马斯克警告，明年将没有足够的电来运行算力芯片
2月底，马斯克在与博世CEO斯特凡·哈同（Stefan Hartung）和董事长马库斯·海恩（Markus Heyn）的对话中再次强调，人工智能产业的发展现在遇到问题是芯片短缺，下一步或将会演变为降压变压器短缺，之后全球电力可能出现供应紧张的局面。面对这一潜在危机，马斯克呼吁全球共同推动芯片和变压器的研发和生产。
“我们（人工智能）不可能一直以这样的速度增长，否则就会很快超过宇宙的质量。显然，它会碰到一些限制，人工智能算力的限制。这很容易预见，事实上我在一年多前就预测到了这一点——一年多前的芯片短缺，神经网络芯片。
然后，很容易预测，接下来短缺的会是降压变压器。你得给这些芯片供电。如果你的电力供应输出是100到300千伏，而它必须一路降压到0.6伏，这是一个很大的降压过程。
我有一个并不太好笑的笑话：人们需要transformer来运行transformer。因为在人工智能领域有一个叫transformer的东西，它是不同神经网络的结合体。
这些transformer正在耗尽transformer（变压器）。那么，接下来短缺的将是电力。我认为明年，你会看到，没有足够的电力来运行所有的芯片。”
事实上这不是马斯克第一次预判，资源短缺的情况将会由芯片短缺转变成变压器短缺。2023年马斯克已连续多次发出这样的预警，而这样的警告并非空穴来风。
ChatGPT每天可能要消耗超过50万千瓦时的电力，以响应用户约2亿个请求。而美国家庭平均每天使用约29千瓦时电力，ChatGPT每天用电量是家庭用电量的1.7万多倍。今天AI算力正以前所未有的速度飙升，随着AI用户数量呈指数级增长，伴随而来的就是暴涨的电力需求。专家预测到2027年，整个人工智能行业每年将消耗85至134太瓦时(1太瓦时=10亿千瓦时)的电力。
然而，对于美国电力系统而言，巨量的新增电力需求将一种难以承受的负担。美国商务部报告显示，美国的变压器平均实际使用年限为30到40年，已经远远超过25年设计寿命。这意味着，美国电网上有超过5000万个配电变压器，其中约70%的变压器已经超期服役。考虑到美国的大部分电网设施建于20世纪60年代和70年代，其陈旧和落后程度可见一斑，现如今这些设施越来越容易受到极端天气的影响。
美国电网遭遇的问题本质在于本国的电力投资体制。巴菲特在2024年2月的致股东信中用了较多的笔墨强调了这一点，老化的电力设施在自然灾害面前不堪一击，这给伯克希尔的能源公司带来损失。巴菲特强调：
损失源自森林火灾，现在森林火灾的频率和强度开始上升，未来如果对流风暴变得更加频繁，火灾频率和强度可能还会继续增加。无论伯克希尔怎么样做，如此下去，公用事业的最终结果将是悲哀的：某些公用事业对美国公民的储蓄不再具有吸引力，行业并将被迫转向公共电力模式。内布拉斯加州在20世纪30年代做出了这样的选择，全国各地都有许多公共电力运营。最终，选民、纳税人和用户将决定他们更喜欢哪种模式。当尘埃落定，美国的电力需求和随之而来的资本支出将是惊人的。
马斯克通过特斯拉工厂的实际例子说明，由于当地发电厂未能采纳他的建议增加冗余电量，导致位于得州奥斯汀市的工厂不得不承受停电带来的损失。他进一步解释：“美国的电网几乎全是实时反馈系统，如果用电量在下一秒出现激增，电网无法承受负荷，只能选择停电。”此外，他还批评美国当前缺乏能够调节电力波峰和波谷的水力发电系统，而且电网中的变压器大量老化，严重阻碍了电力的远距离传输。
老化的设备更新是需求的一个方面，另外还有俄乌战争、中美贸易战驱动的美国工业回流带来了巨大的工业资本投资高潮。工业回流带动下，21年-23Q3北美相关大型项目（单个项目10亿元+）累计已达8590亿美元，其中电力相关价值量约占3%—5%，对应258-430亿美元。截至2023年底，大型项目总额进一步增加至9330亿美元，其中72%仍处于规划阶段、18%已实际启动。大型项目建设周期短则1年、长则3年以上，高市场需求总量+低启动率+长项目建设周期，预计对应有望长周期维度上持续拉动北美相关电力设备需求增长。现在新增的需求还有新能源光储充产业的发展、算力数据中心建设对电力设施的需求。
这种短缺从两个侧面可以看出。1.近年来美国新能源并网遭遇的电网扩容问题受限于变压器的短缺，现在新变压器的安装平均交付时间需延长至一年以上，而且价格上涨了四倍。2.Hammond Power Solutions股价在过去三年从$4涨到$60多。HPS生产变压器，按说是一个非常传统的产业。但在美国，几乎没有本土公司生产变压器，而HPS作为加拿大的小公司，在美国设厂后，由于美国本土公司生产不足和贸易战影响，其市场占有率超过50%。HPS虽然员工只有1,400人，却拥有$6亿市值和30%的毛利率。
马斯克多次强调“transformer”变压器短缺对美国电力系统的重要性。中国有数千家变压器工厂，怎么到美国变压器就成了短缺？
美国自身供应受限和对中国相关产品进口的限制是造成美国“缺变”的根本。疫情期间，特朗普任内推出一项政令，禁止向美国关键国防设施（CDF）供电的电力公司从中国进口特定的电力系统产品，声称此举旨在保护美国安全免受网络等形式的攻击。具体就是向美国关键国防设施供应69千伏或以上电压的电力企业，不得选择从中国进口高压变压器和其他所谓的大容量电力设备。被禁的设备中就包括电力变压器。
说了那么多，我们投资的机会在哪里呢？
一、曲线出海美国的公司。主要看在墨西哥、东南亚有产能布局的变压器公司。
1）金盘科技：国内风电干变龙头，公司持股80%的子公司JSTUSA注册地位于美国、变压器产地包括美国佛罗里达、墨西哥，有效规避了出口禁令及关税问题；
2）华明装备：变压器分接开关龙头，目前正加大出海布局；
3）思源电气：民营电力设备龙头公司，23年海外订单大增。
4）伊戈尔：新能源业务绑定国内头部光伏厂商，在马来西亚、墨西哥（规划建设中）等国家布局生产基地。
二、上游在变压器降耗材料方面具备研发竞争优势的公司。
变压器损耗分为空载损耗和负载损耗，其中空载损耗约占变压器总损耗的50%—80%。硅钢和非晶合金为制作变压器铁芯的两种核心材料，非晶合金为继取向硅钢后的新一代变压器材料。由于非晶合金具有更高的电阻率，其空载损耗较硅钢可大幅降低，根据《JB/T3837-2016变压器类产品型号编制方法》显示，相同容量的非晶合金变压器比硅钢变压器的空载损耗下降50%左右。同时，非晶采用的是急速冷却工艺制成，从钢液到非晶合金薄带制品一次成型，制程短能耗低，更加绿色。
美国能源部的提案，2027年起美国配电变压器将采用新标准，几乎所有符合标准的变压器都将采用非晶合金。美国能源部为三类配电变压器提出了新的能效标准，以提高美国电网的弹性，降低公用事业费用，并大幅减少国内二氧化碳排放。美国能源部的提议代表了推进变压器核心技术多样化的战略步骤，这将节约能源并降低成本。
当然，非晶并不是对硅钢进行替代，而是各有所长，制造业、新能源产业和数据中心更多使用的是干式非晶。尤其是数据中心是一个高能耗的产业，用非晶可以减少能耗。会需要用到蛮多非晶变压器。未来还有一个增量可能会来自钢厂、铝厂等高能耗企业的变压器替换，这一类企业不会在乎非晶变压器的高成本。
在非晶带材方面重点布局有：云路股份、安泰科技。国际竞争对手主要是日立金属、德国VAC。
1）云路股份：为全球非晶合金龙头，软磁材料领域领军者。公司的非晶带材产品，在带材厚度、电阻率、居里温度等性能指标方面优于日立金属，在单位铁损、电阻率、饱和磁通密度等性能指标方面优于安泰科技；目前公司营收以配电变压器用非晶带材为主，非晶合金营收占比为68.02%，毛利占比为64.77%。非晶合金薄带设计年产能为6万吨，纳米晶超薄带设计年产能为3600吨。
2）安泰科技：2010年初安泰科技成功突破国外技术封锁，在国内首次实现非晶合金带材量产化，使中国成为世界第三个能够自主生产非晶带材的国家。
目前公司拥有非晶带材产能约4万吨，原有纳米晶带材产能约为3000吨/年。2019年安泰科技的纳米非晶全球市占率达到9.01%，超过德国VAC，位居世界第二。
三、在美国具备优势的光伏和储能公司。
变压器只是眼前的问题，更长远的问题是能源从哪里来。英伟达CEO黄仁勋在一次公开演讲中提到：“AI的尽头是光伏和储能！我们不能只想着算力，如果只考虑计算机，我们需要烧掉14个地球的能源。”OpenAI的创始人山姆·奥特曼则表示，“未来AI的技术取决于能源，我们需要更多的光伏和储能。”
人们不可能再用煤球烧锅炉来驱动算力芯片，最后的答案只能是：光伏和储能。
晶科、隆基、晶澳、天合、阿特斯等在美国有产能布局的龙头公司。储能电池宁德时代、亿纬锂能和零部件公司阳光电源、固德威，盛弘股份等。
（发现价值，提示风险，全球股市估值图每周更新，欢迎指正。）
对比3月7日，全球股市市盈率估值：
创业板指数上涨了1.0；
标普500指数上涨了0.5；
纳斯达克指数上涨了1.1；
英国富时100指数上涨了0.7；
法国CAC40上涨了0.2；
恒生中国企业指数上涨了0.4；
香港恒生指数上涨了0.4；
日经225指数下跌了0.8；
胡志明指数下跌了0.3。
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