光刻机是芯片制造工艺中最核心、最复杂的设备之一。特别是随着先进制程技术的推进，比如7nm、5nm乃至4nm节点，对光刻机性能提出了极高的要求。光刻机在运行过程中需要消耗大量的电能，这不仅仅是因为它要支持高精度的图案转印，更是因为内部各种复杂子系统的运作对能源有着极大的需求。

首先，最大的电力消耗来自光源系统。对于EUV光刻机而言，必须使用波长仅13.5纳米的极紫外光，而这种光线无法通过常规手段产生。EUV光源通常通过激光轰击锡微滴，在极端高温下产生等离子体，进而发出极紫外光。这个过程极度耗能，需要强大的高能激光器连续高速地发射脉冲。为了产生足够强度的EUV光束，激光器每秒要释放成千上万个脉冲，每个脉冲都需要极高的能量支持。仅光源模块一项，就可能持续消耗200千瓦到300千瓦以上的电力，而且其中大部分能量以热量的形式损失掉，实际可用的极紫外光能量非常有限，因此系统整体能效偏低。

其次，光刻机内部需要维持高度真空的环境，特别是EUV系统，因为极紫外光在空气中传播会被完全吸收。为了保证真空环境，光刻机配备了大量的高效真空泵和真空维持设备。这些真空泵需要长时间高负荷运转，以维持腔体内部压力在10⁻⁶托以下。这一部分的持续电力消耗通常也在数十千瓦以上，并且对电力供应的稳定性要求非常高，一旦中断就可能导致系统污染或设备损坏。

温控系统同样是光刻机耗电的重要部分。芯片制造对温度控制极为苛刻，比如晶圆台和掩膜台的温度变化需要控制在0.01摄氏度以内，任何微小的温度波动都可能导致曝光位置偏移，造成芯片缺陷。为了保证温度的恒定，光刻机内部布置了复杂的液冷、气冷以及温控模块。这些系统不仅要稳定运作，还要实时响应外部环境变化，特别是在车间温度、湿度波动较大的时候，需要额外投入更多电力来稳定系统内部环境。温控系统总体的耗电量可以达到几十千瓦，且基本处于常年持续运行状态。

此外，光刻机内部的运动控制系统也需要大量电力。光刻机的晶圆台和掩膜台需要以极高的速度、极高的精度运动。要实现纳米级的定位误差，必须使用精密的线性电机、电磁悬浮系统以及高速反馈控制单元。这些运动系统需要非常稳定且强劲的动力支持，同时也要搭配各种测量仪器如干涉仪、激光追踪仪实时监控位置。这部分系统在工作时的耗电量通常在十几千瓦到几十千瓦之间，尤其在高通量生产模式下，运动系统负载增加，耗电量也随之上升。

再者，控制系统和数据处理模块也是光刻机的重要耗能部分。现代光刻机在运行过程中，需要实时处理大量的数据，例如图案对准、畸变校正、曝光补偿、缺陷检测等等。所有这些数据处理任务要求极高的运算能力，因此光刻机内部配备了多个高性能服务器、图像处理器以及定制芯片。这些设备全天候运行，每小时处理的数据量达到数百GB乃至更高，对电力的需求也不容忽视。

综合来看，一台先进的EUV光刻机在全负荷运作时，总功率消耗通常在300千瓦到400千瓦之间。这相当于一栋大型商业写字楼的电力需求。如果按全年24小时不停机计算，一台光刻机每年的电力消耗可以轻松超过250万度电，远远高于普通工业设备的能耗水平。而一个大型芯片工厂往往需要部署几十台甚至上百台光刻机，整体电力消耗极为庞大，因此半导体厂区通常需要配备独立的高压供电系统，甚至有些大型工厂需要自建电厂来保障供电。

从产业层面来看，光刻机的高能耗也推动了整个半导体行业向绿色制造转型。比如，有厂商正在研究提升EUV光源效率，降低能量损耗；也有企业在开发低功耗冷却技术与智能能耗调度系统，力求在保证芯片生产良率的同时，减少能源浪费。