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[科技]如何看待王坚院士关于我国电网和美国电网的言论？ |
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更正，是自媒体故意剪辑，应该看完全视频。 |
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利益相关：作为业内人士，我听完王坚院士说的那些话，第一反应是：他还说客气了。 |
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两会期间，王坚院士谈中美电网差距 王院士在两会期间接受采访时，谈及美国电网数次笑言： “高压电传输，美国是不会有的。” “变压器的制造业都在中国。” “美国解决电网问题，比马斯克把东西送到太空还难。” 这几句话在最近两天在网上传疯了，很多人觉得王院士是在”吹牛”。 但我跟你说，如果你真的了解中美两国电网的差距，你会发现他说的每个字都有数据撑着。 我们细细来谈。 你可能不知道美国电网到底有多拉胯 来几个直观的数据。 70%。 据美国商务部等机构的报告，美国大多数电网设施建设于上世纪60年代和70年代，现在有七成的大型变压器，服役超过了30年。 而一般变压器设计寿命多少？ 25年，也就是说美国大部分变压器在”超期服役”，说难听点就是随时可能退役，赌个今天还能正常运行。 我第一次看到这个数据的时候，说实话挺震惊的。 不是因为它老，是因为作为同行，清楚一台超龄变压器意味着什么。绝缘老化、油质劣化、抗短路能力断崖式下降。 前两年，公司有个片区曾经有一批运行超25年的变压器，因为网架问题更换延迟了，导致迎峰度假的时候巡检人员天天提心吊胆，生怕故障检修，睡不好觉。那还只是一个小片区，影响的负荷并不大，不至于对电网造成大范围的影响、、、 而现在美国曝出来的是全国范围内的问题，可想而知当地的电网有多让人焦虑。 当然，聪明的你肯定会说，美国这么有钱，直接换新的不就得了？ 问题就出在这儿，你知道美国定制的变压器从下单到交货，要等多久吗？ 100周。 还有一些特别定制的大型变压器，生产周期是范围80到210周，你算算，最长快四年。 你家里灯泡坏了等四年才能换，这日子怎么过？ 话说为什么这么慢呢？ |
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美国大型变压器及美国电网 因为美国大型电力变压器82%依赖进口，瓶颈在于核心材料取向硅钢（GOES）的本土产能严重不足。全美目前仅一家供应商（ArcelorMittal）在产，仅能满足不足二成的市场需求，原材料短缺已成为制约当地电网升级的首要因素。 对比一下中国呢？ |
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定制化变压器交付周期可以压到12周左右。 同一个东西，人家等四年，我们三个月搞定。这不是技术差距，这是产业链碾压。 所以王坚说”变压器的制造业都在中国”，他不是在吹牛，他在陈述一个美国能源部自己都头疼的事实。 美国国会2025年初专门搞了个《CIRCUIT法案》，给本土变压器厂商10%的税收抵免,美国能源部还动用了《国防生产法》的资金来扶持上游材料生产。 |
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美国变压器抵税政策 |
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能源部（DOE）利用DPA资金加速电网部件生产 你品品，老美都动用”国防生产法”了，说明这事已经不是经济问题，已经上升到国家安全问题了。 特高压这张牌，美国出不了 说完变压器，我们来谈谈电网本身。 |
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中国特高压网络 截止2025年，中国建成了全球规模最大的特高压电网，完善了大远距离输电网络构架，什么概念？ 42条特高压线路，总里程超过4万公里，单条容量都超过美国任何一条主干线。 美国呢？ 美国目前最高电压等级是765千伏，注意，这还不算特高压。 |
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美国电网现在搞什么呢？ |
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美国电网运营商批准750亿美元投资加快建设超高压线路 2025-2026年，美国电网运营商批准750亿美元投资，计划将765kV超高压线路从约2000英里扩展至10000英里（约16093公里）。 听着投资很高，很厉害对吧？ 但这里面有个你可能没注意到的细节，中国2014年到2021年之间建设的跨区域电网容量，是美国同期的80倍。 |
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The U.S. is falling behind China in high voltage transmission 80倍。 划重点，不是80%，是80倍。我查到这个数据的时候自己都回去又看了两遍。 为什么差距这么大？ 技术是一方面，但根子上的问题是体制。美国电网是私营为主的，建一条输电线路要过环评、要跟沿途每个州扯皮、要搞定无数利益相关方。一个审批流程拖个三五年是常态。 中国呢？ 特高压工程一旦纳入规划，从批复到投运的速度，中国建造，嗯，你懂的。 说白了，王坚说”高压电传输，美国是不会有的”，不是说美国人技术不行，无可厚非，美国的电气工程水平当然很高。但技术行和能建起来是两码事，你让他们在现有的体制框架下搞一套全国性的特高压输电网络，时间成本和协调成本是天文数字。 我在电网待了这么多年，特别理解一件事：电网这种东西，不是你有钱就能砸出来的，它需要完整的产业链、需要大规模的工程施工能力、需要从上到下的协调机制、还需要几十年如一日的持续投入。 中国在这一块的积累，绝不是一朝一夕的事。国家电网”十五五”期间计划投资4万亿元建设新型电力系统，比”十四五”增长40%，光2025年一年，国网加南网的固定资产投资就超过8000亿元。 这种投入力度，美国做不到，也没有哪个私营电力公司愿意做。 王坚院士到底想说什么？ 有人觉得王坚是在”凡尔赛”，是在两会上秀优越感。 我倒觉得不是。结合他原话语境，他是在讲AI发展和电力供给的关系，他的核心意思是： 中国发展AI，电力不是瓶颈。 这话说的对不对？ 我觉得基本没问题。中国2024年发电量9.4万亿千瓦时，是美国4.3万亿的2.2倍，结合特高压网络超强的清洁能源的跨区域调配能力，西电东送、北电南送的大格局已经跑通了。你在贵州建数据中心，用的可能是四川的水电，这种事情在美国想都不用想。 美国呢？ 数据中心2022年消耗了全国总电力的4%，预计到2026年涨到6%，老旧电网本来就不堪重负，再叠加AI算力爆发带来的用电需求，变压器又换不上，新线路又批不下来。王坚说”比马斯克送东西上太空还难”，你仔细想想，还真就是这么回事。 送火箭上天是一家公司的事，但是改造一个国家级的电网基础设施，涉及的利益方、监管方、施工方的协调难度，可能真的比造火箭还大。 当然，我也不想把话说得太绝。美国毕竟有强大的工程技术底子，FERC也在推新的输电规划规则，长远来看也不是完全没希望。 但短期内，至少在五年十年这个尺度上，王坚院士说的没毛病。 说到底，电网这个东西，是一个国家工业能力和制度效率的缩影。 你光看GDP没用，你得看它能不能把电从西边送到东边，能不能让一台变压器三个月到位而不是等四年，这些事，比发射火箭更考验一个国家的”硬功夫”。 参考来源： 谈到美国电网中国白发院士笑了 新浪网美国电网变压器老化，70%超期服役！马斯克警告：后年将面临全国性缺电美国变压器行业专题报告：供需失衡，国内厂商迎历史性机遇- 大数跨境电力“隐形心脏”告急！揭秘美国AI热潮最大瓶颈之一：变压器12周VS100周：中国变压器如何碾压欧美供应链Southwest Power Pool to develop 765-kV regional transmission ‘backbone’ 送礼物 还没有人送礼物，鼓励一下作者吧 |
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王院士一开始说的的确有不妥的地方，比如变压器制造业都在中国，就不完全对，因为至少路德维卡和纽伦堡就分别有西塔其ABB和西门子的变压器厂嘛，还有乌克兰的扎波罗什，也是具备特高压生产能力的，当然现在后者可能都被打烂了，挺可惜的，毕竟最早我国的变压器产业，主要是沈变的很多人都是从乌克兰实习回来的。不过现在除了乌克兰以外，西塔其在重庆，西门子在广州都有变压器厂，而且也承担了相当一部分的特高压变压器生产业务。其实不光是变压器，还有厦门西塔其，杭州西门子，西安西塔其，都是电力装备相关的制造业在中国的布局情况。 对变压器我应该比国内大部分的人都清楚一点，特别是比知乎上的大部分人都更清楚一点。 特高压交流变，油纸的套管没听说卡了，硅钢片首钢和宝钢19年前后也造了，绕组更不会卡，但是纤维类的纸板和绝缘件的确要进口，核心是国内大的造纸厂看不上用量，而且成型件的技术难度是有。不过你说完全没有也不对，兴启和英中都造过，也能用，至少目前敞开的出线装置国内是可以自主化的。还有分接开关，这个最近也国产化了，现在唯一真的依赖进口是油枕里面那个胶囊，还是西门子的，不过前两年也听说有人在造了，估计要不了多长时间也就有了。 换流变，网侧套管和交流变差不多，阀侧套管的确都是HSP和西塔起ABB的，但是你都知道GOE了那你难道不知道西塔奇的套管出过多少次事了吗？而且至少和新，西套都有了，哦对，还有一个号称自己是国企的传奇也能造。当然了，这里面用的基础材料还是依赖进口的，最突出的还是皱纹纸和纸板这些纤维成型件，根本原因也是一样的，皱纹纸用在纸箱、卫生纸的用量远大于电网，造纸厂根本看不上。另外因为特高压装备的特殊需求，要造好用的皱纹纸就得上新产线，投入产出比没法算，所以就没有很好的解决。 除了变压器，断路器也是个核心设备，目前全球多少产能在国内我不好说，但除了巴西美丽山和三哥的几条特高压，估计就都是我国了，也就是说保守估计超过90%都在我国。当然，也还是有几个小东西要进口，比如陶瓷、环氧、橡胶圈还有触指，最后这个也是套管里要用的，但其实史陶比尔在杭州有工厂，这东西用量也不大，所以之前也一直没啥动力去做。 剩下来什么避雷器、电容器、电抗器、绝缘子也就是一些聚丙烯、聚酰亚胺和陶瓷基础材料有些需要进口，不过根本原因还是用量太小，研发投入产出比太低，而且缺少产线的积累导致工艺参数把握的不好 哦对，还有个电缆的事，这个确实是最后一个整体都面临卡的，主要还是基础材料上面国内的化工不行 除了装备之外，IGBT IGCT 碳化硅，氮化镓这些功率半导体国内也都基本有了，问题主要是良率不如国外的，但是IGBT的进步很明显，从20年完全没有全部用英飞凌等进口的IGBT，到现在中车已经开始批量应用也就是4年多，说明只要是真的开始研究，特别是成熟批量化应用的工业产品国内不太可能真的被卡，恰好电网领域就是这样。 所以最后算下来，真的被卡的还是一些芯片、功率半导体，哦对，还有多物理场仿真和matlab、simulink、PSCAD、RTLAB，这些东西是真的卡。特别是多物理场仿真，comsol其实从创立到现在也没太长时间，大规模推广我记得是16年才开始的，现在10年了已经完全是一款成熟的商业软件，国内同步启动的应该很多，但是目前使用率还是极其低迷。另外还有，德仪的tina也很能说明问题，我记得大概是12年左右TI作为一个小插件的形式推出的，当时还就是基本的电容电感电阻电路里加一些模拟电子电路的功能，能够看波形；但是现在呢？TINA越做越好，同期启动的这些spice电路仿真软件里面国产的质量和应用情况恐怕不用我多说了吧。 当然了，你说中国卡不卡国外脖子，这也是想多了。电网装备是个挺完全市场化的地方，国内的中电装备、特变还有思源、白云四家各有所长；国外的西门子、西塔其ABB还有GE也都有各自擅长的，每个国家也有一些自己的装备企业，比如法国的阿海珐（我忘了电网部门卖了没），西班牙有一个电抗器厂，俄罗斯也有自己的成套装备企业。不过你要说供货能力，那国内还的确是世界范围内最大的了。 |
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首先，特高压这块，国内公司确实已崛起，尤其是特变电工，中国西电这些公司，把整条产业链控制在手上，这也是很多人骄傲中国特高压输电世界领先的底气所在。 这个行业的传统老师傅是ABB、西门子，十多年前，通过转让800kV直流变压器技术、建立合资公司的方式进入中国市场https://article.cechina.cn/10/0401/10/20100401102122.htm" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[1]，这就是中国公司技术发展起来的根本原因———产业转移。这帮老师傅里，GE押注在中国西电，通过技术注入合资公司曾成为第二大股东（第一大股东是央企中国电气装备集团），加强了中国西电的技术水平，并通过这种方式分享了中国特高压技术的发展红利。这些年里，全世界唯一只有中国有条件建特高压，这帮公司的技术不卖给中国，它们也找不到买家，这就跟高铁、盾构机等发展史是一样，过去中国市场是唯一或者是最大市场，这种客观条件，反而变成了买方市场，中国拿着充裕的资金，面对几间西方公司，二桃杀三士。 因此，中国特高压技术发展，本身就是全球化共赢的一个典型案例：西方公司有创新有技术，中国有需求，通过植入技术，帮助中国实现了大规模的特高压建设，并从中分享了发展红利，而中国公司在这个过程中，不断汲取技术，绝大部份技术实现了自主。 但我们的媒体传播过程中，往往会隐掉西方公司的影子，更多强调自身的奋斗，然后变成赢学的一种：看，我们中国有能力做特高压，其他国家都没有。院士也是人，对非本学科的东西，如果不认真考究其新闻的真假，很容易偏听偏信。 其次，近来确实很多美国科技大佬公开在媒体前表示美国电力存在各种问题，所以未来AI竞争会输给中国———有人只从中看到中国一直赢，然而，这些话不是无的放矢，美国这种国家，要把社会各个持份者拧成一股力量去做事，就要制造危机感，科技大佬们这些话并不是说给中国人听的，而是说给美国各界听，要行动了。 很多人喜欢用中国的国情去代入到美国，认为美国要增加电力供应，也该像中国一样，国家出手，建设各种大型工程，包括特高压。但现实是，美国政府通过政策松绑，鼓励科技巨头绕过老化的公用电网，去自建电厂。今年初，白宫把一帮科技巨头叫过去，要企业自行承担AI数据中心的新增用电成本，并不得因此推高普通居民的电价。https://baijiahao.baidu.com/s?id=1857986511400376694&wfr=spider&for=pc" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[2] 美国科技巨头最不缺的就是钱，有什么办法能快速解决电力供应问题？最快的解决路径就是通过购买燃气轮机自建电厂去发电。中国很多大型发电厂，用的都是西门子，三菱重工和GE公司的燃气轮机，这三家合计占了中国市场80%的份额，中国公司这方面技术跟西方差距还很大。前几年自研的太行110，已经投入使用，只有110兆瓦左右。据说中国重燃目前也做出了300兆瓦的F级机器，并有了样机。而西门子、三菱重工和GE等西方巨头重型燃气轮机最大已在500-600兆瓦级。因此，美国科技巨头为了自建电厂，已经将西门子，GE和三菱重工的货都扫光了，订单都排到几年后。https://baijiahao.baidu.com/s?id=1857999282738999657&wfr=spider&for=pc" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[3] 从短期看，燃气轮机这种神器，可以让科技巨头们跳过电网审批周期，就近在数据中心附近匹配起发电厂，先让算力跑起来。但长远来看，还要自建核电站，保证电力进一步充裕。因此包括谷歌、亚马逊在内的公司，已经开始着手规划建设小型核电站，通过跟美国核电技术公司合作，期望在几年后进一步解决电力供应问题。这个路径更像是一个赌注，因为面临着监管和环评等问题，而且小型核电站用到的小型模块化反应堆（SMR），目前仍处于研发阶段，全球没有一个建成投产的商用先例。如果一旦证明路线可行，美国体制独有的创新活力将会被激发：你能想象在中国全有一座由私企主导建设的核电站？但在美国就有这种可能，目前TerraPower怀俄明州小型核电站项目刚获建设许可https://baijiahao.baidu.com/s?id=1858803962109636269&wfr=spider&for=pc" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[4]，预计2030年完工。TerraPower这间公司，正是由比尔·盖茨创立并获其投资，核心技术合作者中也有GE这样的巨头。另外，Meta也与TerraPower达成协议将购买其电力。但自建小型核电站并非没有风险，这将是世界第一个使用小型模块化反应堆（SMR）的核电站，技术不一定成熟，将来能否通过审核，获得运行许可仍然存在变数。 如果说美国科技巨头自建电厂解决的是“单点”，那么解决“联网”的是几个大型电网公司高达750亿美元的电网投资。比较有趣的是，这批投资要建设的也不是特高压，而是超高压 (EHV)，这种选择是非常现实的：1、超高压在美国成熟可靠，可以直接使用，不需要为了建设特高压，面临一些“美国有技术，但工程落地难”的产业陷阱。2、与中国电网100%由政府主导不一样，美国零零碎碎的电网，同时存在几百家独立的电力公司，并不需要一定上特高压，硬上也没有意义。 因此，王坚院士觉得“高压电传输，美国是不会有的”“变压器的制造业都在中国”“美国想要解决电的问题，比马斯克把东西送到太空还要难”，是不是他想的那样，诸位应当有了自己的判断。 中国用了20年，靠国家主导，建成了全球规模最大的特高压网络，并还在不断投资电力。而美国打算用其体制优势，激发科技巨头的活力，试图用5-10年，依靠资本驱动，解决AI时代的电力危机。 参考^ABB布局重庆 分羹国内特高压蛋糕 https://article.cechina.cn/10/0401/10/20100401102122.htm^电价攀升惹民怨 特朗普要求美国科技公司承诺自掏腰包建设AI数据中心 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1857986511400376694&wfr=spider&for=pc^工业机械巨兽订单排到2030年，中国燃气轮机企业迎超级红利 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1857999282738999657&wfr=spider&for=pc^比尔盖茨创办的核能公司TerraPower获美国小型核电站建设许可 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1858803962109636269&wfr=spider&for=pc |
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对变压器我应该比知乎上绝大多数人都清楚一点，变压器世界上做的最好的是abb（现在叫日立能源）和西门子，没有什么好质疑的。 国内的特高压换流变有两条技术路线，一条是abb技术路线，一条是西门子技术路线，高低端换流变一般这两个厂家做高端换流变，国内厂家做低端换流变。 特高压变压器其实只有几个技术难点，一个是高压套管，abb的GOE套管基本上是国内所有特高压变压器的标配，目前只有沈阳和新开始做国产的，第二个是各类绝缘件，目前特高压变压器里面关键绝缘件大多都是瑞士魏德曼的。 至于220千伏及以下变压器，可以这样说，是个国家都能做，价格杀得血流成河。 其实最让我看不懂的是变压器制造的自动化程度之低，非标程度之高以及由此带来的各类质量问题。 当然，不仅仅局限高压系统，中低压系统也一样，各地的医院，地铁和机场这类高可靠性供电单位你们如果能进配电室会发现10千伏开关柜大部分也是abb和西门子的，甚至380伏出线开关也大部分是合资的。 ========== 有人在问上面这段话和院士的话有什么关系，我只是想实事求是的告诉你们，咱国家卡不了美国电网的脖子，不用什么都赢，刚刚去查了一下，中国变压器销量只占美国市场的3%-5%，当然，咱国家也曾有一次占领国际市场的好机会，就是前几年abb准备出售电网业务，我问过abb的人，为什么不卖给国网，他说国网公司也想收购，但其他国家那边反垄断通不过，于是最后卖给了日立能源。 |
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要不是刷到过原视频，我真的难以想象，知乎上敢这么断章取义乱扣帽子。 总共就20s的视频，就说了这么几句话，就是问题里那几句。 哪里看出来“我国卡美国电网的脖子”的说法了？ 王坚只是说，美国面临的电网问题，解决不了。变压器制造业在中国，就是一个事实。不是中国卡美国脖子，而是美国自己就是没有。中国又不是不卖，也没有禁售，问题是这种大规模基础设施建设的需求，你指望一个太平洋对岸的国家供应么？ 谁卡了美国电网的脖子？是美国自己。 所以他的结论更没问题：马斯克在地上建电网，真的比到太空建更难。 你以为马斯克提出去太空建4GW的数据中心是为啥？因为他在地面建了之后，还要自己配发电机……发电机还不够用。 看得出，借这个题，嘲笑或者抨击王坚院士的，要么对当前中美电力需求的前因后果一窍不通，要么就是解题发挥，说了一大通什么乱糟糟的话，就好像扣实了王坚院士不学无术——看起来更像是有什么情绪要发泄，而不是讨论问题。 |
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