中国液冷数据中心市场深度研究报告2023.docx

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1、中国液冷数据中心市场深度研究报告北京科智咨询有限公司中国信息通信研究院产业与规划研究所2023年12月图表24：2023-2027年中国泛互联网行业液冷数据中心需求规模预测45图表25：2019-2022年中国泛政府行业液冷数据中心需求规模46图表26：泛政府领域液冷数据中心项目群署案例47图表27：政府主导建设智算中心项目情况48图塞28：2023-2027年中国泛政府行业液冷数据中心需求规模预测49图表29：2019-2022年中国电信行业液冷数据中心得求规模50图表30：基础电信运营商早期液冷技术骁证51图表31：2023-2027年中国电信行业液将蚊据守心需求拢模预测53图表32：20

2、19-2027年中国金融行业液冷数据中心箝求规模及强测54图表33：液冷数据中心市场细分领域玩家克合关系57图表34：液冷服务缪业务发展关键因素60图表35：中国液冷蚊据中心市场服务器厂商竞争态势61图表36：超聚变主要液冷服务器产品63图表37：浪潮主要演冷服务卷产品64图表38：宁畅信8主要液信服务器产品65图我39：新华三主要液冷服务器产品66图表40：主要液冷基死设施厂商技术线和产品线情况68图表41：2023-2027年中国液冷敕据中心市场规模颓测73图表42：2023-2027年中国冷板式液冷敛据中心市场规模慎测74图表43：2023-2027年中国液冷服务器市场规便预测75图表4

3、4：2023-2027年中国液冷基础设施市场规模预测76第一章中国液冷数据中心产业发展背景数字经济发展、“双碳”压力加大以及IT部署功率密度持续提升的背景下，液冷系统凭借高效散热能力，在数据中心的渗透率将持续提升，液冷数据中心产业发展前景广阔。图表9：冷板式液冷原理示Jt图根据冷板的不同，非接触式液冷可分为局部冷板和全发盖冷板。局部冷板仅支持核心部件散热，具有与传统机房兼容性好的特点，但需要风冷解决其他部件散热问题；全覆盖冷板覆盖所有部件，但由于部分部件可插拔、形态非标，存在技术难题，可进行一体化设计，所有元器件附着于主板，从而实现全覆盖冷板散热。（2）浸没式液冷浸没式液冷通过将发热元件浸没在

4、冷却液中，直接吸收设备产生的热量。根据工质是否产生相变划分为单相浸没式液冷和双相浸没式液冷。单相浸没式液冷的冷却液在循环散热过程中始终维持液相，由于要确保冷却液不发生相变，单相浸没技术通常使用高沸点的冷却液，同时满足绝缘性强、黏度低、腐蚀性小，毒性小等性能要求，常用氟碳化合物和碳氢化合物（矿物油、合成油、天然油等），具有部署成本低、安全性高等优势。双相浸没式液冷方案下，在密闭的浸没式箱体中安装放置服务器/14设备自上而下精准喷淋，吸收并带走热量，排走的热流体与外部环境冷源进行热交换，冷却液无相变。喷淋式液冷的冷却液需具备绝缘、导热、抗氧化性等特点，不发生相变，但在喷淋过程中存在液体飘逸和挥发问

5、题，应用成本较商，且不适合高密度服务器和超大规模数据中心。图表11:啧淋式液冷原理示怠图注tCI)U为冷却液分延装量(CoO1.nntdistributionunit.笫二节数据中心产业液冷技术应用概况近年来，数据中心趋向高密化，行业内对液冷技术的关注度提升。但从行业渗透来看，中国数据中心领域液冷应用尚未实现规模化。现阶段数据中心市场以通用算力部署为主，风冷冷却方案能够满足大部分传统数据中心散热需求，液冷技术主要应用于超算、智算领域，部分头部行业用户进行少量试点应用。伴随大数据、算力、算法快速迭代，人工智能、云计算、区块链等新技术应用，带来大量高算力需求，数据中心将向高密方向发展，液冷应用需求

6、将逐步增长。液冷数据中心可采用冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷三种技术路线，根据科智咨询统计冷板式液冷方案应用比例达到91%,是现阶段及未来较长一段时间的主流技术形式。冷板式液冷具有良好的兼容性，不需要对数据中心机房进行大规模改造；散热效率高，可降低PUE至1.2以下，且液体不与设备接触，可靠性高、易展开维护性设计，噪音低，空间利用率高、且热能可回收。与浸没式液冷相比，热交换受到冷板的限制，节能效果相对降低。浸没式液冷和喷淋式液冷直接接触冷却液，兼容性差，专用机柜对于管路要求高，维护复杂，且存在冷却液挥发的问题，运行成本较高。图表12：数据中心液冷技术方案对比对比项冷板式液冷浸没式液冷赍淋式

7、液冷接收形式冷却液不接触发热体，采用导热板传热冷却液浸泡发热体冷却液啧淋发热体建设成本主要成本在换热系琉和冷却系统，成本适中冷却液用量较多，与冷板式相比，成本高通过改迨机柜箝加必须装量，成本较小眼务器改速成本帝要定制冷板，成本西基本无需改逐，成本较低改动小，成本中等运维成本运维成本低运维成本适中运维成本道中冷却液冷却液用量小,要求低冷却液使用量大,对冷却液安全性要求高冷却液用量适中，要求高服算器兼容性根据横务信定制净收，栽容所有机器根据冷却液不同，需进行兼容性测试根据当却液不同，需进行兼容性测试空何利用率较高中等中等嚎音程度较低低较低环境影响无冷却液相变过程可能冷却液雾油和线体可能散发到机箱外

8、冷却效果我好优秀优秀使用场景无限制有限制有一定跟制应用程度目前应用最广泛适用于对功率密度，节能性要求较高的大型故据中心不适合高密度服务器和超大规模数据中心，观阶段落也应用相对较少主流俣应商起聚变、浪潮曙光数创广东合一信息来源：科智咨询第三章中国液冷数据中心市场发展现状分析根据科智咨询，2022年，中国液冷数据中心市场规模达到100.5亿元，同比增长47.2%,其中，液冷服务器市场规模80.3亿元，同比增长45.5%O政策鼓励发展、需求即将爆发、技术趋于成熟推动下，液冷数据中心市场进入较快发展阶段，但同时产业发展面临标准不统一、产业链生态不完善、技术验证不成熟等阻碍因素，需要液冷系统各部件企业积

9、极合作，协同推进液冷供给侧优化。第一节中国液冷数据中心产业链一、液冷数据中心产业链构成液冷数据中心产业链由上游液冷产品零部件及设备厂商、中游液冷产品及解决方案提供商、下游液冷数据中心应用主体构成。上游液冷产品零部件及设备包括冷却液、CD1.k电磁阀、连接器、manifo1.d,TANK等；中游是产业链核心环节，主要为液冷服务器、基础设施服务商以及液冷系统集成方；下游为液冷数据中心终端用户，主要包括政府相关单位、基础电信运营商、泛互联网厂商及能源、生物医药、AI等相关领域企业。图表13：中国液冷数据中心产业链图谱伴随液冷市场热度攀升，产业链上下游企业积极拓展业务布局，布局产业链核心价值控制点。产

10、业上游连接器方面，国内企业高端精密连接器的研发能力和工艺技术不断提升，在液冷连接器领域，中航光电和英维克为行业龙头企业。冷却液是浸没式液冷技术的关键原材料，代表厂商包括纯均光第四章中国液冷数据中心市场需求研究目前液冷技术在数据中心的应用尚处于初级阶段，规模化应用主要产生于通用算力中的高密计算领域以及智算、超算。根据科智咨询统计，泛互联网、泛政府、电信行业的液冷部署比例较高，分别达到32%、27%和18.5%o现阶段，行业用户部署液冷数据中心主要面临成本和可靠性问题，且对于大多数用户来说，传统风冷能够满足现有业务散热需要，液冷并非刚需。预计未来几年，泛互联网业务IT部署密度持续提升，降本增效、节

11、能降耗诉求日益明显，将更加倾向于选择液冷技术方案：电信运营商出于技术示范和政策考虑也将加速液冷部署。笫一节中国液冷数据中心行业客户需求现状液冷数据中心对于终端用户具有显著价值。通过应用液冷数据中心，用户能够实现高密部署，支持高算力应用场景运行；同时，液冷技术能够有效降低数据中心能耗、噪音，更好支持余热回收，助力企业ESG目标；成本方面，液冷数据中心建设支出高于风冷，但较低PUE能够节省运营成本，且在浸没式液冷方案下，服务器等关键IT设备隔绝空气，故障率更低，能够降低企业IT总支出。实际应用过程中，由于风冷替代性、液冷技术可信度、初期投资成本等原因，液冷数据中心尚未规模化部署。一、液冷数据中心行

12、业用户结构从液冷数据中心的行业使用程度来看，泛互联网行业以及泛政府行业目前液冷技术应用最为广泛。2022年，中国液冷数据中心市场需求中,云和互联网行业液冷数据中心需求规模最大，达到32一方面，以公有云为代表的应用场景具有高密属性，需要采用更为高效的散热方式；另一方面，头部企业在自有数据中心中进行液冷技术探索与验证。泛政府领域需求比例达到27%,主要用于政府主导的超算中心、智算中心以及相关企事业单位的试点项目。电信行业液冷需求占比为18.5%,自2017年，电信运营商即在自有数据中心进行液冷试点，到目前已在全国开展超200个试点项目，并将继续推进大规模试点，提出到2025年实现超50%的运营商数

13、据中心应用液冷技术。此外，教育、能源、制造等领域也逐步开展液冷技术试点应用。图表20;2022年中国液冷数据中心市场行业鲁求结构I电信.18.5%泛互联网.32.0%泛政府.27.0%金融.10.8%数据来源：科智咨询二、行业用户液冷数据中心部胃原因行业用户出于高效散热、能耗优化、降低成本以及创新引领等方面考虑，应用液冷数据中心。现阶段，传统风冷能够满足市场上大部分业务场景IT部署要求，液冷方案并非数据中心冷却的唯一选择，行业用户出于各自业务及发展需要部署液冷数据中心。泛互联网行业用户需要采用高效散热的冷却系统保障高计算密度业务运行：寻求更加经济的制冷方案以降低综合成本；同时，头部大厂均提出碳

14、中和目标，节能降耗压力较大，因此积极应用液冷技术。泛政府行业应用液冷技术主要用于支撑智算、超算等高密场景，智算、超算单机柜IT负载高，液将是最优解决方案，部分企事业单位出于创新技术引领考虑进行试点。电信运营商拥有全国三成以上数据中心，且老旧数据中心比例偏大，主要出于降低能耗和技术引领考虑，积极推动液冷规模化应用。金融行业发展至智慧金融阶段，业务发展与A1.结合紧密，后期智算业务部署需要应用液冷。图表21：不同行业用户液冷数据中心部署原因暑原因行业鼻效散热能瓢优化创新引傲正五款同RW*泛政府*,1,电信*会金做*.信息来源：科智咨询第二节泛互联网行业用户液冷数据中心需求液冷技术的规模化部署主要来

15、自泛互联网行业。泛互联网行业数据中心需求规模大，且阿里、腾讯、百度等头部均提出碳中和目标，具有较强的ESG诉求，在同样业务体量下，液冷数据中心能够支撑更高计算密度、更低PUE的IT部署。2022年，泛互联网行业液冷数据中心需求规模为27.8MW,较2021年增长70.63在头部互联网企业大规模部署的带动下，实现较大幅度增长。注：液冷数据中心需求规模统计维度为当年新增的液冷数据中心IT负我。数据来源：科智咨询从应用场景来看，公有云业务具有高密属性，同时面临较大成本压力，是现阶段液冷技术在泛互联网领域的主要应用场景。在云数据中心，计算密集型服务器占比一般为60%,存储密集型服务器占比30%,网络设备占比10以计算密集型服务器主要发热器件为主芯片和内存，通过主芯片冷板和和内存冷板液冷散热可带走60%的热量，适合部署液冷。云数据中心机房通常采用大规模模块化机房架构，将一层划分为多个模块化机房，可