2026.09.24 | AC | Power | xAI DC Power (3): SOFC & Turbines
原标题:xAI数据中心电力供应分析(3)—SOFC考虑及燃气轮机供应
摘要
以下观点来自行业专家:
- 德州的项目与Colossus 1、2、3期是完全独立的。Colossus所在区域的理论最大容量可达15吉瓦。
- 目前对Bloom Energy的技术抱有兴趣,主要因为其燃料电池技术。
- 自产燃气轮机叶片的核心目的是为了缩短交付周期。
- 关于X.AI在2027年底实现十几吉瓦算力目标的规划,是仅依靠孟菲斯的Colossus项目即可完成,还是需要启动位于德州的新建项目?
德州的项目与Colossus 1、2、3期是完全独立的。Colossus所在区域的理论最大容量可达15吉瓦,但出于对当地自然灾害风险的考量,不会将所有设施集中于一处。因此,Colossus
- 2、3期的规划容量是10到12吉瓦,剩余的目标容量将由德州的新项目来满足。
- 为何压缩机会成为一个特别关注并考虑自研的部件?
压缩机是关键部件,不仅用于数据中心的散热系统,也广泛应用于特斯拉的汽车产品。如果SpaceX能够自主设计和生产压缩机,将能有效控制成本,并确保供应链的稳定。更长远来看,计划于2028年将特斯拉的Optimus机器人送上月球时,其在极端温度环 境下的运行也需要依赖高性能的压缩机。因此,掌握压缩机技术具有重要的战略意义。
- 对于数据中心高达10-12GW的电力需求,是否有确定的解决方案?电力供应问题是否已经解决?
电力问题在很早之前就已解决。借鉴了Starlink项目在电力供应方面的经验,当时已认识到其巨大的电力需求,因此公司对电力问题早有准备,目前不存在大的障碍,主要考虑的是如何节省月度运营开支。现阶段地面电力供应主要依靠大型燃气轮机。
- 公司在电力解决方案中是否考虑了核能,例如Fermi项目?该项目对数据中心和TeraFab的供电有何影响?
核能是备选方案之一。如果Fermi项目无法按计划推进,公司将依赖燃气轮机作为备用。Fermi项目主要影响德州数据中心的发展,但公司已有备用计划。若该项目的电力无法供给数据中心,也可以转而供给TeraFab项目。
- xAI是否正在评估Bloom Energy的燃料电池技术作为TeraFab项目的电力解决方案?具体考虑的是其发电还是制氢储能功能?
目前对Bloom Energy的技术抱有兴趣,主要因为其燃料电池技术。TeraFab项目的电力问题比数据中心更为严峻,因此正在研究Bloom Energy的解决方案。同时在评估其两种技术路径:利用天然气发电,以及利用光伏等可再生能源电力进行电解水制氢和储能。这两种路径都在考虑范围之内。
- 关于TeraFab项目的电力基础设施,目前最新的进展是什么?
根据2026年9月的会议,公司需要在2027年1月前提交一份关于TeraFab电力基础设施的提案。该提案需明确采用何种技术方案来解决电力传输问题。目前,工程基建和施工部门正在评估项目所需的总电力负荷,初步估计仅设备用电就可能超过15GW。在 确定具体采购方案前,还需要进行成本核算并争取价格折扣。
- 如何看待与Bloom Energy合作的潜在挑战?
一个主要的担忧在于Bloom Energy的采购模式。他们采用的是“准时制生产”(Just-in-Time)模式,即收到货物后立刻投入生产线,而不是像xAI一样进行大规模采购(例如一次性采购10-20GW的量)并作为库存备用。这种模式可能是出于其财务和资金控制的考量,但可能会对供应链的稳定性带来风险。
- Bloom Energy在欧洲的产能扩张是否可能为其美国客户提供额外的供应?
Bloom Energy在欧洲的产能主要是为了服务欧洲本地客户。即使欧洲工厂有剩余产能,是否会调配给美国市场尚不确定。不过,该公司的产能爬坡速度很快,只要有场地,一年内便可将产能翻倍(例如从2GW提升至4GW)。其供应链,特别是位于东亚的供应链,具有很强的弹性,能够快速响应增产需求。其在美国的生产环节更多是模块化的总装,因此建设周期较短。
- 在数据中心建设过程中,如果采购需求临时发生变化,例如从20家供应商增加到40家,这是否会显著延长生产和交付周期?
供应商通常不会在北美保留库存,因此缺乏弹性。目前交付周期(lead time)确实很紧张,大约需要一年。例如,现在是2026年9月,下单后预计要到2027年10月才能交付。部分客户为了确保供应,会选择提前支付全款或部分款项以锁定订单,即使其实际的现场安装可能在一年或两年之后。从供应商(如Bloom)的角度看,这些货物已经售出,只是暂时存放在其场地,等待未来交付安装。
- 相较于其他公司,SpaceX在数据中心建设中似乎对电力供应问题并不特别担忧,其背后的原因是什么?
对电力供应的担忧程度因公司而异。例如,微软的数据中心规模不如谷歌,其早期的电力需求也相对较小。SpaceX之所以不担心电力问题,是因为很早就锁定了电力资源。
- 在数据中心建设方面,除了电力供应,公司在施工承包模式上与其他公司有何不同,以及如何实现项目加速和成本控制?
在施工建设方面,倾向于内部化管理。例如,即使是管道铺设这类工作,也由团队执行。未来的新项目,如计划于2028年建设的Starship发射台,也将由内部人员负责。当需要外部资源时,公司会聘请外部人员并将其整合为内部员工来完成特定任务。因此,公 司会使用分包商,但这些通常是短期合作,而非长期合作关系。
这种模式下,公司自身扮演了总承包商(general contractor)的角色,直接管理下属的众多分包商。相较于微软等公司聘请外部总包来负责整个数据中心建设的模式,这种自营总包的模式赋予了公司更高的调整灵活性和对流程的更强控制力,从而可能实现更快的项目速度和更低的成本。不过,对于起重机、卡车等重型设备,公司会选择租赁,因为这样更具成本效益。
此外,公司在很多方面都实现了内部控制,例如拥有安保团队,减少了对外部机构的依赖,从而实现对公司运营的全面管理。
- XAI、SpaceX和特斯拉这三家公司在采购和供应链方面是独立运作还是共享资源?具体而言,XAI和SpaceX的采购团队是如何组织的,特斯拉在电力、液冷及供应链方面的优势是否能被共享?
各公司的采购和供应链利益并不共享,特斯拉和SpaceX是独立运营的实体。
在SpaceX内部,采购根据不同的业务部门进行划分。Starlink部门拥有独立的采购团队,其采购方式与其他部门有所不同。该团队早期成员多来自微软,曾采用“准时制生产”(Just-in-Time)模式。大约四五年前,为应对通货膨胀,策略转变 为提前采购三至四年的物料以降低成本。
火箭业务方面,采购团队也按专业领域细分,例如推进系统和箭体结构各有专门的采购部门。而所有业务部门的电子元件采购则由一个统一的团队负责,因为无论是Starlink、Starship还是XAI,其电子元件供应商高度重合,例如PCB供应商仅有少数 几家,因此无需设立多个团队。
目前,Starship的航空电子设备和XAI的电子元件采购是合并进行的,Starlink的电子物料也一同采购。至于特斯拉,在PCB以及电容、二极管等小型无源/有源器件方面,会与SpaceX及XAI进行联合采购,但在采购时会使用各自的公司名义 下单,以便于处理不同交付地点等事宜。
- 对于Colossus 1数据中心120天、Colossus 2数据中心90天的上线速度,远超行业普遍两年以上的建设周期,这种高速建设模式是否可持续?其中哪些是结构性优势,哪些是基于特定项目(如棕地项目)的个案情况?未来是否可以预期维持
这种领先行业一倍以上的建设速度?
这种高速建设模式是可持续的,其核心在于详尽的规划路线图。采用甘特图(Gantt chart)进行项目管理,该图表详细列出了每个Gigawatt数据中心建设所需的物料清单(Bill of Materials),并为每个星期设定了明确的目标。例如,对于冷却器这类外部设备,会精确规划其安装所需的六周时间,并提前考虑交付周期。
xAI的项目推进节奏是经过精心安排的,并与财务报告的周期相协调。不会在某个季度初(如4月)就宣布完成全年目标(如十几个Gigawatt),而是采取分阶段披露进展的策略,以确保每个报告期都有实质性的成果可以公布。
在技术选型方面,会评估供应商每年推出的新技术(如升级版的冷却器),但决策会综合考量成本与效率。新产品虽然效率更高,但价格也可能更昂贵,需要权衡是否要为了提升效率而牺牲预算。不过,进行此类技术升级的可能性相对较小。数据中心的功能相对固定,GP U等核心部件安装后,在未来十年内基本不会变动,因此引入尖端技术的边际效益有限。
但对于未来的Terafab项目,效率将是首要考虑因素。Terafab将作为未来所有特斯拉产品的半导体核心,因此其电力效率至关重要。届时,从设备选型、维护策略、可靠性到备品备件管理,所有环节都将围绕最高效率进行规划。
- 关于目前已确保6个Gigawatt、目标在10月份确保10个Gigawatt的产能规划,这是否主要取决于设备的到位情况,而与基础设施(如电力供应、土地、建设)无关?
是的,该产能规划主要取决于设备情况。电力供应、建筑施工等基础设施方面无需担忧。数据中心的建筑建设本身就需要电力,这部分成本已经计入预算,因此电力供应不会成为制约因素。
- 在储能方案选择上,为何没有采用特斯拉的Megapack?
曾对是否采用特斯拉的Megapack方案进行过评估。不选择该方案并非因为其产品性能不佳,主要考量在于其占地面积过大。具体而言,部署400个Megapack单元会占用大量土地,而这片土地本可以用于建设另一座数据中心。此外,考虑到两家公司的关系 ,直接向特斯拉采购对其业务的帮助也相对有限,这与SpaceX采购了近半数CyberTruck的情况有所不同。
- xAI计划自产燃气轮机叶片的战略意图是什么,这如何实现加速18个月交付的目标?这些自产叶片是用于现有设备的维修备件,还是可以直接用于缩短新燃机的交付周期?
自产燃气轮机叶片的核心目的是为了缩短交付周期。具体操作模式是,公司自行生产叶片后,将其转交给GE进行最终的燃气轮机组装。一个完整的燃气轮机包含三种不同形状的叶片,数量需求巨大:前部约需80片,中部约需140至160片,内部最小的则需要300 至400片。GE自身的叶片生产能力是主要瓶颈,其仅有30多台生产设备,而xAI则拥有500至600台。这使得能够持续、大规模地生产。在原材料采购方面,由于采购量比GE大三倍左右,因此成本也更低。但对于压缩机和PCB等GE拥有专有设计且不共享 的部分,无法介入。
- 鉴于自产叶片这类核心部件的验证周期通常长达两三年,如何处理与GE合作中的验证流程问题?此外,公司是如何识别出GE供应链中的瓶颈环节的?
许多通常需要两年验证周期的环节,xAI能够缩短至三个月左右。与GE的合作协议中包含一项条款,即有权在不提前通知的情况下随时访问其生产设施。通过多次实地考察,xAI识别出其供应链中的多个瓶颈,例如叶片生产和压缩机供应。xAI发现GE自身主要负 责组装,许多微小零件均通过外部采购,例如压缩机就是向其他公司购买的。基于这些了解,xAI能够主动协助解决供应链问题,包括帮助GE采购或寻找替代供应商。目前,GE方面已同意在叶片和另一项组件上进行此类合作。
- 除了与GE的深度合作外,是否也采用西门子或三菱的燃气轮机?在供应商选择上有何考量?
确实拥有西门子的燃气轮机,但其规模很小,仅能支持几个兆瓦的电力需求,这些设备是在与合作之前就已购入的。xAI当前不扩大与西门子合作的主要原因有几点:首先,其产品价格过于昂贵;其次,其生产地位于加拿大和欧洲,而非美国本土。考虑到如果从海外大量 进口,未来可能会面临潜在的进口政策风险。虽然从加拿大采购因汇率(美元兑加元约1:1.36)看似有成本优势,但美加关系的不确定性也是一个风险因素。至于欧洲,尽管在2026年4月询价时其价格因汇率因素尚有优势,但到了7月,由于欧元走强,美元相对 贬值,这一成本优势已不复存在。综合考量下,继续与GE合作是更稳妥且经济的选择。