AI 热潮下的铜需求：是机遇还是变数？

自青铜时代跨越至智能纪元，铜再度跃升为投资风口的主角。

逻辑十分直观。数据中心亟需庞大的线缆网络、散热系统及电力支持，这直接转化为对铜的巨大消耗。而人工智能数据中心的需求更是成倍增长。

标普全球市场情报的数据揭示，每兆瓦加密货币数据中心需耗铜 21 吨，相比之下，中国一个人工智能训练中心的用铜量竟高达 47 吨。

全球范围内愈演愈烈的人工智能角逐，势必拉升铜的需求底线。然而，具体增幅几何？

标普全球预估，数据中心及其配套设施的铜消耗量，将从 2025 年的 110 万吨攀升至 2040 年的 250 万吨。

不过，该预测背后潜藏着重重变数。

实际需求或许冲高至 270 万吨，亦可能回落至 170 万吨，这一切取决于多个瞬息万变变量的博弈。

正如《人工智能时代的铜》一书作者所述：“如此巨大的波动区间，深刻揭示了未来挑战的不确定性与宏大尺度。”

交付鸿沟

衡量铜需求的核心变量，在于人工智能数据中心扩张的真实体量。

牛津史密斯学院与金融经纪商 Marex Group 联合发布的研报指出，诸多已宣示的新增人工智能算力，实则多为“虚张声势的产能”。

尽管媒体与市场基于指数级增长的预期对人工智能基础设施进行定价，但现实结局很可能是：“部署进程将受制于延期、不均衡分布及物理条件的约束”。

首要难关在于电网接入。数据中心建设周期通常为 18 至 24 个月，然而 2018 年至 2023 年间，美国平均电网接入等候时长竟达四年之久。

这还是在假定电力供应充裕的前提下。

爱尔兰大兴土木建造数据中心，截至 2021 年，该行业占全国能耗比重已超 20%，致使该国能源系统面临过载风险。

爱尔兰电网运营商曾对新申请实施长达四年的禁令，虽近期解除，却附加了严苛的新条款。

史密斯的研究强调，变压器等核心设备交货周期漫长，加之专业技工匮乏，导致已公布的人工智能算力与实际交付能力间的裂痕日益加深。

该研究警示，铜材用量正面临被拖入这一裂痕的风险。

电力需求攀升，铜材用量缩减

量化数据中心的铜材消耗亦是一个动态变化的目标。

人工智能霸权争夺的焦点在于算力，伴随芯片迭代，机架设计与布线架构亦须同步革新。

标普全球指出，处理器机架间的互联线缆已启动从铜向光纤的转型。

此举或致数据中心每兆瓦装机容量的铜耗减少 4 至 5 吨，鉴于非加密数据中心通常配置 30 至 40 吨铜材，此变化绝非微不足道。

然而，究其根本，芯片巨头英伟达认为，即便是铜，也难以契合下一代人工智能中心对低延迟与高带宽的苛刻要求。

沿用传统低压方案将 necessitate“海量铜缆，此举不可持续”。

英伟达倡导向 800 伏电压过渡，这意味着同规格线材可承载提升 157% 的功率。更简练的布线方案亦意味着更少的铜导体与更小巧的连接器。

削减铜用量既出于成本考量，也被该公司视为实现机架功率持续跃升的关键路径。

材料博弈

铜的坚定拥趸认为，铜供应短缺迫在眉睫，该金属本身或将成为人工智能产能部署的瓶颈。

对于那些连接物理与虚拟世界的其他金属而言，情形或许更为严峻。

据世界经济论坛数据，数据中心消耗多种矿物，每兆瓦装机容量需耗用 60 至 70 吨矿物。

这些矿物涵盖铜，以及铝、钴、镍、锡、金、银、锗和镓，当然还包括少量日益普及的稀土金属。

相较于铜，锗和镓更易引发材料瓶颈。自 2023 年中国实施出口管制以来，西方世界对这两种金属的供应极度紧绷。

科技巨头正与美国五角大楼及欧盟争夺有限供应，后者正致力构建战略金属储备。科技巨头能否最终胜出仍悬而未决。

定价复杂性

所有新兴行业均可能遭遇承诺与实际交付脱节的困境，但电力供应、电网接入及关键金属供给，构成了人工智能革命面临的结构性现实制约。

尽管无人会弃用铜，但在数据中心设计中，铜的使用强度取决于对更强算力的不懈追求，而这反过来又驱动着人工智能架构的持续演进。铜在数据中心领域的新增需求牵涉广泛。市场已将人工智能视作下一波重大浪潮，却可能未充分考量其复杂程度。