AI基建热潮下又一超级赛道浮出水面

郭勇

AI基建下又一超级赛道

AI的快速发展对于算力的需求和耗电量的提高，推动数据中心规模扩大、功率提高，使得液冷温控技术成为发展趋势，进而冷却液产品需求增加。另外，随着国家“双碳”政策的部署落实，严格的PUE值限定，其中“东数西算”工程要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE（电能利用效率）在1.25以下，和林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE在1.2以下。使得大部分风冷服务器应用的数据中心面临散热技术升级改造或全面的技术替代，液冷技术已成为服务器散热的必然趋势。

根据赛迪顾问的数据，以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础，结合华为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查，国信证券预计2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元，2021—2025年均复合增速25%。

中航证券表示，当前AI正处于史上最长繁荣大周期。据IDC预计，2021—2026年，我国智能算力规模年复合增速达52.3%，随之将带来数据中心单机功率密度提升与能耗攀升，传统的风冷已无法满足日益增长的散热需求，液冷技术重要性进一步凸显。

风口上的“液冷”

人工智能的应用加速数据中心向高密化趋势演进，导致高性能计算集群对于散热的要求提升。当前风冷散热已趋于能力天花板，传统的空气冷却散热系统已不能完全满足数据中心服务器散热需求。液冷散热将凭借低能耗、高散热效率、低噪声等优势取代风冷成为主流。

液冷散热器通过液体流动与散热器内部表面摩擦带走大量的热量而起到散热作用，與一般的风冷散热器相比，液冷能够大幅提高降温效果，目前主要分为间接式/直接式液冷技术。其中，间接液冷技术是指服务器热源与液冷剂之间没有直接接触的换热过程，主要分类有冷板式与热管式；直接液冷技术是指冷却剂与电子元器件直接接触的换热过程，主要分类有喷雾式、喷淋式、浸没式三种。

液冷技术现主要应用在超高算力密度场景，例如双十一峰值的时候阿里云采用全球最大液冷数据中心实现对服务器降温，目前浸泡式液冷使用场景单机柜密度可以达到200kW左右，冷板式液冷技术可达50～80kW，随着服务器算力密度提升以及液冷技术成本的优化，未来有望得到更广泛的应用。

涌入赛道的科技企业

相比风冷与冷板式液冷技术，浸没式液冷的平均PUE更低，几乎能够满足所有地区的PUE标准，同时能耗更低、占地面积更小，对机房环境要求更低，是当下算力需求放量后，液冷数据中心的首选技术。根据赛迪顾问保守预测，随着数据中心单机柜功率密度不断上升，预计浸没式液冷数据中心占比到2025年有望达41%，其市场空间有望达100.6亿元。实际在算力驱动高单柜密度数据中心建设放量的情况下，浸没式液冷数据中心的占比有望加速提升。

海外浸没式液冷市场的主要玩家有GRC（美国）、LiquidStack（美国）、Midas（美国）等；冷板式液冷市场主要玩家有CoolITSystems（美国）、Asetek（丹麦）、Motivair（美国）等。

谷歌、微软、英特尔、IBM、HP等公司也已经在液冷技术领域有所布局。

国内市场中，部分企业经过多年的技术积累和沉淀，已经展现出较为明显的技术优势和市场先发优势，未来行业内有望形成龙头厂商占据主要市场份额的竞争格局。

据《中国液冷数据中心发展白皮书》对于中国液冷数据中心厂商竞争力的研究，基于产品营收、市占率、客户反馈等指标，中科曙光为市场的绝对领导者，浪潮、华为、阿里巴巴、联想、英维克、高澜股份、维谛技术、广东合一等紧随其后。

作为数据中心液冷概念龙头，曙光数创液冷解决方案最高可让数据中心能耗降低30%。由曙光数创建设的国内首个标准化液冷数据中心，已持续稳定运行超2500天。曙光数创参建的液冷数据中心加起来，一年总节电量可达2亿度。这些电能可满足125000个中国家庭全年用电需求，为我国数字基建贡献力量的同时，也充分享受了行业发展红利。曙光数创前不久发布的一季报凸显行业热度。报告显示，公司第一季度营业收入为2.48亿元，比上年同期增长7099.03%；归属于上市公司股东的净利润为6180万元，较上年同期扭亏为盈。

从行业发展趋势来看，受高密度服务器和GPU功耗增加等需求驱动，叠加液冷成本的逐步可控，未来风冷将被液冷替代。随着冷却液的价格下降，浸没式液冷的渗透率或将进一步提升。液冷技术不仅能够满足数据中心高密度、低能耗的发展需求，还将大大提升服务器稳定性、效率和使用寿命，对比风冷单机柜密度提升10倍以上，节能超过70%。它将驱动数据中心不断优化和创新，带来一场持续性的变革。