令人难以置信的是,美国竟然担心中国的变压器会影响美国的电力系统安全。此前,美国能源部曾对中国 69KV 以上的变压器实施进口禁令。由于美国即将面临变压器短缺危机,该禁令现已解除。
据业内人士透露,目前北美新购的某些类型的变压器,平均交货时间超过一年,且价格已比 2020 年上涨了四倍。
马斯克对美国的电力基础设施表达了担忧。他在博世互联世界大会上强调,人工智能 (AI) 和电动汽车耗电量的激增,将导致变压器极度短缺。
中国是全球最大的变压器零部件出口国。2019 年,中国的出口额达到 373 亿元,占全球的 45%。中国也是美国最大的干式变压器出口国。美国市场上 51.2% 的干式变压器均为中国制造。
美国变压器短缺的问题在业内引发了热烈讨论。有人认为,中国的变压器有能力扼制美国的 AI 和新能源产业。但深入研究后,我发现事实并非如此。
让我们探讨一下美国为何会缺乏变压器。美国目前大多数变压器都是建于 1950 年至 1980 年的老旧设备。变压器的设计寿命为 25 年,最长也只能维持 70 年,而美国有 70% 的变压器已使用超过 25 年,超过 33% 的变压器已使用超过 50 年。
这意味着,美国的配电网络整体上已经老化严重。美国能源部解除了对中国 69KV 变压器进口的禁令,因为美国的电力系统迫切需要大规模更新。
美国目前正在发展两个耗电量较大的产业:AI 和新能源。以目前的电网老化程度,不足以支撑这些产业的爆发式增长。
OpenAI 公司开发的 ChatGPT 数据中心每天需要处理两亿个请求,在此过程中至少消耗 50 万度电,相当于美国 1.7 万个家庭的用电量。
谷歌训练的大语言模型 PaLM,每天消耗 3436 兆瓦的电量,相当于 11.8 万个家庭的用电量。
现在,OpenAI 在训练 GPT-6 时,采用跨区域连接 GPU 芯片的方式。如果将数据中心的 10 万块 H100 芯片置于同一区域同时开机,美国的当地电网将直接崩溃。
预测显示,截至 2030 年,美国 AI 数据中心的耗电量将占美国整个电力需求的 20% 至 25%。美国变压器短缺并非虚张声势,而是迫在眉睫的问题。
对美国来说,制造变压器的技术并不复杂,但由于这门生意利润较低,美国人为了省心一直依赖进口。2021 年,美国进口的变压器占全球的 17%,是全球第一大变压器进口国,但进口额仅为 63 亿美元。
美国的变压器严重依赖进口,近 80% 的变压器需要从国外采购,而本土产能根本无法满足需求。在 AI 和新能源产业蓬勃发展后,美国的电网不堪重负,加上老旧变压器亟需更换,而国内外供应商的产能又跟不上,最终导致美国变压器短缺的局面。
人工智能(AI)和新能源的蓬勃发展已经成为变压器消耗的大户,加剧了美国变压器荒的到来。过去,美国从国外进口变压器非常顺利,因为变压器行业利润低迷,本土供应链也没有建立。随着AI技术的爆发和老旧变压器的淘汰,美国陷入了困境。
变压器并非高难度制造品,但其核心原材料“取向硅钢”却制约了美国本土生产。美国能源部将这种材料列为次要关键材料,凸显了美国的严重短缺。
有人建议美国自行建立更多生产线,但短期内这是不现实的。近年来,美国制造业持续衰退,本土投资者对利润较低的行业兴趣不大。华尔街的大型资本更关注逐利,对变压器短缺置之不理。
除了原材料短缺,美国本土还缺乏变压器焊接、绕线和组装工人。除非国家出台补贴措施,否则本土企业不会愿意投资于电网变压器的大规模更换。
这个道理与拜登颁布的《通胀削减法案》扶持新能源类似。通过巨额补贴,本土光伏和电动汽车行业才能获得发展动力,因为这些企业与中国产品相比缺乏价格竞争力。
2021年11月,美国通过了一项基础设施法案,准备投资650亿美元升级电网设施。但具体投资和升级计划尚未在变压器领域见效。
目前,美国本土的变压器供应商包括通用电气和弗吉尼亚变压器公司等,但产能有限。美国大型变压器的82%仍然依赖进口。
海外供应商包括日立能源、西门子、现代电力变压器等。值得注意的是,尽管美国是中国本土外第二大变压器进口国,但中国并不是美国的的主要供应商。
除了干式变压器外,中国一直是美国小型变压器的主要供应商。在中型和大型变压器领域,韩国和墨西哥分别成为美国第二大和第一大供应国。美国本土的油浸式变压器产量充足。
统计数据显示,2022年中国对美变压器出口额为25.66亿元,但仅占美国进口变压器份额的9.87%。2023年,这一比例进一步下降至8.09%。
总体而言,中国变压器扼杀美国电力或AI产业的说法站不住脚。美国变压器市场的潜在机会以及对华变压器禁令的松动,为中国变压器制造商提供了发展契机。
由于西门子等公司不愿扩产变压器产能或接受新订单,加上美国变压器需求激增,导致供需失衡。目前,美国本土变压器的平均交付时间已延长至几年。
在变压器短缺的背景下,中国变压器潜在的市场机会将扩大,这将成为美国变压器产能不足下的其他选择。