文章核心观点 - 美国AI基建热潮导致电力需求激增，变压器（特别是大型变压器）成为关键瓶颈，其供应紧张正威胁电网可靠性和数据中心建设 [1][2][8] - 变压器供应短缺由多重因素导致，包括熟练工人严重短缺、国内制造商长期缺乏增产动力、原材料采购困难以及需求远超产能 [3][5][8] - 为应对短缺，美国严重依赖进口变压器，同时国内领先制造商如日立能源正在扩产，但产能提升面临人才和时间的挑战 [4][6][8] 变压器在电力系统中的作用与需求激增 - 变压器是电力系统的“隐形心脏”，通过电磁感应改变电压等级，用于发电端升压输电和用电端降压供电 [2] - AI电力需求激增导致新增变压器等待周期长达数年，每当新增发电源或大型用户（如数据中心）接入电网都需要新变压器 [2] - 今年美国大型变压器订单量已超过供应量约1.4万台，供应链障碍延缓了天然气发电厂等项目建设 [2] - 小型配电变压器也面临严重短缺，伍德麦肯兹估算今年相关缺口约达12.3万台 [7] 产能瓶颈：熟练工人短缺 - 缺乏熟练工人是美国变压器产业的最大瓶颈挑战，绕线等工作无法完全自动化，需三到五年才能掌握 [3][4] - 日立能源的绕线工作被描述为极度依赖手工的“艺术”，操作必须精确无误 [4] - 日立能源南波士顿工厂需在约3.4万人口的县域内额外招聘约800名员工以支持扩产，招聘面临困难 [5] - 该工厂制造业岗位时薪起薪为19.33至24美元，整体收入接近当地家庭年收入中位数（约49200美元） [5] 国内生产现状与扩产努力 - 日立能源在美国弗吉尼亚州南波士顿工厂生产重达285,000磅（约24头大象或65辆皮卡重量）的巨型变压器 [2][4] - 该工厂目前实行三班倒生产，并正在扩建，毗邻场地新建的4.57亿美元厂房已破土动工 [4] - 日立能源计划自2028年起在新厂房生产更大规格的变压器 [4] 进口依赖与市场背景 - 今年美国所需的大型电力变压器中80%依赖进口，配电变压器的进口比例约为50% [8] - 进口主要依赖韩国、墨西哥等国 [8] - 国内制造商长期缺乏增产动力，因2020年前二十年美国电力需求基本停滞 [8] - AI热潮颠覆现状，咨询公司ICF预测2023至2030年间美国电力需求将激增25%，主要得益于数据中心和工业增长 [8] - 美国能源部与劳伦斯伯克利国家实验室预计，到2028年数据中心耗电量将占全美总用电量的12% [8] 原材料与供应链挑战 - 采购取向电工钢板、高纯度绝缘铜线等原材料面临困难 [8] - 大型变压器成品包含9至12匝线圈，总计约9英里长的铜线 [7] - 工厂增产和招聘同样受限 [8] 行业影响与未来展望 - 由AI数据中心增长和全方位电气化推动的供应缺口，正威胁美国电网可靠性和整个数据中心建设布局 [8] - 行业处于关键时刻，供应限制可能会损害美国的能源转型和电网可靠性目标，电力需求加速增长、基础设施老化以及供应链脆弱性等因素预计将持续到2030年代 [9]