马斯克论中美 AI 竞争：电力基础设施成决胜关键

图：过去 25 年美国用电量情况资料来源：EIA

由于市场化，过去美国发电和用电可以取得比较好的平衡。直到 AI 边际变量的出现打破了这看似美好的平静。

美国电网是分区域的，不是中国这种统一大市场，所以我们看到在局部紧缺的地方，已经出现了供需失衡：2025 年美国电价上涨超过 5%，而且 PJM 这个局域网，涨幅更大。

当前 AI 用电还只占美国用电的 5% 左右，美国能源部 DOE、EIA 等机构都做了测算，大概结论是到 2030 年，美国 AI 用电国内总需求的 10%，到 2035 年，AI 耗电需求达到 800-1000Twh，占比接近 20%。

所以可以预见未来总量上会更加缺电。

02 结构比总量问题更大，2027 年大考将至

由于全球过去十多年加速转向碳达峰，全球发电侧都明显的转向风电、光伏等新能源，美国也是如此。

但同步电网投资又是不够的，全球电网投资每年大概 3000 亿美元，而中国一家就占到 30%，足以见其他国家电网的滞后，基本上新十年、旧十年、缝缝补补再 10 年。实际上，美国电网设备超 50% 运行超 20 年。

而东部、西部、德州三大独立电网之间互联互通能力弱，与中国统一的电力市场截然不同。

对于电这种可能是最为精密的系统来说，一方面是新能源这种高度不稳定的电源带来巨大冲击，另一方面是电网的老旧。在边际增量 AI 出来之后（由于大量的高性能 GPU，AI 负荷功率是非常大的），一切就显得更为脆弱。

具体表现为两方面：一是功率缺口，最大有效功率低于最大负荷，导致用电高峰时供应紧张；二是电量缺口，引发电价持续上涨。

在历史上，美国的供电中断指标（人均停电小时数）就是中国的 5 倍以上，未来只会更多。根据 EIA 的估算，美国电力系统的额储备裕度（即应对尖峰用电），如果不去迅速的改，在未来几年将被直接击穿，即今年发生在西班牙的大停电，我们也将在美国看到。

从 EIA 数据推演上来看，如果不紧急新增转机，2027 年将是供需矛盾爆发的一年：美国用电将从供需紧平衡变成硬缺口。

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

03 AI 用电问题怎么解决？

1.即使 AI 建设加速，中国电力整体仍过剩

电力是典型的公用事业，所以我们国家发展的思路一直是统筹为主、市场为辅。体现在发电侧、电网侧、用电侧我们都是超前发展的，走出了一条 J 型曲线。

虽然发展的过程饱受争议，但这使得我们整个系统有足够的安全冗余，也顺带使得我国的新能源、电动车和电力设备，都具备世界最强竞争力。

根据《中国电气化率年度发展报告》，2024 年我国电气化率为 28.8%，已经提升到跟主要发达国家相似的水平。

最后的结果就是，在美国由于缺电涨电价的背景下，国内 25 年的电价实际上是在跌的。

图：中国发电量高速增长来源：银河证券

而且根据已有的电源投资规划，如墨脱水电站、核电、新能源等，以及最近的十四五万亿元的电网投资，未来我国在电力供给侧，确定性继续高增。

市场测算，到 2035 年我国总发电量预计为 15 万亿千瓦时，而届时美国很难突破 5 万亿千万时，也就是中国发电量将是美国的 3 倍，差距未缩小反而扩大。

发电和电网支持我们的用电需求无虞。预计十五五期间我国电气化率将以年均 1pct 的增幅稳步增长至 2030 年的 35% 左右，超出 OECD 国家平均水平 8 个点以上。

2.美国市场化主导，只能靠解绑和新技术

由于电是涉及到源网荷储的系统性问题，涵盖能源结构、体制、发电主体、电网运营商、配套设备厂等等一系列复杂的问题。基于当前的美国的电网结构，确实没有很好的解决办法。

在电力趋紧的 2025 年，就已经可以从电价看到压力陡增的情形。

首先，美国电价虽然有丰富的天然气拉低，使得其低于类似德国等欧洲国家，但是 1 元一度的居民用电，0.8 元一度左右的工业用电，都比中国 6 毛左右要高出不少。

历史上由于市场化，美国电价基本持平于 CPI 涨幅，同时作为相对弱势的居民电价反而更贵；中国则反过来，用工业用电反哺居民。

但美国正在快速告别低电价，而且目前是在由居民买单。

2025 年 7 月之后，美国数据中心在建容量停止增长，核心原因就是电网接入阻力大，居民也反对，政府审批也困难。比如德州，作为最缺电的区域之一，居民在听证会上直接反对 AI 数据中心对居民用电的挤出。

为了解决居民和工业之间的矛盾，可行的招数是让大厂自己建局域电网。

就在不到两周前，特朗普承诺确保美国居民不因为 AI 的数据中心挤占，去支付更高的电费，科技巨头应为 AI 能耗自行买单。

但这种做法也只是扬汤止沸，没有解决发电和电网的问题。

在发电侧，短期最快能顶上的就是燃气轮机，因为美国天然气资源丰富（美国 AIDC 中市电占比 70%，燃气占比 20%+），目前卡在 GE、三菱等设备商产能极度紧缺，同时发展柴油发动机、燃料电池作为辅助电源，所以都是通过涨价来刺激生产。

长期，则需要稳定的基荷能源，因为天然气仍有不小的碳排放，只能作为过渡选择。被寄予厚望的是核电，尤其是 SMR（小型模块化反应堆），以及更远期的可控核聚变。

同时在电网侧，还需同步升级老旧电力设备，提升区域互联能力。但这个难度可能比用电侧要大很多，因为涉及到民生、国家安全、区域协调等，纯市场化手段很难解决，同时还碰上海外如伊顿等并不愿意扩产。

图：AI 公司布局核电事件汇总来源：国盛证券

在我们看来，马斯克喊话中国 AI 要反超美国，主要是为了倒逼美国进行电力改革，类似于当时在 SpaceX 时怒喷奇葩的环保规则一样。

但至于如何改，根据以上分析判断，我们觉得系统性解决方案基本没有，可能他们唯一的办法，唯是依靠科技企业自身'各显神通'来应对困局。