中國(guó)液冷(lěng)數據中心行業(yè)全景速覽：浸沒式液冷(lěng)占比逐漸上(shàng)升
一、液冷(lěng)數據中心行業(yè)概述
液冷(lěng)數據中心基礎設施是指以液冷(lěng)方式為(wèi)數據中心進行散熱的(de)數據中心基礎設施。由于數據中心中IT設備的(de)核心器(qì)件(jiàn)為(wèi)半導體(tǐ)器(qì)件(jiàn)，IT設備運行将會持續發熱，主要的(de)核心器(qì)件(jiàn)有(yǒu)計(jì)算(suàn)芯片CPU，處理(lǐ)芯片總線、內(nèi)存、I/O等，因此需要制冷(lěng)系統進行散熱制冷(lěng)以保證數據中心內(nèi)部環境的(de)穩定，實現(xiàn)數據中心正常運行。液冷(lěng)是一種以液體(tǐ)作(zuò)為(wèi)冷(lěng)媒，利用液體(tǐ)流動将數據中心IT設備的(de)內(nèi)部元器(qì)件(jiàn)産生(shēng)的(de)熱量傳遞到設備外(wài)，使IT設備的(de)發熱部件(jiàn)得到冷(lěng)卻，以保證IT設備在安全溫度範圍內(nèi)運行的(de)冷(lěng)卻方式。液冷(lěng)方式主要有(yǒu)冷(lěng)闆式液冷(lěng)和(hé)浸沒式液冷(lěng)方式，浸沒式液冷(lěng)可再分為(wèi)相(xiàng)變浸沒式液冷(lěng)和(hé)非相(xiàng)變浸沒式液冷(lěng)。
二、中國(guó)液冷(lěng)數據中心行業(yè)相(xiàng)關政策
2022年(nián)2月(yuè)，我國(guó)“東數西(xī)算(suàn)”工(gōng)程全面啓動，将在京津冀、長(cháng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、甯夏啓動建設國(guó)家(jiā)算(suàn)力樞紐節點，并規劃了10個(gè)國(guó)家(jiā)數據中心集群。“東數西(xī)算(suàn)”工(gōng)程将通(tōng)過構建數據中心、雲計(jì)算(suàn)、大數據一體(tǐ)化(huà)的(de)新型算(suàn)力網絡體(tǐ)系，将東部算(suàn)力需求有(yǒu)序引導到西(xī)部，優化(huà)數據中心建設布局，促進東西(xī)部協同聯動，讓西(xī)部的(de)算(suàn)力資源更充分地(dì)支撐東部數據的(de)運算(suàn)，更好(hǎo)為(wèi)數字化(huà)發展賦能。2023年(nián)12月(yuè)，國(guó)家(jiā)發改委等5部門發布《關于深入實施“東數西(xī)算(suàn)”工(gōng)程加快構建全國(guó)一體(tǐ)化(huà)算(suàn)力網的(de)實施意見》，提出：推進數據中心用能設備節能降碳改造，推廣液冷(lěng)等先進散熱技(jì)術。優化(huà)數據中心負荷運行時(shí)段，提升數據中心等負荷的(de)柔性調節響應能力。推動數據中心備用電(diàn)源綠色化(huà)。液冷(lěng)技(jì)術作(zuò)為(wèi)降低(dī)數據中心能耗，提高(gāo)能源使用率的(de)核心關鍵技(jì)術，将會成為(wèi)未來(lái)國(guó)家(jiā)和(hé)行業(yè)關注的(de)重點方向，國(guó)家(jiā)将會鼓勵液冷(lěng)數據中心行業(yè)重點企業(yè)推動技(jì)術研發及應用，進一步推動液冷(lěng)數據中心基礎設施行業(yè)快速發展。
三、液冷(lěng)數據中心行業(yè)産業(yè)鏈
液冷(lěng)産業(yè)生(shēng)态涉及産業(yè)鏈上(shàng)中下(xià)遊，包括上(shàng)遊的(de)産品零部件(jiàn)提供商、中遊的(de)液冷(lěng)服務器(qì)提供商及下(xià)遊的(de)算(suàn)力使用者。液冷(lěng)數據中心上(shàng)遊主要為(wèi)産品零部件(jiàn)，包括接頭、CDU、電(diàn)磁閥、TANK、Maniflod等。中遊主要為(wèi)液冷(lěng)服務器(qì)，也是産業(yè)鏈的(de)核心。下(xià)遊行業(yè)主要包括互聯網、金(jīn)融、電(diàn)信、政府、能源等信息化(huà)程度相(xiàng)對(duì)較高(gāo)的(de)行業(yè)，涵蓋智慧計(jì)算(suàn)、電(diàn)子(zǐ)政務、企業(yè)信息化(huà)、關鍵應用以及民(mín)生(shēng)等相(xiàng)關領域，包括三大電(diàn)信運營商，以及騰訊、阿裏巴巴等互聯網大型企業(yè)。
與風(fēng)冷(lěng)配合，中國(guó)液冷(lěng)數據中心賦能各行業(yè)發展。未來(lái)數據中心溫控市(shì)場(chǎng)将出現(xiàn)“風(fēng)冷(lěng)+液冷(lěng)”協同發展的(de)格局。風(fēng)冷(lěng)技(jì)術不會被液冷(lěng)完全取代，而是針對(duì)客戶的(de)不同需求，選擇不同的(de)數據中心制冷(lěng)方案。據統計(jì)，2022年(nián)我國(guó)液冷(lěng)數據中心主要應用在以超算(suàn)為(wèi)代表的(de)應用當中，随着互聯網、金(jīn)融和(hé)電(diàn)信行業(yè)業(yè)務量的(de)快速增長(cháng)，将對(duì)數據中心液冷(lěng)的(de)需求量将會持續加大。2022年(nián)我國(guó)液冷(lěng)數據中心行業(yè)應用中，互聯網占比22.5%，金(jīn)融領域占比20%，電(diàn)信領域占比17.7%，能源領域占比13%，其他(tā)領域占比26.8%。
四、液冷(lěng)數據中心行業(yè)發展現(xiàn)狀分析
20世紀90年(nián)代，集成電(diàn)路(lù)發展至互補金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)半導體(tǐ)（CMOS），導緻電(diàn)子(zǐ)器(qì)件(jiàn)的(de)功率及封裝密度飛(fēi)速增加，CMOS的(de)運算(suàn)能力遠(yuǎn)超之前的(de)雙極晶體(tǐ)管，高(gāo)功耗和(hé)高(gāo)封裝密度帶來(lái)了前所未有(yǒu)的(de)冷(lěng)卻需求。事(shì)實上(shàng)，在此之前，行業(yè)實踐已經發現(xiàn)液冷(lěng)是滿足多芯片模塊飛(fēi)速增長(cháng)的(de)冷(lěng)卻需求的(de)合适技(jì)術。最早的(de)CPU液冷(lěng)散熱器(qì)利用直徑4cm的(de)鋁制散熱片，出現(xiàn)在20世紀80年(nián)代末90年(nián)代初。經過多年(nián)的(de)探索及發展，目前實際應用于數據中心的(de)液冷(lěng)主要有(yǒu)2種方式：浸沒式及冷(lěng)闆式。數據顯示，2017年(nián)全球液冷(lěng)數據中心投資規模89.6億美(měi)元，2022年(nián)增至175.7億美(měi)元，其中亞太地(dì)區(qū)占比54.2%，美(měi)洲地(dì)區(qū)占比26.6%，歐洲地(dì)區(qū)占比15.5%，其他(tā)地(dì)區(qū)占比3.7%。
自(zì)2018年(nián)起，中國(guó)數據中心行業(yè)快速興起，機(jī)櫃密度從(cóng)4.4Kw逐步向6Kw、8Kw到更高(gāo)功率的(de)需求，随着企業(yè)高(gāo)密需求的(de)顯現(xiàn)，傳統風(fēng)冷(lěng)及水(shuǐ)冷(lěng)制冷(lěng)方式數據中心已無法滿足企業(yè)需求，液冷(lěng)數據中心開(kāi)始逐步應用在各類型企業(yè)高(gāo)密數據中心中。現(xiàn)階段中國(guó)數據中心年(nián)均機(jī)櫃功率需求仍集中在4Kw至15Kw之間(jiān)，但(dàn)伴随企業(yè)AI、大數據等新興技(jì)術應用程度的(de)加深，企業(yè)高(gāo)密需求将持續增長(cháng)，進而帶動液冷(lěng)數據中心需求。據統計(jì)，2017年(nián)我國(guó)液冷(lěng)數據中心投資規模為(wèi)169.1億元，到2022年(nián)增長(cháng)至436.3億元。2022年(nián)我國(guó)液冷(lěng)數據中心投資規模中冷(lěng)闆式為(wèi)283.6億元，侵沒式及其他(tā)為(wèi)152.7億元。
五、中國(guó)液冷(lěng)數據中心行業(yè)領先企業(yè)
風(fēng)冷(lěng)數據中心基礎設施起步較早，已發展多年(nián)，市(shì)場(chǎng)發展已較為(wèi)成熟，液冷(lěng)技(jì)術作(zuò)為(wèi)數據中心基礎設施冷(lěng)卻方面的(de)高(gāo)新技(jì)術，覆蓋多學科(kē)和(hé)多領域，具有(yǒu)較高(gāo)的(de)技(jì)術壁壘，需要企業(yè)具備高(gāo)水(shuǐ)平的(de)研發能力和(hé)豐富的(de)行業(yè)經驗，因此，目前國(guó)內(nèi)外(wài)數據中心基礎設施液冷(lěng)技(jì)術普及率尚較低(dī)，掌握該技(jì)術的(de)企業(yè)較少，在技(jì)術和(hé)産品方面正在逐步走向成熟。在國(guó)內(nèi)市(shì)場(chǎng)中，以曙光(guāng)數創等為(wèi)代表的(de)優秀企業(yè)經過多年(nián)的(de)技(jì)術積累和(hé)沉澱，已經展現(xiàn)出較為(wèi)明(míng)顯的(de)技(jì)術優勢和(hé)市(shì)場(chǎng)先發優勢，并逐步鞏固競争優勢，未來(lái)液冷(lěng)數據中心行業(yè)內(nèi)将會形成龍頭廠(chǎng)商占據主要市(shì)場(chǎng)份額的(de)競争格局。
六、中國(guó)液冷(lěng)數據中心行業(yè)發展趨勢
随着液冷(lěng)技(jì)術的(de)優勢不斷顯現(xiàn)和(hé)傳統觀念的(de)改變，液冷(lěng)數據中心的(de)市(shì)場(chǎng)接受度不斷提高(gāo)。傳統數據中心改造和(hé)新數據建設逐漸應用液冷(lěng)技(jì)術，液冷(lěng)數據中心普及速度加快，市(shì)場(chǎng)收入呈現(xiàn)快速增長(cháng)的(de)趨勢。另外(wài)，液冷(lěng)數據中心及基礎設施行業(yè)鼓勵性政策推動液冷(lěng)數據中心基礎設施技(jì)術快速發展，液冷(lěng)數據中心基礎設施不斷叠代發展，基礎設施各模塊系統性能不斷優化(huà)升級，數據中心的(de)運行效率持續提升，運行成本降低(dī)趨勢開(kāi)始明(míng)朗。浸沒式液冷(lěng)技(jì)術能夠更好(hǎo)地(dì)适應高(gāo)功率密度服務器(qì)和(hé)芯片的(de)熱特性，具有(yǒu)更高(gāo)的(de)能效比和(hé)可靠性，因此液冷(lěng)數據中心行業(yè)當中浸沒式液冷(lěng)占比逐漸上(shàng)升。
來(lái)源：智研咨詢-産業(yè)研究
