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文檔簡介
中國液冷數據中心市場深度研究報告1隨著“數字中國”建設持續推進,以及“雙碳”目標時間節點臨綠色和可靠性要求。液冷技術具有高效散熱、節能降耗等顯著優勢,具備長期環境效益及經濟效益,正逐漸成為數據中心冷卻的最優解決2022年以來,中國液冷數據中心市場呈現出快速發展態勢,市場規模達到40%以上高速增長,產業鏈上下游企業積極布局,液冷項目試點以及商業化落地進程不斷加快,行業標準建設持續深入,產業鏈生為深入洞察中國液冷數據中心市場的現狀和發展趨勢,科智咨詢聯合中國信息通信研究院產業與規劃研究所共同發布《中國液冷數據中心市場深度研究報告》,通過調研分析大量市場數據、行業案例,全景呈現中國液冷數據中心市場發展現狀與前景方向,探討未來市場發展的趨勢和機遇,為產業鏈企業提供參考和借鑒,為液冷數據中心正文目錄 10 17 20 24 29 32 40 42 46 50 54 56 60 68 72 77 79圖表1:數據中心在數字經濟發展中的基礎性作用 2圖表2:2017-2022年中國數據中心機柜規模及增長 3圖表3:2022年數據中心實際PUE與政策要求PUE差異比較 4圖表4:國家層面液冷數據中心政策 5圖表5:地方層面液冷數據中心政策 6圖表6:主流芯片制造商芯片功耗增長預測 7圖表7:數據中心冷卻技術分類 11圖表8:不同數據中心冷卻方式制冷效果 11圖表9:冷板式液冷原理示意圖 14圖表10:浸沒式液冷原理示意圖 15圖表11:噴淋式液冷原理示意圖 16圖表12:數據中心液冷技術方案對比 18圖表13:中國液冷數據中心產業鏈圖譜 20圖表14:液冷數據中心業務落地流程示意圖 23圖表15:2019-2022年中國液冷數據中心市場規模 25圖表16:2019-2022年中國冷板式液冷數據中心市場規模 26圖表17:2019-2022年中國液冷服務器市場規模 27圖表18:2019-2022年中國液冷數據中心基礎設施市場規模 28圖表19:中國液冷數據中心產業生命周期 29圖表20:2022年中國液冷數據中心市場行業需求結構 41圖表21:不同行業用戶液冷數據中心部署原因 42圖表22:2019-2022年中國泛互聯網行業液冷數據中心需求規模 43圖表23:頭部泛互聯網企業液冷技術布局及應用 44圖表24:2023-2027年中國泛互聯網行業液冷數據中心需求規模預測 45圖表25:2019-2022年中國泛政府行業液冷數據中心需求規模 46圖表26:泛政府領域液冷數據中心項目部署案例 47圖表27:政府主導建設智算中心項目情況 48圖表28:2023-2027年中國泛政府行業液冷數據中心需求規模預測 49圖表29:2019-2022年中國電信行業液冷數據中心需求規模 50圖表30:基礎電信運營商早期液冷技術驗證 51圖表31:2023-2027年中國電信行業液冷數據中心需求規模預測 53圖表32:2019-2027年中國金融行業液冷數據中心需求規模及預測 54圖表33:液冷數據中心市場細分領域玩家競合關系 57圖表34:液冷服務器業務發展關鍵因素 60圖表35:中國液冷數據中心市場服務器廠商競爭態勢 61圖表36:超聚變主要液冷服務器產品 63圖表37:浪潮主要液冷服務器產品 64圖表38:寧暢信息主要液冷服務器產品 65圖表39:新華三主要液冷服務器產品 66圖表40:主要液冷基礎設施廠商技術線和產品線情況 68圖表41:2023-2027年中國液冷數據中心市場規模預測 73圖表42:2023-2027年中國冷板式液冷數據中心市場規模預測 74圖表43:2023-2027年中國液冷服務器市場規模預測 75圖表44:2023-2027年中國液冷基礎設施市場規模預測 76中國液冷數據中心產業發展背景提升的背景下,液冷系統憑借高效散熱能力,在數據中心的2第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景近年來,中國數字經濟保持較快發展。各區域各行業數字產業政策密集出臺,以及5G、AI、工業互聯網、區塊鏈等數字技術逐步成熟落地,推動數字經濟持續快速增長,成為國家及社會經濟發展的核心設深入推進,將推動以數據為核心的數字經濟進程不斷推進,向更深2022年,中國數字經濟規模達到50.2萬億元,同比名義增長10.3%,占國內生產總值比重提升至41.5%。根據國家網信辦,截至字經濟基礎設施底座,中國數字經濟快速發展,數字產業化及產業數字化進程推進,數據量爆發式增長,將直接帶動數據中心市場快速增3第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景智能ABC(人工智能、大數據、云計算)、5G、數字孿生技術等新興數字技術由研發階段逐步邁向應用階段,大量數據存儲、傳輸和計算需數據中心具有高耗能屬性,根據科智咨詢統計,2022年全年用電量達到845.2億千瓦時,占全社會用電量約1%。伴隨數據中心規模持續擴大,基于現階段技術和系統架構,數據中心用電量將快速上升。因此數據中心產業可持續發展需要考慮采用更加節能效果更好的技術“雙碳”目標提出以來,國家及地方政府出臺相關政策,對PUE4第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景(數據中心總能耗/IT設備能耗)提出更高要求,工信部《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》提出到2023年底,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.3以下,東數西算樞紐節點及寒冷地區策要求與數據中心實際運行PUE仍有較大差距,需要采用更加高效節第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景數據中心PUE是衡量數據中心環境能耗的指標,除IT設備外,數據中心運行能耗主要來自制冷系統。根據科智咨詢測算,以運行PUE為1.57的數據中心為例,IT設備能耗占比為63.7%,其次是制冷制冷方案,傳統風冷技術PUE極限值為1.25,液冷技術能夠實現數據液冷技術作為高效綠色的數據中心冷卻方案,成為國家及地方政策鼓勵采用的重要節能技術。在國家層面,政策從算力集約化和綠色2023年財政部、生態環境部、工業和信息化部《綠色數據中心政府采購需求標準(試行)》數據中心相關設備和服務應當優先選用新能源、液冷、分布式供電、模塊化機房等高效方案。2021年國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》支持數據中心采用新型機房精密空調、液冷、機柜式模塊化、余熱綜合利用等方式建設數據中心。2021年工業和信息化部《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》備、液冷等高效制冷系統、高壓直流等高效供配電系統、能效環境集成檢測等高效輔助系統技術產品。鼓勵企業加大技術研發投入,開展新型數據中心預制化、液冷等設施層,專用服務器、存儲陣列等IT層,總線級超融合網絡等網絡層的技術研2021年國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》推動數據中心采用高密度集成高效電子信息設備、新型機房精密空調、液冷、機柜模塊化、余熱回收利用等節能技術模式。6第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景在地方層面,除貫徹落實國家宏觀政策外,政府通過對使用液冷技術的數據中心提供獎勵,擴大液冷數據中心規模,提升地區能效水平,鼓勵液冷服務器、液冷設備等產業發展等方式,促進液冷產業鏈2022年北京市經濟和信息化局《北京市推動軟件和信息服務業高質量發展的若干政策措施》對數據中心轉型為算力中心或涉及余熱回收、液冷、氫能應用的,按照固定資產投資的30%進行測服務平臺”的數據(算力)中張家口2019年張家口市人民政府《中國數壩.張家口市大數據產業發展規劃(2019—2025年)》立足壩上地區水資源缺乏的實際,鼓勵企業采用浸沒式液冷技術、冷板式冷卻技術或無蒸發式水冷技術提高水資源使用效率。上海2022年上海市經濟和會、上海市發展和改革委員會《上海市經濟信息化委市發展改革委關于推進本市數據中心健康有序發展的實施意見》加快綠色新技術新產品運用。鼓勵應用高密度集成等高效IT設備、液冷等高效制冷系統、高壓直流等高效供配電系統、能效環境集成檢測等高效輔助系統技術產品。浙江2021年浙江省發展和改革委員會、浙江省經濟和信息化廳《浙江省數字基礎設施發展“十四強化綠色節能設計,加快研發應用液冷服務器、能源管理信息化系統、分布式供能等新技術,減低數據中心傳統電源用電負荷。2021年浙江省發展改革委、省經信廳等五部門《浙江省推動數據中心能效提升行動方案(2021-2025年)》支持數據中心采用新型機房精密空調、高效電源設備、液冷技術、機柜式模塊化、削峰填谷應用、余熱綜合利用等方式建設數據中心。廣東2023年廣東省發展和改革委員會、廣東省能源局等七部門《廣東省綠色高效(2023-2025)》7第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景2022年重慶市通信管理局、重慶市經濟和信息化委員會等十部門《重慶市信息通信行業綠色低碳發展(2022-2025年)》積極應用液冷型、高溫型IT設備,提高數據中心IT設備能效。成都2022年成都市經濟和信息化局《全國一體化算力網絡成渝國家樞紐節點(成都)推進方案》鼓勵數據中心采用間接蒸發冷卻、近端制冷、液冷、余熱綜合利用等先進供冷技術。芯片散熱效率要求提升,高算力應用場景涌現,驅動單機柜功率近年來,市場主流芯片功耗密度持續提升,散熱需求快速增長,Intel、ADM等主要芯片制造商持續提高芯片的散熱設計功耗TDP(ThermalDesignPower),主流系列處理器功耗已達350-400TDP/W。此外,AI應用發展推動GPU需求增長,GPU功耗密度遠高于CPU,NVIDIAH800功率密度達到700TDP/W,已突破傳統風冷系統散熱能力8第一章丨中國液冷數據中心產業發展背景從用戶需求來看,高算力應用場景部署需求不斷增長,單機柜密通用算力場景中,高算力部署需求主要集中在公有云及互聯網領域。公有云業務基于IT基礎資源提供服務,未來一段時間仍將保持40%以上的快速增長,需要通過高密部署實現降本增效;以云游戲為代伴隨ChatGPT的商業化落地,智算需求將快速提升。國內百度、阿里、騰訊、華為、字節等互聯網大廠陸續推出AIGC算力模型,基于GPU的智能算力部署將持續提升,智算中心單機柜密度一般在20kW以上,需要部署液冷系統達到散熱要求。根據2023年10月工信部等六部門發布的《算力基礎設施高質量發展行動計劃》,到2025年,中國算力規模將超過300EFLOPS,其中,智能算力占比將達到35%,智算伴隨高密應用場景增加以及IT部署密度提升,數據中心需要采用更加高效的散熱方式,傳統風冷技術散熱上限一般為單機柜20kW,難以滿足更加高密的部署;部分項目試點采用水底、山洞等方式進行冷卻,但受到特殊自然環境限制,難以推廣;液冷通過用高比熱容的液體取代空氣作為熱量傳輸的媒介,直接或間接接觸發熱器件,散熱效中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況目前液冷發展形成三條技術路線:冷板式、噴淋式、浸沒式液冷。冷板式液冷方案與傳統技術相比差異性小,部署成本低,根據科智咨詢統計,現階段在液冷數據中心中應用比例超過90%,但冷板式方案制冷效率略低于浸沒式。伴隨高算第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況集合了大量電子元器件。數據中心的持續運行產生大量熱量,需要進行冷卻散熱及時將熱量排出,保障其性能和穩定性。因此冷卻系統是數據中心重要組成部分。根據冷卻介質的不同,數據中心冷卻可劃分數據中心風冷冷卻方式利用空氣作為冷卻介質,通過空氣處理機引入外部空氣,經過冷卻后進入服務器機架的冷通道,對服務器進行冷卻,冷卻后的空氣從熱通道排出,通過充氣室返回空氣處理機。根據是否采用自然冷源,風冷可以分為機械制冷和自然冷卻。機械冷源由于末端工作媒介的不同,劃分為DX制冷(直膨式制冷:制冷劑在蒸發器中膨脹蒸發對空氣直接進行制冷,中間不經過水等換熱媒介)和冷凍水制冷;自然冷源根據換熱介質的不同可以分為風側、水側、氟不同于風冷冷卻方式,液冷通過用高比熱容的液體取代空氣作為熱量傳輸的媒介,直接或間接接觸發熱器件,吸收并帶走其產生的熱量,滿足設備散熱需求。相比傳統風冷,液冷技術具備超高能效、超高熱密度等優點,是現階段及未來長期內電子設備解決散熱壓力、應對節能挑戰的重要途徑。液冷技術方案可劃分為浸沒式、噴淋式、冷第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況不同數據中心冷卻方式散熱效果存在差異,單機柜密度在20kW以下的數據中心采用風冷即可滿足散熱需求,功率密度超過20kW需要采第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況等顯著優勢。能耗方面,液冷系統傳熱路徑短,低溫液體由CDU(冷量分配單元)直接供給通訊設備內,換熱效率高,PUE可低至1,1;成本方面,低PUE能夠降低數據中心運營成本,液冷數據中心初期建設投資略高,一般兩年左右可實現投資成本回收;噪聲方面,液冷技術利用泵驅動冷卻介質在系統內循環流動并進行散熱,能夠降低冷卻風機轉速或者采用無風機設計,解決傳統風冷機房噪音污染問題;空間利用方面,液冷機柜單機柜功率高,在支撐同等規模的IT負載下,液冷液冷數據中心散熱系統架構由室外(一次側)和室內(二次側)兩部分組成。室外冷卻塔中的冷卻液通過室內冷卻液體流量分配單元提供冷卻液循環動力,經CDU二次側輸出并與服務器中發熱電子元器件(CPU、GPU、內存等)的導熱冷板直接進行熱交換,形成的熱液經CDU用于在液體回路之間進行熱交換,分為機架式(嵌柜式)、機柜式和平臺式等,主要作用是隔離一次側與二次側回路,并在其內部二次側系統包括供回液歧管、快速接頭等關鍵部件。供回液歧管主要用于將從CDU分配進入各機架內的冷卻工質再次均勻分流到各IT設備,并從出液端收集回流液體,由于連接點存在泄露風險,通常設置在機柜底部。快換接頭能夠快速連接或斷開IT設備或其組件與液冷系統的連接,并確保其具備自封功能,通常是公/母配置配對使用的,第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況斷開時,集成在快換接頭內部的用于密封流體流動的自封閥芯會斷開一次側指室外制冷系統,根據二次側末端的水溫和室外的氣象參數不同,可分為自然冷卻和機械冷卻兩種形式,自然冷卻系統主要包括開式冷卻塔、閉式冷卻塔和干冷器,可提供30℃以上冷卻水;機械制冷系統主要包含風冷冷凍水系統和水冷冷凍水系統,可提供12-18℃液冷技術類型根據冷卻液和發熱設備接觸換熱方式的不同,可劃冷板式液冷通過把冷板與發熱器件緊密固定,將發熱器件的熱量傳導給冷板中的冷卻液,并將冷卻液中的熱量運輸至后端冷卻。液冷數據中心應用場景中,冷板式液冷對于服務器芯片組件及附屬部件改動較小,主要途徑為加裝液冷模塊,采用集中式或分布式CDU供液、目前,冷板式液冷數據中心已形成相對成熟的解決方案,通過冷板和CDU帶走IT設備超過80%的熱量,該部分直接由冷卻塔帶走;另外20%的熱量可通過后置被動式液冷門,經由冷水機組和冷卻塔之間換熱,支持25-28℃高溫水帶走熱量(高于行級空調18℃以下供水溫),第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況根據冷板的不同,非接觸式液冷可分為局部冷板和全覆蓋冷板。局部冷板僅支持核心部件散熱,具有與傳統機房兼容性好的特點,但需要風冷解決其他部件散熱問題;全覆蓋冷板覆蓋所有部件,但由于部分部件可插拔、形態非標,存在技術難題,可進行一體化設計,所浸沒式液冷通過將發熱元件浸沒在冷卻液中,直接吸收設備產生的熱量。根據工質是否產生相變劃分為單相浸沒式液冷和雙相浸沒式單相浸沒式液冷的冷卻液在循環散熱過程中始終維持液相,由于要確保冷卻液不發生相變,單相浸沒技術通常使用高沸點的冷卻液,同時滿足絕緣性強、黏度低、腐蝕性小,毒性小等性能要求,常用氟碳化合物和碳氫化合物(礦物油、合成油、天然油等),具有部署成雙相浸沒式液冷方案下,在密閉的浸沒式箱體中安裝放置服務器/第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況交換機和低沸點的冷卻液,冷卻液受熱升溫,達到沸點后沸騰發生相遇到水冷冷凝器后熱量被吸收,凝結成液滴,滴落回容器再次冷卻循環,冷凝器中被加熱的冷卻水則通過循環冷卻水系統完成排熱。用于雙相浸沒式的冷卻液需要有更穩定的物理特性、化學及熱穩定性、無腐蝕性、合適的沸點、較窄的沸程范圍以及較高的汽化潛熱,一般選用硅酸酯類、芳香族物質、有機硅、脂肪族化合物以及氟碳化合物作浸沒式液冷對服務器及浸沒腔體有較高要求,需要對腔體進行定制,采用高密設計,同時采用結構定制化設計,滿足液體與發熱器件噴淋式液冷和發熱器件直接接觸,依靠泵壓或重力驅動,向發熱第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況設備自上而下精準噴淋,吸收并帶走熱量,排走的熱流體與外部環境冷源進行熱交換,冷卻液無相變。噴淋式液冷的冷卻液需具備絕緣、導熱、抗氧化性等特點,不發生相變,但在噴淋過程中存在液體飄逸和揮發問題,應用成本較高,且不適合高密度服務器和超大規模數據第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況但從行業滲透來看,中國數據中心領域液冷應用尚未實現規模化。現階段數據中心市場以通用算力部署為主,風冷冷卻方案能夠滿足大部分傳統數據中心散熱需求,液冷技術主要應用于超算、智算領域,部分頭部行業用戶進行少量試點應用。伴隨大數據、算力、算法快速迭液冷數據中心可采用冷板式液冷、浸沒式液冷和噴淋式液冷三種技術路線,根據科智咨詢統計冷板式液冷方案應用比例達到91%,是現冷板式液冷具有良好的兼容性,不需要對數據中心機房進行大規可靠性高、易展開維護性設計,噪音低,空間利用率高、且熱能可回浸沒式液冷和噴淋式液冷直接接觸冷卻液,兼容性差,專用機柜對于第二章丨中國數據中心產業液冷技術發展及應用概況接觸形式冷卻液不接觸發熱體,采用導熱板傳熱冷卻液浸泡發熱體冷卻液噴淋發熱體建設成本主要成本在換熱系統和冷卻系統,成本適中冷卻液用量較多,與冷板式相比,成本高通過改造機柜增加必須裝置,成本較小服務器改造成本需要定制冷板,成本高基本無需改造,成本較低改動小,成本中等運維成本運維成本低運維成本適中運維成本適中冷卻液冷卻液用量小,要求低冷卻液使用量大,對冷卻液安全性要求高冷卻液用量適中,要求高服務器兼容性根據服務器定制冷板,兼容所有機器根據冷卻液不同,需進行兼容性測試根據冷卻液不同,需進行兼容性測試利用率較高噪音程度較低低較低環境影響無冷卻液相變過程可能會導致氣體蒸發外散冷卻液霧滴和氣體可能散發到機箱外冷卻效果較好優秀優秀使用場景無限制有限制有一定限制應用程度目前應用最廣泛適用于對功率密度、節能性要求較高的大型數據中心不適合高密度服務器和超大規模數據中心,現階段落地應用相對較少供應商超聚變、浪潮曙光數創廣東合一中國液冷數據中心市場發展現狀分析根據科智咨詢,2022年,中國液冷數據中心市場規模達到100.5億元,同比增長47.2%,其中,液冷服務器市場規模80.3億元,同比增長45.5%。政策鼓勵發展、需求即將爆發、技術趨于成熟推動下,液冷數據中心市場進入較快發展階段,但同時產業發展面臨標準不統一、產業鏈生態不完善、技術驗證不成熟等阻礙因素,需要液冷系統各部件企業第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析液冷數據中心產業鏈由上游液冷產品零部件及設備廠商、中游液冷產品及解決方案提供商、下游液冷數據中心應用主體構成。上游液冷產品零部件及設備包括冷卻液、CDU、電磁閥、連接器、manifold、TANK等;中游是產業鏈核心環節,主要為液冷服務器、基礎設施服務商以及液冷系統集成方;下游為液冷數據中心終端用戶,主要包括政府相關單位、基礎電信運營商、泛互聯網廠商及能源、生物醫藥、AI伴隨液冷市場熱度攀升,產業鏈上下游企業積極拓展業務布局,產業上游連接器方面,國內企業高端精密連接器的研發能力和工藝技術不斷提升,在液冷連接器領域,中航光電和英維克為行業龍頭企業。冷卻液是浸沒式液冷技術的關鍵原材料,代表廠商包括純均光第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析冷、巨化股份等,安徽星載、云酷智能等部分液冷基礎設施服務商正在嘗試自研冷卻液。CDU主要由機箱、水泵、板換、閥、膨脹罐、管路等部件組成,起到熱交換作用,目前科華數據、同飛股份等企業均有產業中游,超聚變、浪潮、寧暢、聯想、新華三等液冷服務器廠商依托IT核心部件,掌握產業鏈核心價值控制點,同時基于服務器產品提供綜合性解決方案及服務,其中,超聚變業務發展較快,根據IDC咨詢,超聚變2022年中國區標準液冷服務器出貨量第一。曙光數創、申菱環境、云酷智能等設備廠商憑借在精密溫控領域的技術及經驗,提供液冷基礎設施產品及解決方案。除冷卻系統外,液冷數據中心與傳統數據中心的設計、建設差異性較小,曙光、華為等數據中心集成商及潤澤、秦淮、中聯云港、科華數據等具有綜合建設能力的第三方IDC服務商具有一體化交付能力和服務經驗,為終端用戶提供液冷數據產業下游,以字節跳動、阿里等為代表的頭部互聯網企業基于技術及資金優勢,進行液冷應用試點,希望形成成熟的解決方案以實現降本增效;同時,頭部互聯網企業業務發展需要大量高密計算場景,是現階段液冷市場主要需求方,也是推進液冷產業發展的關鍵力量。基礎電信運營商在產業鏈中扮演多重角色,一方面,運營商擁有大量自用數據中心和市場型數據中心,是現階段液冷數據中心重要客戶;另一方面,運營商依托其數據中心整體設計能力,積極參與液冷市場現階段,第三方IDC服務商在液冷數據中心產業鏈中扮演集成角第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析色;未來,算力網絡、算力調度等算力產業生態持續完善,將驅動數據中心業務模式變化,IDC服務商的商業模式或將從提供基礎設施延展液冷數據中心部署涉及液冷數據中心系統架構層、液冷部件及接口層、液冷基礎設施層、液冷監控系統層等多方面,需要各零部件之同時要參與到系統設計、實施、運維等全部署流程,提供解決方案服務。為便于各環節定制,現階段終端用戶在部署液冷系統時更傾向于一體化采購模式,由總包方進行綜合協同,總包方一般為兩類群體,二是具有機房設計、建設能力的數據中心總包方或IDC服務商,對于液冷服務器直接關系到終端用戶業務運行,是核心價值所在,一第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析近年來,中國液冷數據中心市場快速發展,保持30%以上的市場增同比增長47.2%,較之前年份有較大規模提升。節能政策、市場需求以及液冷技術標準化進程的推進,共同驅動2022年液冷數據中心市場熱政策方面,2020年以來,國家出臺新基建政策,鼓勵數據中心建設與發展,但數據中心大規模落地加劇能耗問題,發改委等部門發布相關政策,明確要求到2025年全國新建大型、超大型數據中心PUE低于1.3,東數西算國家樞紐節點PUE應低于1.25。各省市也陸續布政策,對既往及新建的數據中心提出了相關要求。隨著“雙碳”壓力不斷加大,傳統風冷式數據中心逐漸無法滿足數據中心節能降耗需求,2022年,液冷需求迎來一波增長高潮,頭部泛互聯網企業出于降本增效考量,進行高密部署,同時通過應用液冷技術降低運營成本;基礎電信運營商加大液冷技術試點力度,在全國范圍內部署200+液冷標準化、規范化是液冷技術進入大規模商用階段的主要阻礙。準正式發布,2022年4月1日正式實施,行標的出臺推進液冷第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析注:液冷數據中心市場規模統計維度包括液冷服務器和液冷數據中心基礎設施市場冷板式液冷對于服務器及相關部件的改動較小,技術發展較為成熟,經過較長時間的市場應用,已經形成相對完整的產業鏈生態,總體成光模塊等部件與風冷一致,運維模式、機房承重與風冷場景也基本一致,同時單點散熱能力在700W以上,可以有效降低數據中心PUE,更同比增長45.4%,占整體數據中心市場規模比例達到90%。浸沒式方案第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析注:冷板式液冷數據中心市場規模統計維度包括冷板式液冷服務器和數據中心基礎液冷冷卻方案的市場滲透率逐步提升,帶動液冷服務器出貨量快速增長。2022年,中國液冷服務器市場熱度攀升,市場規模達到80.3億元,同比增長45.5%。一方面,頭部互聯網企業及三大基礎電信運營商積極推進液冷項目試點,采購液冷服務器;另一方面,主流服務器廠商加快布局液冷領域,推出液冷服務器產品,推進與液冷基礎設施第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析液冷數據中心基礎設施為液冷服務器提供穩定運行環境,需要根據服務器材質、型號以及項目的實際情況進行定制化設計及生產,市場增長略滯后于液冷服務器市場。2022年,中國液冷數據中心基礎設第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析現階段,中國液冷數據中心產業處于起步階段向快速成長階段發產品及技術解決方案基本成型,但最終技術選型還需要經過一定周期的驗證和市場篩選;行業用戶逐步擴大液冷試點,僅部分頭部互聯網企業開展規模化應用,行業需求尚未進入爆發期;市場參與方數量增液冷數據中心發展對于產業生態建設有較高要求,目前市場發展不成熟,存在生態不健全、標準不統一的問題,產業鏈上下游企業在業務競爭的同時,積極尋求技術驗證、產品適配等方面的生態協作,第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析液冷數據中心技術密集,對產品性能及可靠性要求高。液冷核心產品生產需要兼顧壓力、溫度、流量、功率等,并考慮與數據中心冷源系統、輸配系統等方面的適配度,形成較高的技術門檻。例如,液冷連接器要求防水密封、高耐用度及材質兼容性,眾多技術要點保證其可靠性和絕對密封性。同時液冷技術碎片化特征明顯,技術路徑、產品規格多樣,因此拓展制造工藝和產品種類不僅是限制液冷設備零另外,產品、設備的研發設計、制造和應用涉及材料、力學、電子等跨學科的交叉融合,在液冷數據中心設計、建造、運維上需要復從技術方面看,由于液體比熱容不受海拔與氣壓影響,可以保持較高的散熱效率,液冷技術夠降低數據中心環境依賴性,保證數據中心在不同地區的運行效率。從算力需求角度看,東部地區人口和產業密集,經濟較發達,產生大量算力需求;同時,政策對數據中心能耗提出更嚴格要求,隨著一線城市能耗指標和電力指標趨嚴,數據中心目前東部地區數據中心機柜規模占全國機柜總量60%以上,因此,在算力需求與能耗監管政策的雙重推動下,東部地區液冷數據中心市場發第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析目前,互聯網行業是液冷商業化的主要用戶,并率先開啟液冷技術在數據中心技術驗證和試點。隨著業務不斷發展,大型互聯網企業數據中心制冷要求也隨數據量與機柜功率的提升而提高。但由于液冷技術發展不夠成熟、應用成本高等問題,目前僅部分互聯網大廠在自基礎電信運營商自2017年起即積極試點,推進液冷技術驗證,并于2023年起開始規模化試點,基于運營商的數據中心能力、行業影響泛政府領域中,液冷技術主要應用于科研、教育等領域及政府主導的智算中心。智算中心作為信息基礎設施的重要組成部分,為快速增長的人工智能算力需求提供基礎支撐,在推進AI產業化、產業智能化等方面發揮顯著作用。現階段,智算產業尚不成熟,政府積極推進第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析在碳達峰碳中和戰略目標下,節能降碳、綠色高效成為數據中心產業發展方向,政策對數據中心PUE的要求成為行業加速導入液冷的“雙碳”目標提出后,國家對數據中心能耗對PUE水平提出更加嚴格要求,2022年出臺的《工業能效提升行動計當前中國數據中心平均PUE仍然較高,能源使用效率有待提升。根據科智咨詢統計,2022年全年用電量達到845.2億千瓦時,占全社散熱系統耗能占數據中心總能耗約67%,因此降低制冷側能耗成為數據相比風冷,液冷技術能夠有效降低PUE。數據中心耗電量不斷提升的背景下,綠色低碳成必然趨勢,而數據中心冷卻系統能耗僅次于IT設備的能耗,采用液冷技術,能夠有效降低冷卻系統能耗,進而降低數據中心PUE。據科智咨詢統計,傳統風冷方案的數據中心PUE一般在1.5左右,采用液冷的數據中心PUE可以降低至1.05-1.2左右,有助第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析CPU、GPU芯片性能提升帶動服務器及單機柜功耗大幅提升,液冷成為數據中心制冷方案更優選擇,有利于解決不斷提高的設備能耗與傳統風冷系統的散熱效率無法與高功率機柜的散熱需求相匹配。一方面,受數據中心建筑面積與單位運營成本等因素的影響,增加單機柜功率密度成為解決快速增長的算力需求與有限的數據中心負載之間的有效方案。伴隨高密度信息技術設備快速發展及用戶需求向高密功率密度將成為目前新建數據中心的主流選擇;存量數據中心為提升市場競爭力也會通過升級改造提高單機柜IT負載。預計到2025年單IT機柜功率密度將向20kW演進。在AIGC的推動下,單機柜功率上升另一方面,風冷方式移熱速率較低,自然風冷的數據中心單機柜密度一般只支持8-10kW,風冷加間接蒸發制冷方案在機柜功率超過隨著數據中心機柜產熱量增加,液冷方案散熱優勢逐步凸顯。相實現數據中心PUE低至1.2以下,符合機房高密度演進趨勢,同時促液冷方式有助于適當降低數據中心建設和運營成本,優化數據中第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析構成了數據中心建設投資的主體。其中,制冷設備、柴發設備、配電設備、電源系統等投資占比較高,是數據中心機房建設的重點投資內液冷方案與風冷方案相比:1)其機電部分的Capex可節省冷凍水機組/冷凍水精密空調,減少UPS和開關設備的容量等;2)需要增加密封機箱、冷卻液、冷板、熱交換器、防滴漏連接器和機架式分液器等液冷設備方面的成本;3)液冷方案下同樣外電體量的數據中心內空間利用率更高,能承載更多IT設備,每ITkW(IT設備功率)下的分攤成本更低。一般情況下,風冷、冷板式液冷、浸沒式液冷方案的機電部分Capex分別為16000-18000元/ITkW、15000-17000元/ITkW和23000-28000元/ITkW左右。冷板式液冷方案下分攤到每ITkW下的機電部分Capex與風冷方案基本持平甚至更低;浸沒式液冷方案所需增加的機電設備較多,平均每ITkW的Capex高出7000-10000元科智咨詢測算數據中心運營成本中,用電成本比例超過60%,應用隨著技術不斷發展,液冷應用于數據中心的技術阻礙逐漸減小。冷板式液冷對IT設備及基礎設施環境改動較小,可操作性更強、應用最廣泛;浸沒式液冷技術要求更高,但可大幅減小濕度、振動、噪音第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析等對IT設備的影響,有效提升設備使用效率、穩定性與使用壽命。2018年起基礎電信運營商組織液冷技術試點,目前頭部液冷服務器及逐步加大液冷產品研發力度并加快產品迭代速度,將加速液冷在數據數據中心液冷系統的設計和建設需要考慮復雜部件適配、可靠性等問題,液體冷卻介質泄漏對IT設備和環境帶來安全風險,需要嚴格遵守安全標準和規范。現有數據中心的液冷改造也涉及機柜規格、建在風冷模式下,維護的顆粒度較大,容錯性也較強。在液冷架構下,任何一個部件發生損壞或者需要維修更換,都將對系統整體產生影響。液冷介質循環、泵的運行和冷卻塔維護需要經驗豐富的技術人產業鏈上各個企業技術路徑多樣,產品規格差異較大,各品牌服務器、冷卻液、制冷管路、供配電等產品形態各異。機柜與服務器深度耦合,目前業內尚未建立液冷服務器與機柜統一接口規范標準,不液冷數據中心系統需要考慮良好的可擴展性及兼容性以適應新增第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析設備和不斷增長的散熱需求,液冷基礎設施設計需與機柜、電源等數據中心其他上游設備產品做適配解決方案。截至目前,在液冷技術及液冷在數據中心的建設方面缺乏相關國家標準的指導與規范,未明確液冷系統在選擇、建設和運維過程中需要關注的各項指標、測試方法但目前行業技術標準建設正在加速推進。2023年由信通院、中國寫的《冷板式液冷整機柜服務器技術要求和測試方法》行業標準,旨產業鏈協同強調資源高效整合,關注協同創新和共同價值。液冷數據中心處于發展初期,涉及產業鏈環節眾多、技術難度大,未形成完善的產業生態及產業鏈協同效應。產業分工不夠明確,企業產品及服務交付方式較簡單,缺乏資源整合能力強的企業,帶來資源配置效液冷技術的實施和維護成本較高。在新建數據中心層面,用戶傾向于關注初期建設成本,與傳統風冷比較,液冷初期投資高,影響產品的規模應用與推廣。液冷系統設備的購買、安裝和維護需要大量的按照風冷設計的建筑承重、電力容量系統無法支持高功率密度的部署第三章丨中國液冷數據中心市場發展現狀分析方式,液冷改造涉及的環節多、變動大、成本高,出于投入產出及安全可靠性的考量,目前數據中心建設運營主體對液冷的接受程度與應由于缺乏長周期、大規模的液冷部署驗證,液冷技術在實際應用中的穩定性和可靠性尚未得到充分驗證,使得企業和機構對于液冷數據中心的部署存在疑慮。液冷技術在數據中心的應用仍處于小規模部署階段,僅少量對散熱要求更嚴苛的高性能計算用戶采用液冷方案。此外,冷板式液冷存在漏液隱患,未使用絕緣冷卻液的情況下,可能引發風險;浸沒式液冷技術,由于缺乏長周期的冷卻系統使用效果驗中國液冷數據中心市場需求研究目前液冷技術在數據中心的應用尚處于初級階段,規模化應用主要產生于通用算力中的高密計算領域以及智算、超算。根據科智咨詢統計,泛互聯網、泛政府、電信行業的液冷部署比例較高,分別達到32%、27%和18.5%。現階段,行業用戶部署液冷數據中心主要面臨成本和可靠性問題,且對于大多數用戶來說,傳統風冷能夠滿足現有業務散熱需要,液冷升,降本增效、節能降耗訴求日益明顯,將更加傾向于選擇液冷技術方案;電信運營商出于技術示范和政策考慮也將加第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究液冷數據中心對于終端用戶具有顯著價值。通過應用液冷數據中心,用戶能夠實現高密部署,支持高算力應用場景運行;同時,液冷技術能夠有效降低數據中心能耗、噪音,更好支持余熱回收,助力企能夠節省運營成本,且在浸沒式液冷方案下,服務器等關鍵IT設備隔實際應用過程中,由于風冷替代性、液冷技術可信度、初期投資從液冷數據中心的行業使用程度來看,泛互聯網行業以及泛政府行業目前液冷技術應用最為廣泛。2022年,中國液冷數據中心市場需以公有云為代表的應用場景具有高密屬性,需要采用更為高效的散熱方式;另一方面,頭部企業在自有數據中心中進行液冷技術探索與驗證。泛政府領域需求比例達到27%,主要用于政府主導的超算中心、智算中心以及相關企事業單位的試點項目。電信行業液冷需求占比為18.5%,自2017年,電信運營商即在自有數據中心進行液冷試點,到目前已在全國開展超200個試點項目,并將繼續推進大規模試點,提第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究行業用戶出于高效散熱、能耗優化、降低成本以及創新引領等方面考慮,應用液冷數據中心。現階段,傳統風冷能夠滿足市場上大部分業務場景IT部署要求,液冷方案并非數據中心冷卻的唯一選擇,行泛互聯網行業用戶需要采用高效散熱的冷卻系統保障高計算密度業務運行;尋求更加經濟的制冷方案以降低綜合成本;同時,頭部大廠均提出碳中和目標,節能降耗壓力較大,因此積極應用液冷技術。超算單機柜IT負載高,液冷是最優解決方案,部分企事業單位出于創新技術引領考慮進行試點。電信運營商擁有全國三成以上數據中心,且老舊數據中心比例偏大,主要出于降低能耗和技術引領考慮,積極推動液冷規模化應用。金融行業發展至智慧金融階段,業務發展與AI第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究液冷技術的規模化部署主要來自泛互聯網行業。泛互聯網行業數據中心需求規模大,且阿里、騰訊、百度等頭部均提出碳中和目標,具有較強的ESG訴求,在同樣業務體量下,液冷數據中心能夠支撐更心需求規模為27.8MW,較2021年增長70.6%,在頭部互聯網企業大規從應用場景來看,公有云業務具有高密屬性,同時面臨較大成本壓力,是現階段液冷技術在泛互聯網領域的主要應用場景。在云數據網絡設備占比10%。計算密集型服務器主要發熱器件為主芯片和內存,通過主芯片冷板和和內存冷板液冷散熱可帶走60%的熱量,適合部署液第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究冷。云數據中心機房通常采用大規模模塊化機房架構,將一層劃分為多個模塊化機房,可在同一個大的模塊化機房內進行高密計算型液冷微模決、風冷網絡和管理微模塊、風冷存儲型微模塊的混合部署。風冷與液冷在一個模塊化機房混合部署,能夠在實現較低PUE的同時,此外,頭部互聯網企業出于技術試驗和創新發展考慮,布局液冷技術。一方面,頭部企業在自建數據中心進行創新技術試點,對液冷技術接觸較早;另一方面,新一代IT技術催生海量算力需求,加速算阿里巴巴.2017年,建立互聯網行業全球首個浸沒式液冷服務器集群.2018年在張北數據中心進行規模化部署,該數據中心單機柜負載為28kW,機柜總量4000架,平均PUE約為1.19.2020年9月,浙江云計算仁和數據中心落地杭州,采用浸沒式液冷,整體PUE低至1.09,相比傳統風冷每年節電7000萬度.2021年12月,發布單相浸沒液冷解決方案磐久ImmersionDC1000系列,PUE可達1.092022年,京東在廊坊數據中心大規模部署冷板式液冷,承載京東集團核心業務,該液冷方案能夠將80%的發熱量由冷板式液冷帶熱至外部冷卻進行集中散熱,使IT設備散熱效率提升50%,與傳統風冷式整機柜相比,在數據中心部28.6%,基礎設施能耗節省30%,對應碳排放總量減少10%以上字節跳動2021年以來,在廊坊、山西數據中心進行較大規模液冷部署泛互聯網行業企業較早接觸液冷技術,對于液冷數據中心接受度較高,同時業務場景具有高密化屬性及趨勢,目前正逐步嘗試進行規第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究模化部署,是液冷數據中心商業化、規模化發展的關鍵驅動力量。此外,國家政策明確提出到2025年智算比例達到35%的建設目標,頭部預計未來五年,泛互聯網行業液冷數據中心需求規模將達到64%的復合增長率,預計到2027年,泛互聯網行業年液冷需求規模將達到第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究近年來,泛政府行業液冷數據中心需求保持較快增長,是液冷數據中心需求主要來源。2022年,中國泛政府行業液冷數據中心需求規按照不同主體,泛政府可以劃分為政府相關單位及央國企。政府相關單位業務包括政務云、政府公共服務以及智算、超算中心,政務云為政府行權過程中產生的數據,隸屬于政務內網,安全性要求高,對于新技術應用相對謹慎;政府公共服務數據,為政府與社會面信息但業務體量較小,計算要求不高,以單個一線城市為例,公共服務業務部署規模在1000機柜以內,單機柜4.4kW即可滿足運行要求,未來中短期液冷部署需求有限。央國企自身數據中心需求規模較小,主要用于處理企業內部運行數據和生產數據,部署少量液冷機柜進行技術第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究泛政府領域液冷需求主要來自超算和智算領域。近年來隨著新一代IT技術、產業數字化轉型等多樣化算力需求場景不斷涌現,超算中心作為國家重要的高性能算力基礎設施,建設進程加快,多個超算項目采用液冷作為換熱系統,未來搭載液冷系統的超算中心有望成為主2022年國家超級計算深圳中心部署浸沒式液冷--2022年天府云數據產業基地項目設計機柜5,000個,采用冷板式液冷、水冷+自然冷卻和余熱回收等技術項目PUE小于1.25的目標2020年合肥先進計算中心雙精度計算峰值12PFlops、整數計算峰值256Pops、數據總存儲容量15PB,采用浸沒式液冷PUE值1.12020年國家超級計算鄭州中心項目配備新一代高性能計算機——“嵩山”超級計算機,理論峰值計算能力100PFlops,存儲容量100PB,采用浸沒式相變液冷冷卻技術PUE值低于1.042020年國家電網寧波北侖數據采用模塊化液冷機房部署方式,外置冷卻塔系統散熱,項目建設機房總容量334U,總功率100kW節省70%的建設時間和土地資源占用,PUE值低于2020年國家超級計算成都中心項目采用浸沒式相變液冷技術為超算核心設備提供高效換熱--2020年國家超級計算昆山中心總算力400Pflops,擁有CPU+DCU計算單元結構,采用浸沒式液冷--智算方面,目前智算產業發展處于初期階段,各方面發展尚不成熟,各區域政府主導建設智算中心,搭建區域公共普惠算力資源池,在支撐智慧城市高密場景部署的同時,形成對于產業發展的積極引導第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究北京數字經濟算力中心北京國際大數據交易所--2021.4成都成都智算中心智算云騰(成都)科技有限公司、成都市智算云端大數據有限公司、華為公司、四川華鯤振宇智能科技有限責任公司2021.92022.5長沙長沙人工智能創新中心長沙麓谷城市發展建設有限公司2022.22022.11南京智能計算中心南京市科技創新投資有限責任公司800--2021.7昆山智能計算中心江蘇昆山高新技術產業投資發展有限公司500--2021.11天津天津人工智能計算中心天津市河北城市建設投資有限公司3002022.82022.12西安雁塔未來人工智能計算中心西安昇騰智能科技有限公司3002021.9--許昌中原人工智能計算中心許昌市投資集團有限3002021.12021.1沈陽沈陽人工智能計算中心沈陽高新發展投資控股集團有限公司3002021.92022.8大連大連人工智能計算中心大連德泰超算科技有限公司3002021.72022.12福州福建人工智能計算中心福州市電子信息集團有限公司300--2022.12貴安全國一體化算力網絡國家(貴州)主樞紐中心貴安產控集團2742021.5--武漢人工智能計算中心武漢光谷愛計算有限2002020.122021.5烏鎮之光超算中心(浙江(長三角)新一代全功能智能超算中烏鎮之光(桐鄉)超算中心有限公司--2021.9廊坊河北人工智能計算中心河北智能計算科技有限公司2022.22023.3寧波人工智能超算中心浙江寧數科創集團有限公司2022.82023.1哈爾濱哈爾濱人工智能先進計算中心哈爾濱合力投資控股有限公司2019.52021.12第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究衡陽衡陽市南岳智算--2022.122024.5青島人工智能計算中心青島高科產業發展有限公司2022.5--濟南濟南人工智能計算中心濟南科金信息技術有限公司2022.12--江西人工智能計算中心--2022.11--新余新余市新宜吉人工智能智算中心新余市新宜吉合作示范區管理委員會2022.9--預計未來五年,AI應用于交通、安防等智慧城市各細分場景,將產生大量智能計算需求,驅動泛政府領域液冷數據中心部署需求將保第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究根據科智咨詢,目前基礎電信運營商擁有全國三成以上的數據中心資源,早在2017年就開始組織液冷技術驗證,在全國范圍內自有機房中進行液冷試點。2022年,電信運營商液冷數據中心需求規模達到伴隨傳統行業數字化轉型推進,中小企業上云需求增長,數據安全、供應鏈安全重要性顯著提升,運營商開始發力國資云建設,在2022年頭部民企云廠公有云業務個位數增長的情況下,運營商云實現100%以上增長,云數據中心部署需要考慮采用更加綠色高效的制冷方式。此外,2022年,東數西算工程啟動,運營商在樞紐節點算力建設過程中擔任重要角色,在高密、綠色的建設要求下,液冷成為重要的基礎電信運營商是液冷數據中心產業鏈的下游用戶,但同時作為第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究擁有大量自有機房的數據中心服務商,在液冷市場發展過程中起到關鍵作用,提出將采用“技術驗證-規模試驗-領先標桿”的漸進模式,構建液冷生態鏈。2017年,基礎電信運營商就開始布局前期液冷技術.2020年10月,啟用收購5GBBU液冷試點,上線2個液冷機柜,經過長期測試,輕負載率條件下PUE值約1.246,滿負載率條件下PUE值約1.15.2018年,在廣州安裝冷板式液冷微模塊(2列服務器機柜)與風冷微模塊各1個,液冷微模塊PUE約1.2(風冷微模塊PUE為1.4).2022年7月,推出全融合液冷微型機柜和5GBBU液冷機柜,采用浸沒式液冷技術,通過冷卻液循環進行直接散熱,降低PUE值至1.1以下,提升節能效率30%以上.2021年6月,德清云數據中心投產,安裝冷板式液冷機柜32架,穩定運行至今,制冷效果良好.2021年10月,在鄭州開展9臺5GBBU設備液冷噴淋測試,配置一套10kW液冷機柜,液冷機柜PUE為1.254,若考慮液冷模式下主設BBU取消風扇的因素,則BBU液冷系統PUE值為1.16.2017年,在呼和浩特組織熱管水冷、兩級熱管和水冷冷板等三種冷板式液冷測試.2019-2021年,在河北、山東組織核心路由器液冷試點,在江蘇組織5GBBU浸沒式液冷試點,在浙江組織匯聚機房浸沒式液冷試點營商液冷技術白皮書》,明確運營商液冷技術發展三年愿景,即2023年開展技術驗證;2024年開展規模測試,新建數據中心項目中10%規模試點應用液冷技術,推進產業生態成熟;2025年開展規模應用,50%根據白皮書規劃,2023年起,運營商即根據前期液冷技術試點經第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究驗開展規模試點,如2023年中國移動將在呼和浩特數據中心國家發改委綠色節能示范項目以及智算中心項目中啟動液冷規模試點;中國電信2023年計劃在京津冀數據中心實施30個液冷服務器機柜試點、在式液冷機柜、并在廣州開展1個冷板式液冷服務器試點項目。三大運營商液冷技術應用計劃明確,將主要推進冷板式液冷與單相浸沒式液冷技術規模化應用,冷板式液冷方面,2023年三大運營商將協同產業測試工作,2024年年中完成規模驗證;單相浸沒式液冷方面,2023年三大運營商將啟動調研交流,爭取在年底前形成統一的技術標準,2024年開展系統兼容性、服務器定制、冷卻液國產替代等研發與試點電信運營商積極推進液冷技術性能驗證,引導行業標準建設,構電信運營商液冷數據中心部署需求將出現大幅提升,應用規模將達到67.7MW,同比增長64.1%,預計到2027年,電信行業第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究第四章丨中國液冷數據中心市場需求研究金融行業數據密集,隨著與AI、區塊鏈等新興技術的結合,對算力提出更高要求。根據科智咨詢,2022年,中國金融行業液冷數據中心需求規模同比增長52.3%,達到9.4MW,部署規模較小。金融行業對支付、個人信貸、企業信貸、財富管理、資產管理、保險等金融科技領域將快速發展。從智能獲客到大數據風控,全鏈條智能化的技術能力成為個人信貸領域的核心競爭力。智能技術在投資偏好洞察和投資資產匹配環節能夠極大降本提效,實現高效、低費、因此,AI技術正在成為金融科技發展的核心支撐,帶動液冷技術逐步中國液冷數據中心市場競爭研究現階段,中國液冷數據中心市場行業用戶應用處于試點階段,但發展前景廣闊,已吸引大量企業布局,競爭較為激烈。液冷服務商市場是服務器市場的細分領域,市場進入壁壘較高,競爭主要產生于頭部服務器廠商。液冷基礎設施市場是新型領域,各企業產品解決方案差異性參差不齊,市場第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究液冷數據中心市場競爭方包括液冷服務器廠商和液冷基礎設施服務商。服務器廠商提供液冷服務器產品及解決方案,同時可聯合基礎設施廠商提供一體化的液冷解決方案,主流廠商包括超聚變、浪潮、寧暢等企業。目前液冷服務器廠商數量較少,市場集中度高,根據科液冷基礎設施服務商提供接頭、CDU、電磁閥、機柜、manifold等產品零部件,并提供基礎設施解決方案,主要企業包括云酷智能、綠色云圖、英維克、申菱環境等。液冷基礎設施市場企業眾多,市場分液冷系統部署關鍵是其他基礎零部件與服務器的適配,服務器廠商在這一環節中占據核心價值點,與基礎設施服務商之間競爭與合作并存。在服務器產品方面,雙方需要就具體項目需求進行產品適配及耦合,具有緊密合作關系;在一次側及二次側的液冷基礎設施產品方面,雙方在一定程度上存在競爭關系,由于服務器廠商在產業鏈中具有顯著優勢,部分服務器廠商聯合配套設施提供商參與液冷基礎設施第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究液冷系統具有非標屬性,市場呈現需求驅動特征,終端用戶出于便利性、可靠性考量,傾向于進行一體化采購,將促進產業各方進一步加強合作,配套設施廠商在產業鏈中的位置逐步向液冷服務器廠商的上游轉移,以服務器廠商為主導向液冷數據中心集成商或終端用戶液冷服務器市場是服務器行業的細分業務版塊,進入壁壘需要從服務器市場進入壁壘高,潛在進入者威脅較小。服務器行業上游核心元器件壟斷程度高,下游互聯網、電信運營商、金融等行業客戶第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究集中度高,上下游企業議價能力較強,服務器廠商需要具備極強的技術能力和成本控制能力,因此技術專利和規模效應形成了服務器市場的主要進入壁壘。此外,服務器是核心IT部件,客戶在購買服務器時注重服務商品牌,目前國內服務器領域已形成相對穩定的市場格局,對于服務器廠商來說,進入液冷服務器市場難度較小,伴隨液冷數據中心市場發展、終端需求增長,將有更多服務器廠商布局液冷賽液冷基礎設施市場涉及較多產品及子系統,存在較高進入壁壘。技術上,液冷數據中心基礎設施產品的研發和制造涉及冷卻技術、制冷系統設計及仿真技術、溫濕度解耦控制算法等多項技術領域,要求企業具備成熟、深入的技術積累。專業人才上,液冷基礎設施涉及材料化學、熱力學、電子學、計算機科學等多種學科技術成果,且存在定制化特征,對研發技術人員的技術研發能力和行業經驗要求較高。客戶認證上,現階段液冷系統未形成成熟規范與標準,企業客戶在選液冷冷卻方案在數據中心領域尚未規模化應用,關鍵零部件設計第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究現階段,液冷數據中心行業客戶主要包括頭部泛互聯網企業、泛政府及基礎電信運營商。頭部泛互聯網企業出于高密業務部署及降本增效考慮,部署液冷數據中心,在進行液冷數據中心采購時,關注采購成本,由于單次部署規模較大且未來具有大規模部署可能性,議價能力強。基礎電信運營商在全國部署超過200個液冷數據中心項目試點,并提出到2025年,50%以上數據中心應用液冷技術,是目前及未從市場供需來看,液冷數據中心需求未進入爆發期,預計到2025年,大量高密計算場景落地,智算中心快速發展,液冷需求將快速增散熱效率和能耗是長期以來數據中心市場發展面臨的重要課題。單機柜功率密度提升,需要采用更加高效的冷卻方式,除液冷解決方案外,近年來產業內企業積極嘗試新的散熱方式,如湖底數據中心、海底數據中心、山洞數據中心等,此類散熱方式依靠自然冷源散熱,但受到自然條件限制,僅適用于特定場景,難以商業化應用。液冷冷第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究液冷服務器產品具有強定制化特征,需要根據用戶液冷數據中心項目部署需求進行設計、生產、安裝;同時相比風冷,液冷系統制冷方式發生較大變化,市場上尚未形成成熟的技術規范及標準。因此用戶在選擇液冷服務器時重點關注廠商技術能力、生態協同能力以及項目經驗積累情況。此外,行業客戶覆蓋能力、品牌影響力、政企資源能力及企業內部業務架構、人員規模也是液冷業務發展的關鍵影響因1液冷市場份額2022年液冷服務器市場份額,2022年標準液冷服務器及定制液冷服務器市場份額2液冷技術能力液冷技術水平、液冷服務器定制能力、液冷產品豐富度3液冷生態能力液冷配套系統解決方案提供能力,上下游生態協同能力4客戶覆蓋能力2022年服務器市場份額5品牌影響力品牌知名度,是否積極參與行業標準建設,推進產業高質量發展6政企資源能力政企資源及關鍵人脈資源7業務組織力是否具有單獨的液冷服務器業務線,人員及規模情況根據科智咨詢統計,現階段,國內主流服務器廠商積極布局液冷業務,頭部廠商對于液冷服務器技術探索較早,已經積累了一定的商業化經驗。基于對各廠商液冷業務發展關鍵因素的分析,超聚變、浪第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究業務能力方面,超聚變、寧暢具有比較優勢,技術水平、生態能浪潮、寧暢已具備較強的資源能力,根據IDC2022年中國液冷服務器銷售數據,浪潮、超聚變、寧暢位居前三,市場份額分別為34%、32%和4%,占據了七成左右的市場份額,其中,超聚變在標準液冷服務器領域位居第一;此外,三家頭部企業在服務器領域積累了大量存量客戶,超聚變深耕運營商、政企領域,浪潮互聯網行業客戶比例大,伴隨液冷技術發展,現有客戶液冷服務器部署需求將不斷顯現。市場份額方面。未來伴隨液冷數據中心市場發展,主流液冷服務器廠商也將1、業務能力包含液冷技術能力(40%)、液冷生態能力(30%)、業務組織力(30%);資源能力包含液冷市場份額(30%)、客戶覆蓋能力(25%)、政企資源第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究超聚變定位于算力基礎設施與服務提供者,在液冷方面,推出基于FusionServer系列服務器與FusionPoD液冷原生整機柜服務器的綠色數據中心解決方案。其中,整機柜產品使用機柜“上走電下走水”架構,液冷原生設計,可實現天然可靠性保障,支持100%液冷散熱,CPU的高密部署,同時機房免冷機部署,機房空間利用率再提升20%;業界首創液、網、電三總線盲插,機柜內0線纜部署;支持機房向機器人運維演進,同時配套超聚變智能運維管理軟件,業務上線效率提目前超聚變已完成170余項可靠性測試,在國內外交付商用液冷根據IDC數據,2022年超聚變液冷服務器出貨量位居中國標準液全面推進液冷規模商用和技術創新演進,相關節能技術入選國家工信部《國家工業和信息化領域節能技術裝備產品推薦目錄》;發布《冷板式液冷可靠性白皮書》;作為主要貢獻者參與《數據中心液冷系統技術規程》制定;加入聯合國全球契約組織(UNGC深入參與全球算力產業綠色可持續發展,并獲頒聯合國工業發展組織2023年零碳企第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究服務器FusionServerXH321CV6冷板式液冷散熱PUE≤1.05;板級液冷方案,散熱比高達80%,PUE≤1.1FusionServerXH321LV5冷板式液冷散熱整機柜服務器FusionPoD720冷板式液冷.原生液冷設計,節點無孔鉚設計、前后擋水墻、鷹嘴導流槽、三總線盲插,獲得TüV萊茵頒發的防泄漏認證證書浪潮信息定位于數據中心IT基礎架構產品、方案和服務提供商,提供服務器、服務器部件、存儲、IT終端及散件等產品,服務器產品及服務包括通用服務器、高端服務器、存儲服務器和面向云數據中心基礎架構的產品及解決方案,重點發展整機柜、超密度等各類形態的發布液冷通用服務器、液冷高密度服務器、液冷整機柜服務器、AI液冷服務器等液冷產品,服務通用、高算力密度、AI模型訓練等多樣化場景;同時,建設液冷數據中心研發生產基地“天池”,交付冷板式第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究液冷通用服務器NF5280M6冷板式液冷功耗270WNF5260M6冷板式液冷命,運維便捷液冷高密度服務器i24LM6冷板式直接芯片液冷液冷整機柜服務器ORS3000S冷板式液冷電,保障高效供電效率液冷AI服務器NF5688M6冷板式液冷PCle擴展槽寧暢定位于服務器廠商及IT系統解決方案提供商,提供基于X86架構通用機架、人工智能、多節點、邊緣計算及JDM全生命周期定制寧暢當前擁有冷板式液冷、閉式液冷散熱、浸沒式液冷等多種液HGXA100NVLink平臺,推出X660G45LP新系列液冷服務器;2022年寧暢入選工信部《數字經濟賦能綠色轉型案例集》中的B5000G4LPG50系列服務器產品,覆蓋通用服務器、人工智能服務器、多節點服務器、邊緣服務器等全線產品,同時首發支持第四代Intel至強可擴展第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究通用液冷服務器R620G50LP冷板式液冷55℃.液冷散熱超80%,PUE<1.15,本可達千萬R620G40LP冷板式液冷11.2GT/s高溫液體有效降低能耗多節點液冷服務器B5000G5LP高效冷板式液冷算節點B5000LPG4高效冷板式液冷算節點AI液冷服務器X660G45LP冷板式液冷液冷GPU2*270WTDP8*500WTDP新華三基于計算、存儲、網絡、5G、安全、終端等數字化基礎設施能力,提供數字化解決方案。在液冷領域,新華三布局較早。2017年,新華三開始在R4900G2機架服務器、B16000刀片板預研,當時單節點功耗較風冷降低49.85W,CPU溫度降低23C(235WR4900LCG5液冷服務器,整合冷板式液冷技術,可支持NVIDIAA100第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究通用液冷服務器R4900LCG5冷板式液冷S30000LE浸沒式液冷9.2kW聯想定位于企業數字化和智能化解決方案提供商,其算力基礎設施業務目前已布局風冷混合、全液冷、全柜式液冷、單相浸沒式等主浸沒式液冷節點等領域。其高密度服務器SD650系列能夠支持液冷技術,可散除機架中服務器生成的90%的熱量,使處理器工作溫度比通常訓練服務器,預留了液冷冷板設計,支持HGX模塊的液冷版和CPU的液冷在,能夠在后期技術升級過程中降低改造成本。此外,聯想將繼中興通訊作為綜合性通信解決方案提供商,布局ICT液冷一體化解決方案。當前主要基于冷板式液冷技術,形成單板級、插箱級、機柜級、機房級四個不同維度的液冷技術線,主要覆蓋IT液冷服務器設備、CT液冷路由交換設備、DC液冷數據中心機房的開發與交付。2023第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究PUE指標可達1.1。此外,中興通訊IntelWhitley平第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究液冷基礎設施市場競爭較為激烈,液冷基礎設施市場存在較高進入壁壘,先進入企業在實踐中進行技術調優,積累服務經驗和客戶資源,具有先發優勢。現階段市場上主要廠商包括曙光數創、英維克、申菱環境、同飛股份等企業,廠商各有技術及產品側重,現階段競爭曙光數創背靠中科曙光,聚焦浸沒式液冷領域,具有較強的市場競爭力,其提供的硅立方相變液冷計算機整體產品力較強,集成度較高,散熱效果有較大幅度提升,目前發布的第二代硅立方支持的計算密度實現數量級提升,PUE達到1.04,節能屬性處于市場領先水平。英維克、申菱環境、同飛股份等企業在溫控領域深耕多年,積累了較高的品牌知名度,隨著液冷技術發展,布局液冷產品線。云酷智能提供浸沒式液冷整體解決方案,自研冷卻液,和電信運營商進行深度合作,開展浸沒式項目試點。綠色云圖和安徽星載目前的液冷產品和解決方案主要應用于自有數據中心,進行技術測試,打造示范項目。純第五章丨中國液冷數據中心市場競爭研究均基于冷卻液技術及研發能力,提供液冷基礎設施,已形成一定的市場知名度。科華數據基于UPS和智慧運維業務,在數據中心行業深耕多年,對于數據中心系統架構具有較深理解,目前正在積極推進液冷中國液冷數據中心市場發展趨勢與根據科智咨詢預測,未來五年,中國液冷數據中心市場仍將保持高速增長。傳統的通用算力場景單機柜功率密度將在較長一段時間內低于20kW,風冷能夠滿足其散熱要求,液冷應用需求或將首先爆發于智算領域。液冷應用是市場發展必然趨勢,但增長臨界點的到來在較大程度上受到產業生態建設進程的影響,相關部門、行業機構、產業鏈企業應加強合作,協同推動市場標準建設及生態完善,逐步推進液冷的技第六章丨中國液冷數據中心市場發展趨勢經過2022年諸多領域液冷數據中心項目試點,互聯網、泛政府、電信等行業領域對液冷冷卻的需求更加旺盛。此外,大量智算中心建設推進帶來新的液冷需求,2022年底,ChatGPT產品發布,帶動AIGC發展,頭部泛互聯網企業及其他行業頭部企業均積極布局AI大模型,單機柜功率密度超過30kW,傳統風冷方案難以滿足大規模散熱需求,液冷是最優解決方案。根據科智咨詢,2023年中國液冷數據中心市場未來,伴隨成熟液冷項目落地,產業鏈上下游企業積攢更多行業經驗,并將成功經驗遷移至其他應用領域,以及AI大模型和5G的加產業生態成熟是液冷市場爆發性增長的重要節點。從液冷產業來看,產業發展的關鍵在于液冷系統與數據中心其他設備的耦合,需要形成全面、深入的行業標準,建設完善的產業生態體系。現階段,眾多液冷生態鏈廠商及服務供應商正在積極推動行業標準化,打造液冷生態基于市場需求發展及產業生態建設進程,未來五年中國液冷數據中心市場將以59%的復合增長率持續發展。預計到2027年,AI大模型商用落地,液冷生態趨于成熟,市場規模將出現較大幅度增長,有望第六章丨中國液冷數據中心市場發展趨勢注:液冷數據中心市場規模統計維度包括液冷服務器和液冷數據中心配套基礎設施根據科智咨詢預測,未來五年,冷板式液冷數據中心仍將是市場應用主流,市場規模保持50%以上增長。冷板式液冷的成本優勢及系統的多樣性、便利性是用戶選擇采用冷板式液冷方案的主要因素,隨著中國冷板式液冷數據中心市場規模將達到903.2億元,五年復合增長第六章丨中國液冷數據中心市場發展趨勢浸沒式液冷數據中心市場也將持續發展,浸沒式液冷商業化應用主要面臨成本和可靠性問題,目前國內廠商積極發力冷卻液市場,開展兼容性及可靠性測試,有望解決商業化難題。隨著芯片功率和單機柜密度的持續提升,以及規模試點項目取得進展,浸沒式液冷將憑借科智咨詢預計2023年中國液冷服務器市場規模將保持51.7%的快從技術方向上看,冷板式服務器仍將貢獻大部分份額。除新建通第六章丨中國液冷數據中心市場發展趨勢用數據中心、智算中心傾向于采用冷板式液冷外,傳統數據中心改造也是重要的業務增量。在政策及用戶需求的共同影響下,部分老舊及PUE不達標的數據中心機房面臨改造、騰退等問題,北上廣深一線城市數據中心價值度高,期望通過液冷改造解決能耗問題,冷板式液冷方從用戶需求來看,泛互聯網企業業務集聚大量高算力密度應用場景,同時具有技術前瞻和降本增效驅動,是液冷服務器主要需求方,并有望在未來幾年持續加大液冷服務器采購力度;電信運營商明確提出到2025年達成50%的液冷數據中心部署比例,將成為市場增長重要從液冷服務器廠商來看,伴隨液冷逐步成為數據中心制冷重要解決方案,各服務器廠商持
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