2025年，AI敘事邏輯劇烈變向：隨著英偉達Blackwell 架構(gòu)及后續(xù)更高功率算力集群的全面部署，數(shù)據(jù)中心的能耗密度呈指數(shù)級躍升。據(jù)高盛預(yù)測，到2027年，AI服務(wù)器單個機架的功率密度將是五年前普通云服務(wù)器的 50倍。

這種指數(shù)級的功耗飛躍，正迎頭撞上一道由水泥、鋼鐵和老化銅線構(gòu)成的“北美硬墻”：

墻的一側(cè)是每秒萬億次的浮點運算渴求；另一側(cè)，則是平均電網(wǎng)年齡超 40 年、變壓器短缺率高達 30%、擴建周期長達 5-10 年的基建泥潭。

也因此，海豚君對于北美缺電重點理解：

1）缺電背后是是一個中短期的供需差，還是一個長期的結(jié)構(gòu)性問題？

2）缺電如何解決，解決的背后對應(yīng)的怎樣的細分賽道的投資機會？

本篇重點探討第一個問題，重點理解一個高度成熟的國家，如何混到無電可用的。

一、美國用電需求： 制造業(yè)回流與AI算力爆發(fā)開啟新一輪上行周期

2025 年底，美國最大區(qū)域電網(wǎng) PJM 的容量拍賣價格從 $28.92/MW-day 暴漲至 $269.92/MW-day。這9倍的跳漲，標志著市場定價已從“風險溢價”轉(zhuǎn)向“生存恐慌”。

燃氣輪機訂單的爆發(fā)式增長、卡特彼勒與三菱重工的激進擴產(chǎn)，本質(zhì)上是科技巨頭在“棄網(wǎng)自?！?，試圖用自備電源繞過癱瘓的公共電網(wǎng)。

微軟 CEO 納德拉直言：“供電能力是當前最大的瓶頸，甚至超過芯片。” 黃仁勛更定論：“電力的可用性而非 GPU，將決定 AI 的擴展規(guī)模和速度?！?至此，AI 競賽的勝負手正式從芯片轉(zhuǎn)移到了發(fā)電廠。

面對能源缺口對國家競爭力的威脅，美國聯(lián)邦政府在 2025 年開啟了史無前例的“戰(zhàn)備模式”：

1月白宮非戰(zhàn)時宣布“能源緊急狀態(tài)”，將電力保障提升至國家安全高度。

4月強制電網(wǎng)動用一切可用能源，“減碳理想”階段性讓位于“算力生存”，煤電與氣電被重新推向一線。

9月能源部（DOE）啟動“電力加速計劃”，以行政力量縮短大型電網(wǎng)項目審批周期。

站在 2026 年的節(jié)點，AI變革已擴散到傳統(tǒng)行業(yè)，演變?yōu)橐粓錾婕澳茉瓷嫌?、電力裝備、電網(wǎng)柔性改造的全產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)。接下來，我們就重點看一下用電的需求端到底發(fā)生了怎樣的變化。

縱觀美國電力發(fā)展史，終端用電量需求呈現(xiàn)出顯著的“增長—平臺—復(fù)蘇”三階段演變特征：

高速增長期 (1950s-1990s)：受益于戰(zhàn)后經(jīng)濟繁榮、重工業(yè)化擴張以及居民電氣化普及（如空調(diào)家電），美國用電負荷維持高位增長（CAGR增速6%）。

平臺停滯期 (1990s-2020s)：受互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂、2008 年金融危機影響，經(jīng)濟增速換擋，疊加產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型（重制造向輕服務(wù)轉(zhuǎn)型）與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，全社會用電量 15 年間僅區(qū)間震蕩，幾無增長；

重啟增長期 (2021年至今)：美國電力需求迎來歷史性拐點。政策端，拜登政府《IRA 法案》《芯片法案》巨額補貼與特朗普制造業(yè)回流政策形成合力，“再工業(yè)化” 戰(zhàn)略強力驅(qū)動制造業(yè)回流；產(chǎn)業(yè)端，AI 數(shù)據(jù)中心爆發(fā)式建設(shè)帶來巨大新增能耗。

兩者共振下，美國用電重回增長通道，2021-2024 年平均增速回升至 1.5% 左右，電價從 2022 年起加速上漲。

請輸入圖說

同時從用電結(jié)構(gòu)來看：

商業(yè)用電是用電結(jié)構(gòu)增長的核心引擎，其中數(shù)據(jù)中心是絕對主力。截至2024年底，美國數(shù)據(jù)中心負荷已達約 35GW，較2020年實現(xiàn)翻番。

工業(yè)用電也在同步復(fù)蘇，半導(dǎo)體晶圓廠、動力電池工廠等高端制造業(yè)回流，提供了堅實的底部支撐。

核心矛盾：從“總用電量”到“峰值負荷”的挑戰(zhàn)

根據(jù)NERC數(shù)據(jù)顯示，美國電網(wǎng)峰值負荷（用電負荷*用電時間=用電量），自2006年見頂后長期停滯，導(dǎo)致電網(wǎng)側(cè)的擴容性資本開支長期緩慢（2024年才首次突破300億美元），北美電網(wǎng)老化嚴重，平均服役時間已經(jīng)接近40年。

而 AI 數(shù)據(jù)中心的崛起徹底改變了用電格局：作為一種具備“超高功率密度”且訓練時候“近乎24小時滿載運行”的新型剛性負荷，缺乏傳統(tǒng)工業(yè)負荷的調(diào)節(jié)彈性（難以參與錯峰讓電）。

一旦需求端“峰值負荷”的增速超過供給端“有效容量”的建設(shè)速度，“容量性缺口”將不可避免，從而引爆北美缺電危機，帶來電價中樞上行及大規(guī)模停電風險。

因此，我們先重點來測算2025-2030年北美用電負荷的增量：

① AI 數(shù)據(jù)中心：負荷爆發(fā)的核心驅(qū)動

我們可以通過“自下而上”的模型拆解AI帶來的新增峰值負荷及核心驅(qū)動因素：

a. 數(shù)據(jù)中心新增接入容量（GW） = GPU出貨量 × 單芯片TDP × 系統(tǒng)功耗系數(shù) × PUE

TDP：單芯片的熱設(shè)計功耗；

系統(tǒng)功耗系數(shù)： 代表除核心GPU外，維持服務(wù)器運行所必需的組件能耗（CPU/內(nèi)存/網(wǎng)絡(luò)/電源損耗等），通常取值 1.3-1.5。

PUE（電能利用效率）： 即“數(shù)據(jù)中心總能耗 / IT設(shè)備能耗”的比值。它代表了用于“環(huán)境維持”（制冷、配電、照明等）的額外電力成本，是衡量數(shù)據(jù)中心能效的核心指標；

b. 數(shù)據(jù)中心新增峰值負荷 ≈ 新增接入容量 × 峰值需量系數(shù)。

峰值需量系數(shù)用于衡量數(shù)據(jù)中心在實際運行中對電網(wǎng)容量的真實占用率（即：實際最大負荷 / 設(shè)備額定總功率）

基于此邏輯，我們進一步復(fù)盤北美市場的核心增量變化：

a. 核心驅(qū)動：北美CSP資本開支的爆發(fā)式增長

全球數(shù)據(jù)中心正經(jīng)歷由生成式AI驅(qū)動的歷史性擴張周期：從建設(shè)主體看，全球數(shù)據(jù)中心擴產(chǎn)的絕對主力是北美云計算巨頭（CSP）。

以亞馬遜、微軟、谷歌、Meta為代表的北美四大CSP，其資本開支自2023H2起進入“軍備競賽”模式。四家廠商的總CapEx已從2023年的約1500億美元，飆升至2025年預(yù)計的 4060億美元（CAGR超60%）。

中國互聯(lián)網(wǎng)大廠（BAT+字節(jié)）雖然受限于芯片供應(yīng)，投入體量與美資巨頭存在差距（2025年預(yù)計約為600億美元），但也構(gòu)成了全球AI基建的另一重要增長極。

在兩大陣營共振下，全球前11大科技巨頭的合計資本開支將從2023年的1800億美元，加速增長至2025年的 近5000億美元。這種“軍備競賽”直接帶動了上游AI芯片的出貨量及數(shù)據(jù)中心規(guī)模的持續(xù)爆發(fā)。

b. 數(shù)據(jù)中心算力“暴力美學“： 算力=電力

隨著摩爾定律趨緩，AI芯片進入 “高算力”推動“大能耗”的時代：

單點熱密度飆升：英偉達GPU的單芯片TDP已從H100時代的700W，躍升至Blackwell架構(gòu)（GB200/GB300）的 1200W-1400W 量級。而市場預(yù)期下一代 Rubin 架構(gòu)及其配套的超級芯片平臺，功耗將進一步突破 2000W+，對供電與散熱能力都提出了極致要求。

集群規(guī)模指數(shù)級擴大：AI大模型的訓練和推理需求推動單個數(shù)據(jù)中心的部署規(guī)模正在從“千卡級”邁向“十萬卡級”跨越。

例如，OpenAI與Oracle規(guī)劃在德州建設(shè)的“Stargate”項目，預(yù)計將部署超45萬顆GB200芯片，其總用電負荷或?qū)⑼黄?1.2GW（相當于一個中型城市的用電量），這對能源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)都形成了巨大的挑戰(zhàn)。

據(jù) Grid Strategies 統(tǒng)計，預(yù)計到2026年將有10個GW級數(shù)據(jù)中心投入運營；而在2030年及之前規(guī)劃建成的數(shù)據(jù)中心里，約50%都將達到GW級規(guī)模。

c. AI數(shù)據(jù)中心: 從“潮汐波動”到“剛性滿載”

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（可調(diào)度的彈性負荷）：業(yè)務(wù)以云計算、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為主，具有明顯的“潮汐效應(yīng)”（白天忙、晚上閑）。

服務(wù)商通過虛擬化技術(shù)與超賣策略，實現(xiàn)多租戶間的“錯峰復(fù)用”。這使得總體負荷曲線相對平緩，峰值負荷率通常控制在 60%以下，為電網(wǎng)側(cè)預(yù)留了充足的調(diào)節(jié)與緩沖空間。

AI數(shù)據(jù)中心（剛性的沖擊性負荷）：隨著AI訓練需求的爆發(fā)，數(shù)據(jù)中心正轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)中必須優(yōu)先保障的“剛性工業(yè)負荷”：

宏觀上，是重塑區(qū)域電力基荷的“巨獸”：AI訓練集群追求極致并行效率，一旦啟動便持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月近滿載運行（峰值負荷率>90%），呈現(xiàn)一條高位直線。

一個GW級項目的落地，等同于憑空增加一個中型城市的能耗，瞬間填滿區(qū)域電網(wǎng)的輸電裕度，讓后續(xù)并網(wǎng)面臨長達數(shù)年的排隊與擴容瓶頸。

微觀上，是攻擊電力系統(tǒng)心臟的“毫秒刺客”：由于GPU任務(wù)的高度同步性，當集群從“計算”切換到“通信”或從“空閑”進入“滿載”時，會在微秒/毫秒級時間窗口內(nèi)產(chǎn)生劇烈的功率跳變。

NERC顯示，某大型數(shù)據(jù)中心負荷曾在36秒內(nèi)由450MW驟降至7MW（相當于瞬間切斷了一個中型發(fā)電廠）。這種極高的電流變化率如同一把 “電力重錘”，高頻次沖擊本來就老舊的美國電網(wǎng)。

這種劇烈波動足以引發(fā)電壓閃變、諧波污染，甚至觸發(fā)繼電保護導(dǎo)致區(qū)域停電。因此，部署SVG/超級電容，或儲能系統(tǒng)，已成為平滑這把“電力重錘”的必要盾牌。

而對于美國新增數(shù)據(jù)中心的容量，海豚君提供幾種測算思路作為參考：

a. 根據(jù)在建和規(guī)劃中數(shù)據(jù)中心測算：

根據(jù)UBS數(shù)據(jù)，截至2025年底，全球數(shù)據(jù)中心投運容量為105 GW, 同時有25GW的在建容量，以及超過100GW處于規(guī)劃階段。

在沒有電力，土地等外部瓶頸約束情況下，一個AI數(shù)據(jù)中心從規(guī)劃、土建到IT設(shè)備部署完成的完整建設(shè)周期通常在18-24個月左右。而新云如Coreweave則通過更快能拿到英偉達GPU，及模塊化預(yù)制化建設(shè)方式能將建設(shè)周期縮短到12-18個月內(nèi)。

假設(shè)上述125GW儲備容量在2030年前全部投入運營，且不再有新增規(guī)劃的容量，則未來5年（2026-2030）全球數(shù)據(jù)中心新增125GW的容量至2030年225GW，5年復(fù)合增長率約16%。

而從占據(jù)主導(dǎo)地位的美國來看，截至2025年底，美國在運數(shù)據(jù)中心容量44GW，在建10GW, 此外還有約70 GW處于規(guī)劃中狀態(tài)。

基于同樣假設(shè)，2026-2030年間，美國數(shù)據(jù)中心將釋放80 GW新增容量（占據(jù)全球增量64%），總?cè)萘吭鲋?24 GW，CAGR高達23%。

考慮到AI數(shù)據(jù)中心具有高并發(fā)、高負載特征，若假設(shè)新增容量100%全部轉(zhuǎn)化為峰值負荷，這意味著美國電網(wǎng)在未來5年將面臨80 GW的新增峰值負荷沖擊。

b. 根據(jù)資本開支角度測算：

參考黃仁勛口徑，1GW數(shù)據(jù)中心容量建設(shè)成本約500-600億美元（含芯片系統(tǒng)約350億美元），海豚君取中值 550億美元/GW（當數(shù)據(jù)中心全為英偉達芯片）。

但隨著Google TPU等自研芯片在推理和特定訓練場景的滲透，成本將顯著下降。TPU V7不僅單位算力TCO比GB300便宜41%，其在能耗和散熱上的優(yōu)勢使其Capex有望縮減至GPU方案的一半（約275億美元/GW）。

如果按照未來5年數(shù)據(jù)中心平均“65% GPU + 35% TPU”的混合架構(gòu)計算，單GW的加權(quán)建設(shè)成本將降至454億美元。而如果按照未來5年數(shù)據(jù)中心80-120GW的新增容量假設(shè)，年均AI的投入將達到7000-1萬億美元。

若AI數(shù)據(jù)中心相關(guān)支出占比達到80%-90%，這意味著26-30年間CSP年均總資本開支將達到9000億-1.2萬億美元（2026年約6500-7000億美元），基本符合目前產(chǎn)業(yè)鏈維持高斜率的增長預(yù)期(26-30年5年CAGR約25%)。

c. 基于 FERC 監(jiān)管數(shù)據(jù)的供給側(cè)驗證：

美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）要求所有電力公用事業(yè)公司每年提交申報材料，以此監(jiān)控各規(guī)劃區(qū)域的發(fā)電能力，電力交換量，峰值負荷預(yù)測，這是全美電網(wǎng)規(guī)劃最底層的“賬本”。

北美電力公用公司大幅上調(diào)了未來5年的峰值負荷預(yù)期，規(guī)劃總增量高達 166 GW。在這波電力“超級周期”中，數(shù)據(jù)中心是絕對的主導(dǎo)力量:

a. 數(shù)據(jù)中心預(yù)計貢獻90 GW 的負荷增量；

b. 其次是工業(yè)/制造業(yè)回流（新增30 GW），以及終端電氣化（新增約30GW，主要由住宅電氣化-如供暖熱泵，及電動汽車設(shè)施等領(lǐng)域驅(qū)動）

c. 剩余增量來自油氣采礦業(yè)（新增10 GW）；

因此，綜合上述的測算，海豚君對未來5年北美電力需求做出了以下預(yù)測：

① AI數(shù)據(jù)中心：我們給予 80GW / 100GW / 120GW（悲觀/中性/樂觀）的新增負荷預(yù)期。

但海豚君需要提示的是，我們的“樂觀情形”在科技巨頭的宏大藍圖面前可能仍顯保守。以 OpenAI 為例，其 2033 年算力基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃高達 250 GW，這意味著AI能耗的天花板可能遠未浮現(xiàn)。

② 基礎(chǔ)負荷：盡管 FERC 預(yù)測由終端電氣化和制造業(yè)回流驅(qū)動的新增負荷高達 76GW，但考慮到美國電動車普及率放緩及制造業(yè)回流實際落地的復(fù)雜性，海豚君預(yù)測未來5年基礎(chǔ)負荷增量為 25GW / 40GW / 60GW（對應(yīng)CAGR 0.6%-1.5%）。

總峰值增量：疊加上述兩項驅(qū)動，海豚君給予北美市場未來 5 年總新增峰值負荷在悲觀/中性/樂觀假設(shè)下分別為 105GW / 140GW / 180GW 的預(yù)期（對應(yīng)CAGR 2.4%/3.2%/4%）。

二. 供給端：美國面臨能源側(cè)與電網(wǎng)設(shè)備側(cè)雙重瓶頸

2.1 能源側(cè)(發(fā)電側(cè))：有效能源退役多、可靠補位少

過去十年（2014-2024），美國電力系統(tǒng)在總量微增（CAGR增速僅1.2%）的表象下，發(fā)生了發(fā)電結(jié)構(gòu)端的劇變，為當前的缺電危機埋下了供給側(cè)的病根：

① 高可靠性基荷加速“失血”

煤電加速退役：過去很長時間，受環(huán)保政策及天然氣成本優(yōu)勢雙重擠壓，煤電加速退役，裝機量近乎腰斬（從2011年的318GW銳減至2024年的174GW），在發(fā)電端占比也從30%萎縮至14%，削弱了系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障能力。

天然氣由調(diào)峰能源轉(zhuǎn)為“壓艙石”：憑借美國頁巖氣革命帶來的成本優(yōu)勢，調(diào)度靈活性，相比煤電較好的清潔性，天然氣發(fā)電裝機穩(wěn)步增長，占比也長期穩(wěn)定在40%以上，成為了主力電源。

但整體來看，到2025年，以“火、水、核”為代表的傳統(tǒng)可調(diào)度、高可靠基荷能源整體裝機仍然相比 2011 年縮減了 77 GW，系統(tǒng)可靠性根基被持續(xù)削弱。

“高齡”危機：528 GW（占比超50%）的優(yōu)質(zhì)基荷電源（火、水、核）服役已超 30 年，導(dǎo)致美國自 2010 年即進入火電退役高峰。更為嚴峻的是，根據(jù)EIA預(yù)測，2020-2030 年，每一年基荷機組的退役量均大于其新增量，這意味著，在AI需求爆發(fā)前夕，系統(tǒng)的“可靠容量”已在持續(xù)凈流失。

② 增量錯配：風光“電量替代”無法填補“容量窟窿”

而填補煤電空缺的，并非同為高可靠的基荷能源，而是以風電、光伏為主的間歇性能源。

2011-2024年間，兩者裝機從不足 50 GW 激增逾 5.5 倍至 329 GW，貢獻了同期 121% 的裝機凈增量，實現(xiàn)了在發(fā)電量上對煤電的電量替代。

這種“替代”只是“電量”替代，而非“容量”替代，即在天氣晴好時產(chǎn)生大量廉價電力，不意味著在電網(wǎng)最需要的峰值時刻，無法產(chǎn)生有效電力。

③ 波動電源補位，與AI剛性需求根本沖突

這種“高可靠基荷失血，但高波動能源補位”的現(xiàn)狀，也是當前電力危機的結(jié)構(gòu)性根源，它與AI的用電需求形成錯配：

a. 風光有效容量的“打折”：在電網(wǎng)規(guī)劃中，風光的有效容量系數(shù)極低——光伏僅10-20%，風電30-40%，而煤電/氣電/核電等基荷能源普遍為80-90%，這是由風光的間歇性和波動性所導(dǎo)致，其可靠性貢獻遠不及穩(wěn)定的基荷電源。

b. 風光裝的越多，越不可靠：風光電廠裝機在同一區(qū)域越多，其有效容量系數(shù)（ELCC）反呈“邊際遞減”，新增裝機對系統(tǒng)頂峰負荷的保障能力會越來越弱。

c. 物理特性與AI剛性負荷的錯配：AI數(shù)據(jù)中心代表的是高密度、高負載率的剛性負荷，要求24/7的穩(wěn)定供電。

而新增電源主體（風光）卻是間歇、波動、不可控的，且受限于美國脆弱的跨區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，中西部豐富的風電無法實時輸送到東海岸的AI集群，這種“空間錯位”進一步加劇了局部地區(qū)的供需斷裂。

基于 EIA、NERC 及美國能源部的規(guī)劃指引，海豚君對未來五年（2026-2030E）發(fā)電能源新增供給做了以下預(yù)測：

海豚君預(yù)計未來5年間（2026-30E）新增電力裝機容量為337GW 。其中，光伏和風電等間歇性電源貢獻了超過76%的增量（約257GW），而具備穩(wěn)定、可調(diào)度能力的天然氣發(fā)電新增量僅為80GW（占比約24%）。

同期計劃退役的機組高達92GW，且?guī)缀跞繛楦呖煽啃曰呻娫矗弘娂s76GW，氣電約13GW）。這意味著，在凈新增的245GW裝機中，穩(wěn)定電源的凈貢獻微乎其微，系統(tǒng)在持續(xù)“失血”。

且由于不同電源在電網(wǎng)頂峰時刻的可靠出力（有效容量）貢獻差異巨大。海豚君對上述凈增245GW裝機按有效容量系數(shù)折算（煤/氣/核/水/風/光分別取90%/90%/95%/80%/40%/10%），未來五年美國電力系統(tǒng)新增的有效凈容量僅有約28GW。

換言之，近90%的名義裝機增量，在電網(wǎng)最危急的頂峰時刻無法轉(zhuǎn)化為可靠的電力保障。

④ 供需差：可靠性缺口巨大且確定

海豚君假設(shè)未來系統(tǒng)備用率與2024年持平（15%），結(jié)合需求端 AI 負荷的爆發(fā)，海豚君預(yù)測到2030 年，美國電力系統(tǒng)將出現(xiàn)巨大的可靠性缺口。低、中、高需求情景下的缺口規(guī)模預(yù)計將分別達到 109GW、149GW和195GW。

(注：儲備裕度 = (有效總?cè)萘?- 峰值負荷) / 峰值負荷。 行業(yè)基準線通常設(shè)定為 15%，旨在確保系統(tǒng)在機組故障、需求預(yù)測誤差或極端氣候等“最差情景”下，仍具備足夠的可靠性容量作為緩沖。)

由此可見，美國電力系統(tǒng)正陷入一個“賬面繁榮，實則虛弱”的困境：

風光裝機的名義容量高速增長，創(chuàng)造了“綠色轉(zhuǎn)型”的表象，但其極低且遞減的有效容量，無法填補傳統(tǒng)基荷退役留下的 “可靠性窟窿”，更無法支撐AI驅(qū)動的頂峰負荷爆炸式增長。

這導(dǎo)致了系統(tǒng)可靠容量的絕對短缺，構(gòu)成了當前缺電危機的主要根源。

2.2 電網(wǎng)側(cè)（輸電側(cè)）：

美國缺電危機并非單純發(fā)電側(cè)問題，輸電側(cè)同樣面臨嚴峻挑戰(zhàn)：電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的老化，無法承受AI數(shù)據(jù)中心“用電巨獸“的沖擊：

① 物理瓶頸——老化的電網(wǎng)無力承受“用電巨獸”

美國電網(wǎng)建設(shè)時間較早，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在20 世紀中期已經(jīng)基本成型，而據(jù)美國能源部（DOE）統(tǒng)計，美國70%輸電線路以及電力變壓器運行年限在35 年以上，約30%的核心資產(chǎn)（含斷路器等）已突破設(shè)計壽命，系統(tǒng)可靠性本身已經(jīng)大幅度減弱。

電網(wǎng)投資端：長期低位，擴容意愿低

由于美國用電量在2000年后增長緩慢，而本土電力設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)空心化（變壓器等關(guān)鍵部件高度依靠進口，且面臨關(guān)鍵技工短缺問題），美國電網(wǎng)所有權(quán)分散（以私營企業(yè)為主），導(dǎo)致美國對于電網(wǎng)投資長期位置較低水平（過去10年年均約200億-300億美元，2024年才突破300億美元）。

且投資方向也偏向投資主要流向 “老化基礎(chǔ)設(shè)施更換” 和 “鞏固電網(wǎng)可靠性”，由 “負荷增長” 驅(qū)動的擴容性投資占比極低。

電網(wǎng)建設(shè)端：缺口巨大

2013年后美國新增高壓輸電線路年里程已經(jīng)大幅縮減，2024 年僅新增888 英里345KV 及以上的高壓輸電線路，不足美國能源部（DOE）年均規(guī)劃需求5000英里的20%。

電力變壓器：電網(wǎng)擴建的“瓶頸”

電力變壓器由于其高度定制化（每臺變壓器都需考慮獨特的阻抗、冷卻、分接開關(guān)、過載、抗震標準）、勞動密集型制造以及嚴苛的認證周期，無法通過標準化流水線快速擴產(chǎn)。

在美國，本土供應(yīng)商目前僅能滿足約 30% 的需求，即便包含已宣布的擴產(chǎn)計劃，到 2027 年（預(yù)測）也僅能滿足約 40%，這導(dǎo)致2025 年歐盟 / 美國電力變壓器短缺率約 30%，關(guān)鍵變壓器的交付周期已從過去的6-9個月暴漲至2-3年，直接封死了電網(wǎng)快速擴容的可能性。

②新增沖擊——“劣質(zhì)負荷”壓垮最后一根稻草

當單個動輒數(shù)十萬、上百萬千瓦（GW級）的AI數(shù)據(jù)中心提出并網(wǎng)申請時，巨大的瞬時功率需求已超出區(qū)域電網(wǎng)的物理承載極限：

單個高密度AI數(shù)據(jù)中心負荷相當于數(shù)個中型城市。這不僅瞬間耗盡局部電網(wǎng)的冗余輸送容量，更迫使電力運營商啟動從變電站到輸電網(wǎng)絡(luò)的全套升級。

同時，AI算力負載在毫秒間的劇烈跳變會對老舊電網(wǎng)產(chǎn)生高頻干擾，威脅區(qū)域供電安全。為評估此風險，電網(wǎng)運營商（RTO/ISO）不得不延長“系統(tǒng)影響研究”流程，導(dǎo)致并網(wǎng)流程進一步淤堵。

③核心矛盾——“建設(shè)周期”的毀滅性錯配

正是由于上述物理瓶頸，導(dǎo)致了最要命的“時間錯配”：

AI數(shù)據(jù)中心的理論建設(shè)之間只需要18-24各月，然而配套的輸電網(wǎng)擴容及跨區(qū)域線路建設(shè)，受限于許可審批、環(huán)境評估及長周期設(shè)備（如變壓器）的交付，往往需要 5-7 年甚至更久。

盡管聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）通過 2023 號命令簡化了行政審批（理論僅1-2年），但“物理擴容不足”導(dǎo)致的并網(wǎng)隊列擁堵愈演愈烈。目前全美并網(wǎng)排隊的中位數(shù)已接近 5 年，在北弗吉尼亞州（VA）等數(shù)據(jù)中心核心區(qū)，接入等待時間甚至飆升至 7 年。

這種錯配對于數(shù)據(jù)中心運營商是毀滅性打擊，意味著即使數(shù)據(jù)中心一年半載建好，其數(shù)億美元采購的GPU芯片將因無電可用而迅速貶值，高昂的沉沒成本（折舊）將直接侵蝕企業(yè)利潤，導(dǎo)致 AI 投資的 ROI模型直接崩潰。

小結(jié)：缺電是結(jié)構(gòu)性矛盾

從上分析可以看出，美國當前的電力短缺絕非短期供需失衡，而是 AI 算力爆發(fā)與能源、電網(wǎng)基建長期滯后形成的結(jié)構(gòu)性矛盾。

需求端，制造業(yè)回流與 AI 數(shù)據(jù)中心剛性負荷的雙重驅(qū)動，使電力需求進入加速增長通道，峰值負荷壓力陡增；

供給端，傳統(tǒng)高可靠基荷電源持續(xù)退役，風光能源 “電量替代” 難以填補 “容量缺口”，有效供電能力不足；電網(wǎng)側(cè)，設(shè)施老化、投資缺位、關(guān)鍵設(shè)備短缺與建設(shè)周期錯配，進一步放大了供需矛盾。