文|财联社

电力从发电端输送至用户端的全过程，约90%的电力都会流经变压器：输电环节升压以减少输电损耗，入户前降压保障终端用电安全。

然而，当前全球大功率变压器深陷严重产能瓶颈、价格持续攀升，AI 算力基建扩张进程因此受阻。

英国能源研究机构伍德麦肯兹（Wood Mackenzie）高级分析师Benjamin Boucher直言：“没有变压器，就无法建立数据中心。”

此前，变压器订单的平均交货期以月计算，如今已拉长至数年。近年来，某些大型变压器的价格几乎翻了一倍。有行业分析师预测，本轮供应紧缺的局面将至少持续至2030年。

注：图中为近十年来变压器的价格走势

短缺现状

前特斯拉工程师Drew Baglino表示美国电网已经变得非常落后，电网配套终端技术飞速迭代，但支撑它的基础设施几十年来未有革新。

他指出，21世纪的全球经济运转仍在依靠19世纪建造的电力系统。“电力系统根本无法跟上时代步伐。”

目前，AI数据中心、可再生能源项目、交通电气化改造与工业扩建同步争抢电力设备产能。

有媒体援引美国AI数据分析机构SynMax的分析称，今年预计投产的美国数据中心项目中有近40%面临延期风险。十几位行业高管表示，电力及其相关设备短缺是导致延迟的主要原因之一，此外还有劳动力短缺和审批流程繁琐。

产能瓶颈根源何在？

时至今日，变压器运行的核心原理仍是法拉第于1831年发现的电磁感应定律。

原材料供应不足是变压器产能的一大瓶颈。变压器铁芯专用电工钢的全球供应商寥寥无几，各家企业均难以跟上激增的市场需求；铜材是变压器绕组导电核心材料，因市场需求持续增长、价格大幅波动，叠加矿产开采产能有限，铜供应同样持续紧张。

而最突出的产能瓶颈，是能够完成复杂手工制造工序的熟练技工严重短缺。全球领先的高压变压器制造商日立能源（Hitachi Energy）英国董事总经理Laura Fleming介绍：“变压器生产高度依赖手工工艺与专业技术积淀。”

变压器设计型号多达8万种，绝大多数仍需按需定制，单台生产周期长达3至6个月。

谨慎扩张产能，短期扩大进口

伍德麦肯兹高级分析师Benjamin Boucher指出，经历过往多轮行业涨跌周期，设备制造商对盲目扩产持谨慎态度。

去年受特朗普政府关税政策影响，市场短期走弱，但今年年初各项数据印证需求韧性强劲。2026年一季度，全球头部变压器厂商累计在手订单规模达数百亿美元。西门子能源执行董事会成员Tim Holt透露，西门子能源欧洲工厂产能已被全部预订，未来四至五年将满负荷运转。

有媒体称，西门子能源、日立能源、GE Vernova等头部厂商已承诺投入数亿美元扩充变压器生产线。

有业内人士指出，美国开发商短期内将扩大变压器进口的规模。美国的大型电力变压器主要自欧盟、墨西哥、韩国、巴西购入，小型变压器则越来越多地从中国采购。

伍德麦肯兹数据显示，美国大型电力变压器的总进口额已从2020年的9300万美元，大幅飙升至2025年的3.36亿美元。分析师Boucher表示，本土投资不足将令进口规模短期难以回落。

注：左侧为美国2020年变压器进口规模及进口来源地分布，右侧为2025年进口规模及进口来源地分布。

巨头抢夺产能

亚马逊、Meta、微软和Alphabet计划2026年合计投入7250亿美元布局AI基础设施，现已成为电力设备核心采购方。

美国落基山国家实验室（NLR）工程研究主管Killian McKenna表示：“一座大型数据中心的耗电量，等同于一座小型城镇，二者配电变压器架构高度相似。”

注：图中黄色部分为数据中心电量需求在总电量需求中的占比。

西门子能源的Holt称，数据中心开发商项目交付周期极短，设备采购追求极致时效。

“对他们来说，速度就是一切。他们会直接询问厂商2026、2027、2028年是否有闲置产能，然后全盘包下。”

电网并网周期过长，促使AI企业转向 “孤岛式供电”：自建发电与储能设施独立供电。这种模式虽能绕开公共电网容量限制，但无法彻底摆脱对变压器的依赖。

英国能源研究机构Aurora Energy Research高级分析师Lizzie Bonahoom解释称：“无论是否自建电站，数据中心升压、降压环节都必须使用变压器，因此设备短缺问题无法根治。”

倒逼技术创新

AI发展和电气化转型带来的用电需求彻底暴露了数十年来的电网投资不足形成的供电短板。

据美国落基山国家实验室估计，大约有1750万台美国配电变压器（约占已安装总数的四分之一）正在超期服役。

注：右侧黄色部分数据柱对应的纵轴为超期服役的变压器数量，横轴为超期年限。

前特斯拉工程师Baglino认为，电力行业需要全面革新。他的初创公司Heron Power正在开发模块化的固态变压器（SST），可动态适配波动用电负荷。

单台固态变压器能够替代传统变压器外加四类配套设备，大幅简化数据中心配电架构。传统变压器主要由钢材、铜材构成，无法实现实时监测与智能调控，而固态变压器可全程在线监控、动态调控电力。

Heron Power已拿下总容量超40吉瓦的订单，客户包含美国头部AI基础设施服务商Crusoe；Heron Power已融资1.4亿美元用于在美国建厂。

西门子能源的Holt表示，传统大型设备厂商正密切跟进固态变压器技术，尝试将数据中心成熟的新型变电方案推广至公共电网。“

他表示：“这项技术或将大幅加速行业迭代，产业发展将迎来全新机遇。”