【内容提要】 在强化对华人工智能竞争的背景下，美国人工智能产业日益面临突出的电力供需矛盾。这主要体现为：美国的人工智能算力扩张导致该产业的电力需求快速增加，这凸显了美国发电能力增长缓慢以及电网基础设施韧性不足的问题，并直接导致诸多人工智能企业的数据中心建设扩张面临电力瓶颈。鉴此，美国政府致力于提升电力供应能力，保障国内经济与人工智能产业的发展。其主要措施包括：依托化石能源发电与复兴核能发电保障人工智能产业的电力需求；通过增加投资等方式改善电网系统的运行效能，并推动大型科技企业承担电力基础设施建设成本。尽管美国试图通过升级其电力基础设施，提升其人工智能产业的对华竞争优势，但仍将面临难以克服的制约因素。其主要体现在：在建设与升级电力基础设施的过程中，美国设备制造等产业能力不足；特朗普政府的电力产业发展政策导向存在局限；追求短期回报的市场导向侵蚀对电力基础设施的投资动能。这也推动中美人工智能竞争的主线从技术竞争向基于技术的能效竞争转变，而中国电力与绿色能源产业优势对人工智能产业的支撑作用也将日益凸显。
【关键词】 人工智能；特朗普政府；电力战略；能源；美国对华竞争
【作者介绍】 孙海泳，上海国际问题研究院公共政策与创新研究所研究员（上海邮编：200233）
自进入 21 世纪第三个十年以来，国际关系与科技领域的两大事态正塑造未来的国际格局：在地缘政治领域，美国对华“竞争”不断升级；而在科技领域，人工智能（AI）技术的重大进步加剧了国家间的经济竞争，并正在重塑国际安全环境和经济关系。2025 年 11 月，美国政府发布的《国家安全战略》强调须加大科研投入，以巩固并提升美国的军事及两用技术优势，重点应放在人工智能等技术领域，并为这些领域提供所需的能源。与此同时，特朗普第二任期的能源政策反转了拜登政府时期优先发展新能源的做法，进一步扩大对化石能源的利用，以重塑美国在全球能源版图中的领导地位。尽管特朗普政府并未制定系统性的电力战略，但基于2025年初以来的总统行政令、国会法案与相关政府部门出台的政策，美国的电力战略的基本轮廓体现为：以促进经济繁荣与国家安全为根本目标，致力于支持化石能源与核能，遏制绿能，并汇集公私资源提升电网韧性。满足人工智能发展所导致的爆发式用电需求是这一战略的核心驱动力。
日益明显的是，供电能力也已成为美国人工智能技术与相关产业发展的关键基础之一。对此，学界已关注美国的电力供应能力与人工智能发展的紧密关联，探讨人工智能研发与部署导致能源需求快速上升的态势以及对美国电力基础设施的挑战，指出美国人工智能技术发展凸显了人工智能与能源之间的纽带关系（AI-Energy Nexus）。有研究强调，在特朗普 2.0 时期，美国的能源、电力与人工智能战略之间存在紧密关联，满足人工智能发展的能源需求是其核心战略考量之一；为实现算力和电力技术优势 , 美国政府与科技巨头深度合作, 试图争夺人工智能基础设施的复合领导权，凸显美国政府试图将“能源优势”转化为“权力优势”的战略意图；而特朗普第二任期试图将“释放巨大的能源生产能力”作为美国的核心利益，其目标之一是回应“人工智能 + 能源”模式的挑战，以油气为筹码塑造全球经济格局。在此形势下，基于美国发展人工智能技术所面临的电力供需矛盾，分析特朗普 2.0 时期美国政府与人工智能相关的电力战略，进而分析其所面临的结构性制约因素，有助于认知美国对华人工智能竞争的局限、中国在该领域的能源基础优势以及中美人工智能竞争的演进趋势。
一、美国发展人工智能面临的电力供需矛盾
数据中心电力的用电增速、电网支持能力以及供电替代方案对人工智能的发展具有举足轻的影响。由于国内发电、输电能力不足，美国大型科技公司的人工智能数据中心的扩张进程正面临日益严峻的阻碍。
（一）人工智能算力扩张导致电力需求跃升并凸显美国发电能力不足
人工智能正以前所未有的广度和深度向经济社会各领域渗透融合。在此过程中，电力作为人工智能算力的重要基础资源，深刻影响着算力的规模和成本。人工智能生命周期的主要环节包括计划和数据收集、模型开发、模型训练与优化、模型部署，以及监控、维护以支持持续改进。其主要环节均消耗大量电力。特别是人工智能大型语言模型（LLM），如 GPT 系列等，需更多算力进行训练和推理，并导致更高的能耗。至少目前而言，美国发展人工智能的主导模式仍是规模扩张——更大的模型、更多的参数、更大的数据集，这需要更多的算力和电力。全球范围内，维持人工智能持续发展所需的计算能力大约每 100 天翻一番，而将模型效率提高 10 倍，计算能力可能需激增 1 万倍，这使得人工智能领域的耗电量年增长率达 26%—36%。可见，供电能力正日益成为人工智能发展的重要基础。
美国支持大语言模型训练的基础设施，特别是数据中心呈快速增长态势。2021 年 1 月，全球约有 0.8 万个数据中心，其中约三分之一位于美国，而到 2024 年 3 月，全球约有 1.07 万个数据中心，其中约一半位于美国。美国人工智能数据中心将消耗大量电力，且增速极快。目前，美国已有 6 个州的数据中心消耗了当地 10% 以上的电力，比例最高的弗吉尼亚州达 25%；2024 年，人工智能应用仅使用数据中心 10%—20%的电力，但该比例正迅速增长，预计到 2030 年，数据中心每年将消耗美国 4.6%—9.1%的发电量，而目前约为 4%。到 2030 年，美国将新增约 1000 亿瓦的计算用电需求。要满足这一需求，每年可能需要在新的数据中心上投入 5000 亿美元。值得注意的是，从 2005 年到 2024 年，美国的净发电量仅增长约 6.3%。 对美国而言，不仅其私营部门需产生足够的新收入来为电力升级提供资金，而且其电力基础设施的建设与升级速度需要显著提升才有可能满足其国内人工智能数据中心的发展速度。
（二）美国电网基础设施面临韧性危机
美国电力基础设施，特别是电网设施陈旧。美国大多数水电和煤电厂至少有 40 年历史，几乎所有核电厂都投运于 1969 年至 1990 年间，至少 70% 的输电线路使用年限超过 25 年。由于部分发电厂达到运行年限而“退役”，以及缺乏足够的稳定可调度发电设施的补充，到 2030 年，负荷增长将使停电风险增加 100 倍。由于美国的电力系统具有规划周期漫长、供电能力渐进式增长的特点，其难以及时响应电力需求的急剧攀升。
美国对电网供电能力的巨大需求很大程度上始于 2022 年末 OpenAI 公司的ChatGPT 公开发布之后。与传统工业截然不同的是，数据中心的用电呈现出高度集中的特点，但数据中心所在地的电网建设年代久远，设计时根本无法预料到当前的巨大供电负荷。这一现象在全国范围内都有体现，特别是在北弗吉尼亚州——全球数据中心最集中的区域，以及得克萨斯州、亚利桑那州和中西部的部分地区，以上地区的用电量增长速度超过了供电网络的承载能力；电力公司会因供电网络的传输能力限制推迟或拒绝新的供电申请，电力需求增长的速度与基础设施响应的速度之间的差距也日益扩大。预计到 2030 年，仅人工智能发展所需的电网容量就可能超过美国现有电网的容量，如果企业无法获得稳定且价格合理的电力供应，那么将业务转移到国外的选项就会更具吸引力。总之，在美国电网基础设施的建设与升级滞后，已对其“再工业化”等国内经济议程造成限制的状况下，人工智能产业的发展进一步暴露了供电网络的脆弱性。
（三）企业的人工智能数据中心扩张面临供电瓶颈
由于发电能力与电网输变电能力的增长滞后，美国人工智能企业的运营日益受到电力供应不足与用电成本上升的制约。巨量的能耗以及供电能力的不足，在人工智能大语言模型训练过程中难以降低用电成本，导致企业财务成本上升。实际上，美国的人工智能数据中心并非传统意义上的基础设施，而是对一种信念的实体体现，即智能本身可以大规模工业化生产，而谁建造了最大的数据中心，谁就能获胜。在主要以算力堆积提升人工智能大模型训练和部署能力的技术路径的影响下，人工智能系统的发展在一定程度上已经引发“能源恐慌”。而新建以“星际之门”（Stargate）为代表的各类人工智能基础设施，意味着美国新一轮的能源缺口可能到来。目前，谷歌（Google）等美国科技公司通过借款筹资，正在美国中部地区建设超大规模的人工智能数据中心园区。例如，微软（Microsoft）于 2024 年投资 33 亿美元在威斯康星州建设数据中心园区，随后又于 2025 年追加投资 40 亿美元。该数据中心园区被设计成一个人工智能超级计算机，将通过网络连接数以十万计的英伟达（Nvidia）GPU，从而提供比当今最快的超级计算机强大 10 倍的算力。由此，OpenAI 与英伟达、甲骨文（Oracle）、超威半导体（AMD）、博通（Broadcom）、软银（SoftBank）和亚马逊网络服务（AWS）之间相互关联的交易网络发展形成了所谓的“循环式”人工智能经济，而电力供应是这一体系中的最薄弱环节。2025 年 11 月 ，微软首席执行官纳德拉（Satya Nadella）称，微软有“一堆积压的芯片”，但受限于电力供应不足，无法将其安装使用，而 OpenAI 也认为，在与中国的竞争中，能源安全已变得与半导体供应同等重要。行业研究亦显示，电力接入延迟长达五年的问题已成为数据中心增长面临的最大障碍。可见，在投资与建设数据中心的过程中，人工智能企业即使拥有充足的资金，顺利地完成土地购置与硬件安装，但如果无法获得可靠的电力供应，项目就将处于停摆状态。
总体上，美国人工智能发展进程中电力供需矛盾的深层结构，体现为技术扩张与能源基础之间的显著失衡。美国人工智能算力的指数级增长使电力需求呈跃升态势，但新增发电能力难以匹配需求的增长速度，而电网基础设施老化等因素进一步放大了供电的不可靠性，从而使电力供应能力成为美国人工智能产业持续扩张的硬约束。
二、美国以电力产业支持人工智能发展的布局
西方战略研究界已将中美人工智能竞争视为“地缘政治创新竞赛”。在此过程中，特朗普政府致力于发展化石能源与核能发电产业，为日益受制于能源瓶颈的人工智能产业提供支持是其核心目标之一。2025 年 1 月 20 日，特朗普发布 14156 号《释放美国能源》（Unleashing American Energy）行政令，强调对油气、煤炭发电以及核能的重视。当日，特朗普还发布《国家能源紧急状态》（Declaring a National Energy Emergency）行政令，旨在加强电力基础设施建设，以支持人工智能数据中心等产业。2025 年 7 月 4 日成法的《大而美法案》（One Big Beautiful Bill Act）取消了对风能和太阳能项目的税收抵免，加大了对化石能源以及核能产业的支持，例如，暂停《通胀削减法案》（IRA）所包含的天然气税以及为油气开发项目简化环保审查程序等。在特朗普政府致力于增加国内发电能力和电网韧性的过程中，由于电力企业的投资能力难以满足需求，基于部分企业的先期市场实践，特朗普政府亦推动人工智能企业投资电力基础设施，增强企业自身的电力保供能力。
（一）依托化石能源发电支持人工智能发展
目前，天然气发电在美国数据中心电力来源中的占比逾 40%；其次是以太阳能、风能为主的可再生能源（24%），以及核能（近 15%）和煤电（约 20%）。2025年，由于联邦政府的政策支持，有数十个新的燃气电厂被提议或获批。公用事业公司计划建设更多燃气电厂，其中部分项目旨在支持数据中心的运行。为缓解美国发电能力总体不足的状况，美国政府对燃煤电厂在环保等方面也采取了更宽松的管理措施。2025 年 4 月 8 日，特朗普签署 14261 号行政令，允许某些燃煤电厂在两年内遵守美国环保署（EPA）的《汞和空气有毒物质标准》（Mercury and Air Toxics Standards, MATS）的规则较宽松版本，而非拜登政府所实施的更严苛的版本。该举措确保这些电厂不会因未达合规要求而被迫提前关闭。当月，美国环保署向 47 家电力供应商授予为期两年的减排要求豁免权。然而，从 2025 年 12 月到 2026 年 2 月，美国的煤炭发电量同比减少 2%。在此形势下，特朗普于 2026 年 2 月发布《利用煤炭强化国防》（Strengthening U.S. National Defense with America’s Beautiful Clean Coal Power Generation Fleet）行政令，强调须确保国内电力系统的强大与稳定，且不依赖间歇性能源；要求国防部（DOD）与能源部协作，通过批准长期电力采购协议，或签订类似的合同协议，从煤电厂获取电力。由此，在特朗普 2.0 时期，化石燃料发电获得了新的增长动力，并成为人工智能相关产业的重要电力供应来源。
相比之下，可再生能源（即清洁能源中的太阳能、风力、水力发电等，不包括核电）发电则在政策层面受到压制。这在很大程度上是由于清洁能源发电设备和组件基本由中国企业生产。然而，由于电力企业落实前期投资计划以及电力供应紧张等因素的影响，美国太阳能发电产业仍发展较快。据美国能源信息署（EIA）的数据，在 2026 年，美国大型太阳能电厂的发电量预计将同比增加近 20%。一些州政府和企业仍将可再生能源作为人工智能发展的重要能源基础。许多企业通过与可再生能源生产商签订购电协议，在不开发、运营发电项目的情况下通过长期合同，以固定价格，采购卖方未来生产的电力。一些可再生能源电力企业也寻求为人工智能数据中心供电。然而，联邦政府的政策风向已发生根本性转变，对可再生能源的税收补贴等支持力度已显著减弱。
（二）复兴核能发电保障人工智能电力需求
特朗普 2.0 时期将复兴核能视为美国能源战略转型的核心。在化石能源发电能力难以满足人工智能产业的电力需求且面临诸多限制的背景下，业界希望通过核能为数据中心增加供电来源，以应对来自中国的人工智能竞争压力。2025 年 5 月 23 日，特朗普签署多项旨在推动核能复兴的行政令，这一政策转向是满足人工智能电力需求、拉动经济增长等政策逻辑共同驱动的结果。特别是要求能源部与私企合作，在 30 个月内部署核电项目，向人工智能基础设施供电。2025 年 7 月，特朗普宣布了规模达 920 亿美元的对前沿人工智能及能源项目的投入。此举获得了核能利益集团与人工智能企业的积极评价。
由于小型模块化反应堆（SMR）可通过工厂预制的方式建造，具有建设周期短、方便部署等特点，由此成为受到科技巨头青睐的数据中心电源。目前，纽斯凯尔电力公司（NuScale Power）的“沃伊格”（VOYGR）小型模块化反应堆是唯一获得美国核监管委员会（NRC）批准的小型核反应堆设计；泰拉能源公司（Terra Power）则使用液态钠作为冷却剂，设计了一种包含熔盐储能系统的快中子反应堆（快堆），具备与可再生能源发电设施协同供电的潜力。亚马逊（Amazon）已投入超过 5 亿美元用于设计小型模块化反应堆。其在核电厂附近购买数据中心园区并签署长期购电协议。2026 年 1 月，Meta 与泰拉能源、奥克洛（Oklo）和维斯特拉（Vistra）达成协议，由这些电力企业为 Meta 的人工智能数据中心提供核电。与此同时，由于人工智能带来的巨大能源需求，核聚变发电日益引发关注。2025 年 12 月，特朗普媒体与技术集团（TMTG）宣布与核聚变公司 TAE 科技公司（TAE Technologies）达成 60 亿美元的合并协议。尽管目前尚无核聚变反应堆投入商业运行，TAE 科技公司已建造、运行的核聚变反应堆也仅是研究设备，但这不妨碍 TMTG 母公司股票因此单日飙升35%。这也显示美国国内对以核电支持人工智能发展具有强烈的战略预期。在此基础上，美国政府试图借助人工智能支持核电基础设施运行。美国能源部强调，其已探索利用人工智能提升反应堆的自主运行能力，以及通过开发先进核反应堆的数字孪生等技术，提升对核电系统的预测性维护等方面的能力。
（三）升级电网系统以加强对数据中心的保障能力
鉴于国内人工智能相关产业用电需求的非线性增长对电网造成的巨大压力，特朗普政府从政策规划到投资促进等方面加强电网系统对人工智能数据中心的保障能力。在政策规划层面，2025 年 7 月 23 日，特朗普政府发布《人工智能行动计划》（AI Action Plan），该计划概述涵盖三个支柱。其第二支柱强调人工智能是第一个对美国提出挑战的现代服务领域，要赢得人工智能竞赛，美国需大幅提高发电量，升级电网。作为对《释放美国能源》等总统行政令的回应和落实，美国能源部于 2025 年 9 月 18 日启动“加速发电”（Speed to Power）计划，以加快电网建设速度，支持人工智能数据中心的发展。
基于政府的政策导向与市场机会，私人投资公司对美国人工智能数据中心的数十亿美元的投资已流向各地的电力公司。例如，在 2025 年 9 月，私募股权公司黑石集团（Blackstone）已收购位于威斯康星和印第安纳等州的电力公司，并寻求扩大对电力项目的收购。在美国电价快速上涨之际，投资方的短期获利动机明显。在此过程中，美国政府致力于吸引盟国企业赴美投资电网设施。2025 年 9 月 4 日，日立能源公司（Hitachi Energy）宣布将向美国电网设施投资 10 亿美元。2 2025 年，美国电网投资达 1150 亿美元，约占全球总投资额的四分之一，预计这一投资额在此后两年都将超过 1280 亿美元。然而，相对于庞大的电网改造和建设资金需求，此类投资项目依然严重不足。
由于规划的发电和输电设施在短期内难以投产或新增产能有限，联邦和地方政府已将应急性行政干预作为保障人工智能数据中心的电力供应的重要方式。电力行业对未来几年美国的中大西洋地区电网（PJM Interconnection）日益上升的停电可能性已发出警告，但特朗普政府和一个由两党州长组成的小组仍试图加大对美国最大电网运营商的压力，其于 2026 年 1 月 16 日要求运营商采取紧急措施，增加对人工智能数据中心的供电，以赢得对华人工智能竞赛。这一状况折射出美国政府在中美人工智能竞赛的背景下，不得不在控制局部电网脆弱性与保障算力基础设施供电之间做出艰难权衡。
（四）促进人工智能企业承担电力建设成本
在电网管理中，美国联邦政府管理跨州输电与全网可靠性，各州负责零售电价审批与配电网运营。新增成本如何转嫁给消费者，往往取决于当地市场的制度设计。由于未能充分考虑超出预期的巨大能耗，诸多科技公司对数据中心的仓促投资导致项目所在社区资源紧张、能源费用高昂以及环境问题日益严重。特别是受到公用事业公司通过提高收费来弥补天然气成本上升与管道建设费用等因素的影响，从 2024 年 6 月到 2025 年 6 月，美国居民电费上涨了近 7%，这一涨幅是通胀率的两倍多。而到了 2026 年初，许多数据中心附近地区的电费在五年内已上涨约 267%。可见，普通家庭正在为科技巨头的扩张买单。这也导致超过一半的州已考虑通过法案来限制数据中心的影响。例如，2025 年 7 月，俄亥俄州公用事业委员会（Public Utilities Commission of Ohio）命令美国电力公司（American Electric Power Company）的子公司俄亥俄电力公司（Ohio Power Company）提交专门针对数据中心的新的计费方案。数据中心无论实际用电量多少，每月均需支付其签约容量的至少 85% 的电费。这此类措施意在防止与数据中心相关的电网基础设施成本转嫁给家庭及其他公用事业客户。
在通过行政手段增加对人工智能数据中心供电的过程中，特朗普政府亦担心由此导致的电费上涨等问题会增加民众不满，降低政府的支持率。这促使其向人工智能头部企业施压，要求这些公司承担电力基础设施建设与供电成本。2026 年 1 月，特朗普通过社交媒体声称，在为数据中心供电方面，科技巨头须承担相应责任，而不能将该负担转嫁给民众。3 月 4 日，特朗普召集主要的人工智能公司共同签署“电力消费者保护承诺书”（Ratepayer Protection Pledge）。亚马逊、谷歌、微软、甲骨文等公司签署了该文件，承诺将自行建设或购买新的发电资源，承担其数据中心所需的所有电力传输基础设施升级的费用，确保这些费用不会转嫁给美国家庭。此外，这些企业还将与电网运营商合作，在紧急情况下启用备用发电资源，以防止停电和电力短缺。通过推动美国最大、最富有的科技公司为电力系统的大规模扩张提供资金，特朗普政府意在减轻公共电网对数据中心的供电负担，并确保美国在人工智能领域的可持续领先。
实际上，自拜登执政时期以来，建设和运营人工智能数据中心的大企业已开始建造自有天然气发电厂，甚至直接将小型模块化反应堆纳入其数据中心的建设布局，并试图建造独立的输变电系统。此类“影子电网”工程可能成为继州际高速公路系统（20世纪 50 年代开工，80 年代基本完成主体工程）之后，美国投资最大的基础设施项目。2026 年 1 月，埃隆·马斯克（Elon Musk）旗下的人工智能企业确认从韩国斗山公司旗下的能源与工程公司（Doosan Enerbility）购买五台工业级燃气轮机，为其超级计算机集群供电，并将使该公司的人工智能数据中心的规模跻身全球前列。鉴于美国政府的电力战略与政策导向，以及美国公共电网发展速度难以满足数据中心用电增速的态势，未来美国人工智能企业将日益依赖自建的，甚至独立于公共电网之外的供电系统。
由此可见，美国为支撑人工智能发展在电力产业层面所实施的战略布局呈现出在现实约束下的多重路径选择，体现了美国在应对人工智能与电力产业深度耦合问题上的“务实”取向。特朗普政府试图以化石能源兜底短期需求，以核能锚定电力的长期稳定供给，以电网升级打通传输梗阻。在此基础上，其试图通过推动人工智能企业投资电力产业，弥补产业投资规模与增速不足的问题，以此保持和提升本国人工智能相关产业的国际竞争力。
三、美国提升供电能力支持人工智能发展所面临的制约因素
特朗普政府试图显著提升美国的发电能力与电网韧性，以加强对人工智能数据中心的供电支持，并缓解其在保障数据中心用电与居民、工业部门用电之间左支右绌的困境。然而，受长期“去工业化”进程的影响，美国在电力基础设施的设备供给与项目建设等方面能力不足，加之特朗普政府打压可再生能源发电的政策导向，以及资本追求短期投资收益等国内经济生态的影响，使得特朗普政府发展电力产业并以此提升其人工智能产业竞争力，特别是强化对华人工智能竞争的战略实施效果面临诸多限制，并对两国人工智能技术发展与产业应用前景产生深远影响。
（一）电力设备供应链保供能力不足制约电力与人工智能产业的发展
人工智能面临的限制正日益从技术层面转向物理层面——电力、冷却系统以及相关设备。特别是电力基础设施升级依赖设备支撑。美国试图通过天然气、核能发电弥补电力缺口的战略，面临的最为突出的问题就是美国及其盟国的发电设备制造能力不足，导致美国在未来数年难以显著扩张发电能力。自 2015 年以来，美国对天然气发电的依赖明显上升，但用于天然气发电的燃气轮机制造商的产能增长有限。2021 年至 2024 年期，美国的人工智能企业的电力保障主要依靠公共电网，并通过电力购买协议获取可再生能源。但从 2025 年开始，受限于公共电网的接入申请的延迟、供电能力不足的因素，越来越多的企业开始转向创建独立供电设施。这也导致对燃气轮机等电力设备的需求猛增。
尽管如此，美国、德国等国的燃气轮机制造商目前对大幅增产持谨慎态度。21 世纪初，由于预期互联网会推动电力需求大幅增长，燃气轮机制造商曾急于增产，但预期的需求增长并未出现，导致出现过剩产能，一些制造商倒闭。受此影响，未来一段时期，全球燃气轮机产能难以出现大幅增长，导致美国燃气电厂的发展速度受限。不容忽视的是，数据中心运营商并非唯一需要增购燃气轮机的群体，诸多发展中国家正在用天然气取代煤炭。美国及其盟国的制造能力不足，正显著迟滞美国电力基础设施的升级进程。例如，高压直流电缆从下达订单到产品交付之间的等待时间已达约两年，而大型变压器则需长达四年。此外，美国要实现小型模块化反应堆的大规模商业化生产也在原材料、零组件生产等供应链环节面临严峻挑战。
在维持对华竞争的背景下，特朗普政府在关税等领域的政策也对美国电力基础设施建设议程造成负面冲击。由于常年需求低迷，欧美变压器产业链投资欠缺，产能严重不足，大型变压器交付周期长，而中国凭借全产业链优势与快速响应能力，高端变压器生产成本更低，成为全球唯一具备快速响应大规模订单能力的国家，且产能约占全球 60%。美国 80% 的变压器都需要进口，而中国是其主要的进口国。特朗普政府在对华关税等领域的政策举措会持续制约其国内电力基础设施升级进程。由于电力基础设施项目建设领域的设备供给、融资、劳动力等制约因素的影响，美国的发电能力难以实现快速增长。据美国能源信息署的数据，2025 年美国总发电量同比增长为2.7%；预计 2026 年美国的发电量将同比增长 1.4%，2027 年将增长 2.5%，这些增长将主要由可再生能源发电来满足。而至少未来两年内，美国的发电能力，尤其是化石燃料与核能发电无法大幅增加（如表 1 所示）。这将限制美国人工智能相关产业的发展以及在该领域实施对华竞争的效果。
（二）电力产业政策导向限制美国人工智能产业获取电力的增长空间
以美国为代表的人工智能发展路径，尤其是在大模型领域，在很大程度上陷入“算力规模至上”的困境——认为参数越多、算力堆砌越大，模型就越智能。这条路径本质上是资本和资源密集型的，高度依赖最先进的芯片和巨大的能源供给。然而，物理世界的电力基础设施扩张速度，远远跟不上数字世界的算力膨胀速度。美国的能源禀赋、产业结构和战略目标决定了特朗普政府倚重化石燃料与核能（而非可再生能源）来提升国内发电能力，并以之助力人工智能技术发展。这一政策导向至少在短期内将限制美国电力供应的增长空间。
目前，太阳能和风能几乎是最经济且建设速度最快的新型电力生成方式。在 2010 年至 2022 年，许多国家的太阳能和风能发电成本已与化石燃料发电成本相当，且无须财政支持。2024 年，全球范围内的太阳能光伏发电、陆上风力发电的平均成本比最经济的新型火电厂分别低 41% 与 53%；平均而言，太阳能光伏和陆上风力发电项目的平均建设周期为 1—3 年，而火电厂一般需 5 年以上，核电厂则需 10—15 年。对人工智能数据中心而言，太阳能发电、电池储能和微电网可作为传统电力基础设施的补充，其建设速度远比大型发电厂更快，并可靠近能源消费地进行建设，由此可减少电力传输损耗，并提高电力供应的可靠性。
美国在 2024 年新增发电量的约 90% 来自可再生能源。然而，美国政府却有意阻碍建设成本更低、建设速度更快的可再生能源发电和电池储能项目。国会依据多部法律就“受关注的外国实体”（FEOC）制定了一系列限制措施，始于《基础设施投资与就业法案》（the Infrastructure Investment and Jobs Act）和《通胀削减法案》，随后又通过《大而美法案》进一步扩展。这些规定旨在防止与敌对国家有紧密联系的实体从美国的清洁能源税收优惠中获益，并减少美国对这些国家的关键组件（如太阳能电池板和电动汽车电池）的依赖，但缺乏制造能力凸显了供应链的脆弱性。据美国清洁电力协会（the American Clean Power Association）评估，《大而美法案》的相关条款对中国的风能和太阳能设备组件加税，名为促进国内制造业发展，但会导致项目成本高企，加之取消现有税收抵免政策，会导致原计划在十年内完成的风能和太阳能项目中的 72% 出现停滞或延期。由于对可再生能源发电项目的投资减少 , 美国电力公司到 2030 年的累计新增发电能力将减少 120 吉瓦（GW），到 2035 年则将减少 330 吉瓦；取消对清洁能源的税收抵免将导致到 2035 年的电力批发价格可能上涨50%。可见，对可再生能源产业的政策排斥使得未来美国人工智能技术发展所面临的能源瓶颈更为明显。
（三）追求短期回报的市场生态侵蚀电力与人工智能产业的发展根基
面对人工智能数据中心乃至更广泛的产业领域所面临的电力供应瓶颈，美国资本市场的短期主义倾向暴露无遗。美国的基础设施项目主要依赖私人投资，而大多数投资者期望在三到五年内获得回报，这对于需要十年，甚至数十年时间才能建成并收回成本的电力项目而言过于急功近利。这种资本逻辑在核电领域表现得尤为典型。虽然部分企业试图利用核能支持数据中心的发展，但美国核电项目一直受到拖延、成本超支和项目取消的困扰。诸多核电技术企业并无商用化项目，例如奥克洛公司未产生收入，其拟生产的小型模块化反应堆远未达到商业运营阶段。然而，受宏观政策导向刺激，该公司股价在 2025 年涨幅却超过 200%。这显示诸多核能公司的股票市值被高估。由于该行业资本密集，且实现技术商业化的过程漫长，美国企业在短期内难以大规模从核电项目中购电。这种股价攀升与项目迟滞的反差，正是资本追逐短期估值、回避长期投资的典型表征。美国业界将“星际之门”计划视为升级对华人工智能竞赛与确立美国全球领导地位的重大地缘政治举措。但如果资本继续沉迷于短期股价炒作而非大力投资于发电厂，那么无论多宏伟的算力计划也会因电力短缺而搁浅。尽管特朗普政府已推动科技巨头承担其数据中心所需的电力基础设施的建设成本，但鉴于美国的电力管理体制与市场格局，相关议程的落地仍有待科技公司与各州公用事业委员会逐一谈判解决，而这一过程将漫长且充满变数。与此同时，科技公司的核心竞争力在于算法和算力，而非建设和运营电力项目。如果这些公司将巨额资本沉淀到电力基础设施领域，则意味着本可用于研发和芯片采购的资金被分流，并可能侵蚀人工智能产业的发展动力。
与此同时，美国人工智能相关产业的“金融化”所导致的资本溢价催生泡沫风险，而电力供应条件将是未来泡沫是否破裂的关键影响因素之一。在人工智能产业的融资端，同样上演着资本逻辑的异化。受益于全球对人工智能芯片的需求预期，美国芯片制造商英伟达的市值在2025年7月首次突破4万亿美元（首家达到这一市值的公司）。在美元资产的定价逻辑中，存在一种极其重要的溢价，即全球资本的普遍预期。全球资本购买英伟达的股票，本质上就是认购这种独家资产未来能带来的现金流。然而，这种基于预期的资本涌入正在催生泡沫。2025 年，美国的人工智能公司展开大规模融资，仅在上半年，对人工智能基础设施的投资就占国内生产总值增长的 90% 以上，其中 OpenAI 成为众多基础设施交易的核心，推动了行业扩张，但这种模式引发了对少数几家公司通过相互交换资金和资源进行“循环融资”的指责。2026 年 2 月，Meta和英伟达达成协议，将在其人工智能数据中心中使用数百万颗英伟达芯片，这一消息一度推动了 Meta 和英伟达的股票的上涨。然而，许多被提议甚至宣布的数据中心项目实际上永远不会建成——因为它们缺乏最根本的支撑：足够的电力。尽管这些交易拉升了行业投资规模和股票市值，但却未带来广泛的商业或消费者利益，未来如果一家公司出现问题，人工智能泡沫可能会很快破裂，并对美国经济造成严重影响。
在很大程度上，由于美国资本市场对短期回报的过度追逐，叠加人工智能领域存在的投机炒作现象，给电力基础设施与人工智能产业的协同发展带来现实挑战。一方面，电力项目投资回报周期长，这加剧了长周期电力基础设施投资与短周期算力扩张之间的结构性矛盾；另一方面，如果人工智能行业的市场预期出现剧烈波动，会动摇企业对长期电力投资的信心。这种结构性矛盾可能迟滞美国电力体系与人工智能产业的融合发展进程，侵蚀其人工智能产业的长期竞争力，并限制其在该产业领域的对华竞争能力。
四、结语
美国人工智能技术的发展正日益受制于电力供应的结构性瓶颈，这一现实正在重塑中美人工智能竞争的底层逻辑：竞争主线正从单纯的技术竞赛，向基于技术的能效竞争，或能源基础设施综合能力的竞争转变。
与美国发电能力增长缓慢、电网韧性不足形成鲜明对比的是，中国在电力基础设施领域积累了显著的规模优势与结构优势。2000 年至 2024 年，中国发电能力增长约 7 倍，2024 年占全球太阳能与风能新增装机容量的比重分别达到 57% 和 60%。在能源体系优化与技术革新的双重驱动下，中国推动可再生能源与传统能源的融合互补，并探索以人工智能技术赋能电力系统智能化转型，从而为人工智能相关产业提供了更加稳定、可靠的能源保障。正如埃隆·马斯克于 2026 年 1 月在达沃斯世界经济论坛上所指出的，供电能力是制约美国人工智能发展的最大瓶颈，而这是其竞争对手中国无须面对的问题。与此同时，从“绿色人工智能”的视角审视，人工智能的长期竞争力不仅取决于算力规模，更有赖于能源供给的可持续性与成本可控性以及能效的提升。若过度依赖化石能源或潜在环境成本高昂的核电作为主要电力来源，美国人工智能产业将难以有效降低模型训练与系统部署的能耗。相比之下，中国持续推动可再生能源与人工智能产业的融合发展，夯实了人工智能发展的绿色能源基座。2022 年全面启动的“东数西算”工程开辟了技术发展与生态优化的兼容路径，通过引导数据中心与清洁能源协同布局，构建绿色、经济、安全、高效的算力用能模式。这一系统性布局使中国人工智能企业在产业层面无须被迫变身“能源运营商”即可获得稳定、低价的电力来源。
综上，电力基础设施的韧性正日益成为决定中美乃至全球人工智能竞赛走向的关键赛道。中国凭借电力基础设施的前瞻性布局与可再生能源领域的系统优势，不仅在人工智能发展的能源基座层面形成了对美国的竞争优势，也为人工智能的长期可持续发展提供了更具韧性与绿色底色的物质基础。
