2025年液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢分析
引言:算力革命催生散熱技術(shù)變革
在全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型與AI算力需求激增的雙重驅(qū)動下,數(shù)據(jù)中心功率密度持續(xù)攀升,傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)已難以滿足高密度計算場景的散熱需求。液冷服務(wù)器憑借其高效散熱、節(jié)能降耗和靜音運(yùn)行等優(yōu)勢,正從可選方案轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)中心建設(shè)的標(biāo)配技術(shù)。
一、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:技術(shù)迭代與市場爆發(fā)共振
(一)技術(shù)路線分化:冷板式主導(dǎo),浸沒式崛起
液冷技術(shù)主要分為冷板式、浸沒式和噴淋式三大路線。其中,冷板式液冷通過金屬冷板間接傳導(dǎo)熱量,不改動機(jī)房架構(gòu),改造成本低,兼容現(xiàn)有服務(wù)器生態(tài),目前占據(jù)市場主導(dǎo)地位,在中低功率密度場景中滲透率較高。浸沒式液冷則將服務(wù)器完全浸沒在冷卻液中,通過相變吸熱實現(xiàn)高效散熱,單機(jī)柜功率密度大幅提升,成為超高功率密度AI服務(wù)器的首選方案。噴淋式液冷因適配性有限,目前多處于實驗室階段,尚未大規(guī)模商業(yè)化。
國內(nèi)市場中,冷板式液冷因技術(shù)成熟和成本優(yōu)勢,成為存量數(shù)據(jù)中心改造的主流選擇;浸沒式液冷則在新建智算中心和前沿科研項目中加速滲透。例如,中科曙光研制的我國首款液冷服務(wù)器,通過浸沒式技術(shù)實現(xiàn)PUE(電能利用效率)顯著降低,節(jié)能效果顯著。
(二)市場需求:AI算力驅(qū)動,千億市場空間開啟
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2025-2030年中國液冷服務(wù)器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》分析,全球AI算力基礎(chǔ)設(shè)施升級浪潮中,谷歌、Meta、微軟等科技巨頭大規(guī)模部署自研ASIC芯片及英偉達(dá)GPU,推動AI服務(wù)器熱設(shè)計功率密度持續(xù)攀升。傳統(tǒng)風(fēng)冷方案已無法滿足高性能計算設(shè)備的散熱需求,液冷技術(shù)成為數(shù)據(jù)中心的新標(biāo)配。據(jù)預(yù)測,液冷市場規(guī)模將呈現(xiàn)指數(shù)級增長,其中AI服務(wù)器液冷滲透率有望突破臨界點,從試點階段進(jìn)入規(guī)?;瘧?yīng)用階段。
國內(nèi)市場方面,政策強(qiáng)制(如PUE≤1.25)、算力剛需及TCO(綜合成本)優(yōu)勢的三重驅(qū)動下,液冷服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)、電信運(yùn)營商及政府超算中心等領(lǐng)域加速普及?;ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)成為最大采購方,占比近半;電信運(yùn)營商和泛政府用戶需求保持快速增長,金融、制造等行業(yè)也開始探索液冷解決方案。
(三)產(chǎn)業(yè)鏈競爭:中國廠商崛起,全球化布局加速
中國液冷產(chǎn)業(yè)已形成完整的技術(shù)體系和供應(yīng)鏈能力,在產(chǎn)品性能、成本控制和服務(wù)能力等方面建立全球競爭力。上游環(huán)節(jié),冷卻液、快速接頭、CDU(冷量分配單元)等核心零部件國產(chǎn)化率持續(xù)提升,中石化、英維克等企業(yè)加速國產(chǎn)替代;中游環(huán)節(jié),華為、曙光、浪潮等廠商推出自主液冷解決方案,技術(shù)指標(biāo)比肩國際水平;下游環(huán)節(jié),三大電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及第三方IDC服務(wù)商成為主要客戶。
值得注意的是,部分中國液冷龍頭企業(yè)已成功進(jìn)入英偉達(dá)供應(yīng)鏈體系,展現(xiàn)強(qiáng)勁的國際化發(fā)展?jié)摿?。例如,曙光?shù)創(chuàng)的浸沒式液冷集裝箱單機(jī)柜功率密度突破較高水平,技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先;飛榮達(dá)通過與重要客戶合作,推動AI服務(wù)器散熱業(yè)務(wù)快速增長,市場份額顯著提升。
二、技術(shù)驅(qū)動:創(chuàng)新突破與效率革命
(一)冷板式液冷:成熟生態(tài)與規(guī)模應(yīng)用
冷板式液冷技術(shù)通過液冷板將熱量從熱源傳遞到冷媒中,實現(xiàn)高效散熱。其優(yōu)勢在于不改動機(jī)房架構(gòu),兼容現(xiàn)有服務(wù)器生態(tài),硬盤、光模塊等部件與風(fēng)冷一致,運(yùn)維模式基本不變。同時,單點散熱能力較強(qiáng),可有效降低數(shù)據(jù)中心PUE,適合規(guī)模商用。
技術(shù)迭代方面,冷板式液冷正從單相冷卻向相變冷卻升級,通過冷媒相變吸熱提升散熱效率。例如,華為推出的FusionModule液冷機(jī)柜,采用相變冷板技術(shù),將PUE優(yōu)化至較低水平,年節(jié)能成本顯著降低。
(二)浸沒式液冷:高效散熱與極限突破
浸沒式液冷通過將服務(wù)器完全浸沒在冷卻液中,利用液體相變實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移,散熱效率較冷板式大幅提升。其優(yōu)勢在于單機(jī)柜功率密度高,可支持超高功率密度AI服務(wù)器;溫度場均勻,器件可靠性更高;無風(fēng)扇設(shè)計,噪音極低。
技術(shù)突破方面,浸沒式液冷正從單相冷卻向相變冷卻演進(jìn)。例如,中科曙光研發(fā)的相變浸沒式液冷系統(tǒng),通過冷媒相變吸熱,將PUE降至極低水平,實現(xiàn)全年自然冷卻。此外,環(huán)保型冷卻液的研發(fā)也成為焦點,3M開發(fā)的無氟環(huán)保冷卻液Novec 7100,兼顧散熱性能與環(huán)保要求。
(三)噴淋式液冷:前沿探索與適配挑戰(zhàn)
噴淋式液冷通過精準(zhǔn)噴射冷卻液至熱源表面,利用蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)散熱。其優(yōu)勢在于靈活適配異構(gòu)計算設(shè)備,適合邊緣數(shù)據(jù)中心等場景。然而,噴淋式液冷對冷卻液流量控制要求高,存在泄漏風(fēng)險,目前多處于實驗室階段,尚未大規(guī)模商業(yè)化。
盡管如此,噴淋式液冷在特定場景中仍具探索價值。例如,相變噴淋液冷效率比浸沒式相變更高,可為高密度計算設(shè)備提供高效散熱方案。未來,隨著技術(shù)成熟和成本降低,噴淋式液冷有望在邊緣計算、5G基站等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
三、市場需求:多元化場景與全球化拓展
(一)國內(nèi)市場:政策驅(qū)動與場景深化
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2025-2030年中國液冷服務(wù)器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》分析,國內(nèi)液冷服務(wù)器市場以政策驅(qū)動與技術(shù)追趕并行為特征。“東數(shù)西算”工程明確提出新建數(shù)據(jù)中心PUE需低于1.25,直接拉動液冷需求。同時,互聯(lián)網(wǎng)、電信運(yùn)營商及政府超算中心成為三大采購主力,推動液冷技術(shù)在高性能計算、云計算等領(lǐng)域深化應(yīng)用。
場景拓展方面,液冷服務(wù)器正從超算中心向通用化場景滲透。例如,中國移動呼和浩特數(shù)據(jù)中心采用“水冷+熱管”方案,服務(wù)器故障率大幅下降,驗證了液冷技術(shù)在通用數(shù)據(jù)中心中的綜合效益。此外,儲能、新能源汽車等領(lǐng)域?qū)Ω咝岬男枨?,也為液冷技術(shù)開辟了新市場。
(二)國際市場:巨頭主導(dǎo)與標(biāo)準(zhǔn)競爭
國際液冷市場中,北美以谷歌、微軟、亞馬遜等科技巨頭為主導(dǎo),其液冷數(shù)據(jù)中心已實現(xiàn)規(guī)?;渴?。例如,微軟Azure采用浸沒式液冷技術(shù),將PUE優(yōu)化至極低水平,年節(jié)能成本超數(shù)百萬美元;英偉達(dá)自某年起全系芯片標(biāo)配液冷方案,推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級。
歐洲則聚焦環(huán)保與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),德國廠商如Schneider Electric推出模塊化液冷系統(tǒng),適配工業(yè)與汽車領(lǐng)域。國際競爭呈現(xiàn)兩大趨勢:一是頭部企業(yè)通過垂直整合提升技術(shù)壁壘,如3M開發(fā)無氟環(huán)保冷卻液;二是跨行業(yè)協(xié)作深化,液冷技術(shù)向儲能、低空經(jīng)濟(jì)等場景遷移。
(三)新興領(lǐng)域:AI大模型與邊緣計算
AI大模型訓(xùn)練對算力需求呈指數(shù)級增長,推動GPU功率密度持續(xù)提升。例如,英偉達(dá)GB200/GB300系列GPU的批量交付,對散熱系統(tǒng)提出更高要求,液冷技術(shù)成為AI基礎(chǔ)設(shè)施的必然選擇。此外,邊緣計算場景對散熱效能和空間占用提出嚴(yán)苛要求,液冷服務(wù)器憑借其高效散熱和靜音運(yùn)行優(yōu)勢,正成為邊緣數(shù)據(jù)中心的首選方案。
四、未來趨勢:技術(shù)融合與生態(tài)共建
(一)技術(shù)融合:液冷+智能溫控+相變材料
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2025-2030年中國液冷服務(wù)器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》分析預(yù)測,未來,液冷技術(shù)將與智能溫控系統(tǒng)、相變材料等前沿技術(shù)深度融合,進(jìn)一步提升散熱效率。例如,相變冷板式液冷通過冷媒相變吸熱,將散熱效率提升至新高度;智能溫控系統(tǒng)通過實時監(jiān)測服務(wù)器溫度,動態(tài)調(diào)整冷卻液流量,實現(xiàn)能耗最優(yōu)。
(二)生態(tài)共建:標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同
液冷技術(shù)的發(fā)展面臨標(biāo)準(zhǔn)化缺失、兼容性難題等挑戰(zhàn)。未來,行業(yè)需加快標(biāo)準(zhǔn)制定,推動冷卻液性能、接口規(guī)范、測試方法等領(lǐng)域的統(tǒng)一。同時,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新將加速,上游材料企業(yè)聚焦冷卻液耐腐蝕性與導(dǎo)熱系數(shù)提升;中游設(shè)備商通過模塊化設(shè)計降低部署復(fù)雜度;下游用戶則從能耗成本節(jié)約與設(shè)備壽命延長中獲益。
(三)全球化布局:中國廠商從追隨到引領(lǐng)
中國液冷企業(yè)正抓住全球AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的戰(zhàn)略機(jī)遇,加快國際化布局。憑借技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢和成本競爭力,越來越多的中國液冷解決方案獲得國際頭部客戶的認(rèn)可和采用。例如,曙光數(shù)創(chuàng)的浸沒式液冷集裝箱已出口海外,參與國際數(shù)據(jù)中心項目建設(shè);華為FusionModule液冷機(jī)柜在東南亞市場實現(xiàn)規(guī)?;渴稹?/p>
未來,中國液冷企業(yè)將在全球市場中扮演更重要角色,從技術(shù)追隨者轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則制定者。通過參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定、推動技術(shù)輸出和生態(tài)共建,中國液冷產(chǎn)業(yè)有望引領(lǐng)全球散熱技術(shù)變革。
液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)正處于高速增長期,技術(shù)迭代、市場需求和政策導(dǎo)向共同推動行業(yè)向高效化、綠色化、全球化方向發(fā)展。冷板式液冷憑借成熟生態(tài)和低改造成本,成為短期規(guī)?;瘧?yīng)用的優(yōu)選;浸沒式液冷則以全局散熱和高能效特性,代表長期技術(shù)方向。
未來,隨著AI算力需求的持續(xù)增長和全球碳中和目標(biāo)的推進(jìn),液冷技術(shù)將成為數(shù)據(jù)中心綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。中國液冷企業(yè)需抓住歷史機(jī)遇,通過技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定和全球化布局,引領(lǐng)全球散熱技術(shù)變革,推動數(shù)據(jù)中心向高效、低碳、可持續(xù)方向演進(jìn)。
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