨特的“分層漸暈”結(jié)構(gòu)，不僅可以耐高溫，還讓電場強度沿著絕緣紙表面呈梯度下降，避免局部放電。

更大的突破來自工藝。通過添加不同配比的短切纖維和沉析纖維，進行反復(fù)嘗試，再采用真空浸漬和階梯固化的工藝，終于將此前從未有人見過的特高壓專用絕緣紙，從圖紙變成了現(xiàn)實。

2005年春天，第一臺1000千伏特高壓試驗變壓器在西變車間組裝完成。當它通過全部型式試驗時，現(xiàn)場許多人流下了眼淚。這臺變壓器僅重580噸，還不到美國方案的十二分之一。

2009年1月6日，世界首條1000千伏特高壓交流試驗示范工程（晉東南—南陽—荊門）正式投運。從湖北荊門變電站的控制室，工程師按下了合閘按鈕。瞬間，1000千伏的電力開始奔涌，將山西的煤電送往華中大地。

那一天，四家企業(yè)參與攻關(guān)的工程師們，不約而同地回到了各自的實驗室。沒有慶功宴，他們知道，只是闖進了無人區(qū)，還遠未看到終點線。

2009-2022：智能網(wǎng)的加速鍵

特高壓的成功，讓中國電力裝備產(chǎn)業(yè)拿到了全球入場券。但新的挑戰(zhàn)接踵而至：新能源革命和數(shù)字化浪潮。

到2015年，中國風電、光伏裝機已居世界第一，但這些“靠天吃飯”的電源，給電網(wǎng)造成了巨大波動。同時，東部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心如雨后春筍般涌現(xiàn)，這些“吞電巨獸”對供電質(zhì)量極為敏感，要求達到了毫秒級。

早在2009年，國家電網(wǎng)就首次提出“堅強智能電網(wǎng)”概念。到了2013年，國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞給出了定義：即網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動的能源互聯(lián)網(wǎng)。以他的構(gòu)想，未來的電網(wǎng)，應(yīng)該是電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合。

這意味著，變壓器不能只是被動的“電壓轉(zhuǎn)換器”，而必須是電網(wǎng)的“智能節(jié)點”——能夠感知自身狀態(tài)、與電網(wǎng)互動，甚至預(yù)測故障。

一場新的技術(shù)革命在產(chǎn)業(yè)層面展開。工信部啟動了“智能電網(wǎng)裝備專項”，科技部設(shè)立了“能源路由器”重點研發(fā)計劃。2018年，中國電氣裝備行業(yè)誕生了一個新名詞：數(shù)字孿生變壓器。

這是一場人類歷史上規(guī)模最大的能源轉(zhuǎn)型升級史詩，其中的主角也已經(jīng)變了模樣。昔日的“老大哥沈變”，已經(jīng)在2003年因經(jīng)營不善被并購重組。而主導(dǎo)此次交易的，正是當年的“老幺”特變電工。它的逆襲故事，濃縮了中國電力裝備企業(yè)的進化史。

2009年，特變電工董事長張新做出了一個冒險決定：投資20億元，建設(shè)自己的取向硅鋼生產(chǎn)線。

“所有人都說我瘋了。”張新回憶，“但我知道，沒有核心材料，我們就永遠受制于人。”

取向硅鋼被稱為“鋼鐵藝術(shù)品”，其磁疇取向必須高度一致。日本新日鐵的技術(shù)嚴格保密，中國每年要花費數(shù)十億美元進口。

特變電工變壓器技術(shù)團隊與寶鋼股份硅鋼事業(yè)部成立聯(lián)合實驗室。聯(lián)合團隊在1100攝氏度的退火爐旁一待就是幾個月。他們發(fā)現(xiàn)，控制磁疇的關(guān)鍵在于冷卻曲線中一個僅持續(xù)0.3秒的相變窗口。

2012年，第一批國產(chǎn)高端取向硅鋼下線。檢測數(shù)據(jù)顯示，鐵損值比進口產(chǎn)品低8%。這意味著，每臺變壓器每年可減少損耗數(shù)萬千瓦時。

在衡陽的數(shù)字化工廠，一臺變壓器的誕生過程宛如科幻電影：

硅鋼片通過激光導(dǎo)航

AGV小車精準送達；機械臂以0.1毫米的精度進行剪切和堆疊；每繞制一個線匝，傳感器實時監(jiān)測張力和圓整度；真空澆注環(huán)節(jié)，智能系統(tǒng)控制著十萬分之一大氣壓的真空度和±0.5℃的溫差。

2022年，特變電工中標沙特電力公司（SEC）的百億級大單。這不是簡單的設(shè)備出口，而是提供“變壓器+傳感器+云平臺”的全套解決方案。

在沙特沙漠中，特變電工的變壓器內(nèi)置了128個傳感器，實時監(jiān)測溫度、振動、油色譜和局部放電。數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星傳回監(jiān)控中心，AI模型能提前48小時對潛在故障風險進行預(yù)測，避免變電站停運造成損失。

“這不僅僅是設(shè)備，這是一個會思考的電力系統(tǒng)”，沙特SEC高層在驗收后，嘖嘖贊嘆。

2023至今：AI狂潮的兩重天

2023年，ChatGPT的橫空出世，引發(fā)了全世界對算力的瘋狂追逐。這背后隱藏著一個殘酷的物理規(guī)律：算力的增長，本質(zhì)靠的是電力的堆積。

英偉達CEO黃仁勛在一次演講中展示了一張圖：訓(xùn)練一個大語言模型的耗電量，相當于10萬個美國家庭一年的用電量。

微軟、谷歌、Meta紛紛公布千億級的數(shù)據(jù)中心投資計劃。但很快，他們撞上了一堵墻——電網(wǎng)容量。在愛爾蘭，亞馬遜的數(shù)據(jù)中心項目因電網(wǎng)無法接入被推遲；在美國亞利桑那州，谷歌不得不自建變電站。

國際能源署（IEA）在2024年報告中警告：“全球數(shù)據(jù)中心耗電量將在三年內(nèi)翻番，其中AI占比超過三分之一。”電力，這個最為古老的工業(yè)基礎(chǔ)，突然成為了最前沿科技競賽的戰(zhàn)略瓶頸。

危機給AI巨頭們關(guān)上了門，卻為中國電力裝備企業(yè)打開了一扇前景無限的窗。

2024年，中國企業(yè)境外電力項目簽約總額達到672.8億美元，同比增長高達31% 。其中，直接關(guān)乎電網(wǎng)建設(shè)的輸變電領(lǐng)域斬獲了99.1億美元的訂單，同比增長18.4%。中國電力技術(shù)裝備有限公司（中電裝備）更是在境外輸變電項目簽約額上拔得頭籌。全球?qū)Ψ€(wěn)定高效電力基礎(chǔ)設(shè)施的渴求，正迅速轉(zhuǎn)化為對中國解決方案的龐大采購需求。

更重要的是，在歐美廠商普遍需要18至24個月甚至更長的交付周期時，中國企業(yè)能提供10至14個月的快速響應(yīng)。對于全球數(shù)據(jù)中心現(xiàn)存的海量GPU芯片來說，每天都在產(chǎn)生億計的折價，時間差就成了最昂貴的競爭力。

也在同一年，“東數(shù)西算”這一國家戰(zhàn)略從藍圖走向大規(guī)模建設(shè)。在甘肅慶陽，一個投資超過2000億元、規(guī)劃建設(shè)80萬架標準機架的全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)樞紐正加速成形。

能托舉起“中國算谷”雄心的，是背后強大的電力基座。為此，國家電網(wǎng)開辟了供電服務(wù)綠色通道，超前規(guī)劃電網(wǎng)布局，并啟動建設(shè)專用的330千伏和110千伏變電站，只為確保數(shù)據(jù)中心集群“電等項目”，而非“項目等電”。這種將算力布局與電網(wǎng)規(guī)劃深度協(xié)同的模式，使慶陽園區(qū)在2024年底即形成超19000P的算力規(guī)模。

“煤都”山西大同的故事則更具戲劇性。2024年，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)用電量占全市用電量的兩成以上，首次超過了煤炭行業(yè)。

依托豐富的風光新能源，大同成功將數(shù)據(jù)中心PUE值（電源使用效率）控制在1.2以下，打造出“高綠電+低能耗”的全球綠色算力成本洼地。中國高端電力裝備產(chǎn)業(yè)所支撐的，不僅是穩(wěn)定的電力，更是高質(zhì)量、低碳的“綠電算力”，這是中國在AI時代參與全球競爭的堅實底氣！

2025年6月，國際電工委員會絕緣套管分技術(shù)委員會（IEC/SC36A）年會在北京召開。會議研討的“電容式套管”，是超高壓變壓器的“咽喉”部件，負責將內(nèi)部高電壓引出油箱，其可靠性直接決定整臺變壓器的安危。

就在這次會議上，中國不僅成功主導(dǎo)立項了“電容式套管抽頭適配器”的新國際標準項目，更首次擔任了該委員會工作組召集人。這意味著，在決定超高壓變壓器“咽喉要道”技術(shù)規(guī)則的頂層舞臺上，中國首次掌握了議程設(shè)置權(quán)和主導(dǎo)起草權(quán)。

從朱英浩院士帶隊攻克設(shè)備，到中國企業(yè)領(lǐng)軍制定國際規(guī)則，中國電力裝備產(chǎn)業(yè)從低谷一點點向上攀爬。經(jīng)過近四十年的風雨，從追趕，到并跑，實現(xiàn)了從“產(chǎn)品輸出”到“技術(shù)輸出”，邁向“標準與規(guī)則輸出”的最終超越。

如今，全球電力裝備產(chǎn)業(yè)版圖上，中國不僅在制造端所向披靡，更是將標準插上世界之巔。

尾聲

2025年12月17日，美國加州圣克拉拉的英偉達總部，黃仁勛邀約了25家電力領(lǐng)域的頂級初創(chuàng)公司，針對AI時代數(shù)據(jù)中心電力短缺問題，進行閉門研討。他充滿焦慮地預(yù)警：若電力問題無法破解，再先進的芯片、再強大的模型，都只是“無法啟動的空殼”。

而美國能源部《變壓器供應(yīng)鏈安全評估報告》的數(shù)據(jù)則充滿無奈：美國電力變壓器的平均交貨期已延長至42個月，缺口達35%。報告還說：“如果不采取緊急措施，到2030年，變壓器短缺將直接導(dǎo)致2.3萬億美元的經(jīng)濟損失?！?/p>

巧合的是，一個月后的2026年1月17日，中國國家能源局向全世界宣布：2025年，中國全社會用電量首次突破10萬億千瓦時！這刷新了人類歷史的新紀錄，它不僅相當于美國全年用電量的兩倍多，也高于歐盟、俄羅斯、印度、日本四大經(jīng)濟體全年用電量的總和。

根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會的《2025年全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報》統(tǒng)計，信息傳輸和軟件服務(wù)業(yè)用電量同比增長17.0%。更關(guān)鍵的是：中國變壓器出口額同比增長39.2%，高端產(chǎn)品占比首次超過50%。

在AI浪潮以前所未有的速度重塑世界時，再次驗證了一個古老真理：任何宏偉的數(shù)字未來，都必須建立在堅實的物理基座之上。備受關(guān)注的變壓器，表面上是產(chǎn)品和技術(shù)的競爭，實則是對發(fā)展哲學(xué)的考驗：到底是選擇投資下一個時代，還是只對下一個財報負責？

所幸，在四十年前，朱英浩院士和中國電力裝備人做出了響亮的回答。

No.6

754 原創(chuàng)首

作者簡介：品牌戰(zhàn)略與市場營銷高管，商業(yè)傳記作家，致力破解AI時代企業(yè)的轉(zhuǎn)型、變革與增長之惑。

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