伯恩斯坦:未来科技:中国能否实现AI霸权?
摘要公开阅读;PDF 仅限有效会员阅读与下载,所有会员权限相同。 邮件登录
摘要
报告探讨中国能否在2035年前在AI算力上追赶甚至超越美国。目前美国AI算力为35 ZFLOPs(FP8),中国仅5 ZFLOPs(美国的15%)。但中国在电力供应上优势显著,年新增发电容量超500GW,是美国10倍。报告认为,若中国以规模弥补芯片效率差距,到2035年可实现与美国511 ZFLOPs相当的算力,甚至可能超越。中国需将AI数据中心容量扩至214GW,年新增发电容量385GW,AIDC资本开支需达9740亿美元。受益标的包括CATL、阳光电源、中芯国际、寒武纪、海光信息等。
主要观点
- AI能力与算力呈幂律关系,美国过去五年算力从2 ZFLOPs增至35 ZFLOPs(CAGR 86%),预计2035年达511 ZFLOPs(CAGR 31%)。
- 中国当前算力5 ZFLOPs,仅为美国15%,受限于半导体技术和较低资本开支。
- 中国电力优势突出:发电量是美国2倍以上,2025年新增发电容量超500GW(全球第一,约美国10倍)。
- 中国在太阳能、风能、核电领域领先,核电容量预计2030年达110GW,超越美国。
- 中国可再生能源和电池成本约为西方三分之一,关键组件全球份额超70%。
- 中国可通过规模弥补芯片效率差距:若芯片效率从当前美国25%提升至2035年50%以上,算力追赶可行。
- 中国需将AI数据中心容量从14GW扩至214GW(15倍),是美国130GW的1.6倍。
- 中国需年新增发电容量385GW(美国44GW),但2025年两国均超此水平,中国更具可扩展性。
- 若电力为唯一瓶颈,中国年增500GW发电容量,2035年算力可达1936 ZFLOPs(美国3.3倍)。
- 中国AI芯片当前能效约0.5 TFLOPS/W(美国2.5 TFLOPS/W),预计2035年达3 TFLOPS/W(美国50%以上)。
- 中芯国际与台积电技术差距约6年,预计未来十年不会扩大,且台积电性能提升因摩尔定律放缓而减速。
- 中国AIDC资本开支需从2025年约美国20%增至2035年9740亿美元(CAGR 32%),累计4.044万亿美元(美国6.519万亿美元)。
论述逻辑
报告从AI算力作为衡量AI霸权关键指标出发,指出美国当前领先但面临电力瓶颈,中国虽芯片落后但电力供应可大规模扩展。通过对比两国芯片效率、数据中心容量、发电能力及资本开支,论证中国可通过规模优势在2035年匹配甚至超越美国算力。结论依赖中国维持年增500GW发电容量、芯片效率提升至美国50%以上、以及政府支持下的巨额投资。
关键展望
- 中国AI算力追赶的关键验证点:2030年芯片性能能否达到美国当前水平;2035年芯片效率能否超过美国50%。
- 电力供应:中国能否持续年增500GW发电容量;美国能否解决电力瓶颈(马斯克指出美国可能“芯片多到无法开机”)。
- 半导体:出口管制下中芯国际能否维持6年技术差距;EUV技术若在2020年代末获取,芯片效率可能更高。
- 资本开支:中国AIDC资本开支需以32% CAGR增长至2035年9740亿美元,政府支持力度是关键。
- 风险:报告未明确列出风险,但隐含半导体技术突破不及预期、电力建设放缓、资本开支不足等。
推荐标的
- CATL (300750.CH):评级Outperform,目标价530.00 CNY,理由:电池和电网基础设施主要受益者。
- Sungrow (300274.CH):评级Outperform,目标价260.00 RMB,理由:可再生能源和储能受益者。
- SMIC-A (688981.CH):评级Outperform,目标价150.00 CNY,理由:本地晶圆代工龙头,受益于芯片制造产能扩张。
- SMIC-H (981.HK):评级Outperform,目标价100.00 HKD。
- Cambricon (688256.CH):评级Outperform,目标价2,000.00 CNY,理由:AI芯片设计龙头,受益于本地需求。
- Hygon (688041.CH):评级Outperform,目标价280.00 CNY,理由:AI芯片设计受益者。
- 此外,报告提及NAURA、AMEC、Piotech等设备厂商可能受益,但未给出评级或目标价。
关键图表
Exhibit 1: AI compute comparison between the US and China. How long it may take China to catch up?
Exhibit 2: Today, leading Chinese accelerators (represented by the Huawei Ascend 950) offer only 0.5 TFLOPS/W which is about one-quarter of the efficiency of U.S. chips. But the gap should narrow
Exhibit 3: To reach parity with U.S. AI compute, China would need to expand data center capacity to 214GW
Exhibit 4: The data center will account for 10% of total power demand in China by 2035, vs. 16% for the U.S.