一是电力生产。

一次ChatGPT问答消耗电量传统谷歌搜索的10倍以上。目前ChatGPT每天要响应大约2亿个请求，消耗超过50万度电，相当于美国家庭用电量的1.7万倍。

GPT-3的单次训练就要花掉140万美元，一些更大的大语言模型训练成本在200万美元至1200万美元之间，其中60%是电费。

数据中心也是庞大的用电器。美国能源部报告，该国数据中心用电量从2014年的 58 TWh上升至2023年的176 TWh，占国家电力消耗的4.4%。预计到2028年，将占美国总用电量的6.7%-12%。

• 黄仁勋：如果计算速度没有加快，我们可能需要14个行星、3个星系、4个太阳为这一切提供燃料。
• 山姆·奥特曼：未来人工智能需要能源突破，因为人工智能消耗的电力将远远超出人们的预期。
• 马斯克：缺芯之后是缺电，“明年（2025年）电力将无法满足所有芯片的需求。”

二是电网**输变电设备。**

欧美国家的电网基础设施普遍陈旧，很多电网线路年久失修，逢“自然灾害”必“次生停电”。

2021年，英国政府承诺将在2035年实现100%清洁电力，但巨额资金投下去，这些电力根本无法及时上网。新型能源产能只能浪费在电厂里，很多风光电力需要等待长达10年至15年才能连接到电网。英国国家电网估计，到2030年，需要安装的高压输电线路将是过去30年总和的5倍。

截至2022年底，英法意西等国等待并网的光伏和风电容量高达596GW，新能源项目从申请到接入电网的平均等待时间长达3-7年。

欧洲高压电网大多建设于1950年-1980年，部分电网已经超期服役70年；美国电力系统和变压器大多建于上世纪50—70年代，70%运行超过25年，60%的断路器运行超30年，而变压器的设计使用期限一般为35-40年。海外各国电网系统中，有不少早已到达或临近退休年龄。如果不及时更换和升级，新上马的清洁电力大概率事件无法使用。

三是变压器生产和制造。

一套完整的电力系统，既包含充沛的电力供应，也需要通畅有序的电网以及配套的变压器、电表、储能和智能控制中心等等单元。美国本土的变压器使用基本全部依赖进口。马斯克曾在一次采访中断言，电动汽车和AI并行发展，两者都需要电力和变压器，美国变压器将出现短缺。

基于运输效率高、损耗低的优势，特高压成为全球电网改造的共同趋势。而变压器就像一个自如调节电压的“魔术师”，电力从发电机输出，通过大型变压器“升压”至极高电压（161kV至 765kV），以实现长距离高效传输，随后降低到15-34.5kV，后又通过较小的变压器进一步降压至240V，以满足企业和住宅用户的使用。美国的高压、特高压变压器高度依赖进口。

美国主要从墨西哥、韩国、巴西和加拿大等国进口，产品大多来自日立、GE、西门子能源、埃斯杰贝、晓星重工（韩国）及现代电气。需要注意的是，中国出口至美国的变压器仅占8%左右。

四是**芯片制造。**

作为AI行业的供应链核心环节，芯片制造是耗电大户。

2023年，台积电一家就消耗了中国台湾9%的电力，单独占其工业部门需求的16%。标普预计，到2030年台积电的用电量将占台湾地区的15.6%-23.7%。

一家企业占据一个地区超过20%的电量，放在在人类商业历史上非常罕见。

五是取向硅钢。

变压器已成为钳制美国电力升级的核心部件，是由于缺乏关键材料“取向硅钢”，如今美国80%电力变压器都依赖进口。

取向硅钢也称冷轧变压器钢，是一种应用于变压器(铁芯)不可或缺的硅铁合金，占据了整个变压器成本的四分之一‌。1930年，美国人戈斯在实验室发现了取向硅钢。

时至今日，恰恰是取向硅钢严重拖累了美国的电网改造，甚至有可能影响AI的历史进程。取向硅钢主要集中在中日韩三国，美国本土生产能力有限。

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