如图1所示,目前业内普遍认为一个普通大型数据中心需要约5000到15000吨铜,一个AI超大规模数据中心需要约5万吨铜,到了2030年全球全球数据中心年耗铜量将达约50万吨。算力竞赛在物理层面是电力竞赛,而电力竞赛在材料层面就是铜的竞赛。为什么要用这么多铜?铝代铜不行吗?
因为AI数据中心内部的特点是——电流极大(尤其GPU机柜),功率密度极高,空间非常紧凑,对可靠性要求极高(全年几乎不停机)……这些都是铝的软肋(导电率是铜的61%,接头处容易形成致密氧化铝薄膜,功率密度、可靠性、散热性和抗蠕变性都不如铜)。
如图2所示,其实真正的用铜大户是电网,据BMI预测,仅全球电网建设2025年用了1252万吨铜,到2030年需要消耗1487万吨纯铜……
诶?不对啊,钢芯铝绞线不是已经开始大规模铺开了吗?怎么还要用这么多铜?
因为超高压和特高压输电上千公里都可以大规模铝代铜,但是我们人类居民用电得把电压降下来啊,此时真正的麻烦来了——城市主网(220kV、110kV),进入城市后,一般每隔十几公里到几十公里会有一座大型变电站,从220kV一级一级降到10kV……在人口密集城市可能5到10公里就有一座110kV变电站。
这些变电站都是高功率密度,对散热和可靠性要求很高的地方,得用铜。
这还没有完,因为真正离居民最近的是10kV➠400V(380/220V)配电变压器,也就是小区门口常见的箱式变电站。
它们覆盖范围很小,城市住宅半径约100到300米,普通城区半径约300到500米,农村半径约500米到2公里,几乎每个小区都会看到一座箱式变电站。
同理,光伏、风电、AI算力中心、储能站、新能源汽车、充电桩等等无数毛细节点,都需要大量铜母线、电缆和变压器,没办法铝代铜。
所以国际能源署(IEA)预测2030年全球需要约3110万吨精铜,比现在增加近400万吨。
#伯爵冷知识# 一栋使用几十年的办公楼拆除后,往往能回收数十吨甚至上百吨铜,纯电动车能回收70到100公斤铜。
这些都是高阶捡瓶子。
