紫金财经 02-05
AI算力需求推动全球“变压器荒”,中国制造企业机会又来了
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AI 算力需求推动全球 " 变压器荒 ",中国制造企业机会又来了(本文系紫金财经原创稿件,转载请注明来源)

近日,马斯克在美国内部一场科技峰会上明确提出,电力需求呈爆炸式增长,高性能变压器是能源转换的关键,AI 的竞争也是电力的竞争。

如今,这一判断正在逐步应验。在 AI 算力爆发、能源转型加速与电网老化改造的多重因素驱动下," 变压器 " 这一电力系统的 " 心脏 " 设备,已成为制约全球经济发展的关键瓶颈。一场前所未有的供需失衡正在全球变压器市场上演。

在大洋彼岸的美国,变压器交付周期已从 50 周延长至 127 周,且价格也出现了大幅上涨。欧洲客户甚至愿意加价 20% 购买中国产品。

面对这一危机,中国变压器企业凭借全产业链优势和技术突破,成为缓解全球变压器供应链压力的核心力量。比如江苏的一家变压器工厂的订单排到了 2027 年底,工人们正以三班倒的节奏全力赶工。

数据也印证了中国企业的亮眼表现:2025 年,中国变压器出口总值达 646 亿元,较 2024 年增长近 36%;出口均价从 2020 年的 1.2 万美元 / 台跃升至 2.08 万美元 / 台,实现量价齐升。

三大原因带来电力需求冲击

当前变压器短缺的本质,是多重需求共振引发的结构性矛盾。三大因素共同将变压器从 " 传统设备 " 推向了 " 战略资源 " 的位置。

首先,AI 算力中心的巨大电力需求是最主要的推动力。AI 训练与推理业务的指数级增长,推动算力中心从传统机房向 " 巨型电力黑洞 " 演变。

比如,处理一次 ChatGPT 查询的耗电量约为传统谷歌搜索的 10 倍,而单台 AI 服务器机柜功率已从传统的 5-10kW 飙升至 40-50kW,部分高端算力集群甚至突破 100kW。

更关键的是,AI 超算集群对供电质量要求极高,电压波动超过 3% 就可能导致价值数十亿元的芯片集群报废。这种高稳定性要求使得普通变压器难以适配,高功率、高稳定、低损耗的高端变压器正在成为市场核心需求。

此外,全球电网 " 老龄化 " 与新能源转型对电力需求变化形成第二重冲击。欧美电网设备普遍严重老化,美国 70% 的变压器已超期服役(以设计寿命 25 年计算),部分设备运行年限甚至超过 50 年。

其次,风电、光伏等绿色能源的并网需要海量变压器配套,一座百万千瓦光伏电站所需变压器数量是传统火电厂的 1.8 倍。而新能源发电的不稳定特性,需要更多变压器进行电压转换和并网处理,这进一步放大了变压器需求。

第三重动力来自制造业回流与电动汽车普及。美国全力推动芯片制造业本土化,台积电亚利桑那厂、英特尔俄亥俄厂等新建产线都需要大量工业变压器配套供电。

电动汽车的普及则带来另一波需求增量,每辆电动车至少需要 5-6 个变压器,充电桩网络的大规模建设更是让这一需求再上台阶。

中国 " 变压器 " 产业链的优势

在这场全球性短缺中,中国变压器企业能够脱颖而出,靠的是几十年积累的全产业链优势和快速响应能力。

完整产业链布局是中国变压器的核心竞争力。中国已构建起全球最完整、最高效的变压器产业链,从最上游的铜和硅钢冶炼,到变压器的电磁线加工、铁芯制造与绝缘纸板生产,每个环节都能自主完成。

在核心材料方面,取向硅钢被称作变压器的 " 心脏材料 ",性能直接决定设备能效与损耗。2024 年,中国取向硅钢产量飙升至 303.25 万吨,这一数字是日本的 5 倍、美国的 8 倍,全球 60% 以上的变压器产能因此有了 " 中国心 ",并且这也避免了被其他国家卡脖子的风险。

成本与交付优势成为中国企业的 " 敲门砖 "。相对欧美 18 个月以上的交付周期,中国供应商可将周期压缩至 10-12 个月,小型变压器甚至仅需 6-8 周。价格上也不遑多让,同样性能的变压器,中国产品售价比欧美同类设备低 20%-30%,部分产品甚至仅为欧洲价格的 1/3 至 1/5。

技术突破正在支撑中国变压器走向高端市场。中国企业已掌握特高压等核心技术,目前已主导制定 14 项特高压相关 IEC 国际标准,覆盖了包括变压器在内的换流阀、绝缘材料等核心环节,全球多数特高压工程均遵循中国规范。

2025 年 8 月全球首台 500 千伏植物油变压器在广州成功投运,填补了 500 千伏天然酯绝缘油变压器实用化领域的国际空白。在特高压核心技术领域,中国的领先掌握了全球最先进的 ± 1100 千伏直流输电技术,相关变压器损耗较欧美同类产品低 15%。

面对 AI 算力中心等新场景的特殊需求,变压器技术正在经历深刻变革。固态变压器(SST)被视为下一代解决方案。与传统变压器相比,SST 体积缩小 50%、铜用量减少 40%,供电效率从传统 92% 提升到 96% 以上。SST 还可以实时调节电力输出,应对 AI 算力波动带来的负荷变化。

英伟达推出的 800V 高压直流架构,就明确要用 SST 作为核心设备。国内企业如中国西电已实现 2.4MW 级 SST 方案的落地应用,金盘科技、伊戈尔等企业也按计划推进 SST 研发。

绿色转型是另一大技术趋势。为应对新能源高比例接入的挑战,全碳化硅电力电子变压器技术正在进行探索应用,采用高压碳化硅器件,可减少电能损耗,提升新能源利用效率。这类设备能够将分布式光伏、充电桩、储能、数据中心等设施以直流方式接入,让新能源更稳定地融入电网。

能效标准提升也在推动行业升级。美国 DOE 2027 新规等全球范围内的能效标准升级,对变压器的能耗提出了更严格的要求。中国新的强制性能效标准(GB20052-2024)的执行,将催生大量老旧设备替换需求,推动高效节能产品渗透率提升。

机会:从产品出口到标准引领

面对持续旺盛的全球需求,中国变压器企业正在加速国际化布局,出海模式从简单的产品出口向 " 技术输出 " 与 " 标准引领 " 升级。

海外市场拓展成为头部企业的共同选择。2025 年,中国变压器出口总值达 646 亿元,比 2024 年增长近 36%,单台均价从 2020 年的 1.2 万美元 / 台升至 2025 年的 2.08 万美元 / 台,高端型号价格翻倍,变压器出口有望量价齐升。

市场结构的多元化有效降低了地缘风险。2025 年前 8 个月,中国变压器出口额已达 297.11 亿元,分区域看,对亚洲出口增长 65.39%、非洲增长 28.03%,欧洲市场更是实现 138% 以上的同比暴涨。2025 年前 11 个月,沙特取代美国成为中国变压器最大出口国,出口额突破 50 亿元,同比增幅超 100%。

目前,国内多数厂商的订单排期已覆盖 2026 年,技术贴合需求、性能稳定的中国产品,正成为全球客户的优选。

更进一步来讲,技术迭代正在为中国变压器行业带来新机遇。传统变压器之后,固态变压器(SST)被视为 AI 数据中心领域的下一代解决方案。与传统变压器相比,SST 体积缩小 50%、铜用量减少 40%,供电效率从传统 92% 提升到 96% 以上。而且更加智能,SST 可以实时调节电力输出,应对 AI 算力波动带来的负荷变化。

不过,SST 目前还处于 " 从 0 到 1" 的阶段,成本是主要瓶颈——当前 10kV SST 单价约为传统变压器的 4 倍,且大规模商用需要解决可靠性、标准统一等问题,预计 2028 年后才会成为市场主流,但国内企业已率先布局,抢占技术先机。

以中国西电为例来说,2025 年公司在固态变压器领域的订单规模突破了 20 亿元,这项技术不仅能用于算力基建,还能在新能源微网、轨道交通等多个高端领域发挥作用,成为企业新的业绩增长点。

此外,中国西电专门针对 AI 算力的需求,研发了适配 AI 服务器的专用变压器,这款产品因为技术贴合实际使用需求、性能稳定,已经成功应用在贵安数据中心,成为国内算力基建的重要配套设备,为将来走出去提供了重要的标杆案例。

国内需求为产业提供坚实支撑。国家电网宣布," 十五五 " 期间投资规模将达 4 万亿元,创历史新高,较 " 十四五 " 增长 40%,用于新型电力系统建设。2025 年我国全社会用电量历史性突破 10 万亿千瓦时,达到 10.4 万亿千瓦时,同比增长 5%,这使得建设以新能源为主的超级电网迫在眉睫,也为国内变压器制造商创造了持续的内需增长空间。

而随着 " 东数西算 " 工程深入推进,全国多地算力园区密集落地,2025 年国内变压器市场规模同比增长超 20%,其中 AI 算力、特高压相关高端产品订单占比已突破 35%。

AI 算力产业正在不断升级,以及新能源发电、新型电力系统建设的加快推进,变压器的市场需求会持续增加,应用的场景也会越来越多。而国内企业在这一领域积累的全产业链、核心技术、规模化交付等优势,会更加突出。

结语

在三股浪潮的推动下,变压器已成为全球能源与科技革命的硬需求,其产业爆发拥有坚实且长期的基本面支撑。前瞻产业研究院数据显示:目前全球变压器市场已突破 600 亿美元,到 2030 年预计突破 1000 亿美元,年复合增长率高达 7%。

可以预见,全球变压器市场的供需紧张局势可能将持续到 2026 年底,甚至更久。面对这一局面,全球多家能源巨头已经开始追加投资,并招收新员工以扩大产能。

而中国变压器企业在增加传统变压器产能的基础上,已经在布局下一代技术。固态变压器、高频变压器等新型变压器研发正在加速,有望进一步提升电力转换效率。

中国制造正凭借其稳固的电力装备产能,在重塑全球能源基础设施体系中发挥着核心枢纽作用。

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