美国AI数据中心踩刹车，电池企业的机会来了

封面｜NVIDIA

作者｜陈尧

编辑｜韩永昌

在美国建一座AI数据中心，可能比建一座核电站都难。

今年3月，盖洛普一份调查显示，71%的美国人反对在自家社区附近建AI数据中心，其中48%是“强烈反对”。作为参照，反对在家门口建核电站的人只有53%。

这种对AI数据中心的抗拒，甚至直接影响到了美国中期选举的地方投票。

11月3日，美国民主党赢得中期选举，夺回参众两院控制权。在当天举行的41项涉及数据中心的地方投票提案中，有40项提案最终倾向对数据中心发展施加限制。

据高盛估算，民主党胜选后可能进一步收紧数据中心监管的州，合计约占全美数据中心规划产能的45%，其中仅得州一州就占约26.7%。

美国人不是不愿意使用AI，但他们不能接受的是，为了科技公司的AI竞赛，自己却要承担更高的电费，还要承受电力资源被挤占的代价。

美国电网本就老旧。2025年，美国土木工程师学会（ASCE）将全美能源基础设施评为“D+”级，指出许多设施已经接近使用寿命终点。

而能源基础设施较好的地方基本都在居民区，当大量高耗能的AI数据中心接入同一片区域，原本就不宽裕的电力供应，自然会受到更大压力。

美国东部的PJM电力市场就是一个典型例子。

PJM是美国最大的区域电力调度和批发市场运营商之一，覆盖13个州及华盛顿特区，服务约6700万人。

全球数据中心最密集的地区之一，就位于PJM的管辖范围内的弗吉尼亚州北部劳登县。微软、谷歌、Meta、亚马逊AWS等科技巨头都在这里集中布局，形成了业内知名的数据中心走廊。

随着AI数据中心集中接入，PJM的电力供应压力不断增加。为了保证三年后的用电高峰有足够的电力可用，PJM每年都会提前举行容量拍卖，向发电企业购买未来的供电保障。

但随着电力需求持续增长，容量拍卖价格也一路飙升，从24/25年的每兆瓦每天28.92美元，上涨至320美元以上。

根据PJM独立市场监管机构的测算，最近的4场拍卖，数据中心需求增长推高的容量成本约为294亿美元，占相关容量采购总额的近一半。摊到PJM服务的6700万人身上，四年平均每人将多承担约440美元。

当AI数据中心带来的电力需求，最终转化成居民账单上的数字，反对声浪自然会越来越大。

从去年7月特朗普签署《赢得竞赛：美国AI行动计划》，为AIDC扩产一路开绿灯，到今年11月，美国多个地方通过限制数据中心发展的投票提案。这一波AIDC的扩建潮，仅仅持续了15个月。

01 暂缓数据中心后，AIDC的电池需求反而更大了

尽管政策转向，但从美国政府近期的政策和实际行动来看，限制数据中心建设，并不等于要放弃AIDC。

真正需要解决的问题，是AI数据中心快速扩张与当地电力基础设施之间的矛盾。

以得州为例，共和党州长阿博特今年6月就提出，数据中心必须全额承担为其供电所需的电力基础设施成本，不能只增加当地的用电需求，还要带来新增电力供应。

8月3日，阿博特又要求暂停推进相关数据中心的电网接入申请，对项目进行全面审查。除了用电规模，审查重点还包括企业是否计划自建发电设施，以及如何减少对公共电网的依赖。

同样的，俄亥俄新州长的竞选主张里，也没有全盘否定AIDC，而是提出了三个要求：承担全部水电、电网配套成本；建设、运维必须使用工会劳工；自建电源，证明不会推高本地电价、冲击电网可靠性。

这几项政策的共同点，并不是简单禁止AI数据中心，而是要求科技企业承担更多能源供应责任。

因为对美国的AIDC建设而言，真正的瓶颈早已不只是审批，而是电力供应和并网。

据阿博特披露，得州电网积压的接入申请达到474GW，其中90%来自数据中心。全美并网队列中等待接入的规划容量，在2026年中也已超过2200GW，远超美国约1400GW的全部已装机容量。

并网难不仅体现在申请数量上，也体现在等待时间上。PJM数据显示，一个2025年投入运营的AI基础设施项目，平均花了三年多才拿到并网服务协议，又等了四年才真正通电，全周期超过七年。

谷歌能源高管在2026年初也表示，美国部分地区的并网等待时间已经超过十年。

在电网扩容跟不上数据中心建设速度的情况下，美国政府希望改变过去由公共电网兜底的模式，让科技企业自己解决新增电力供应问题。

具体的解决办法，美国能源部今年6月就专门提出过了，可以通过微电网为大型数据中心供电，利用现场发电和储能系统，减少对传统输配电网扩建进度的依赖。

微电网既可以在等待正式并网期间作为过渡电源，也可以在并网后继续承担供电调节和电网支撑功能。

对于AIDC而言，这意味着供电方案需要发生变化。过去主要依赖公共电网，再通过UPS等设备提供备用电力；未来则可能需要在数据中心园区内部配置更多发电、储能和能源管理设施，形成表后供电、离网或微电网系统。

其中，长时储能的作用尤其重要。它不仅要在电网故障时提供持续供电，还要配合现场发电设施平衡负荷，在电力供应紧张时减少从公共电网取电，必要时还可以向电网反送电。

从这个角度看，短期内政策收紧可能导致部分AIDC项目审批和并网延期，进而影响电池订单的交付节奏。

但从长期来看，数据中心对电力供应的要求并没有降低，随着科技企业承担更多能源供应责任，自建能源系统也将带来新的储能需求。

不过，对于电池企业而言，更值得关注的问题在于，AIDC究竟需要什么样的电池？

02 AIDC到底需要什么电池？

2023年之后的AI大模型爆发，让AIDC成为电池行业争相布局的新市场。

但满打满算，AIDC对电池的探索至今也只有短短三年多，整个行业其实仍在摸索适合AI算力需求的电源架构。

目前，行业仍在用“AIDC备电”来概括AI数据中心对电池的需求，这主要是因为在传统的数据中心里，电池的核心作用是在电网断电后，为服务器争取切换到柴油发电机等备用电源的时间。

但AIDC不同。GPU集群的功率变化更加剧烈，它会在极短时间内在30%空载与100%满载之间快速切换，就像一辆一直急加速、急减速的网约车，谁坐上都得晕车。

一次功率扰动，就可能造成电压波动，影响服务器运行稳定性，甚至触发保护机制，导致计算任务中断。

因此，电池的作用不再只是断电后的应急备份，还要参与日常供电调节，平抑负载波动，维持数据中心乃至社区电网的稳定运行，避免挤占居民用电资源。

显然，“备电”一词已经不足以概括电池在AIDC中的作用。

按照AIDC电力系统中的位置和功能划分，AIDC对电池的需求主要包括四类：CBU超级电容、BBU高功率电芯、UPS备用电源，以及BESS大型储能系统。

最靠近服务器端的是CBU（Capacitor Backup Unit），即电容备用单元，这一领域几乎没有企业使用锂离子电池，因为它就部署在距离GPU几十厘米的位置上，一旦热失控起火，可能损毁价值数亿元的算力设备。

因此，目前CBU主要采用超级电容，它的作用也很简单，就是应对GPU瞬间的功率变化。当GPU突然提高负载、用电量大幅增加时，超级电容可以迅速放电，补上瞬时功率缺口。

这也是超级电容的优势，充放电速度快、循环寿命长，不用频繁更换。但它也有缺点，由于是物理吸附储能，备电时间只有几秒到几十秒，无法承担长时间备电需求。

再往外一层是BBU（Battery Backup Unit），即电池备份单元。它通常也部署在服务器机柜内部，但相比 CBU 超级电容，距离GPU更远。其作用主要是备电，如果服务器有电源异常，可以快速切换到 BBU来供电。

这就要求BBU电芯的功率密度需要尽可能提升，才能满足服务器短时间内的大功率供电需求；同时由于机柜内部空间狭小，所以电芯也必须要尽可能的紧凑，少占据空间。

能满足这样的需求的电芯，全极耳的圆柱电池是一个。

目前，高功率三元小圆柱是BBU的主要技术路线，但同时磷酸铁锂小圆柱也在加快导入。

两种路线各有侧重：三元电池在能量密度和低温性能方面具有优势，磷酸铁锂则在热稳定性和安全性方面更具优势。随着数据中心对运行安全的要求提高，磷酸铁锂也开始获得更多关注。

第三类是传统的UPS（Uninterruptible Power Supply），即不间断电源。通常集中布置在机房，远离服务器机柜与GPU，距离 GPU 可达数米至数十米。功能与BBU类似，但供电时间更长。

过去UPS备电大量采用铅酸电池，如今正在向方形磷酸铁锂电池切换，以获得更长的使用寿命、更高的能量密度和更小的占地面积。

最后一类是BESS（Battery Energy Storage System），也就是电池储能系统，一般部署在数据中心园区独立的储能机房，距离 GPU 可达上百米甚至更远。

与BBU和传统UPS主要解决设备断电后的短时供电不同，BESS的应用范围更广，既可以在电网故障时提供更长时间的电力支撑，也可以在正常运行时参与削峰填谷、平滑负荷和电网调节。

尤其是在表后供电、离网和微电网场景下，BESS不再只是备用电源，而是数据中心供电系统的重要组成部分。

目前，磷酸铁锂仍然是BESS的主要技术路线。但随着储能时长和安全要求提高，钠离子电池、液流电池等技术也开始进入AIDC长时储能的讨论范围。

不过，这些技术最终能否进入数据中心，仍要看储能时长、功率要求、运行环境和全生命周期成本。

以上四类电池并不是相互独立的，而是共同构成AIDC的多层级供电保障体系，分别承担瞬时功率响应、短时备电和长时供电等任务。

随着AIDC电源架构不断优化，电池的部署方式也在发生变化。

比如在800V高压直流等新型供电架构下，过去集中由UPS承担的备电需求，正在向服务器机柜侧的BBU和园区级大型储能系统转移。

按照GGII的预测，2030年，AIDC的电池规模将达到300GWh，其市场规模相当于500万辆新能源车，其中大型储能占比将达到87%，BBU占5%；传统UPS将降至8%。

对于电池企业而言，这种产品路线的不确定性，既是风险，也是机遇。

未来三年，很可能是数据中心电源架构和供应关系逐渐定型的关键窗口。一旦主流架构确定、核心供应商进入主供序列，后来者再想参与下一代产品的联合设计，难度就会大得多。

目前，日韩电池企业已经加紧将闲置的动力电池产能转向AIDC市场。

除了继续发挥在三元圆柱电池领域的积累，LG新能源、三星SDI、SK On近期还相继推出此前布局较少的磷酸铁锂电池产品，进一步拓展不同AIDC场景下的电池应用。

国内电池企业的布局则更加多元。

宁德时代今年以来先后投资中恒电气和世纪互联，分别切入数据中心供电设备和算力基础设施运营领域。

今年6月，宁德时代还直接参与了DeepSeek的A轮融资，为第二大投资方。

远景则选择从电芯延伸到整个能源系统，直接提供AIDC一体化能源解决方案。今年11月，远景乌兰察布星河基地的一体化800V高压直流供电系统实现端到端贯通，并投入商业化运行。

亿纬锂能除了推出相关产品，还通过长期供货协议切入AIDC储能市场，一口气与正加速进入AIDC市场的Fluence签下了5年206GWh的供货框架协议。

甚至一些新兴电池企业也在寻找细分市场机会。比如专注于全极耳圆柱电池的睿恩新能源，就推出了两款面向AI算力中心备用电源场景的新品。

显然，面对AIDC这一蓝海市场，任何电池企业都不愿错过，新的竞争也要开始了。