AI thúc đẩy xuất khẩu thiết bị điện của Trung Quốc bùng nổ giữa lúc lưới điện toàn cầu quá tải

AI biến điện năng thành nút thắt mới như thế nào

Trí tuệ nhân tạo đang rời phòng thí nghiệm để tiến vào những cụm máy tính khổng lồ gọi là trung tâm dữ liệu. Việc huấn luyện mô hình và xử lý các truy vấn AI tập trung hàng nghìn chip hiệu năng cao tại một nơi. Những thiết bị này tiêu thụ lượng điện lớn và tỏa nhiệt, đòi hỏi hệ thống làm mát công nghiệp. Ở nhiều nơi, điện năng chứ không phải thuật toán đã trở thành hạn chế mang tính quyết định.

Các cơ quan năng lượng ước tính trung tâm dữ liệu đã tiêu thụ khoảng 415 terawatt giờ điện trong năm 2024, tương đương khoảng 1,5% tổng lượng điện toàn cầu. Trong kịch bản cơ sở, Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự báo con số này có thể tăng gần gấp đôi, lên khoảng 945 terawatt giờ vào năm 2030. Mỹ, Trung Quốc và châu Âu hiện là những nơi tiêu thụ nhiều nhất. Riêng Mỹ và Trung Quốc dự kiến chiếm gần 80% mức tăng đến năm 2030. Nhu cầu tập trung gây áp lực lên lưới điện địa phương và đòi hỏi những đợt nâng cấp tốn kém.

Máy chủ AI sử dụng các bộ xử lý đồ họa mạnh, tiêu thụ điện trên mỗi tủ rack nhiều hơn máy tính thông thường. Mật độ công suất cao hơn làm tăng nhu cầu về máy biến áp, thiết bị đóng cắt, dây cáp, hệ thống bảo vệ sự cố và làm mát. Nhiều công ty điện lực cũng yêu cầu có nguồn điện dự phòng tại chỗ và hệ thống lưu trữ năng lượng để bảo đảm độ tin cậy khi các trung tâm dữ liệu tăng tải nhanh. Kết quả là lượng đơn đặt hàng tăng nhanh cho các công ty sản xuất thiết bị đưa điện từ nhà máy điện đến phòng máy chủ.

Vì sao thiết bị Trung Quốc được săn đón

Làn sóng xây dựng liên quan đến AI đang va phải những giới hạn địa chính trị và thời gian giao hàng kéo dài. Các tập đoàn công nghệ lớn ở Mỹ tiếp tục mua hàng từ các đồng minh tại Nhật Bản và Hàn Quốc thay vì nhà cung cấp ở Trung Quốc đại lục. Sổ đơn hàng của các công ty này đã kéo dài nhiều năm, khiến người mua ở những thị trường khác tìm đến Trung Quốc để được giao hàng nhanh hơn với chi phí thấp hơn.

Pierre Lau, chiến lược gia cổ phiếu Trung Quốc kiêm trưởng bộ phận nghiên cứu tiện ích và năng lượng sạch châu Á tại Citigroup Global Markets, đã theo dõi cách sự dịch chuyển này lan truyền trong chuỗi cung ứng thiết bị.

Giữa lúc căng thẳng địa chính trị, Mỹ mua sản phẩm từ Nhật Bản và Hàn Quốc thay vì Trung Quốc. Hiện các công ty Nhật Bản và Hàn Quốc có lượng đơn hàng tồn đọng lên tới ba năm, nên doanh nghiệp ở các thị trường mới nổi chuyển sang nhà cung cấp Trung Quốc đại lục.

Ông cũng cho rằng chu kỳ hiện tại của các nhà cung cấp Trung Quốc đại lục có thể tiếp diễn khi Nhà Trắng vẫn ủng hộ các kế hoạch mở rộng AI mạnh mẽ của những nhà đầu tư lớn trong lĩnh vực điện toán đám mây và viễn thông.

[Đà tăng sẽ được duy trì] chừng nào Trump còn nắm quyền.

Số liệu xuất khẩu phản ánh đà tăng này. Trong 10 tháng đầu năm, Trung Quốc xuất khẩu máy biến áp trị giá khoảng 7,3 tỷ USD và thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí cao áp trị giá khoảng 4,3 tỷ USD, tăng lần lượt 37,8% và 28,5% so với cùng kỳ năm trước. Trong khi đó, tổng kim ngạch xuất khẩu tăng 5,3%.

Những con số đằng sau đà tăng

Áp lực rõ rệt nhất tại Bắc Mỹ. Ước tính của ngành cho thấy các dự án trung tâm dữ liệu có thể gây thiếu hụt điện năng tới 20% đến năm 2028 nếu nguồn phát, truyền tải và phân phối không được mở rộng kịp thời. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây lớn đã tăng mạnh kế hoạch chi tiêu vốn, còn giới phân tích dự báo đầu tư vào lưới điện sẽ tăng khoảng 5% mỗi năm trong thập kỷ này. Một số nhà nghiên cứu dự báo nhu cầu điện liên quan đến AI có thể tăng gấp 10 lần vào năm 2026, tạo thêm một đợt tăng nhu cầu máy biến áp và thiết bị đóng cắt.

Các đơn vị dự báo cũng nâng kỳ vọng đối với Trung Quốc. UBS hiện dự báo nhu cầu điện của nước này tăng khoảng 8% mỗi năm trong giai đoạn 2028-2030. Theo phân tích của hãng, khoảng 2,3 điểm phần trăm đến từ các trung tâm dữ liệu AI, 1,4 điểm từ sản xuất hướng xuất khẩu và 1,2 điểm từ điện khí hóa giao thông và công nghiệp. Trung Quốc dự kiến bổ sung khoảng 5-6 gigawatt công suất trung tâm dữ liệu AI trong ba năm tới, thấp hơn nhiều so với 40-45 gigawatt đang được triển khai tại Mỹ, cho thấy dư địa tăng trưởng còn lớn. UBS kỳ vọng một chu kỳ chi tiêu vốn mới trong Kế hoạch 5 năm lần thứ 15, với đầu tư điện lực tăng gần 12% mỗi năm, từ phê duyệt điện hạt nhân và bổ sung điện gió đến mở rộng lưới điện và lưu trữ.

Sự hào hứng đã lan sang thị trường cổ phiếu. Cổ phiếu nhà sản xuất linh kiện điện TBEA tăng gần 30% trong một tuần nổi bật hồi tháng 11, còn nhà sản xuất thiết bị năng lượng mặt trời CSI Solar tăng hơn 40% trong cùng kỳ. Nhà đầu tư đang chuyển hướng từ thiết kế chip và phần mềm AI thuần túy sang hạ tầng giúp hoạt động điện toán khả thi, gồm điện năng, kim loại, làm mát và lưu trữ.

Từ máy biến áp đến thiết bị đóng cắt: người mua cần gì lúc này

Đằng sau các dòng tít, danh mục mua sắm cho một cơ sở AI quy mô lớn bao trùm cả một trạm biến áp và nhiều hạng mục khác. Nhiều địa điểm cần đường dây cao áp riêng cùng thiết bị tại chỗ trông như một lưới điện thu nhỏ.

• Máy biến áp điện: Thiết bị này tăng điện áp để truyền tải và hạ điện áp cho máy chủ. Thời gian giao hàng có thể kéo dài nhiều tháng vì lõi máy dùng thép điện định hướng hạt và thiết bị phải vượt qua các thử nghiệm nghiêm ngặt.
• Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí (GIS): Vỏ kín giúp tiết kiệm diện tích và tăng độ tin cậy tại các địa điểm đô thị đông đúc hoặc có khí hậu khắc nghiệt. Thiết bị xử lý dòng điện sự cố lớn và cho phép đóng cắt an toàn các phụ tải nặng.
• Truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC): Khi các trung tâm dữ liệu mở rộng, một số lưới điện sử dụng HVDC để truyền lượng điện lớn từ các nguồn phát ở xa. Hệ thống này cần bộ chuyển đổi, hệ thống điều khiển và máy biến áp chuyên dụng.
• Thiết bị trung thế và bộ phân phối điện: Các thiết bị này phân phối điện an toàn trong tòa nhà và giữa các tủ rack, với cơ chế bảo vệ phối hợp để ngăn mất điện.
• Làm mát và quản lý nhiệt: Máy làm lạnh, hệ thống bay hơi và làm mát bằng chất lỏng giữ chip ở mức nhiệt an toàn khi mật độ công suất tăng.
• Hệ thống lưu trữ năng lượng: Các cụm pin hấp thụ những đợt tăng nhu cầu ngắn hạn, phản ứng nhanh và giúp duy trì hoạt động liên tục khi lưới điện dao động.
• Dây cáp và dây dẫn: Cáp đồng và nhôm tiết diện lớn kết nối thiết bị trong cơ sở và với lưới điện. Việc xây dựng lưới điện gia tăng đã thúc đẩy nhu cầu nhôm dùng cho cáp.

Nhà sản xuất Trung Quốc cạnh tranh ở nhiều dòng sản phẩm này. Chi phí, quy mô và kinh nghiệm triển khai các dự án lưới điện lớn trong nước giúp họ đưa ra mức giá cạnh tranh, nhất là khi người mua phải chờ lâu ở những nơi khác.

Đơn hàng đến từ đâu

Bắc Mỹ là trung tâm nhu cầu nổi bật nhất. Giới phân tích dự kiến các công ty điện lực sẽ dựa vào tua-bin khí để nhanh chóng bổ sung công suất trong ngắn hạn, còn các dự án dài hạn sẽ gồm nhà máy điện khí, điện hạt nhân và những đợt nâng cấp lưới điện quy mô lớn. Tình trạng thiếu nguồn cung máy biến áp ngày càng nghiêm trọng khi các nhà máy điện than và khí cũ ngừng hoạt động, trong lúc hàng chờ đấu nối ngày càng dài.

Các thị trường mới nổi tạo thêm một nguồn nhu cầu. Các nước ở Mỹ Latinh, Trung Đông và Đông Nam Á đang xây dựng nguồn phát điện và nâng cấp hệ thống truyền tải để hỗ trợ tăng trưởng công nghiệp và các trung tâm dữ liệu mới. Nhiều thị trường trong số này nhạy cảm về giá và chịu áp lực thời gian, tạo cơ hội cho các nhà xuất khẩu Trung Quốc đại lục.

Các nhà phát triển trung tâm dữ liệu thường tập trung ở những nơi có điện giá rẻ, kết nối tin cậy và thủ tục cấp phép thuận lợi. Điều này đã thu hút dự án đến những địa điểm có thủy điện, điện hạt nhân hoặc nguồn năng lượng tái tạo quy mô lớn. Các công ty Trung Quốc thường cung cấp linh kiện cho nhà thầu quốc tế hoặc xuất khẩu trực tiếp, bù đắp thiếu hụt máy biến áp, GIS và cáp chịu dòng điện lớn.

Ý nghĩa đối với nhà đầu tư và thị trường

Sự dịch chuyển này mở ra cơ hội đầu tư. Khi sự hào hứng với các cổ phiếu AI thuần túy hạ nhiệt sau những đợt tăng mạnh, ngày càng nhiều nhà đầu tư tìm kiếm các công ty gắn với chuỗi cung ứng điện. Nhóm này gồm nhà sản xuất thiết bị lưới điện, nhà cung cấp giải pháp lưu trữ năng lượng và doanh nghiệp kim loại cung cấp đồng, nhôm.

Trung Quốc có nhiều doanh nghiệp niêm yết thuộc nhóm này. Tuần TBEA và CSI Solar tăng giá đã làm nổi bật xu hướng đó. Nếu chi tiêu cho lưới điện được duy trì, lượng đơn hàng của các nhà sản xuất máy biến áp và thiết bị đóng cắt có thể được bảo đảm trong nhiều năm. Khả năng định giá có thể cải thiện ở những phân khúc có thời gian giao hàng dài và yêu cầu chất lượng khắt khe.

Tuy vậy, vẫn còn những hạn chế. Các công ty điện lực và đơn vị vận hành đám mây hoạt động theo những mốc thời gian khác nhau. Nhà máy lớn và đường dây truyền tải mất nhiều năm để xin phép và xây dựng, trong khi các nhóm phát triển trung tâm dữ liệu triển khai trong vài tháng. Giá cổ phiếu cũng sẽ biến động theo giá hàng hóa và mọi thay đổi trong chính sách xuất khẩu tại các khu vực tiêu thụ lớn.

Rủi ro, thay đổi chính sách và kiểm tra chất lượng

Rào cản thương mại có thể làm thay đổi bài toán. Thuế quan cao hơn, quy định ưu tiên hàng nội địa hoặc các đợt rà soát an ninh mới có thể hạn chế xuất hàng sang một số thị trường. Các chính phủ nhạy cảm với nguồn gốc thiết bị được lắp đặt trong hạ tầng trọng yếu.

Chất lượng và tiêu chuẩn cũng quan trọng không kém giá cả. Người mua yêu cầu tuân thủ các tiêu chuẩn IEC hoặc IEEE, đồng thời thường đòi hỏi kiểm tra tại nhà máy, thử nghiệm kiểu loại và hỗ trợ đưa thiết bị vào vận hành tại chỗ. Chế độ bảo hành tốt và mạng lưới dịch vụ là thiết yếu đối với thiết bị cao áp phải hoạt động trong nhiều thập kỷ.

Chi phí đầu vào là một biến số khác. Đồng, nhôm và thép điện định hướng hạt là những vật liệu cốt lõi của máy biến áp và dây cáp. Nếu giá các vật liệu này tăng mạnh, biên lợi nhuận có thể bị thu hẹp ngay cả khi lượng đơn hàng cao. Các dự án năng lượng tái tạo và đà tăng trưởng xe điện cũng sử dụng những vật liệu tương tự, có thể khiến nguồn cung thắt chặt.

Nguồn cung có theo kịp đà mở rộng AI?

Sự chênh lệch giữa tốc độ phổ cập AI nhanh chóng và tiến độ chậm chạp của hạ tầng năng lượng là có thật. Một máy biến áp lớn có thể mất 12-24 tháng để sản xuất sau khi đặt hàng, chưa kể thời gian vận chuyển và lắp đặt. Mở rộng nhà máy cần thiết bị mới, thợ hàn lành nghề và nguồn cung thép ổn định.

Cải thiện hiệu suất có thể giúp ích. Nâng cao hiệu quả sử dụng điện tại trung tâm dữ liệu và sử dụng bộ tăng tốc hiệu quả hơn có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị tính toán. Trong kịch bản cơ sở, Cơ quan Năng lượng Quốc tế vẫn dự báo mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu tăng nhanh hơn các lĩnh vực khác đến năm 2030, trong đó Mỹ và Trung Quốc đóng góp phần lớn mức tăng. Dự báo này nhấn mạnh nhu cầu đầu tư lưới điện ổn định và lập kế hoạch mua sắm.

Các giải pháp tình thế đã được đưa vào sử dụng. Nhà phát triển kết hợp trung tâm dữ liệu với hệ thống lưu trữ pin để làm dịu biến động phụ tải và bảo đảm nguồn điện dự phòng; bổ sung nguồn phát tại chỗ như tua-bin khí hoặc pin nhiên liệu oxit rắn ở những nơi được phép; và ký hợp đồng mua điện từ các trang trại gió, điện mặt trời mới. Các đơn vị quy hoạch truyền tải đang mở rộng ứng dụng truyền tải điện một chiều cao áp để đưa lượng điện lớn đến các trung tâm điện toán mới. Công suất điện hạt nhân bổ sung tại Mỹ khó có thể đi vào hoạt động trước giai đoạn 2028-2030, đồng nghĩa áp lực lên máy biến áp và thiết bị đóng cắt sẽ còn cao trong vài năm.

Những điều cần biết

• Trung tâm dữ liệu AI đang định hình lại nhu cầu điện, thúc đẩy nhu cầu máy biến áp và thiết bị đóng cắt trên toàn cầu.
• Xuất khẩu máy biến áp và thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí của Trung Quốc tăng lần lượt 37,8% và 28,5% trong 10 tháng đầu năm, vượt mức tăng 5,3% của tổng kim ngạch xuất khẩu.
• Giới phân tích cho biết người mua Mỹ ưu tiên nhà cung cấp Nhật Bản và Hàn Quốc, vốn có lượng đơn hàng tồn đọng kéo dài nhiều năm, khiến các thị trường mới nổi chuyển sang nhà cung cấp Trung Quốc đại lục.
• Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự báo lượng điện tiêu thụ của trung tâm dữ liệu có thể tăng gần gấp đôi vào năm 2030, trong đó Mỹ và Trung Quốc đóng góp phần lớn mức tăng.
• Ước tính của ngành cho thấy Mỹ có thể thiếu điện tới 20% do các trung tâm dữ liệu đến năm 2028 nếu nguồn cung không theo kịp.
• UBS hiện dự báo nhu cầu điện của Trung Quốc tăng khoảng 8% mỗi năm trong giai đoạn 2028-2030, trong đó các trung tâm dữ liệu AI đóng góp 2,3 điểm phần trăm.
• Nhà đầu tư đang chuyển hướng sang thiết bị điện, lưu trữ và kim loại, trong đó có các doanh nghiệp Trung Quốc được hưởng lợi.
• Rủi ro gồm thuế quan và rà soát an ninh, thời gian sản xuất kéo dài, cùng biến động chi phí đồng, nhôm và thép điện.