今天分享的是：2025电力行业算力之争，电力为王：聚焦美国AI能源革命核心赛道 报告共计：67页 AI浪潮席卷全球，算力需求呈指数级增长，而其背后一个至关重要的基础资源——电力，正成为制约发展的关键瓶颈。一份最新行业研究报告深入剖析了 美国在AI时代下面临的电力供需挑战与能源革命的新赛道，揭示了"算力之争，本质是电力之争"的核心逻辑。 报告指出，美国整体用电增速虽看似平缓，但由人工智能驱动的数据中心用电正成为电力需求的强劲增长极。目前，数据中心能耗已占美国总电力消耗的 4.4%，且这一比例正迅速攀升。多家权威机构预测，到2028年至2030年，数据中心耗电量可能占据全美用电量的6.7%至12%，所需新增电力装机容量最高可 达100吉瓦。然而，美国的电力供应体系却面临严峻考验：发电结构依赖天然气但新增产能有限，电网区域互联容量不足，且数据中心高度集中在弗吉尼亚 等少数州，导致局部电网压力巨大，供电可靠性问题日益凸显。 面对迫在眉睫的电力缺口，行业正在寻找多元化的解决路径。短期来看，现有能源的挖潜与快速部署成为关键。核电因其极高的运行稳定性和清洁性，被视 作数据中心理想的基础负荷电源，近期相关支持政策频出，科技企 ...

政府战略规划 - 韩国政府宣布加速以气候和能源技术为中心的超创新型经济转型 [1] - 经济副总理具润哲主持召开经济增长战略工作组会议并宣布“15项超级创新重大先导项目”第三期实施计划 [1] 太阳能技术 - 计划到2028年实现超高效太阳能串联电池组件商业化 [1] 智能电网与核电 - 计划建设下一代智能电网以提高能源传输速度 [1] - 目标在2030年实现小型模块化核反应堆（SMR）全面进入全球市场 [1] 风能与氢能 - 将开发超大型风电涡轮机和漂浮式风电设施 [1] - 计划开发先进大规模电解绿色氢能系统 [1]

AI电力需求激增 - AI训练和推理耗电量巨大，GPT-5单次训练耗电10万兆瓦时，相当于一个中型城市一周的用电量[1] - ChatGPT日常运营每日耗电超过50万千瓦时，是美国家庭日均用电的1.7万倍[2] - AI推理阶段需持续运行数年，其长期累积耗电量甚至超过训练阶段[2] - 普通服务器机架功率为14千瓦，而AI服务器机架功率高达40-60千瓦[1] 电力供应结构性矛盾 - 美国数据中心用电量占比将从2023年的2.5%激增至2027年的7.5%，2028年可能达到15%[3] - 2023-2027年全球数据中心耗电量预计在430-748太瓦时之间，占全球电力需求的2%-4%[3] - 生成式AI的电力需求年增长率高达105%[3] - 电力基础设施建设周期远长于AI迭代速度，数据中心建设需2年，发电站需3-5年，而长距离输电线路建设需8-10年[3] 可再生能源的局限性 - 风能和光伏发电利用率低，风电全年利用率仅36%，光伏利用率仅25%，无法满足AI 24小时不间断的电力需求[5] - 加州NEM 3.0政策将户用光伏回售电网电价削减75%，导致投资回收期从5-6年延长至9-10年[5] - 为数据中心配置大规模储能设施的成本极高，可能超过数据中心本身的建设成本[5] - 美国输电项目排队队列自2010年以来增长350%，许多新能源电站因无法接入电网而闲置[5] 核电成为核心解决方案 - 核电全年利用率高达92%，远超风光能源，能提供稳定可靠的基荷电力[11] - 核电站可建于数据中心附近，减少对长距离输电线路的依赖[13] - 核能发电几乎不产生二氧化碳排放，1公斤铀-235裂变释放的能量相当于2700吨标准煤[13] - 一座百万千瓦核电站每年仅需几十吨核燃料即可满足大型数据中心全年用电需求[13] 科技巨头布局核电 - 微软与星牌能源签订20年核电协议，专门为其AI数据中心供电[13] - 谷歌向Kairos Power订购6-7个小型模块化核反应堆，总容量达500兆瓦[14] - 亚马逊向核能企业X-Energ投资5亿美元，计划到2039年实现5千兆瓦核电产能[14] 核电与AI的协同效应 - AI技术可优化核电运营，通过实时监测提前30天预测故障，减少30%停机时间[16] - AI算法能优化核燃料配比，提升燃料利用率，GEV核反应堆应用AI后运维成本降低12%[16] - 小型模块化核反应堆使AI数据中心可部署于偏远地区，如非洲乡村和矿区，摆脱电网限制[17][18] - 预计到2030年，全球AI算力将是2020年的500倍，核电需求将增长3-5倍[20]

AI电力需求现状与挑战 - AI发展面临的核心瓶颈是电力供应而非资金或算法，全球缺乏能够满足AI需求的电力和数据中心空间[2] - AI硬件能耗极高，单个服务器机架功耗达40-60千瓦，相当于普通机架14千瓦的3-4倍[3] - 大模型训练耗电量惊人，GPT-5单次训练消耗10万兆瓦时电力，足够一个中型城市使用一周[3] - ChatGPT日常运营每日耗电超过50万千瓦时，相当于1.7万个美国家庭日均用电量总和[4] - 推理阶段长期耗电甚至超过训练阶段，形成持续性高能耗模式[5] - 美国数据中心用电占比将从2023年的2.5%激增至2027年的7.5%，2028年可能达到15%[6] - 2023-2027年全球数据中心耗电预计达430-748太瓦时，占全球电力2%-4%，其中生成式AI电力需求年增长率高达105%[6] - 电力基础设施建设速度远落后于AI发展需求，数据中心建设需2年，发电站建设需3-5年，输电线路建设需8-10年[6] 新能源对AI电力供给的局限性 - 风电和光伏发电存在不稳定性问题，风电全年利用率仅36%，光伏利用率仅25%[7] - AI应用需要24小时不间断供电，智能工厂、远程医疗等场景对电力稳定性要求极高[7] - 储能设备配套大幅推高新能源使用成本，加州NEM3.0政策使户用光伏投资回收期从5-6年延长至9-10年[9] - 电网接入新能源难度极大，美国输电项目排队队列自2010年以来增长350%[9] - 欧美发电总量增长停滞，美国近10年稳定在4100太瓦时，欧洲为3120太瓦时，难以满足AI数据中心千亿太瓦时级别的新增需求[11] - 风电光伏装机量受土地、环境等因素限制，短期内无法实现爆发式增长[13] - 现有电力系统设备老化，核能发电量自2020年持续下降，煤电逐渐退役，形成供给真空[13] 核电作为AI能源解决方案的优势 - 核电具有极高稳定性，全年利用率达92%，远高于风电和光伏[14] - 核电站可建在数据中心附近，减少对长距离输电线路的依赖[17] - 核电清洁高效，运行时几乎不排放二氧化碳，1公斤铀-235裂变能量相当于2700吨标准煤[18] - 百万千瓦核电站年耗几十吨核燃料即可满足大型数据中心全年用电需求[19] - 科技巨头积极布局核电，微软签订20年核电协议，谷歌订购6-7个小型核反应堆，亚马逊计划2039年实现5千兆瓦核电产能[20] - 核电是AI电力需求的唯一可靠兜底方案，电力稳定性成为AI竞赛的关键因素[21] 核电与AI的协同发展效应 - AI技术可提升核电运营效率，实时监测反应堆数据可提前30天发现故障，减少30%停机时间[23] - AI算法优化核燃料配比，提高燃料利用率，GEV核反应堆应用AI后运维成本降低12%[23][24] - 小型模块化核反应堆（SMR）技术使AI数据中心可摆脱电网依赖，直接建在产业园内[25][26] - 核电推动AI应用向偏远地区扩展，非洲乡村和矿区可借助稳定电力运行AI教育、医疗及监测设备[27] - 在碳中和背景下，核电作为清洁基荷电源迎来新发展机遇[28] - 预计2030年全球AI算力将达到2020年的500倍，核电需求需增长3-5倍才能满足[29] - 美国《通胀削减法案》提供核电补贴，SMR技术成熟，核电产业进入黄金发展期[30] 未来发展趋势 - AI数据中心将与核电站形成邻近布局模式[36] - SMR技术将为边缘计算提供可靠电力保障[36] - 核电与AI的结合将推动偏远地区数字化发展[36] - 核电成为支撑AI持续发展的"永动机充电宝"，确保电力供应无天花板限制[37]

项目决策与背景 - 英国政府选定威尔士北部安格尔西岛作为其首座小型模块化核反应堆（SMR）的建设地点[1] - 英国将发展小型模块化核反应堆（SMR）作为快速、低成本提升能源安全和实现气候目标的途径[1] - 该选址曾有一座旧核电站，新项目将由英国本土企业主导[1] 国际反应与争议 - 美国对英国的决定表示极其失望，认为该项目无法实现快速破土动工，也难以降低英国高昂的工业用电价格[3] - 美国此前一直寻求在同一地点由美国西屋电气公司主导建设一个大型核电站项目[3] - 美国批评英国的能源战略推高了物价并削弱了英国实力[3] 英国政府立场 - 英国首相发言人表示该选址是建设小型模块化核反应堆的最佳地点，并强调这是关乎主权能力的项目[3] - 英国政府仍热衷于与美国在核能领域开展合作，此项决定不排除在其他地方建设更大型核电站的可能性[3] 技术路径对比 - 小型模块化核反应堆（SMR）被英国视为比大型核电站更快速的解决方案，大型核电站的建设周期可能长达数十年[1]

投资规模与背景 - 日本政府公布规模高达5500亿美元的美国投资工具潜在投资项目清单[1] - 该基金是7月美日贸易协议的关键要素 协议框架下美国对日本汽车进口关税从27.5%降至15%[3] - 潜在项目投资规模从3.5亿美元到高达1000亿美元不等[1] 主要投资领域与项目 - 投资覆盖核电能源、半导体、人工智能、关键矿产、量子计算、船舶制造等多个领域[1][3] - 西屋电气建设AP1000核反应堆及小型模块化核反应堆的项目预计价值高达1000亿美元[3] - 日立GE Vernova的小型模块化核反应堆项目也被描述为价值高达1000亿美元[3] - 初步覆盖的公司包括软银集团、西屋电气以及东芝公司[1] - 丰田汽车公司将在美国建造规模超过100亿美元的大型汽车制造工厂[2] 投资机制与影响 - 投资旨在通过特定领域投资来推进两国经济增长及国家安全利益[3] - 美方将设立投资委员会主导项目遴选 并可在日方不出资时提高关税以增强约束力[5] - 每个入选项目会新设SPV 先按50/50分配 之后按90%（美）/10%（日）分成[5] - 该投资将为美国核能/电力设备、AI基础设施、半导体制造链等产业带来实打实的资本开支[4] - 对美国持续疲软的制造业产能及非农就业市场形成重大推动力[5]

行业投资评级 - 强于大市（维持评级）[6] 核心观点 - 官媒报道小型模块化核反应堆（SMR）进展，“玲龙一号”为全球小型核反应堆发展树立标杆 [2][3] - SMR或是解决AI能源需求的关键方案，获科技巨头持续关注，裂变商业化或比聚变更早落地 [5] - 华龙国际前总经理创立小堆公司获数千万融资，SMR产业趋势持续向好 [4] 行业动态与事件 - 近日CCTV4报道了SMR进展，指出“AI的尽头是能源”，中国在部分领域实现“领跑” [3] - 上海钧合原子科技有限公司正式启动运营，专注于SMR及混合能源系统技术研发，业务涵盖设备研制、工程设计等，成功完成首轮融资，融资金额达数千万元人民币，投后估值升至数亿元量级 [4] 相关公司分析 - 景业智能：SMR相关关键技术研发工作正按计划有序推进，技术路线已基本明确，核心研发团队初步组建完成；与浙大共建微堆/SMR技术联合研发中心 [5] - 佳电股份：产品主氦风机是四代堆-高温气冷堆一回路唯一动力设备，子公司哈电动装的核主泵产品在核电业务细分行业处于领先地位 [5] - 国光电气：公司偏滤器和包层系统是ITER项目的关键部件 [5] - 兰石重装：业务覆盖核能上游核燃料系统、中游核电站设备、下游和乏燃料后处理 [5] - 科新机电：承制了高温气冷堆核电产品，新燃料运输容器实现替代进口 [5] - 海陆重工：服务堆型包括三代、四代堆以及热核聚变堆（ITER）等 [5] - 江苏神通：获得我国新建核电工程已招标核级蝶阀、核级球阀90%以上的订单 [5]

文章核心观点 - 小型模块化核反应堆（SMR）被视为满足AI和数据中心激增电力需求的关键解决方案，其核心优势在于小型化、模块化设计及灵活部署能力 [1][3] - 全球有99座SMR处于积极开发阶段，但仅7座在建或运营，若部署顺利，到2040年SMR可占全球核电装机的10% [3] - SMR商业化仍面临技术路线竞争、供应链瓶颈（如HALEU燃料短缺）、监管及经济性等多重挑战 [1][23] SMR技术核心优势与市场定位 - SMR通过小型化设计、模块化建造、离网/并网双重安装模式、长达30年的燃料循环周期及内置被动冷却机制五大特征重新定义核能应用场景 [4][5] - 高温气冷堆可提供750摄氏度以上的工艺热，适用于氢气生产、区域供暖等传统大型反应堆难以覆盖的市场 [5] - SMR开发商总部主要集中在美国、加拿大和欧洲，水冷反应堆占据最大市场份额，数据中心需求正快速增长 [5] 主要技术路线与开发进展 - SMR技术按冷却剂类型分为水冷、熔盐冷却、气冷、热管冷却和金属冷却五大概念，水冷反应堆中的轻水堆最接近近期部署 [6] - NuScale的50兆瓦和77兆瓦压水堆是唯一获得美国核管理委员会标准设计批准的SMR [6][19] - Kairos Power于2023年12月获得第四代SMR建造许可，2024年7月开工，目标2027年投运 [12][20] - TerraPower的Natrium钠冷快堆项目预计2032年投运，热管微堆如Westinghouse的eVinci（5兆瓦）正在开发中 [14][17] 监管环境与部署时间表 - 特朗普政府的行政命令将民用核能列为国家安全优先事项，要求监管审查时间压缩至18个月，目标在2026年7月前实现三座先进反应堆投运 [3][18] - NRC的联合许可方式通过仅审查新设计与已批准设计之间的"增量"进一步缩短审批时间 [18] - 田纳西河谷管理局成为美国首家提交GE日立BWRX-300沸水堆建造许可申请的公用事业公司 [21] 数据中心电力需求激增创造市场机遇 - 超大规模云服务商（如亚马逊、谷歌、Meta）可能为SMR项目提供直接支持，谷歌已与Kairos Power签约，目标2030年前实现SMR上线，2035年达到500兆瓦装机 [22] - 世界核协会追踪的25个SMR项目处于预投资至在建阶段，Kairos Power的Hermes熔盐冷却反应堆是唯一"在建"项目 [22] - 安大略电力公司与GE日立合作的达灵顿核设施1.2吉瓦项目计划2029年投运，将成为西方世界首个落地的SMR项目 [23] 商业化仍面临多重挑战 - 技术路线众多导致竞争激烈，可能阻碍单一技术达到商业临界规模，非水冷和先进设计面临许可不确定性 [23] - HALEU燃料供应有限对许多先进SMR概念构成重大障碍，北美HALEU需求将快速增长但供应能力建设需要时间 [23] - SMR经济可行性仍待验证，首堆成本和规模经济效应是关键考验，不同开发商在融资、监管等维度进展差异显著 [23]

公司战略转型 - 公司利用小型模块化核反应堆（SMR）为人工智能提供动力 处于能源格局变革前沿 [1] - 公司首席执行官认为凭借SMR交易有潜力成为英国市值最高的公司 [1] - 公司已与捷克签署协议建设六座SMR 并为英国开发三座SMR [4] SMR技术发展 - SMR属于低碳能源 比传统核电站占地面积更小更轻 建造成本更低速度更快 [3] - 全球对SMR需求到2050年可能达到400座 每座造价30亿美元 潜在市场规模超过一万亿美元 [3] - 科技巨头包括谷歌微软Meta与公司达成合作意向 美国SMR投入运行后将采用其能源 [4] 业务现状与挑战 - 公司当前最大业务仍是飞机发动机 在宽体机发动机供应领域占据主导 [4] - 计划进军窄体机市场 市场规模高达1.6万亿美元 是宽体机的9倍 [4] - SMR技术仍处于验证阶段 尚无成熟商用案例 无法展示完全可运行实例 [4] 财务与运营表现 - 公司股价在SMR消息公布当天上涨逾2% [3] - 近两年半债务水平明显下降 股价上涨逾1000% 预计2025年利润超过30亿英镑 [6] - 全球员工总数从43000人增至45000人 [7] 行业背景与机遇 - 人工智能需求激增带来能源消耗担忧 科技巨头转向核能满足数据中心能源需求 [3] - 公司为英国核潜艇提供反应堆 拥有丰富核能技术经验 [3] - 新冠疫情后航空需求复苏推动发动机业务 俄乌冲突促使欧洲增加国防预算 [7] 领导层与改革 - 首席执行官2023年1月接任时公司资本成本12% 投资回报率仅4% [6] - 公司复苏三分之一归因于改革措施 三分之一因市场条件 三分之一因前任打下基础 [6] - 2023年10月推出裁员举措引发工会批评 但后续员工总数增加 [6][7]

世界银行解除核电融资禁令的核心观点 - 世界银行宣布解除核电融资禁令，标志着全球能源融资格局的重大转变，将重新进入核能领域 [1] - 禁令解除后，世界银行将支持延长现有反应堆寿命、电网升级和相关基础设施建设，并加速小型模块化反应堆（SMR）的开发 [1] - 世界银行计划与国际原子能机构（IAEA）深度合作，确保核安全标准和非扩散监管 [1] 全球能源形势与核电需求 - 全球电力消费预计在2025—2027年以年均4%的速度增长，能源需求呈现爆发式增长态势 [2] - 核电作为低碳、高效的能源，在应对气候变化中的关键作用愈发凸显，其运行过程中的碳排放几乎可忽略不计 [2] - 庞大的能源缺口和碳中和目标推动核电成为能源绿色转型的重要选择 [2] 核电技术发展 - 小型模块化核反应堆（SMR）具有体积小巧、灵活性更高、核事故发生的可能性较低等显著优势 [3] - 世界主要国家和全球科技巨头（如谷歌、亚马逊、甲骨文）纷纷投入SMR的研发，抢占数字市场先手 [3] - SMR成为未来核电发展的重要方向，为世界银行解除融资禁令提供了技术支撑 [3] 禁令解除对核电产业的影响 - 禁令解除将为核电项目提供重要资金支持，吸引更多社会资本与金融机构参与核电投资 [4] - 资金注入将激发核电技术研发活力，加速SMR等前沿技术的商业化进程 [4] - 世界银行与国际原子能机构的合作将促进全球核安全标准和监管规范的统一 [4] 核电产业未来展望 - 核电产业有望迎来新的黄金发展期，在全球能源结构中扮演更为重要的角色 [5] - 核电将与可再生能源相互补充、协同发展，共同构建清洁、高效、安全的全球能源体系 [5]