液冷服務器,是指通過液體冷卻介質(zhì)(如氟化液、礦物油)直接或間接接觸服務器發(fā)熱部件,實現(xiàn)高效散熱的服務器系統(tǒng)。
其核心價值在于突破傳統(tǒng)風冷技術(shù)對功率密度的限制,將單機柜功率密度從風冷的15-20kW提升至50kW以上,同時將PUE(電能利用效率)從1.5+降至1.2以下。
報告顯示,2023年全球液冷服務器市場規(guī)模已達56.8億美元,預計2028年將突破200億美元,年復合增長率高達28.7%。中國作為全球數(shù)據(jù)中心增長最快的市場,液冷技術(shù)滲透率正以每年超過50%的速度提升。
一、行業(yè)概況與政策環(huán)境
液冷技術(shù)作為數(shù)據(jù)中心散熱領(lǐng)域的革命性突破,正在全球范圍內(nèi)加速替代傳統(tǒng)風冷方案。根據(jù)工信部最新數(shù)據(jù),2023年中國數(shù)據(jù)中心總能耗已突破2000億千瓦時,占全社會用電量比重達2.7%,節(jié)能降耗壓力倒逼散熱技術(shù)升級。
國家發(fā)改委等四部門聯(lián)合印發(fā)的《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實施方案》明確提出,到2025年新建大型數(shù)據(jù)中心PUE需降至1.3以下,為液冷技術(shù)創(chuàng)造了政策窗口期。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國液冷服務器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2023年中國液冷服務器市場規(guī)模達到86.3億元人民幣,同比增長112.4%,遠高于全球平均增速。
這一爆發(fā)式增長背后是三大驅(qū)動因素:東數(shù)西算工程帶動超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)、AI算力需求激增導致芯片熱密度提升、以及雙碳目標下能耗監(jiān)管趨嚴。
特別是大模型訓練需求的激增,使得單機柜功率密度從傳統(tǒng)的5-10kW猛增至30kW以上,傳統(tǒng)風冷方案已難以滿足散熱需求。
從技術(shù)路線看,冷板式液冷因改造成本較低、兼容性較好,目前占據(jù)78%的市場份額;而浸沒式液冷雖然散熱效率更高(可降低PUE至1.05以下),但由于基礎(chǔ)設(shè)施改造難度大,目前主要應用于超算中心和智算中心等特定場景。
值得注意的是,2024年三大運營商發(fā)布的集采公告中,液冷服務器占比已提升至35%,預示著行業(yè)正從試點示范向規(guī)模商用階段過渡。
二、市場規(guī)模與增長預測
全球液冷服務器市場正呈現(xiàn)指數(shù)級增長態(tài)勢。根據(jù)國際數(shù)據(jù)公司IDC統(tǒng)計,2023年全球出貨量達42.5萬臺,其中中國市場貢獻了38%的份額。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院預測模型顯示,到2028年全球市場規(guī)模將突破200億美元,其中亞太地區(qū)占比將提升至45%,主要得益于中國、印度等新興市場的數(shù)據(jù)中心建設(shè)熱潮。
中國市場的增長曲線更為陡峭。結(jié)合工信部運行監(jiān)測協(xié)調(diào)局和國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),2021-2023年中國液冷服務器市場復合增長率高達96.7%,遠高于同期IT硬件市場12.3%的平均增速。
這種超常規(guī)發(fā)展源于三重疊加效應:一是東數(shù)西算工程啟動首批10個國家數(shù)據(jù)中心集群建設(shè),規(guī)劃機架數(shù)超過500萬架;二是ChatGPT引發(fā)的AI軍備競賽帶動智算中心投資激增;三是2023年6月全國一體化算力網(wǎng)絡成渝國家樞紐節(jié)點的啟動,進一步推高了高性能計算需求。
細分應用場景來看,互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)仍是最大買家,占據(jù)2023年采購量的52%,主要集中于電商平臺和視頻網(wǎng)站;金融行業(yè)占比18%,主要用于高頻交易和風險建模;電信行業(yè)占比15%,集中在5G核心網(wǎng)和邊緣計算節(jié)點。
值得關(guān)注的是,智能制造和自動駕駛領(lǐng)域的需求正在快速崛起,2023年同比增長超過200%,反映出液冷技術(shù)正從互聯(lián)網(wǎng)主導向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)擴散的趨勢。
從技術(shù)經(jīng)濟指標分析,液冷服務器的溢價率正在收窄。2020年液冷方案相比風冷的成本增量高達40%,而到2023年這一差距已縮小至15-20%。
隨著規(guī)模效應顯現(xiàn)和國產(chǎn)化替代加速,中研普華預計到2026年液冷服務器將實現(xiàn)成本平價,屆時滲透率有望突破50%臨界點,進入主流應用階段。
液冷服務器產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)金字塔結(jié)構(gòu)。上游由冷卻液、CDU(冷量分配單元)、快換接頭等核心部件供應商主導,其中冷卻液市場被3M、殼牌等國際化工巨頭壟斷,市場份額超過70%。
中研普華調(diào)研發(fā)現(xiàn),國內(nèi)中化集團、浙江巨化等企業(yè)正在加速氟化液國產(chǎn)化進程,2023年國產(chǎn)替代率已提升至28%,預計2025年將突破50%。
中游設(shè)備集成環(huán)節(jié)呈現(xiàn)三足鼎立格局。根據(jù)工商注冊信息統(tǒng)計,華為、浪潮、曙光三家廠商合計占據(jù)2023年市場份額的64.2%,其中華為憑借端到端解決方案優(yōu)勢,在電信行業(yè)拿下了75%的訂單。
第二梯隊聯(lián)想、新華三則通過價格策略在中小企業(yè)市場取得突破。值得關(guān)注的是,寧暢、鯤鵬等新興ODM廠商正在通過定制化服務切入細分市場,2023年出貨量同比增長超過300%。
下游應用市場呈現(xiàn)明顯的分層特征。超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心主要采用直接采購模式,議價能力強,平均毛利率被壓縮至18-22%;而行業(yè)客戶更看重整體解決方案,服務溢價可使毛利率提升至30-35%。
中研普華商業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2023年液冷服務(含設(shè)計、部署、運維)市場規(guī)模已達硬件價值的25%,且增速高于設(shè)備銷售,預示著行業(yè)正從產(chǎn)品導向向服務導向轉(zhuǎn)型。
區(qū)域競爭格局方面,長三角和珠三角聚集了62%的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),主要受益于當?shù)赝晟频碾娮又圃炫涮左w系。而隨著東數(shù)西算工程推進,成渝地區(qū)正在形成新的產(chǎn)業(yè)聚集地,2023年相關(guān)企業(yè)注冊量同比增長145%,顯示出明顯的政策拉動效應。
四、技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)與專利布局
液冷技術(shù)正處于創(chuàng)新活躍期。根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局數(shù)據(jù),2023年中國液冷相關(guān)專利申請量達3287件,同比增長67%,其中華為以512件領(lǐng)跑,浪潮和曙光分別以387件、295件緊隨其后。
專利分析顯示,近期創(chuàng)新重點集中在三個方向:相變材料應用(可提升30%散熱效率)、智能化溫控系統(tǒng)(節(jié)能15-20%)、以及模塊化設(shè)計(降低部署成本40%)。
2024年行業(yè)出現(xiàn)若干突破性進展。阿里巴巴達摩院研發(fā)的納米流體冷卻技術(shù),成功將芯片結(jié)溫降低18℃;中科曙光發(fā)布的第三代相變液冷系統(tǒng),單機柜支持功率密度突破50kW;
華為推出的智能液冷管理系統(tǒng),通過AI算法實現(xiàn)冷卻能耗動態(tài)優(yōu)化,已在中國聯(lián)通(600050)華南數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)PUE 1.12的行業(yè)新紀錄。這些創(chuàng)新正在重塑技術(shù)路線圖,使得浸沒式液冷的成本曲線加速下移。
標準體系構(gòu)建也在加速。2023年11月,中國信通院牽頭制定的《數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)技術(shù)要求》等3項行業(yè)標準正式實施,填補了系統(tǒng)級測試評價的空白。
與此同時,騰訊、百度等企業(yè)聯(lián)合發(fā)起的開放計算標準項目,正在推動接口協(xié)議的標準化,有望解決不同廠商設(shè)備互操作性的痛點。中研普華技術(shù)路線圖預測,2025-2027年行業(yè)將進入標準統(tǒng)一期,屆時將引發(fā)新一輪洗牌。
從研發(fā)投入強度看,頭部企業(yè)正持續(xù)加碼。上市公司財報顯示,2023年華為研發(fā)投入占比達22.3%,浪潮信息(000977)為12.7%,均顯著高于行業(yè)平均水平。
這種投入差異正在形成技術(shù)代際差,例如在單相浸沒式液冷領(lǐng)域,領(lǐng)先廠商已實現(xiàn)第三代產(chǎn)品商用,而跟隨者仍停留在第一代技術(shù)驗證階段。
五、投資風險與戰(zhàn)略建議
盡管前景廣闊,但投資者仍需警惕三重風險。首先是技術(shù)路線風險,石墨烯散熱等替代技術(shù)可能顛覆現(xiàn)有格局,中科院物理所已在實驗室環(huán)境下實現(xiàn)芯片級定向散熱;其次是產(chǎn)能過剩風險,行業(yè)信息顯示2023年全國液冷相關(guān)產(chǎn)線投資超200億元,可能導致2025年后出現(xiàn)階段性供過于求;第三是政策執(zhí)行風險,部分地方政府對PUE指標的執(zhí)法力度存在不確定性。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院提出差異化投資策略:對風險投資者,建議關(guān)注材料創(chuàng)新領(lǐng)域,如新型環(huán)保冷卻液研發(fā)企業(yè);對成長型投資者,可重點考察具備整機交付能力的二線廠商,如寧暢、鯤鵬等;
對穩(wěn)健型投資者,則推薦布局服務型公司,特別是能提供全生命周期液冷運維服務的企業(yè)。財務模型顯示,2024-2026年行業(yè)平均ROE將維持在18-22%區(qū)間,高于IT硬件行業(yè)12%的平均水平。
區(qū)域投資機會方面,成渝地區(qū)因享受西部大開發(fā)稅收優(yōu)惠,且人力成本較東部低30%,正成為設(shè)備制造企業(yè)擴產(chǎn)首選。
而粵港澳大灣區(qū)憑借豐富的應用場景和金融配套優(yōu)勢,更適合服務型企業(yè)和創(chuàng)新中心落地。上市公司估值分析表明,當前板塊平均PE為35倍,低于云計算基礎(chǔ)設(shè)施板塊的42倍,存在一定的估值修復空間。
具體到投資時點選擇,中研普華量化模型提示兩個關(guān)鍵窗口期:一是2024年四季度,伴隨運營商新一輪集采啟動;二是2025年年中,預計碳足跡核算標準出臺將引發(fā)新一輪改造潮。投資者可參考這兩個時點進行倉位調(diào)整。
液冷服務器行業(yè)正站在規(guī)模商用的臨界點上。從需求側(cè)看,AI算力爆發(fā)與雙碳目標形成雙重驅(qū)動;從供給側(cè)看,技術(shù)進步和成本下降正在突破經(jīng)濟性瓶頸。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國液冷服務器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》認為,2024-2028年行業(yè)將保持30%以上的復合增速,最終形成千億級市場規(guī)模。
這場散熱革命將重構(gòu)數(shù)據(jù)中心競爭格局。那些能率先實現(xiàn)液冷技術(shù)標準化、服務化的企業(yè),有望在未來的綠色算力時代贏得先機。
對于投資者而言,當前正是布局關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點和區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的戰(zhàn)略機遇期,但需警惕技術(shù)迭代和政策波動帶來的階段性風險。最終勝出的將是那些既能把握技術(shù)趨勢,又能深耕細分市場的專業(yè)化玩家。
























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