Investimento em energia no era da IA: como os gestores de fundos públicos devem posicionar-se?

Artigo丨Wei Yu    Editor丨Zhang Ju

Em termos de principais linhas de investimento, espera-se que as redes de ultra-alta tensão, a rede de distribuição, os transformadores, as fontes de alimentação de corrente contínua de alta tensão, os transformadores em estado sólido, o armazenamento de energia, os contadores elétricos e os dispositivos de monitorização e automatização inteligentes beneficiem de uma elevada conjuntura favorável ao longo de um ciclo longo.

Esta imagem poderá ser gerada por IA

Desde 2026, os sectores ligados à eletricidade, incluindo a geração, a transmissão e a distribuição, o armazenamento de energia, etc., têm, em geral, apresentado tendência de alta. Por detrás disso, não é alheia a uma mudança nos fundamentos de toda a indústria. A construção de IA está a transformar “capacidade de computação” numa espécie de “carga rígida”, semelhante à da indústria tradicional; e, quanto à procura de capacidade de computação, está a remodelar a curva global da procura de eletricidade e os ciclos de investimento na infraestrutura elétrica.

De acordo com as expectativas atuais do mercado, nos próximos anos a procura de eletricidade dos centros de dados (sobretudo os de IA) deverá expandir-se com taxas de crescimento de dois dígitos elevados, impulsionando alterações sistémicas no consumo de eletricidade, nos picos de carga e na estrutura de carga.Essas novas necessidades estão a impulsionar a geração, a rede elétrica, os equipamentos de fonte de alimentação, o armazenamento de energia e matérias-primas a montante como cobre e alumínio — os “metais da capacidade de computação” — para uma nova ronda de ciclo favorável de médio/longo prazo.

Quanto às linhas de investimento concretas, resumimo-las como “três camadas e três linhas”: na camada superior, a reprecificação da quantidade, do preço e da estrutura do lado das utilities; na camada intermédia, o “superciclo” dos gastos de capital da rede elétrica e dos equipamentos de fonte de alimentação — redes de ultra-alta tensão, redes de distribuição, transformadores, fontes de corrente contínua de alta tensão, transformadores em estado sólido, armazenamento de energia, contadores elétricos e dispositivos de automatização inteligentes deverão entrar numa conjuntura favorável de ciclo longo e elevada, com a capacidade de saída de equipamentos chineses a amplificar a elasticidade. Na camada inferior, o “prémio de capacidade de computação” em recursos e materiais — a procura estrutural de centros de dados e de investimentos na rede elétrica poderá aumentar significativamente a procura de metais industriais como cobre e alumínio, fazendo com que migrem de “ativos cíclicos” para “ativos estratégicos”.

Entre essas três oportunidades, consideramos que, em termos relativos, a camada intermédia e a camada inferior poderão ter mais elasticidade, tornando-se a direção a dar prioridade em 2026.

A IA reescreve a curva global da procura de eletricidade

Nos últimos anos, o foco dos investidores na IA poderá ter incidido com mais frequência na capacidade de computação e nos grandes modelos. Porém, com o aumento dos investimentos em AIDC (centros de dados de inteligência artificial), verifica-se que a IA exige uma procura de eletricidade muito grande. Consideramos que a enorme procura de eletricidade da IA poderá estar a reescrever a curva global da procura de eletricidade, fazendo com que a eletricidade usada pelos centros de dados passe de “sobras” da procura tradicional para “motor principal”.

De acordo com estimativas da IEA (Agência Internacional de Energia), a eletricidade consumida globalmente por centros de dados, IA e outras utilizações poderá aumentar dos 460TWh em 2022 para 620—1050TWh em 2026. A taxa de crescimento anual composta média (em 4 anos) atinge 9,6%—22,9%. Por outro lado, um outro conjunto de estimativas indica que entre 2030 e 2035 a eletricidade usada pelos centros de dados a nível global poderá atingir cerca de 20% da procura global de eletricidade, gerando uma pressão enorme sobre as redes elétricas existentes. E, durante essa expansão, a carga causada pela capacidade de computação de IA será o núcleo absoluto do incremento de eletricidade. As previsões indicam que, de 2024 a 2030, a nova carga total de capacidade de computação para AIDC a nível global poderá passar de 10,6GW para 54GW; desse valor, a capacidade de computação de IA poderá ir de 7,6GW para 49GW, enquanto a carga de capacidade de computação não-IA poderá situar-se numa ordem de grandeza de 5—6GW. Quase toda a expansão de carga provém da IA; a carga tradicional de TI tende a estabilizar.

Precisamente com base nas perspetivas de uma procura de eletricidade tão volumosa, espera-se que o mundo inicie uma nova ronda de ciclo de investimento em equipamentos elétricos, na qual os dois líderes em tecnologia de IA — os EUA e a China — são, sem dúvida, a força principal.

A produção de eletricidade dos EUA tem-se mantido durante muito tempo, desde 2008, a rondar aproximadamente 4 biliões de kWh, até ao crescimento voltar apenas nos últimos anos. Em 2024, a produção de eletricidade ultrapassou pela primeira vez 4,3 biliões de kWh, com um crescimento homólogo de quase 3%. Entre 2022 e 2024, a carga máxima de eletricidade usada nos EUA esteve a rondar os 820GW. E o plano da OpenAI prevê que, até 2033, sejam instalados mais de 250GW de centros de capacidade de computação; apenas uma empresa, com o seu aumento de carga, ultrapassa um quarto da carga máxima atual de todo o território dos EUA.

Ao mesmo tempo, as previsões da Grid Strategies indicam que até 2029 a carga máxima de eletricidade usada nos EUA aumentará para 947GW, mais 128GW face a 2024. Desses, cerca de 90GW serão atribuídos aos centros de dados, representando mais de 70% da carga adicional. No cenário de cálculo relativamente otimista, somando a saída contínua das unidades tradicionais e a partir de 2030, a escassez no lado da oferta de eletricidade nos EUA poderá atingir 182GW; a taxa de reserva do sistema passará a -1%; e a eletricidade passará de uma situação folgada para uma pressão estrutural. Assim, nos próximos anos, os EUA irão realizar muitos investimentos relacionados com eletricidade para satisfazer a procura de eletricidade para a IA, em crescimento acelerado.

No caso da China, também se verifica que o rápido desenvolvimento da IA e o aumento contínuo da procura de carregamento de veículos elétricos poderão levar, nos próximos cinco anos, a uma fase de pico para os investimentos em eletricidade. Com base em pressupostos de cenários otimistas, de 2026 a 2030, a taxa de crescimento anual composta do consumo total de eletricidade do país será aumentada em 1,2 pontos percentuais face ao cenário de referência, para 5%+. Além disso, do ponto de vista estrutural, a IA irá aumentar significativamente o peso da eletricidade usada no setor de serviços terciários e nos centros de dados. Prevê-se que até 2035 a quota da eletricidade do setor terciário na China aumente de forma evidente, enquanto a quota de eletricidade dos centros de dados poderá subir de 2% em 2024 para cerca de 10% nos próximos anos; em contrapartida, a quota da eletricidade industrial deverá descer de forma significativa.

Da “escassez de eletricidade” à “atualização da rede elétrica”

Quanto a como satisfazer a procura de eletricidade cada vez maior da IA, existem no mercado duas rotas principais.

Em termos de ciclo de construção, as turbinas a gás são, sem dúvida, a opção mais rápida para responder à carga densa da IA. Sobretudo em países como os EUA, onde a construção de IA é mais agressiva, as turbinas a gás são vistas como a opção preferida para novas fontes de base estáveis que cumpram requisitos ambientais, e prevê-se que as suas encomendas atinjam máximos em décadas por volta de 2026. No entanto, o mercado global de turbinas a gás está altamente concentrado: os três principais fabricantes estrangeiros somam uma quota de mercado de cerca de mais de 80%, e a capacidade instalada existente já está programada até 2028—2029, com capacidade efetiva de cerca de 50GW, enfrentando um estrangulamento significativo na oferta. Num contexto em que o ciclo de entrega das turbinas a gás é relativamente longo, motores de combustão interna a gás e fontes de alimentação distribuídas, como SOFC (pilha de combustível de óxido sólido individual), têm potencial para se tornarem um complemento forte como fonte de energia autónoma dos centros de dados, com vantagens de modularidade, ciclo de construção curto e flexibilidade de regulação.

A longo prazo, sob as três restrições de carga elevada da IA, baixo carbono e tarifas de eletricidade controláveis, a energia nuclear poderá ser, nesta fase, a fonte de base que reúne capacidade de escalabilidade, estabilidade e previsibilidade a longo prazo. Atualmente, várias grandes empresas de cloud no exterior começaram a ligar-se diretamente ou a investir em ativos de energia nuclear. No mercado interno, a energia nuclear na China já entrou num ciclo de aprovação normalizado; em 2025, alcançou-se um novo máximo histórico ao aprovar 10 conjuntos de geradores numa única vez, e o ritmo de arranque da indústria e de entrada em operação acelerou significativamente. Com visão prospetiva, em 2031, a dimensão da capacidade instalada de energia nuclear doméstica deverá continuar a subir, e a indústria líder poderá aumentar de forma estável a sua capacidade instalada e a dimensão do seu conjunto de ativos.

Neste processo, os fabricantes de unidades principais de turbinas a gás, fornecedores de pás-chave e de câmaras de combustão, equipamentos do lado do núcleo nuclear e do lado convencional, bem como empresas de combustível nuclear e de recursos, deverão beneficiar do ciclo longo de investimentos em eletricidade impulsionado pela IA.

Mas apenas gerar eletricidade não é suficiente; é preciso entregá-la aos utilizadores dos centros de dados. Especialmente em projetos de geração como hidrelétrica, solar e energia nuclear, é necessário considerar fatores geográficos; por isso, a rede elétrica tornar-se-á o “ativo central” que liga a geração, a capacidade de computação e o consumo final. Espera-se que, nos próximos anos, a rede elétrica global entre numa ronda de “superciclo”, e a sua elasticidade de investimento poderá ser significativamente superior ao ciclo tradicional de consumo de eletricidade.

De acordo com a IEA (Agência Internacional de Energia), em 2025 o investimento global em redes elétricas ultrapassará pela primeira vez 4000 milhões de dólares; até 2035 poderá atingir 6500 milhões de dólares. A taxa de crescimento anual composta média de 2025 a 2035 deverá situar-se em cerca de 5%. No período do “14.º Plano Quinquenal (15º-5?)”, o investimento total no país poderá ultrapassar 5 biliões de yuan, com uma média anual de mais de 1 bilião. Com taxas de investimento elevadas, os setores relacionados com a rede elétrica poderão revelar oportunidades de investimento relativamente mais ricas.

Em termos de sub-sectores, os transformadores poderão tornar-se a “moeda mais dura” entre os equipamentos para infraestrutura elétrica da IA. Atualmente, a dependência das importações de transformadores de energia na América do Norte ronda cerca de 80%; devido a limitações de matérias-primas e de mão de obra, a expansão local apenas deverá ser libertada gradualmente em 2027—2028. Com a sobreposição da procura de centros de dados de IA, de grandes bases de energias renováveis e da renovação de redes elétricas antigas, as encomendas de transformadores são intensamente agendadas; em alguns centros de dados dedicados, o prazo de entrega dos transformadores já se estendeu para 100 a 127 semanas. Além disso, atualmente a China já é o maior produtor mundial de transformadores, com cerca de 60% da capacidade global. Em 2025, o valor total das exportações de transformadores deverá ser de cerca de 64,6 mil milhões de yuan (homólogo +36%), e o agendamento das encomendas tende, em geral, a ir até 2027. Com um desajuste global entre oferta e procura, o setor de transformadores poderá ter espaço duplo para subidas tanto de preços como de encomendas. E as empresas nacionais de transformadores e de equipamentos de alta tensão, apoiadas em custos, capacidade instalada, cadeia industrial completa e certificações no exterior, poderão continuar a aumentar a sua taxa de penetração em mercados como a Europa/Estados Unidos e o Médio Oriente. Assim, poderá formar-se um efeito de “ressonância tripla” de procura interna + saída para o exterior + AIDC, com valor de alocação relativamente elevado.

AIDC força a atualização da arquitetura de distribuição e transmissão

E a principal diferença entre os centros de dados de IA e os centros de dados tradicionais reside no facto de a IA exigir eletricidade com características não lineares e imprevisíveis. Durante o treino da IA, grandes clusters de GPUs executam cálculos sincronizados; a potência dos racks pode, ao nível de milissegundos, saltar de 30% para 100% e depois cair rapidamente, causando facilmente impactos em “degrau” na distribuição ao nível de armários e na rede elétrica pública. Além disso, embora a escala de investimento dos centros de dados de IA continue a expandir-se, o modelo de rentabilidade ainda está em fase de exploração; por isso, as exigências para reduzir custos e aumentar a eficiência, bem como para resposta rápida dos sistemas de transmissão e distribuição, são extremamente rigorosas e, provavelmente, irão forçar uma atualização abrangente de toda a arquitetura de distribuição e fornecimento de energia, incluindo a transmissão, o armazenamento e o arrefecimento.

Vindo de forma mais específica do lado da** transmissão**, a arquitetura de fornecimento de energia dos centros de dados tradicionais é, em geral: rede elétrica pública → subestação de média tensão → distribuição de baixa tensão + UPS (fonte de alimentação ininterrupta) → alimentação do rack (AC alternada → DC contínua). Em cenários de IA com alta potência e alta densidade, enfrentam restrições tripla: eficiência, consumo de cobre e espaço. Neste contexto, algumas empresas já apresentaram rotas para atualização da arquitetura de fornecimento de energia de centros de dados de IA. Por exemplo, o white paper da NVIDIA sobre 800VDC apresenta a seguinte rota:

Em primeiro lugar, UPS→HVDC (formato sidecar, solução de transição atual); em seguida, adotar ainda mais a arquitetura de média tensão em DC da NVIDIA Panama / transformador em estado sólido (SST), para realizar a conversão direta de AC de média tensão para 800V HVDC; por fim, como objetivo de longo prazo, evoluir para 1500VDC, aumentando ainda mais a eficiência e o raio de distribuição.

Em comparação com a arquitetura tradicional, a nova arquitetura poderá ter três vantagens. Em primeiro lugar, aumento de eficiência: ao reduzir várias conversões de AC/DC/AC em etapas, a eficiência do sistema pode aumentar de cerca de 94%—95% para 97,5%—98,5%, poupando grandes despesas com eletricidade. Em segundo lugar, poupança de cobre e de espaço: a HVDC reduz a corrente; para a mesma potência, a secção e o comprimento dos cabos de cobre diminuem de forma significativa, prevendo-se uma redução de cerca de 45% no consumo de cobre. Em terceiro lugar, mais facilidade de acoplamento com energias renováveis distribuídas e armazenamento de energia: o barramento em DC facilita a ligação direta de fotovoltaica e armazenamento, permitindo “integração fonte-rede-carga-armazenamento” e “absorção local”.

Seguindo esta direção, “HVDC (fonte de alimentação de corrente contínua de alta tensão)” + “SST (transformador em estado sólido)” poderá constituir** a via de equipamentos mais central para o lado do fornecimento de energia de centros de dados de IA**, impulsionando atualizações tecnológicas e aumento de valor de múltiplas etapas, incluindo retificadores de média tensão, conversores de eletrónica de potência, disjuntores em estado sólido e fontes de alimentação dos servidores.

Do lado do** armazenamento de energia**, a solução é uma arquitetura de “duas camadas” de armazenamento em múltiplas escalas de tempo, concretamente incluindo armazenamento de longa duração fora da sala de servidores (baterias de lítio / fluxos de líquido, etc.); armazenamento de curta duração dentro da sala de servidores (BBU / supercondensadores / chumbo-ácido de alta taxa). Prevê-se que até 2030, o espaço de mercado global/chinês de armazenamento de energia para centros de dados possa atingir 212/98,8GWh, respetivamente, e que a taxa de crescimento anual composta média de 2023 a 2030 possa chegar a cerca de 49%.

Ao mesmo tempo, geradores a diesel, motores a combustão interna a gás e SOFC (pilhas de combustível de óxido sólido individual) continuam a ser fontes de energia redundantes indispensáveis para centros de dados. Os geradores a diesel representam cerca de 23% do custo de construção básica em centros de dados, desempenhando simultaneamente o papel de reserva e de fonte de energia principal de curta duração. Em regiões onde a escassez de eletricidade é grave e a geração limpa ainda não está totalmente implementada, os geradores a gás natural e o uso de geradores a diesel podem até passar de “reserva” para “principal”, com os fornecedores de cloud a bloquear potência e tarifas de eletricidade fiáveis através de centrais próprias.

Do ponto de** vista do equipamento de arrefecimento**, à medida que a potência dissipada dos GPUs de IA e a densidade de potência por armário aumentam, as salas de servidores que dependiam anteriormente sobretudo de arrefecimento por ar deverão, na era da IA, importar novas rotas tecnológicas como arrefecimento por placas de líquido, arrefecimento por imersão e placas de arrefecimento com mudança de fase. Além disso, o sistema de arrefecimento em si é também uma importante etapa de consumo de eletricidade. No consumo total de AIDC, o arrefecimento representa cerca de 30%—40%, ficando apenas abaixo do equipamento de TI propriamente dito. Equipamentos de arrefecimento, motores, bombas, permutadores de calor e materiais de condução térmica formam uma via completa de equipamentos e materiais; espera-se que, juntamente com os equipamentos de fonte de alimentação, componham uma dupla roda para a infraestrutura dos centros de dados de IA.

Metais da capacidade de computação como cobre e alumínio

Oportunidades de recursos a montante no médio e longo prazo

Na realidade, os centros de dados de IA não só “consomem” eletricidade; também “consomem” cobre e alumínio. Assim, sob o impulso deste “superciclo” de equipamentos elétricos, especialmente os setores de recursos a montante representados por metais da capacidade de computação como cobre e alumínio, também poderão receber oportunidades no médio e longo prazo.

Com base em estimativas quantitativas feitas por várias instituições sobre a procura de cobre por centros de dados de IA: em cenários de consumo energético moderado, a Microsoft prevê que cada GW de centros de dados utilize cerca de 2,7 toneladas de cobre; no caso de centros de dados de IA, o consumo unitário poderá atingir até 5 toneladas.Em 2026, a quantidade de cobre utilizada por centros de dados a nível global deverá representar cerca de 1% da procura global de cobre; no futuro, a quota tenderá a subir ano após ano.

Além disso, o crescimento do consumo de eletricidade dos centros de dados impulsionados por IA, ao ser transmitido para os investimentos na rede elétrica e na geração de energia, irá elevar ainda mais a procura de cobre do sistema elétrico. Numa situação como esta, espera-se que a quota da procura por cobre gerada por centros de dados e por novas capacidades de geração de energia renovável associadas possa aumentar para cerca de 5%.

Não é por acaso que o alumínio também apresenta uma situação semelhante. As principais aplicações do alumínio em centros de dados incluem armários e racks, sistemas de arrefecimento (aletas de dissipação, permutadores de calor), invólucros de calhas de barramento (busway) e quadros de distribuição, entre outros. As estimativas mostram que, somando o uso de alumínio em armários e sistemas de arrefecimento, o alumínio utilizado pelo próprio centro de dados por cada GW fica em cerca de 0,4—0,6 toneladas. Do lado da oferta de alumínio eletrolítico, a capacidade produtiva da China já se encontra em patamar elevado; no exterior, a expansão é limitada pela eletricidade e pelos custos, pelo que o progresso ficou aquém do esperado. Isso faz com que a nova procura, representada por centros de dados e armazenamento de energia, se converta mais facilmente para a subida do centro de gravidade dos preços e dos lucros.

（Este artigo foi publicado a 21 de março na “Securities Market Weekly”. O autor é gestor de fundos do HSBC Jin Xin Strategy Select, do fundo de estratégia de “duas núcleos” e do fundo da Região do Delta do Rio das Pérolas (珠三角). As opiniões dos convidados representam apenas o seu ponto de vista pessoal e não representam a posição desta revista.）