微软CEO自曝家丑:万亿AI芯片买回却没电用!真正卡住美国脖子的不是算力,而是中国产的变压器|稀土 中国 AI芯片 出口管制 美国 半导体
11 月 07
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美国科技股回调,AI泡沫会不会被电力设施给刺破呢?
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科技股回调与萨提亚的“热靴”难题
黑色星期二,很多科技股都在下调,而且《大空头》电影里边的这个原型,跑去做空英伟达去了。很多人说,你怎么可能去做空英伟达呢?那是个卖铲子的。但是我觉得这里面有一个很关键的点,就是前几天微软的CEO萨提亚,他去讲了一个话,他说我现在有好多的英伟达芯片,躺在仓库里吃灰,因为我芯片确实买了,但是没有“热靴”往里插,它没法使用,因为我没有那么多的电,也没有那么多的机房可以来用这些东西。
那这大家就疯了,说英伟达芯片原来大家都知道很贵,需要排队、需要去抢,现在难道说你有了芯片,你还没有电吗?英伟达芯片,你还是一个相对来说比较容易去理解,因为每一个芯片是多少钱,都是比较确定的一个数字,但是后边这个电到底是怎么回事?
这呢,先跟大家讲一下这个“热靴”的事情,就是机架上面通好电了,你把这个整个机器“咔”往里一插,它就基本上做一个叫热壳吧(warm shell)。现在就没地儿插着玩,你必须要有机房、要有电、要有散热、有网络,你才可以说我把这些设备插进去干活去,否则的话你买再多的芯片都没用。
像芯片这些东西呢,以前我们很多人都觉得它是个期货吧?是不是我花了钱定了,等到交货的时候,我们欢天喜地地冲上去把它拉回家来,然后“切了咔嚓”往上一插,就可以开始挣钱了?现在不是这样的。像微软那样的,微软应该是全球最大的芯片采购商了,他现在已经说我芯片都买回来了,没地插,这个事是比较吓人的,这也是为什么“大空“头去做空英伟达的一个核心原因。
中美困境:缺芯与缺电的博弈
中国的策略:以廉价电力弥补高耗能芯片
那你说,咱建不就完了吗?但是现在就有一个很重要的问题是什么?就是中美脱钩。中国咱们自己造的这些芯片特别费电,原因很简单,人家那个是3纳米,咱们这个是14纳米,就算造的好一点的是7纳米。那这个纳米跟耗电有什么关系呢?就是你造的这个芯片制程越高,它呢就越省电,散热就越少,它可以在很小的面积里头集中更多的晶体管,可以快速地完成运算,消耗比较少的电力,发比较少的热量出来。机房里头真正耗电的东西其实不是那个芯片,真正耗电那个东西叫空调。这边“夸”把这个芯片烧完了以后,后边还得拿空调把这个热气给你散出去。我们之所以比英伟达的芯片耗电的最主要原因,就是我们的制程不够。
但是中国电比美国便宜吗?便宜太多了,特别是到西北这一带,又是风电又是光伏什么的,那电简直便宜的没法弄了,甚至有些地方经常整这个负电价出来。虽然我们耗电比美国的耗电高很多,不是高个百分之几十,高好几倍,但是我们电比他便宜。中国政府说了,我们现在干脆给补贴吧,只要你这个算力中心使用中国芯片,我给你电价打折,打一半的折,让你用同样的电费,你达到同样的算力。这个是中国政府现在想出的一个方法。
美国的瓶颈:陈旧的电力系统与变压器短缺
而美国呢,现在就很麻烦。咱们是没有芯片,他没有什么呢?他没电。那你说盖电站不就完了吗?电站你是可以盖,但是整个美国的电力系统都是很陈旧的,很多很多年都没有去更新换代了。你就算是把电站盖出来了,输变电的这些设备怎么办呢?我这有火,我那有水,什么地方有这个风,什么地方有太阳能,把这些电发完了以后,你还是得运输这个电,你还要在中间加变压器,在这一块上美国就差的很远了。
而且呢,为了阻碍中国的商品进入,还专门给中国的变压器加税。关税里边专门有一项,是针对中国的这种特大型变压器的。加上这个税以后,中国的特大型的变压器进入美国市场,要比美国本土造的还要贵。当然现在呢,可能又要发生变化了,因为特大型变压器里边需要用稀土。中国在管制稀土了以后,美国的这些变压器的成本就进一步上升了,包括欧洲产的变压器成本就进一步上升了。所以这个玩意就是你掐我一把,我掐你一把,就是这样的一个状态。
变压器:被忽视的AI基础设施核心
那今天呢,咱们就讲一个最简单的东西,就是变压器,咱不研究怎么发电的事。变压器这个东西,那中国肯定是遥遥领先。原因其实也很简单:
- 第一个,咱用的最多。谁用的多,谁肯定是就近生产,来回迭代,一定是造的最便宜。
- 第二个原因是什么呢?就是咱们叫全产业链。所谓全产业链呢,就是从矿到冶炼,到这各种的基础材料,最后把这个变压器做出来,我们整个产业链全都是完整的,这个呢咱们是比别人都强。
但是所谓的全产业链呢,你比如说矿吧,咱们有铜、也有铝、也有铁,还有各种稀土。但是呢,有一个问题是什么呢?就是我们其实造变压器的铜,大部分是进口的。因为中国自己是贫铜国家,就是自古以来中国都是缺铜的,中国的铜呢还是品质特别低的铜。中国一共探明的铜储量大概也就是4000多万吨,而2024年,咱们光进口的这种精铜矿,就是比较高品位的铜矿,大概就有2000多万吨,相当于中国总储量的一半,我们2024年把它进口进来。而且中国储量的还都是比较劣质的铜矿,咱们进口的都是智利或者南美一些国家的这种精铜矿。
另外一方面咱买什么呢?就是废铜,“废铜烂铁”的这个废铜。人家回收的旧家电、旧电器,我们把这玩意弄回来,因为废铜里边它也是铜嘛,我们把它稍微冶炼一下,就拿去做变压器去了。咱们是从美国、日本这些国家去进口这些废铜,他们也是电气化比较早嘛,所以废铜也比较多。我们所谓的全产业链就是铜我有,但是呢我们主要使别人的。铝也是这样,铝土矿我们也主要靠进口,是澳大利亚上那进口去。其他的东西,铁什么的,我们其实也是进口的,澳大利亚的铁矿石,大概是这样的一个全产业链。
惊人的数据:中国的变压器产能与出口
那么中国的变压器的产量呢,大概是全球的60%的变压器都是中国产的。这个其实原因也很简单,咱们用的多,咱们是电力国家。中国发电量这么高,而且有这么多的风电、太阳能这种新能源的绿电。绿电是特别特别消耗变压器的,它要比普通的什么煤电、水电、核电都要更消耗变压器一点,待会咱们讲为什么。
那出口呢,咱们能够达到叫HSN code 8542的出口总额的78%。什么是HSN code 8542呢?就是国际上海关使用的一个编码,变压器、什么整流器什么的,所有这种输变电设备,他们都是在这个编码里头去申报。所有在全球通过这个编码申报的出口设备里头,中国占78%,是非常非常高的一个数字。在这个HSN code 8542里头呢,最核心的大头就是变压器,其他的其实占比都很小。而且在这一块呢增长还非常猛,咱们2024年比2023年增长了28%,因为大家都开始去更新电力设备了嘛,都要去上基站,都要去上算力机房嘛,所以你都缺这个玩意,就只能是上中国来买来。
交货速度:中国制造的另一大优势
而且呢,在中国买这些变压器还有一个特别大的好处是什么呢?咱们交货快。这种东西不是说我在库房里放一堆,你随时来下单,我随时可以拉走,一手钱一手货,没有那个。你要定的,像中国的话基本上8到12周,就是两到三个月我就可以给你。你要到欧洲的话可能就翻一翻的时间,欧洲可能是4-6个月。美国要比欧洲还慢,他们大概6-12个月才能够领到这个变压器。所以这个是很多人喜欢买中国变压器的一个很重要的原因。一方面咱也便宜,咱的变压器大概是国际价格的60%,人家卖100块钱的东西,咱卖60块钱。另外一方面,就是咱真的是能交的出货来,其他人真交不出来。
所以呢,中国是全世界变压器的主要供应国,美国除外。咱们出口的变压器呢,大部分是出口到亚洲去了,欧洲出口了一部分,大概20%是去欧洲了,大概只有10%左右出口到北美去了,因为他给这个东西加关税嘛。
变压器技术详解:从传统到前沿
特高压输电:中国制定的标准
而中国的这个电力设备在全世界呢,特别是在很多这种比较奇怪的方面,咱们是完全垄断的。比如说这种特高压输电,因为我们要想把这个电传的远,在这个过程中还不怎么消耗的话,你就要把这个电压拉高,这样的话它消耗的就少。1100千伏的这种特高压输电线路里头,基本上全都是咱们在做,其他的国家就算做了,也都是中国给它做的。所有的这些标准基本上都是中国人设定的。所以很多人说,现在想玩特高压输电,对不起,先学中文。你不学中文玩不了AI,这个事还是一个段子,但是你不学中文,真的玩不了特高压输电那个事。特高压输电的国际标准,79%是中国主导的,核心设备中国占90%。而剩下的就什么光伏板、光伏逆变器,咱们都能够超过全球一半。
传统、干式与植物油:不同类型的变压器
还是讲回变压器来。这种大型变压器一般都放在外边,因为变压器里头有一个东西叫矿物油,它可以进行散热。而矿物油呢,有几个大的讨厌的地方:一个呢是容易漏油,你用一段时间它就会漏出来;第二个呢就是着火,矿物油大概到170度以上,它有可能会着火,这个也是比较危险的。所以呢,传统的变压器都搁外边,而且它很吵,你站在那周围你听一听,“嗡嗡嗡”在那响。
所以现在呢,就有很多这种新的变压器。第一种就是干式变压器,这里头就没有冷却液了,它是通过这个环氧树脂直接把它封在里边,那么它就不会漏油,也没有火灾风险,你就可以在室内去部署。AI算力中心里的变压器都是这种干式变压器,你是不可能用传统的这种矿物油变压器的。一个是你万一漏了油怎么办?还有一个漏油特别讨厌是什么?矿物油它污染,你要撒在地上的话,它不降解,它会污染土地。
但是呢,这个干式变压器呢,有一个比较大的毛病是什么呢?它不能做太大。现在没有这个油了,那你做了太大以后呢,它这个散热还是会有问题的。所以一般干式变压器,它也就是做到35千伏安,做的再大了以后的话,成本就会很高很高了。那你说我还需要更大的怎么办?更大的呢,他们就使用叫植物油变压器。原来咱们使用的是矿物油变压器,植物油的优点是什么呢?它可以到300度才着火,矿物油是170度就着火了。第二个呢,它降解的是比较慢的,矿物油大概很快,30年你就得换这个油,植物油的话40年你才需要换这个油。还有一点呢,它相对来说比较环保。植物油嘛,就是什么大豆油、菜籽油这些东西,当然它是改性了一下,那个东西是不能吃的。它就算漏地上,就相当于是把一瓶大豆油洒地上了呗,一会它就降解了,它也不会有什么别的环保的问题。所以这一块呢,也是一个比较新的潮流。中国人现在造这种干式变压器、矿物油变、植物油变压器,这块已经算全球遥遥领先了。
稀土:高性能变压器的“心脏”
还有一个问题就是稀土。稀土这一块,就中国绝对是全世界里头最大的供应商,矿可能好多不在咱这,但是提取冶炼的技术都是在中国的。变压器它是通过电磁转换的方式进行电压的转换,那你要电磁转换,你一定要在磁这块需要一些特殊的技术,那你加稀土呗,加了稀土以后,这个磁效率一定会提升的。你说我不加行不行?也行,但是效率就差一些呗。
所以现在有几种方式:
- 第一种叫硅钢片。硅钢片里头如果加了镧、铈等这种稀土元素,就可以极高地提升这种叫导磁率,降低空载功耗。因为你想你去做了个变电的过程,他那边还要发热,一定是有很多的功率或者很多的能量直接在变压器里就消耗掉了,你输进去1万千瓦,出来的时候可能只剩下8000了。那你加了稀土就好很多。
- 第二种呢,就是铁氧体磁芯也是这样的,它呢是加的是镧和铱两种稀土元素。
- 当然最多的是这个钕铁硼永磁体,现在大部分的这种变压器实际上都是放的钕铁硼永磁体,在2024年的变压器磁芯里头占78.5%。这个里头稀土嘛,它一定占的含量很少,但是呢它很贵,稀土占材料成本的75%多。那咱这边一出口管制的话,全世界造变压器的这帮人得有多痛苦?75%的磁芯成本就是来自于稀土的成本。中国稀土管制以后,欧美高性能变压器企业的原料采购成本上升了15%到20%。
AI基础设施的现实挑战与奇闻
“光伏羊”:中国新能源发展的奇特产物
咱们现在除了光伏发电全世界最强之外,咱们现在还产一个特别奇葩的玩意,叫“光伏羊”。这是什么东西呢?咱们都在沙漠、戈壁里头,有的是太阳,跑那去盖这个太阳能电池板去,一大片一大片的。那你说太阳是足了,但你风沙大怎么办呢?拿水浇,拿水去冲这个太阳能电池板。冲完了以后呢,这个底下就开始长草。虽然是戈壁沙漠里头不应该长草嘛,但是呢它太阳能电池板盖住一块,就没有那么强的日照了,然后还不停地在上头拿水去冲这个太阳能电池板,把它冲干净了,底下还有水,这个草籽来了以后就开始长草。长完草以后呢,草就把这个太阳能电池板给遮住了,你就发不出那么多电来了。一开始想办法除草,怎么割呀,怎么撒除草剂呀,不管用。后来说,咱算了,放羊吧。就大量的羊在里头吃草。为了让这个羊在里边很开心地吃草,还把那个架子改了,把那个太阳能电池板支得高一点,更多的羊可以在里边开心地吃草。那羊这种东西说吃完草还要干嘛呢?吃完了得拉呀。这边拉,那边撒,整个的土质也改变了。所以现在上了这个太阳能电池板以后,底下变绿洲了,羊在下头吃草,吃完草以后把粪便再拉的这个地里头。“光伏羊”也算是中国的一个比较奇葩的特产。
案例分析:微软算力中心为何需要干式变压器?
咱们讲回微软。算力中心里头需要一个什么东西?需要3750千伏安的干式变压器,大概40%都是买的这种。字节跳动在上海的算力中心里头,就是买了两台这样的东西。为什么一定要在算力中心里用这个呢?刚才咱讲了,甭管是植物油的还是矿物油的变压器,一般是不搁在屋里的。你就算是植物油,你到300度才着火,它也是会着火的呀。算力中心里头,除了有这么多金贵的GPU之外,有这么多的电脑和服务器、空调之外,还有一样东西其实也是非常容易着火的,是锂电池。为什么里头有这玩意呢?它里头有UPS,就是不间断电源。它不能说跑着跑着突然断个电,或者电压不稳什么这事,这是受不了的。那个里头锂电池也是很容易着火的。所以算力中心也好,医院也好,他们使用的变压器都是干式变压器,3750千伏安的这种干式变压器在里头去用。
而且这种干式变压器呢,还有两个好处。第一个就是很稳定,输出的电压是非常非常稳的,对于较贵的英伟达显卡来说,这个是至关重要的。另外一个呢,就是这东西没有什么维护成本。你就算是植物油变压器,你里头那个植物油,你过多长时间你也得去换油去,干式变压器基本上没有换油这件事。现在全世界可能最好的干式变压器,也是中国人造的。
变压器的未来:固态变压器与中国的挑战
那你说变压器未来向哪块方向发展呢?未来叫固态变压器。现在虽然是干式变压器,但是呢它的转变效率还是没有那么高。以后的固态变压器的话,使用的叫碳化硅和氮化镓。那这块呢,中国就要差一些了。碳化硅这个东西呢,咱们的原料生产是全世界最高的,但是呢最后把它做机器,做变压器这事,中国人不灵,还需要努力追赶。而氮化镓这个东西呢,咱们做民用的行,现在咱们可以把各种充电器做得特别特别小,那里头都是氮化镓。但是这种大型的高功率的变压器,用氮化镓的,咱们现在还做不出来,也需要去追赶。
商业博弈:绕不开的中国供应链
所以呢,传统变压器,中国现在是绝对统治地位。而且全世界范围内,你甭管谁买了这么多的芯片以后,你先别说你的电够不够使吧,你就需要研究说,我是不是应该把变压器找人去定了,定完了以后能够让机房工作起来。微软它就会面临这样的压力,特斯拉、OpenAI、Oracle、亚马逊都会面临同样的压力。
墨西哥建厂:中国企业的“曲线救国”
那你说买不到中国变压器怎么办呢?难道我就一定要等半年到一年去买美国变压器吗?还那么老贵。倒也没有那么复杂了,你可以买墨西哥的变压器嘛。你说墨西哥也产变压器吗?那个地方是不是产铜还是怎么样的?很简单,就是中国的变压器厂,比如说特变电工,他在墨西哥是有工厂的。
马斯克的策略:特斯拉与储能电站
咱们现在讲说要去做储能电站,储能电站里头用的电池是什么?现在最主要用的是磷酸铁锂电池,这一块的电池大部分其实还是宁德时代和比亚迪在产。那你说我们限制你,我给你加关税,那我上墨西哥建厂去,我上土耳其建厂去,我在欧洲建厂,那这问题不就解决了吗?
当然,这个里头比较鸡贼的是谁?是马斯克。特斯拉在美国准备部署的这些储能电站,好像是买的LG的电池,他们是没有买宁德时代的,他在国内都是宁德时代。而且呢,他们后来是什么?就是用宁德时代的电芯,自己把它拼成电池组以后,再往全世界其他国家去拉。在去年吧,特斯拉在上海工厂做了一次扩建,它扩建了以后呢,并不是去造汽车的,而是干嘛的呢?造这个储能电站的设备。他们在那采购周围比亚迪的呀、宁德时代的呀,这些磷酸铁锂电池,然后把它拼装成特斯拉的储能电站,然后再装到船上去,全世界去运去,他们干了这样的一个活。
结论:AI泡沫会被电力设施刺破吗?
最后总结一下,如果美国继续说卡着中国这些变压器的脖子的话,那他们这个AI泡沫就真的是有破灭的风险。你还是老老实实地买中国变压器,这事是最省事了。你可能电也发的出来,因为美国自己其实也不缺油,它也有油,也有天然气,也有核电、风电,什么都有,它不像欧洲似的把这玩意全拆了,它这些东西都有。你拿到电以后,你总是要传出来嘛,你还要去上变压器,才能进到这个机房里才能用。如果想快速地让这些机房都运转起来,你就老老实实地买中国变压器。
大家要注意,就光2026年,OpenAI跟微软、英伟达、AMD、Oracle、亚马逊跟谷歌,这些人签的建机房的协议,他那个变压器到现在可能除了中国,别人造不出来。你就算美国说我想自己造,你造不出来这个东西,你更别说这个成本是什么样的,你的稀土哪来?所以后边还是有非常非常多的故事可以讲的。
现在很多人都想着说,我们只需要看英伟达到底出到哪一代了,老黄出来开发布会了,我的H100完了以后,我的GB100、GB200、GB300,然后Rubin,这些东西就一代一代往下发。然后呢,大家就开始想说,我们去算台积电的产能吧,台积电一年到底能产多少芯片呢?我们把这玩意都算明白了,就算清楚到底这个量是什么样的。现在一看说,这不对,这里头还有一个东西叫变压器,这么多电你到底从哪来?
这一块的话,我觉得全球化大家还是可以接着往前走,如果不走全球化的话,你可能最后发现,英伟达一代一代的芯片往前出,台积电吭哧瘪肚地也确实把这个芯片造出来了,造完了以后呢,堆在仓库里吃灰。因为你没有变压器,没有地方把它插上去,这可能是对于AI来说一个比较难以逃避的现实。
OpenAI的山姆·奥特曼,他自己是不算账的,一拍脑袋我跟你签380亿,刚刚跟亚马逊签的;签5000亿,这是跟Oracle签的;我去跟英伟达签1000亿。英伟达给了他1000亿,说来你拿这1000亿上我这来提提货来吧。再上那个AMD签个几百亿。那签的很痛快,签完了以后,这东西到底怎么落地?怎么把它装进去?他肯定没想过这事。这跟马斯克还不一样,马斯克是自己就想过,我自己有这个储能电站,我自己有所有的这些设备,他是个工程师出身。那山姆·奥特曼是个做投资的,那这个后边肯定还有好多好多的缝隙需要去填补,否则的话这个窟窿会破掉的。
好,这个故事呢,今天就跟大家讲到这里,感谢大家收听。请帮忙点赞、点小铃铛,参加DISCORD讨论群,也欢迎有兴趣、有能力的朋友加入我们的付费频道。再见!
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