一、液冷技術(shù)成散熱新寵,全球數(shù)據(jù)中心液冷采用率不斷提升
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國液冷數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展深度研究與投資趨勢分析報(bào)告(2025-2032年)》顯示,隨著人工智能的蓬勃發(fā)展,算力需求持續(xù)旺盛,高功耗芯片與高密度服務(wù)器的數(shù)量激增,單機(jī)柜功率密度亦水漲船高。傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱方式已難以應(yīng)對此等挑戰(zhàn),而液冷技術(shù)則因其高效散熱特性,逐漸成為行業(yè)新寵,廣泛應(yīng)用于算力基礎(chǔ)設(shè)施中。
2024年全球數(shù)據(jù)中心液冷采用率達(dá)14%,預(yù)計(jì)2025年全球數(shù)據(jù)中心液冷采用率達(dá)26%,2030年全球數(shù)據(jù)中心液冷采用率達(dá)55%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
二、需求增長疊加政策支持,我國液冷數(shù)據(jù)中心市場有望持續(xù)高增
我國數(shù)據(jù)中心建設(shè)取得顯著進(jìn)展,截至2024年底,向公眾提供服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量達(dá)83萬個(gè)?,F(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)中心年均機(jī)柜功率需求仍集中在4Kw至15Kw之間,但伴隨企業(yè)AI、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)應(yīng)用程度的加深,企業(yè)高密需求將持續(xù)增長,疊加國家持續(xù)出臺政策鼓勵(lì)液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展,我國液冷數(shù)據(jù)中心市場有望持續(xù)快速擴(kuò)容。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
我國液冷數(shù)據(jù)中心行業(yè)相關(guān)政策
時(shí)間 | 政策 | 發(fā)布部門 | 主要內(nèi)容 |
2024.07 | 《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》 | 國家發(fā)展改革委等四部門 | 因地制宜推動(dòng)液冷、蒸發(fā)冷卻、熱管、氟泵等高效制冷散熱技術(shù),提高自然冷源利用率。強(qiáng)化人工智能節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,結(jié)合智能運(yùn)維平臺,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心算存運(yùn)及基礎(chǔ)設(shè)施資源的高效協(xié)同聯(lián)動(dòng) |
2024.02 | 《重點(diǎn)用能產(chǎn)品設(shè)備能效先進(jìn)水平、節(jié)能水平和準(zhǔn)入水平(2024年版)》 | 國家發(fā)展改革委等部門 | 在2022年已明確能效水平的三相異步電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、房間空氣調(diào)節(jié)器等20種產(chǎn)品設(shè)備基礎(chǔ)上,增加工業(yè)鍋爐、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、充電樁、通信基站、光伏組件等23種產(chǎn)品設(shè)備或設(shè)施,基本實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)用能產(chǎn)品設(shè)備全覆蓋,進(jìn)一步支撐重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排降碳。 |
2023.12 | 《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見》 | 國家發(fā)展改革委等部門 | 推進(jìn)數(shù)據(jù)中心用能設(shè)備節(jié)能降碳改造,推廣液冷等先進(jìn)散熱技術(shù)。 |
2023.10 | 《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》 | 工業(yè)和信息化部等六部門 | 支持液冷、儲(chǔ)能等新技術(shù)應(yīng)用,探索利用海洋、山洞等地理?xiàng)l件建設(shè)自然冷源數(shù)據(jù)中心,優(yōu)化算力設(shè)施電能利用效率、水資源利用效率、碳利用效率,提升算力碳效水平。 |
2023.04 | 《綠色數(shù)據(jù)中心政府采購需求標(biāo)準(zhǔn)(試行)》 | 工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部 | 數(shù)據(jù)中心相關(guān)設(shè)備和服務(wù)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用新能源、液冷、分布式供電、模塊化機(jī)房等高效方案 |
資料來源:觀研天下整理
2024年我國液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模達(dá)110.1億元,預(yù)計(jì)2027年我國液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模達(dá)310.9億元,2024-2027年CAGR達(dá)41.3%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、冷板式穩(wěn)坐液冷數(shù)據(jù)中心主流,浸沒式散熱效率高、增長勢頭強(qiáng)勁
液冷數(shù)據(jù)中心的技術(shù)實(shí)現(xiàn)形式主要分為冷板式、浸沒式、噴淋式三類。
冷板式液冷通過金屬冷板貼合發(fā)熱部件(如CPU/GPU),內(nèi)部流道循環(huán)冷卻液帶走熱量,冷板式兼容性強(qiáng),無需改造機(jī)房架構(gòu);單機(jī)柜功率密度支持20-50kW,PUE可降至1.15以下,適用于中高密度數(shù)據(jù)中心(如云計(jì)算平臺)、存量機(jī)房節(jié)能改造,為當(dāng)前市場主流,占比超60%。
浸沒式液冷使服務(wù)器完全浸沒在冷卻液中,通過液體對流或相變吸熱,浸沒式液冷冷卻液成本高,維護(hù)復(fù)雜,但散熱效率最高(PUE可低至1.03),無風(fēng)扇零噪音,隨著超算中心、智算集群(單機(jī)柜>50kW)、綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速,浸沒式液冷展現(xiàn)出強(qiáng)勁發(fā)展?jié)摿?,市場增速?5%。
噴淋式液冷適配異構(gòu)設(shè)備,局部散熱能力強(qiáng);但存在泄漏風(fēng)險(xiǎn),流量控制技術(shù)難度大,當(dāng)前仍處于實(shí)驗(yàn)階段,在邊緣計(jì)算等特定場景探索。
液冷數(shù)據(jù)中心分類
類型 | 技術(shù)定義 | 技術(shù)特點(diǎn) | 適用場景 |
冷板式液冷 | 金屬冷板貼合發(fā)熱部件(如CPU/GPU),內(nèi)部流道循環(huán)冷卻液帶走熱量 | 兼容性強(qiáng),無需改造機(jī)房架構(gòu);單機(jī)柜功率密度支持20-50kW,PUE可降至1.15以下 | 中高密度數(shù)據(jù)中心(如云計(jì)算平臺)、存量機(jī)房節(jié)能改造 |
浸沒式液冷 | 服務(wù)器完全浸沒在冷卻液中,通過液體對流或相變吸熱 | 散熱效率最高(PUE可低至1.03),無風(fēng)扇零噪音;但冷卻液成本高,維護(hù)復(fù)雜 | 超算中心、智算集群(單機(jī)柜>50kW)、新建綠色數(shù)據(jù)中心 |
噴淋式液冷 | 精準(zhǔn)噴射冷卻液至熱源表面,通過蒸發(fā)吸熱降溫 | 適配異構(gòu)設(shè)備,局部散熱能力強(qiáng);但存在泄漏風(fēng)險(xiǎn),流量控制技術(shù)難度大 | 實(shí)驗(yàn)階段,邊緣計(jì)算等特定場景探索 |
資料來源:觀研天下整理
四、液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)壁壘高筑,行業(yè)頭部效應(yīng)顯著
液冷數(shù)據(jù)中心市場迎來迅猛發(fā)展,曙光、華為、浪潮、聯(lián)想和阿里等知名企業(yè)紛紛投身于液冷領(lǐng)域的探索與實(shí)踐,有力推動(dòng)了液冷數(shù)據(jù)中心商業(yè)化進(jìn)程。同時(shí),越來越多的上下游產(chǎn)業(yè)鏈廠商也開始涉足液冷市場,目前行業(yè)內(nèi)主要參與者包括液冷服務(wù)器廠商、液冷溫控設(shè)備廠商以及自研液冷用戶三大類。
液冷技術(shù)作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施冷卻方面的高新技術(shù),涵蓋多學(xué)科和多領(lǐng)域,具有顯著的技術(shù)壁壘,行業(yè)頭部效應(yīng)顯著,浪潮信息、超聚變、寧暢憑借技術(shù)優(yōu)勢占據(jù)液冷服務(wù)器整機(jī)市場七成份額,英維克、申菱環(huán)境等系統(tǒng)集成商深度綁定頭部客戶。
液冷數(shù)據(jù)中心行業(yè)參與企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢及競爭力分析
企業(yè)名稱 | 技術(shù)優(yōu)勢 | 競爭力 |
英維克 | 冷板式+浸沒式雙路徑液冷技術(shù)全棧覆蓋 | 全球唯二掌握雙路徑液冷技術(shù)企業(yè),單機(jī)柜散熱能力突破100kW,PUE低至1.15,深度綁定英偉達(dá)、騰訊、阿里等頭部客戶 |
中科曙光 | 浸沒相變液冷技術(shù)標(biāo)桿/標(biāo)準(zhǔn)制定主導(dǎo) | 全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)5000節(jié)點(diǎn)全浸沒相變液冷規(guī)?;瘧?yīng)用,2024年交付多個(gè)PUE≤1.1項(xiàng)目,主導(dǎo)行業(yè)技術(shù)規(guī)范制定 |
浪潮信息 | 液冷服務(wù)器整機(jī)柜量產(chǎn)/硅光交換機(jī)適配 | 亞洲最大液冷生產(chǎn)基地年產(chǎn)能超10萬臺,全球首款冷板式液冷AI服務(wù)器批量交付,支持51.2T硅光交換機(jī) |
曙光數(shù)創(chuàng) | 浸沒式液冷技術(shù)領(lǐng)軍/動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng) | 全球首創(chuàng)風(fēng)冷與液冷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù),綜合散熱效率提升35%,冗余能耗降低26%,服務(wù)中國移動(dòng)、字節(jié)跳動(dòng)等 |
高瀾股份 | 液冷模塊化設(shè)計(jì)/雙賽道布局 | 獨(dú)家供應(yīng)英偉達(dá)H100液冷模塊,覆蓋90%數(shù)據(jù)中心改造需求,2025年訂單排產(chǎn)已滿,凈利潤增速預(yù)計(jì)60% |
申菱環(huán)境 | 液冷模塊化設(shè)計(jì)/雙賽道布局 | 全球首創(chuàng)冷源原測+末端液冷機(jī)柜全棧方案,累計(jì)交付近萬臺液冷機(jī)組,獲國家級綠色數(shù)據(jù)中心認(rèn)證 |
科華數(shù)據(jù) | 液冷CDU技術(shù)突破/海外市場拓展 | WiseCol-LD系列冷板式液冷CDU采用N+1冗余架構(gòu)設(shè)計(jì),出口東南亞市場,適配多行業(yè)數(shù)據(jù)中心 |
紫光股份 | 液冷服務(wù)器多場景覆蓋/云計(jì)算協(xié)同 | 液冷產(chǎn)品線覆蓋AI訓(xùn)練、超算中心等高密度場景,2025年目標(biāo)覆蓋全國20個(gè)新能源基地 |
同飛股份 | 半導(dǎo)體級液冷技術(shù)遷移/精密溫控 | 核心部件通過英偉達(dá)技術(shù)認(rèn)證,液冷系統(tǒng)進(jìn)入國際GPU廠商供應(yīng)鏈,海外高端市場占比50% |
強(qiáng)瑞技術(shù) | 微通道液冷板專精/良品率領(lǐng)先 | 液冷產(chǎn)品良品率行業(yè)第一,切入華為、中興通訊供應(yīng)鏈,深度綁定新能源汽車客戶 |
佳力圖 | 液冷系統(tǒng)兼容性/聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè) | 南京生產(chǎn)基地新增液冷產(chǎn)線投產(chǎn),與芯片廠商共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,適配主流AI服務(wù)器架構(gòu) |
中國長城 | 國產(chǎn)化液冷方案/信創(chuàng)領(lǐng)域深耕 | 噴淋式液冷服務(wù)器適配黨政軍場景,國產(chǎn)化率超90%,2025年目標(biāo)覆蓋全國30個(gè)信創(chuàng)數(shù)據(jù)中心 |
中興通訊 | 通信級液冷技術(shù)/全場景覆蓋 | 液冷方案適配5G基站與數(shù)據(jù)中心,散熱效率提升40%,海外訂單占比提升至25% |
潤澤科技 | 整棟液冷智算中心/算力模組研發(fā) | 國內(nèi)唯一提供純液冷智算中心解決方案企業(yè),單項(xiàng)目PUE≤1.2,年能耗降低30% |
光迅科技 | 液冷光模塊集成/高密度封裝技術(shù) | 全球首款液冷管道與光模塊一體化設(shè)計(jì)產(chǎn)品,適配800G/1.6T光通信需求,市占率15% |
三花控股 | 制冷電磁閥龍頭/高精度控制元件 | 液冷用電子膨脹閥精度達(dá)±0.1℃,參與國家標(biāo)準(zhǔn)制定,配套特斯拉、寧德時(shí)代液冷項(xiàng)目 |
紐威閥門 | 液冷專用閥門/高可靠性工業(yè)設(shè)計(jì) | 年產(chǎn)60萬臺液冷閥門,耐壓性能超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)30%,服務(wù)三峽能源、國家電網(wǎng)重大項(xiàng)目 |
神州數(shù)碼 | 液冷數(shù)據(jù)中心集成/昇騰生態(tài)綁定 | 昇騰AI服務(wù)器液冷方案中標(biāo)中國移動(dòng)24.7億訂單,智能算力交付占比提升至70% |
川潤股份 | 液冷溫控技術(shù)/多領(lǐng)域協(xié)同研發(fā) | 數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)適配高海拔場景,配套儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)量1.2GWh,西北市場滲透率第一 |
中鼎股份 | 浸沒式液冷機(jī)組/超算中心應(yīng)用 | 超算中心浸沒式液冷機(jī)組實(shí)現(xiàn)單機(jī)柜功率密度150kW,2025年目標(biāo)覆蓋10個(gè)國家級超算中心 |
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