AI基礎設施的持續擴張對能源供應提出了更高要求。然而，北美超過一半的地區在未來五到十年內面臨能源短缺的重大風險，主要原因包括數據中心用電需求激增、電氣化去碳化進程加快以及工業規模擴大。儘管目前已有多項擴大發電容量的舉措在推進中，但這些努力的推進節奏能否滿足未來能源需求，仍存在較大的不確定性。尤其是在關鍵電氣設備的採購環節，供應鏈脆弱性正在成為制約AI能源供給的重要瓶頸。
關鍵發現
研究人員系統梳理了AI數據中心運營所需的核心電氣設備，並對表前（FTM）、表後（BTM）及離網（通常稱為橋接電源，BP）三類供電項目的供應鏈脆弱性進行了評估，進而分析了這些脆弱性對美國電網在2030年前滿足AI用電需求能力的影響。
值得注意的是，部分設備（如天然氣輪機）在FTM裝置和離網橋接電源裝置中均有需求，這意味著數據中心無法僅靠轉向離網方式來規避供應鏈約束。
基於綜合供應鏈脆弱性評分，研究人員發現：在2025年的FTM裝置中，蒸汽輪機、地熱生產井以及導線與電纜是最為脆弱的設備類型；電池技術及化學體系同樣呈現出較高的脆弱性。在BTM側，備用電源組件在2025年的供應鏈脆弱性排名中高度集中於前列。
研究還發現，不同設備在不同時期面臨的供應鏈脆弱性來源存在顯著差異，這意味著有效的供應鏈韌性策略必須針對每類設備的具體脆弱性特徵進行定製化設計。例如，汽輪發電機的脆弱性主要源於市場集中度過高，而變壓器的主要脆弱性則來自需求量的劇烈波動。
量化影響
FTM組件（天然氣發電、儲能、變壓器）的供應鏈風險，有可能導致2030年可用淨容量相較於基準情景（即天然氣輪機、電池和變壓器採購不出現額外延誤）下降約7%至31%。
BTM組件（電池）的供應鏈風險，則有可能導致2030年可用淨容量相較於基準情景（即BTM電池採購不出現額外延誤）下降約8%。
政策建議
針對上述風險，報告提出以下政策建議：
美國能源部應建立決策框架，依據供應鏈脆弱性的實際觀測情況，採取相應比例的政策應對措施。
美國政府應優先對發電系統實施供應鏈政策干預，因為相較於輸電環節，發電系統的供應鏈脆弱性更為突出，且對所有供電方案均具有關鍵性影響。
美國國際貿易委員會與美國海關及邊境保護局應協同合作，將相關協調關稅稅則編號及B表編碼細化至十位數級別，以提升脆弱性組件的貿易數據顆粒度。
美國證券交易委員會與美國國土安全部應牽頭推動與公用事業企業、生產商及政府合作方的協商機制，構建統一的供應鏈風險語言體系與資訊共享機制，同時在新增報告要求的潛在負擔與提升決策洞察力的預期收益之間尋求合理平衡。
美國能源部與聯邦能源監管委員會應與公用事業企業及數據中心等大型用電方協調配合，識別並儲備最關鍵的電網組件。通過建立透明的遴選程序和成本回收機制，確保這些戰略儲備在提升系統韌性的同時，也具備經濟可持續性。
Q&A
Q1：AI數據中心的供應鏈脆弱性主要體現在哪些設備上？
A：根據綜合供應鏈脆弱性評分，2025年FTM裝置中最脆弱的設備包括蒸汽輪機、地熱生產井以及導線與電纜，電池技術的脆弱性也較高。BTM側的備用電源組件同樣高度集中於脆弱性排名前列。不同設備的脆弱性來源不同，例如汽輪發電機主要受市場集中度影響，變壓器則主要受需求量波動影響。
Q2：供應鏈問題會對2030年美國電網的AI供電能力造成多大影響？
A：影響較為顯著。FTM組件（天然氣發電、儲能、變壓器）的供應鏈風險可能導致2030年可用淨容量下降約7%至31%；BTM組件（電池）的供應鏈風險則可能導致可用淨容量額外下降約8%。兩者疊加，對美國電網滿足AI用電需求的能力構成實質性威脅。
Q3：數據中心轉向離網供電能否解決供應鏈瓶頸問題？
A：不能完全解決。研究發現，天然氣輪機等關鍵設備在表前裝置和離網橋接電源裝置中均有需求，這意味著即便數據中心轉向離網運營，同樣面臨相同的設備供應鏈約束，無法通過離網方式徹底規避供應鏈短缺風險。
