Compute & Energy

算力与能源:AI 时代的"新基建"

每一次与 AI 的对话,背后都是芯片、数据中心和电网在运转。算力决定了 AI 能走多快,能源决定了它能走多远。2026 年,算力与能源已成为全球 AI 竞争的核心战场。

本页更新于 2026 年 10 月数据说明

一次 AI 对话背后的链条

从发电厂到你屏幕上的回答,AI 依赖一条完整的基础设施链条。任何一环的瓶颈,都会限制整个产业的发展速度。

AI 基础设施链条:电力、数据中心、AI 芯片与模型训练,以及各环节的关键数字
图:AI 基础设施链条与各环节关键数字
为什么需要这么多算力?

据 Epoch AI 统计,前沿模型的训练算力每年增长 4—5 倍。模型越大、训练越久,能力通常越强,这驱动着对芯片的持续需求。

推理正在成为主力

训练是一次性投入,推理则随用户量持续增长。智能体反复思考、多次调用工具,让单个任务消耗的算力成倍增加。

瓶颈正在转向电力

芯片之外,能否及时获得稳定的电力供应和电网接入,正在成为数据中心建设的关键约束。

全球:史上最大规模的基础设施投资

2.59 万亿美元:2026 年全球 AI 支出预测,同比 +47%(Gartner)
45%+其中 AI 基础设施的支出占比(Gartner)
7,000 亿+美元:四大科技公司 2026 年资本开支指引汇总
+50%2025 年 AI 专用数据中心用电增速(IEA)

全球数据中心用电量(TWh)

2024 年
415
2025 年
485
2030 年预测
约 950

来源:国际能源署(IEA)《Energy and AI》(2025)与《Key Questions on Energy and AI》(2026)。2024 年约占全球用电 1.5%,2030 年约占 3%。

数字背后的含义

  • 2025 年全球数据中心用电增长 17%,其中 AI 专用数据中心增长 50%,增速与 IEA 此前预测基本一致
  • 按 IEA 预测,2030 年数据中心用电将比 2025 年翻一番,接近 950 TWh
  • 微软、Alphabet、亚马逊、Meta 不断上调资本开支指引,2026 年第一季度四家合计资本开支同比增长约 80%

资本开支为各公司财报指引的汇总,包含部分非 AI 支出,各家口径不同,仅反映量级。

中国:智能算力一年增长 177%

截至 2026 年 6 月,我国智能算力规模达 2,185 EFLOPS(FP16),同比增长 177%;首个全国产 10 万卡人工智能超集群投入使用。工信部提出,到 2030 年智能算力达到 9,800 EFLOPS。

我国智能算力:现状与 2030 年目标(EFLOPS)

2026.6 现状
2,185
2030 目标
9,800

实现目标需要在约 4 年内再扩大约 4.5 倍。来源:工业和信息化部

我国智能算力的地区分布

东部
55.9%
西部
32.6%
中部
10.6%
东北
0.9%

西部占比近三分之一,体现了"东数西算"的布局思路。全国算力设施整体上架率为 71.4%。来源:工业和信息化部

能源挑战与应对

挑战

电从哪里来?

  • 据 IEA 估算,一座典型的 AI 数据中心用电量相当于 10 万户家庭,在建的最大型项目可达其 20 倍;而电网扩容周期往往长于数据中心建设周期
  • 数据中心高度集中的地区面临电价上涨与供电紧张的压力
  • 冷却用水与碳排放引发环境方面的担忧
应对

多管齐下提升能效

  • 硬件与制冷:新一代芯片能效持续提升,液冷技术降低冷却能耗
  • 算法效率:混合专家、蒸馏等技术让同等能力所需算力大幅下降——GPT-3.5 级模型调用价格两年内降低约 280 倍
  • 清洁能源:科技公司大规模采购风电、光伏,并探索核能供电
  • 空间布局:把算力建在可再生能源丰富的地区,如我国"东数西算"
值得关注:AI 用电增长虽快,但据 IEA 预测,到 2030 年数据中心用电仍只占全球用电约 3%。真正的挑战在于"局部"——电力需求高度集中在少数地区,对当地电网形成冲击。