一、液冷行业概述
液冷通过外部冷却水或冷冻水系统实现系统换热，具体是使用高比热容的液体作为传热工作介质来满足IT设备（如服务器）的冷却需求，为数据中心中的IT设备散热制冷，实现数据中心正常运行。目前，基于液冷技术的主流方案包括冷板式液冷和浸没式液冷两种，喷淋式液冷方案国内实施较少。其中，冷板式液冷技术在可维护性、空间利用率、兼容性方面具有较强的应用优势；但在成本方面，由于其单独定制冷板装置的原因，导致技术应用的成本相对较高。而喷淋式液冷技术则通过改造旧式的服务器和机柜的形式，大幅度减少了数据中心基础设施的建设成本。浸没式技术与其他两种技术相比，虽然器件的可维护性和兼容性较差，但空间利用率与可循环方面具有较好的表现，降低数据中心的能耗。
二、液冷行业发展背景
1、政策环境
随着服务器核心计算芯片的更新换代，服务器单芯片功耗不断增加，风冷散热能力有限，能源问题愈发突出。为缓解这一问题，我国政府部门多次发布政策，鼓励企业采用新技术、新工艺、新设备，降低数据中心能耗。而具备优秀节能效果的液冷服务器成为国家重点支持行业之一。国家发展改革委、国家数据局等部门于2023年12月发布的《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，明确表示要推进数据中心用能设备节能降碳改造，推广液冷等先进散热技术。
2、社会环境
2023年全球平均数据中心单机柜功率达到12.8kW，相较于2016年的4.8kW，已翻了近三倍，未来数据中心单机柜功率必将不断增长。一般认为30kW是风冷散热的极限，因此随着超30kW功率机柜的快速增加，单机柜功率超出风冷阈值，冷却方式应逐渐从风冷过渡到液冷。
三、液冷行业产业链
1、产业链结构示意图
液冷行业产业链上游主要为产品零部件，包括接头、CDU、电磁阀、TANK等。中游主要为液冷服务器，此外还包括数据中心的集成运维设施、产品及部件。服务器及相关集成产品主要用于下游行业，为云计算、人工智能及物联网等方面提供服务。国内下游行业主要包括互联网、金融、电信、政府、交通和能源等信息化程度相对较高的行业，涵盖智慧计算、电子政务、企业信息化、关键应用以及民生等相关领域。
2、产业链下游
冷却系统是数据中心基础设施控制总能耗的重要部分。冷却系统在数据中心基础设施的总能耗中占40%，紧随IT设备的45%之后，凸显了冷却系统在确保数据中心高效运行和控制总能耗方面的重要地位。在数据中心的运营成本中，电力成本通常占到40%至50%，而冷却系统则占据了电力成本的30%至40%，因此冷却成本决定了数据中心的盈利能力。据公开资料显示以一个2MW的数据中心为例，空气冷却、冷板液冷和浸没式液冷一年的电力成本分别为841万元、196万元和56万元人民币。相较于风冷，液冷技术可以显著降低电力成本，从而减少数据中心的总体运营开支。
四、液冷行业发展现状
1、全球数据中心液冷市场规模
人工智能与企业数字化转型赋能液冷市场空间广阔，据统计2023年全球数据中心液冷市场规模为26亿美元，2019-2023年CAGR约为16.73%，2023年以前数据中心液冷市场增长的主要驱动力在于企业数据量增长、移动宽带快速增长以及大数据分析和云计算需求增加，并带动全球数据中心数量“多点开花”。而2023年以后，在生成式AI加速商业化落地与数据量进一步飞涨形势下，AI服务器高功耗与超大型数据中心高PUE的转型诉求则有望成为推动液冷渗透的新动力。
2、我国数据中心液冷市场规模
由于2020年国家宣布的双碳目标，政府对于数据中心的PUE考核趋向严格。2021年起，北、上、广、深PUE标准已降至1.4以下，部分地区已降至1.2以下。目前，国内传统风冷数据中心PUE约为1.5，温控系统能耗占总能耗约40%，在国家严格的PUE考核标准下，风冷系统已无法满足国家政策需求，数据中心急需降低温控系统能耗以满足国家政策。从PUE指标来看，液冷技术可以将PUE指标降至1.2以下，满足当前国家政策对绿色数据中心的要求，达到减低耗能的目标，使得我国近几年液冷市场规模得到快速提升，据统计2023年我国数据中心液冷市场规模达到了9.29亿元，同比增长46.3%。
3、我国数据中心液冷市场结构分布
据统计2019年我国液冷数据中心技术主要以冷板式为主，占比超过80%，浸没式占比不足20%。而浸没式制冷效率更高，成为主流厂商目前的研发重点，是数据中心的跃迁式技术创新，随着技术方案的不断成熟，浸没式逐渐成为更重要的主流解决方案。
相关报告：华经产业研究院发布的《2025-2031年中国液冷行业市场调查研究及投资策略研究报告》
五、液冷行业竞争格局
由于液冷市场尚处于发展阶段，头部厂商较难取得垄断优势，整体竞争较为激烈。目前国厂商对液冷服务器技术的探索已不落后于海外企业，在大规模商业应用的经验上已经处于领先地位。国内液冷温控解决方案公司主要包括英维克、申菱环境、高澜股份、同飞股份、佳力图、依米康等。
六、液冷行业发展趋势
冷板式液冷是短期放量的主流方案，浸没式液冷作为未来方向占比有望提升。冷板式液冷已经在HPC、AI高密计算领域商用超过8年，生态完善且产业链成熟度较高，此外由于传统数据中心对原有基础设施的改造成本和难度较大，考虑到冷板式液冷对服务器芯片组件改动量小，从风冷过渡较为平滑，因此目前液冷方案仍以冷板式为主。然而，冷板式液冷仍需要风冷设备辅助，PUE也低于浸没式液冷。根据曙光数创公告，单机柜功率在10kW-100kW以内可采用冷板液冷；单机柜功率超过100kW则更适合相变浸没液冷。因此我们认为，综合考虑产业链成熟度、投资成本、客户接受度等因素，冷板式液冷作为短线方案或率先放量。未来随着处理密集型计算应用增长，机柜功率密度持续抬升与节能性要求下浸没式液冷有望加速推广。
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