Inversión en energía en la era de la IA, ¿cómo planifican los gestores de fondos públicos?

文丨韦钰    编辑丨张桔

Desde la perspectiva de inversión, se espera que la ultra alta tensión, la red de distribución, los transformadores, la fuente de energía de corriente continua de alta tensión, los transformadores de estado sólido, el almacenamiento, los contadores eléctricos y los dispositivos inteligentes entren en un ciclo de alta prosperidad a largo plazo.

Esta imagen puede haber sido generada por IA.

Desde 2026, los sectores relacionados con la electricidad, incluidos la generación, la transmisión y distribución, y el almacenamiento de energía, han mostrado un fuerte crecimiento general, lo que está relacionado con el cambio en los fundamentos de toda la industria. La construcción de IA está transformando la “potencia de cálculo” en una “carga rígida” similar a la de la industria tradicional; y la demanda de potencia de cálculo está remodelando la curva de demanda de electricidad global y el ciclo de inversión en infraestructura eléctrica.

Según las expectativas actuales del mercado, la demanda de electricidad de los centros de datos (especialmente de los centros de datos de inteligencia artificial) se espera que se expanda a una alta tasa de crecimiento de dos dígitos en los próximos años, provocando un cambio sistemático en el consumo de electricidad, los picos de carga y la estructura de carga. Esta nueva demanda está impulsando la generación de electricidad, las redes eléctricas, el equipo de suministro de energía, el almacenamiento y los metales “de potencia de cálculo” como el cobre y el aluminio a entrar en un nuevo ciclo de prosperidad a medio y largo plazo.

En cuanto a la línea principal de inversión, la resumimos en “tres capas y tres líneas”: en la capa superior, la revalorización de volumen y precio y de la estructura en el sector de servicios públicos; en la capa media, el “súper ciclo” de gasto de capital en equipos de red eléctrica y generación de energía —se espera que la ultra alta tensión, la red de distribución, los transformadores, la fuente de energía de corriente continua de alta tensión, los transformadores de estado sólido, el almacenamiento, los contadores eléctricos y los dispositivos inteligentes entren en un ciclo de alta prosperidad a largo plazo, sumado a la flexibilidad ampliada de la exportación de equipos chinos. En la capa inferior, la “prima de poder de cálculo” de recursos y materiales —la inversión en centros de datos y redes eléctricas puede elevar significativamente la demanda estructural de metales industriales como el cobre y el aluminio, desplazándolos de “productos cíclicos” a “activos estratégicos”.

Dentro de estas tres capas de oportunidades, creemos que la capa media y la capa inferior son relativamente más flexibles y se convertirán en direcciones clave a seguir en 2026.

La IA reescribe la curva de demanda de electricidad global

En los últimos años, el enfoque de los inversores en la IA puede haber estado más centrado en la potencia de cálculo y los grandes modelos. Pero con el aumento de la inversión en AIDC (centros de datos de inteligencia artificial), todos se han dado cuenta de que la IA tiene una demanda de electricidad muy grande. Creemos que la enorme demanda de electricidad de la IA está reescribiendo la curva de demanda de electricidad global, el consumo de electricidad de los centros de datos está pasando de ser un “residuo” de la demanda eléctrica tradicional a convertirse en el “motor principal”.

Según cálculos de la AIE (Agencia Internacional de Energía), se espera que el consumo de electricidad de los centros de datos y la IA a nivel global aumente de 460 TWh en 2022 a entre 620 y 1050 TWh en 2026, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio de 9.6% a 22.9% en cuatro años. Otro cálculo estima que entre 2030 y 2035, el consumo de electricidad de los centros de datos a nivel global podría alcanzar alrededor del 20% de la demanda de electricidad mundial, lo que podría ejercer una gran presión sobre la red eléctrica existente. Y durante este proceso de expansión, la carga generada por la potencia de cálculo de la IA será el núcleo absoluto del aumento en el consumo de electricidad. Las previsiones indican que desde 2024 hasta 2030, la carga total de potencia de cálculo adicional de AIDC a nivel global podría aumentar de 10.6 GW a 54 GW, de los cuales la potencia de cálculo de IA podría aumentar de 7.6 GW a 49 GW, mientras que la carga de potencia de cálculo que no es de IA podría estar en el rango de 5 a 6 GW. La expansión de la carga proviene casi por completo de la IA, mientras que la carga de TI tradicional tiende a estabilizarse.

Es precisamente sobre la base de estas enormes expectativas de demanda de electricidad que se espera que el mundo inicie un nuevo ciclo de inversión en equipos eléctricos, donde los dos principales líderes en tecnología de IA, Estados Unidos y China, son sin duda los protagonistas.

La generación de electricidad en Estados Unidos ha estado estancada alrededor de los 4 billones de kWh desde 2008, hasta que recientemente comenzó a crecer nuevamente. En 2024, la generación de electricidad superará por primera vez los 4.3 billones de kWh, con un crecimiento interanual cercano al 3%. Entre 2022 y 2024, la carga máxima de electricidad en Estados Unidos estará alrededor de 820 GW. OpenAI planea desplegar más de 250 GW de centros de potencia de cálculo para 2033, con una sola empresa añadiendo más de una cuarta parte de la carga máxima actual de todo Estados Unidos.

Al mismo tiempo, las predicciones de Grid Strategies indican que para 2029 la carga máxima de electricidad en Estados Unidos aumentará a 947 GW, con una adición de 128 GW respecto a 2024, de los cuales aproximadamente 90 GW provendrán de centros de datos, representando más del 70% de la carga adicional. En un escenario relativamente optimista, junto con la salida continua de unidades tradicionales, para 2030, el déficit del lado del suministro eléctrico en Estados Unidos podría alcanzar los 182 GW, y la tasa de reserva del sistema podría convertirse en -1%, pasando de una situación de abundancia a una de tensión estructural. Por lo tanto, en los próximos años, Estados Unidos realizará una gran cantidad de inversiones relacionadas con la electricidad para satisfacer la creciente demanda de electricidad de la IA.

En cuanto a China, el rápido desarrollo de la IA y la creciente demanda de carga para vehículos eléctricos también se espera que traigan un pico en la inversión eléctrica en los próximos cinco años. Según las hipótesis de escenarios optimistas, la tasa de crecimiento compuesta anual del consumo de electricidad a nivel nacional entre 2026 y 2030 se ajustará al alza en 1.2 puntos porcentuales, alcanzando más del 5%. Además, en términos de estructura, la IA elevará significativamente el peso del consumo de electricidad del tercer sector y de los centros de datos. Se espera que para 2035, la proporción de consumo de electricidad del tercer sector en China aumente notablemente, mientras que la proporción de consumo de electricidad de los centros de datos podría aumentar del 2% en 2024 a casi el 10% en el futuro; correspondientemente, la proporción de consumo de electricidad industrial podría disminuir significativamente.

De “falta de electricidad” a “modernización de la red eléctrica”

En cuanto a cómo satisfacer la creciente demanda de electricidad de la IA, actualmente hay dos rutas principales en el mercado.

Desde la perspectiva del ciclo de construcción, las turbinas de gas son, sin duda, la opción más rápida para enfrentar la carga de alta densidad de la IA. En particular, en países como Estados Unidos, donde la construcción de IA es más agresiva, las turbinas de gas se consideran la primera opción para satisfacer las nuevas fuentes de carga estable bajo requisitos ambientales, y se prevé que los pedidos alcancen niveles máximos en varias décadas alrededor de 2026. Sin embargo, el mercado global de turbinas de gas está altamente concentrado, con una cuota de mercado combinada de los tres principales fabricantes extranjeros de más del 80%, y la capacidad existente ya está programada hasta 2028-2029, enfrentando un notable cuello de botella de suministro. Con el ciclo de entrega de turbinas de gas siendo relativamente largo, las máquinas de combustión interna y las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) se espera que se conviertan en un complemento poderoso para las fuentes de energía autónomas de los centros de datos, con ventajas de modularidad, ciclos de construcción cortos y ajuste flexible.

A largo plazo, bajo la triple restricción de alta carga de la IA, bajo carbono y precios de electricidad controlables, la energía nuclear podría ser la fuente de carga más escalable, estable y predecible en esta etapa. Actualmente, varias grandes empresas de la nube en el extranjero han comenzado a vincularse o invertir directamente en activos nucleares. En el ámbito nacional, la energía nuclear en China ha entrado en un ciclo de aprobación normalizado, logrando un récord histórico de aprobación de 10 unidades en una sola vez en 2025, y el ritmo de construcción y producción de la industria se ha acelerado significativamente. Mirando hacia adelante, se espera que para 2031, la capacidad instalada de energía nuclear en el país continúe aumentando y que las empresas líderes en la industria vean un crecimiento constante en su capacidad instalada y en el tamaño de sus activos.

Durante este proceso, los fabricantes de motores de gas, los proveedores clave de palas y cámaras de combustión, así como las empresas de equipos de isla nuclear y de isla convencional, y los proveedores de combustible nuclear y recursos, todos podrían beneficiarse del ciclo largo de inversión en electricidad impulsado por la IA.

Sin embargo, simplemente generar electricidad no es suficiente; también se necesita llevar la electricidad a los usuarios de los centros de datos. Especialmente en el caso de la construcción de generación de energía de fuentes como la hidroeléctrica, la energía solar y la nuclear, a menudo se deben considerar factores geográficos, por lo que la red eléctrica se convertirá en el “activo central” que conecta la generación de electricidad, la potencia de cálculo y el consumo final de electricidad, y se espera que la red eléctrica global entre en un “súper ciclo” en los próximos años, con una elasticidad de inversión que podría ser significativamente mayor que la del ciclo de consumo eléctrico tradicional.

Según las previsiones de la AIE, se espera que la inversión global en redes eléctricas supere los 400 mil millones de dólares por primera vez en 2025, y que para 2035 alcance los 650 mil millones de dólares, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio de aproximadamente el 5% entre 2025 y 2035. Durante el período del “decimoquinto plan”, la inversión total a nivel nacional se espera que supere los 5 billones de yuanes, con un promedio anual de más de 1 billón de yuanes. Con una alta tasa de crecimiento en la inversión, se espera que surjan oportunidades de inversión relativamente ricas en los sectores relacionados con la red eléctrica.

Desde la perspectiva de segmentos específicos, se espera que los transformadores se conviertan en “el activo más sólido” de la infraestructura eléctrica de IA. Actualmente, la dependencia de las importaciones de transformadores eléctricos en América del Norte es de aproximadamente el 80%, y bajo las restricciones de materias primas y mano de obra, la expansión local se retrasará hasta aproximadamente 2027-2028. Ante la acumulación de pedidos de transformadores debido a la demanda de centros de datos de IA, grandes bases de energía renovable y la actualización de redes eléctricas antiguas, los plazos de entrega de algunos transformadores diseñados específicamente para centros de datos ya se han extendido a 100-127 semanas. Al mismo tiempo, China ya es el mayor productor de transformadores del mundo, con una capacidad que representa aproximadamente el 60% del total mundial. Se espera que el valor total de las exportaciones de transformadores alcance unos 646 mil millones de yuanes en 2025 (un aumento interanual del 36%), y los plazos de entrega de pedidos generalmente se han extendido hasta 2027. En medio de un desajuste global entre oferta y demanda, la industria de transformadores podría tener espacio para un aumento tanto en precios como en pedidos. Las empresas nacionales de transformadores y equipos de alta tensión, gracias a su costo, capacidad de producción, cadena de suministro completa y certificaciones en el extranjero, se espera que continúen aumentando su penetración en mercados como Europa y Medio Oriente, formando una “resonancia triple” de “demanda interna + exportación + AIDC”, lo que les confiere un alto valor de configuración.

AIDC impulsa la actualización de la arquitectura de distribución eléctrica

La diferencia clave entre los centros de datos de IA y los centros de datos tradicionales radica en que la demanda de electricidad de la IA presenta características no lineales e impredecibles. Durante el proceso de entrenamiento de IA, los grandes clústeres de GPU realizan cálculos simultáneamente, y la potencia de los racks puede saltar del 30% al 100% en milisegundos y luego caer rápidamente, lo que puede causar un impacto abrupto en la distribución eléctrica a nivel de armario y en la red pública. Además, la escala de inversión en centros de datos de IA sigue creciendo, pero su modelo de negocio aún se encuentra en la fase de exploración, lo que exige requisitos extremadamente estrictos para la reducción de costos y la eficiencia del sistema de transmisión y distribución de electricidad, lo que podría impulsar una actualización integral de toda la arquitectura de distribución eléctrica, almacenamiento de energía y refrigeración.

Más específicamente, en el lado de transmisión, la arquitectura de suministro de electricidad de los centros de datos tradicionales generalmente es: red eléctrica → subestación de media tensión → distribución de baja tensión + UPS (sistema de alimentación ininterrumpida) → suministro eléctrico de rack (AC alterna → DC continua). En los escenarios de alta potencia y alta densidad de la IA, enfrenta restricciones en eficiencia, consumo de cobre y espacio. Actualmente, algunas empresas ya han propuesto rutas de actualización para la arquitectura de suministro eléctrico de centros de datos de IA. Por ejemplo, el libro blanco de NVIDIA sobre 800VDC presenta la siguiente ruta:

Primero, UPS → HVDC (forma de sidecar, actual solución de transición); en segundo lugar, adoptar más la arquitectura de corriente continua de media tensión de NVIDIA/Panama transformador de estado sólido (SST), logrando la conversión directa de AC de media tensión a 800V HVDC; finalmente, el objetivo a largo plazo es evolucionar hacia 1500VDC, mejorando aún más la eficiencia y el radio de distribución.

En comparación con la arquitectura tradicional, la nueva arquitectura podría tener tres grandes ventajas: primero, mejora de la eficiencia, reduciendo las conversiones AC/DC/AC en múltiples niveles, la eficiencia del sistema podría aumentar del 94%-95% al 97.5%-98.5%, ahorrando así una gran cantidad en gastos de electricidad; segundo, reducción del consumo de cobre y ahorro de espacio, la corriente continua de alta tensión disminuye la corriente, y con la misma potencia se reduce significativamente la sección y longitud de los cables de cobre, se espera que el consumo de cobre disminuya alrededor del 45%; y por último, sería más fácil acoplarse con nuevas energías distribuidas y almacenamiento de energía, con el bus de corriente continua facilitando la conexión directa de energía solar y almacenamiento, logrando así una “integración de fuente, red, carga y almacenamiento” y consumo en el lugar.

En esta dirección, “HVDC (fuente de corriente continua de alta tensión) + SST (transformador de estado sólido)” podría constituir la nueva vía más central en el suministro eléctrico de centros de datos de IA, impulsando actualizaciones tecnológicas y aumento de valor en múltiples etapas como rectificadores de media tensión, convertidores electrónicos de potencia, interruptores automáticos de estado sólido y fuentes de alimentación de servidores.

En cuanto al lado del almacenamiento, la solución es una “arquitectura de almacenamiento de doble capa” de múltiples escalas de tiempo, que incluye almacenamiento a largo plazo fuera del centro de datos (baterías de litio/fluido, etc.); y almacenamiento a corto plazo dentro del centro de datos (BBU/supercapacitadores/baterías de plomo ácido de alta tasa). Se prevé que para 2030, el mercado de almacenamiento de centros de datos a nivel global/China alcance 212/98.8 GWh, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio que podría alcanzar aproximadamente el 49% entre 2023 y 2030.

Al mismo tiempo, los grupos electrógenos diésel, las máquinas de combustión interna y las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) siguen siendo fuentes de energía redundantes indispensables para los centros de datos. Los grupos electrógenos diésel representan aproximadamente el 23% del costo de construcción de centros de datos, desempeñando roles tanto de reserva como de fuente principal a corto plazo. En áreas con una grave falta de electricidad y donde la generación de energía limpia no está completamente implementada, los generadores de gas natural y diesel incluso podrían pasar de ser “de reserva” a “principales”, y los proveedores de la nube podrían asegurar potencia y precios de electricidad confiables a través de plantas de energía propias.

Desde la perspectiva de los equipos de refrigeración, a medida que aumenta el consumo de energía de las GPU de IA y la densidad de potencia por rack, las salas de servidores que anteriormente dependían en gran medida de la refrigeración por aire, en la era de la IA deben introducir nuevas tecnologías de refrigeración como refrigeración por líquido de placa fría, refrigeración por inmersión y placas de cambio de fase. Además, el sistema de refrigeración en sí mismo también es un componente importante del consumo eléctrico. En el total de consumo de electricidad de AIDC, la refrigeración representa aproximadamente el 30%-40%, solo superada por los propios equipos de TI. Los equipos de refrigeración, motores, bombas, intercambiadores de calor y materiales térmicos forman una pista completa de equipos y materiales, que se espera que, junto con los equipos de energía, constituyan las dos ruedas de la infraestructura de los centros de datos de IA.

Cobre, aluminio y otros “metales de potencia de cálculo”

Los recursos en la parte superior presentan oportunidades a medio y largo plazo

En realidad, los centros de datos de IA no solo “consumen” electricidad, sino que también “consumen” cobre y aluminio. Por lo tanto, impulsados por este “súper ciclo” de equipos eléctricos, especialmente los metales de potencia de cálculo como el cobre y el aluminio en la parte superior, también se espera que enfrenten oportunidades a medio y largo plazo.

Según las cuantificaciones realizadas por varias instituciones sobre la demanda de cobre de los centros de datos de IA: bajo un escenario de consumo moderado, Microsoft predice que la cantidad de cobre requerida por cada GW de centro de datos es de aproximadamente 27,000 toneladas, mientras que el consumo de centros de datos de IA puede alcanzar hasta 50,000 toneladas. Para 2026, la cantidad de cobre utilizada por los centros de datos a nivel global podría representar aproximadamente el 1% de la demanda global de cobre, y se espera que esta proporción aumente cada año.

Además, el crecimiento del consumo de electricidad de los centros de datos impulsado por la IA se transmite a las inversiones en redes eléctricas y generación de electricidad, lo que impulsa aún más la demanda de cobre en el sistema eléctrico: en este contexto, se espera que la proporción de demanda de cobre generada por la nueva capacidad de generación de energía renovable asociada a los centros de datos aumente hasta alrededor del 5%.

No es coincidencia que el aluminio también presente una situación similar. Las aplicaciones principales del aluminio en los centros de datos incluyen gabinetes y estructuras, sistemas de refrigeración (disipadores de calor, intercambiadores de calor), carcasas de canalones y paneles de distribución. Los cálculos indican que, sumando el uso de aluminio en gabinetes y sistemas de refrigeración, un centro de datos de 1 GW consume aproximadamente entre 4,000 y 6,000 toneladas de aluminio. En el lado de la oferta de aluminio electrolítico, la capacidad de producción en China ya se encuentra en niveles altos, y la expansión en el extranjero no cumple con las expectativas debido a las limitaciones de electricidad y costos, lo que provoca que las nuevas demandas, representadas por los centros de datos y el almacenamiento de energía, se conviertan más fácilmente en un aumento en los precios y en los márgenes de ganancia.

(Este artículo fue publicado el 21 de marzo en “Semanal del Mercado de Valores”. El autor es gerente de fondos de estrategia seleccionada de HSBC Jintrust, estrategia de doble núcleo y fondos de la región del Delta del Río Perla. Las opiniones de los invitados representan solo su opinión personal y no representan la posición de esta publicación.)