电力瓶颈下的AI竞赛：中国优势与全球挑战

近期，马斯克关于“中国将是 AI 竞争最大赢家”的论述广泛传播，其核心观点聚焦于电力作为AI发展的核心瓶颈，并认为中国凭借全球最大的电力基础，将在AI算力上领先全球。

抛开宏观视角，从中美电力行业的对比来看，马斯克的论述有何依据及其深层含义？

01 上下半场，两局较量

自2023年AI竞赛开启至今已满三年，但AI底层的核心竞争力始终未变，即投入与产出的惊人比例。

竞争焦点从芯片转向工业基础设施，最终以电力短缺的形式显现。

1.上半场：芯片短缺

2023-2025年间，AI训练和推理的竞赛围绕芯片展开：

●以英伟达GPU算力芯片体系为核心，从Ampere到Hopper，再到Blackwell及今年的Robin。

●通信配套方面，尽管光模块从400升至800再到1.6T，核心仍是光芯片的迭代。

●存储方面，从HBM到SSD缺货。

尽管国产算力芯片取得显著进步，但受限于算子生态、先进制程良率不足50%、高端设备禁运等，追赶之路依然坎坷。

字节、阿里等AI投资大厂至2025年仍未完成年初的AI资本开支计划，原因非需求不足，而是英伟达芯片被禁、国产交付延迟。

尽管拥有不逊色的人才储备和工程化能力，如Deepseek的崛起，但国产大模型整体性能仍落后于美国大厂半年左右。

2.下半场：电力短缺

至2025年年中，全球AI叙事发生转折。海外投资转向超大集群的AI工厂，数据中心建设的单位从万卡转向GW。

AI基础设施发展的瓶颈转向电力。

为何竞争焦点不再是芯片？以下图表清晰展示：自2023年AI加速以来，英伟达主力芯片单芯片功率仅从800W增至1200W，单芯片算力提升有限。

图：英伟达GPU单卡过去功率变化图 资料来源：财通证券

若以芯片为核心的产业链是科技行业内部问题，缺电则是经济系统性问题，更为复杂。

马斯克看好中国AI，在电力冗余度上确有道理。

中国总装机量达38亿千瓦，2025年全年发用电量约10.4万亿千瓦时，即使2030年全球数据中心均由中国供电，也只占用电量的10%。

图：主要经济体发电量对比（2024） 数据来源：《世界能源统计年鉴2025》

更严重的是，当前缺电未来更缺。

美国2024年用电量约4.3万亿千瓦时，近20年基本无增长，远低于GDP增幅。制造业空心化导致电力需求依赖居民用电，工业用电略有下降。

图：过去25年美国用电量情况 资料来源：EIA

美国电网分区域，非统一大市场。局部紧缺地区已出现供需失衡：2025年美国电价上涨超5%，PJM区域涨幅更大。

当前AI用电仅占美国用电的5%左右，但EIA等机构预测至2035年AI耗电需求达800-1,000Twh，占比近20%。

02 结构问题比总量更严峻，大考将至

全球加速转向碳达峰导致发电侧转向风电、光伏等新能源。但电网投资不足，全球电网投资年约3,000亿美元，中国占30%，其他国家电网滞后。

新能源不稳定与电网老旧在AI负荷大增下更加脆弱。

具体表现为功率缺口和电量缺口：最大有效功率低于最大负荷导致用电高峰时供应紧张；电量缺口引发电价持续上涨。

图：测算美国电力系统储备冗余度（如果不新增装机）资料来源：EIA、兴业证券

解决方案：中美不同路

1. 中国电力整体过剩

统筹为主、市场为辅的发展思路使中国拥有足够的安全冗余。

图：中国发电量高速增长来源：银河证券

美国市场化主导，需解绑新技术

美国电网结构缺乏系统性解决方案。