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1、 1/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 液冷液冷行業行業深度：深度：技術路線技術路線、驅動因素驅動因素、空間空間預測、預測、產業鏈產業鏈及相關公司及相關公司深度梳理深度梳理 大多數服務器和網絡設備的工作溫度范圍在 5 攝氏度至 35 攝氏度之間。為了確保設備的最佳運行狀態和延長使用壽命，國際標準建議 IDC 機房的溫度應控制在 22 攝氏度至 24 攝氏度之間。如果溫度過高，設備容易過熱導致損壞；如果溫度過低，設備易產生冷凝水，導致短路和損壞。因此溫控對于保障高密度算力中心正常穩定運轉有重要的意義。隨著智算中心所采用芯

2、片功耗的提升、單機柜功率密度的快速增長，傳統風冷逐漸觸及溫控性能極限，液冷溫控成為算力中心溫控的必備技術。圍繞液冷行業，下面我們從溫控技術展開論述，比較各種溫控技術的優劣；并詳細分析下面這些問題：液冷技術的主流技術路線都有哪些，發展歷程及技術優勢是怎樣的，發展的驅動因素都有哪些，市場空間有多大，產業鏈及競爭格局是怎樣的，相關公司都有哪些，液冷技術今后將面臨怎樣的挑戰與機遇。希望對于這些問題的分析能夠幫助大家更好了解液冷。2/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 目錄目錄 一、溫控技術及液冷.2 二、主流技術路線.4 三、液冷發展歷程及技術優勢.10

3、四、驅動因素.13 五、市場空間預測.19 六、產業鏈梳理及競爭格局.20 七、相關公司.22 八、挑戰與展望.27 九、參考研報.29 一、溫控技術及液冷一、溫控技術及液冷 1.溫控技術溫控技術 溫控底層技術主要分為：風冷、冷凍水（間接蒸發冷）、液冷、相變材料、電子散熱技術（導熱材料散熱、熱管散熱、均熱板等）。數據中心存量場景中以風冷為主，液冷技術的使用比例正不斷提升數據中心存量場景中以風冷為主，液冷技術的使用比例正不斷提升。2.核心數據中心溫控技術核心數據中心溫控技術（1）傳統風冷傳統風冷 風冷式冷水機組主要是利用制冷劑氣體的循環達到冷卻效果風冷式冷水機組主要是利用制冷劑氣體的循環達到冷卻

4、效果：1）壓縮機吸入蒸發制冷后的低溫低壓制冷劑氣體后壓縮成高溫高壓氣體送入冷凝器；2）高壓高溫氣體經泠凝器冷卻后使氣體冷凝變為常溫高壓液體；3）常溫高壓液體流入熱力膨脹閥經節流形成低溫低壓濕蒸汽，后再經過冷卻后回到壓縮機形成循環。3/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 優點：優點：體積相對較小，免去冷卻塔等安裝設施；缺點：缺點：制冷效果相對有限，易受到環境溫度影響；主要應用場景：主要應用場景：數據中心、新能源、工廠、服務器等。（2）間接蒸發冷間接蒸發冷 4/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 水冷冷水機

5、工作原理：主要利用液體的循環&交換降溫：利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統在吸收水中的熱負荷，使水降溫產生冷水后，通過制冷壓縮機的作用將熱量帶至殼管式冷凝器，由冷媒與水進行熱交換，使水吸收熱量后通過水管將熱量帶出外部的冷卻塔散失(水冷卻)）。優點：優點：能耗方面相對風冷更節能、受季節影響小全年降溫效果更好；缺點：缺點：前期設備投入較大、消耗水資源、后期維護成本高；主要用用場景：主要用用場景：工廠、互聯網 IDC、輸配電升壓站等。水冷與液冷差異：水冷與液冷差異：數據中心水冷一般指間接蒸發冷，實質是一種高端風冷，對機房內仍采用送風形式降溫。（3）液冷液冷 液冷主要原理為用液體替代空氣作為

6、冷液冷主要原理為用液體替代空氣作為冷媒，為發熱器件換熱。媒，為發熱器件換熱。相比風冷，液冷的主要原理是用液體替代空氣作為冷媒，為 CPU、芯片組、內存條以及擴展卡等發熱器件進行換熱，帶走熱量。在節能、成本、節地、芯片可靠性、機房環境等多維度，液冷相比風冷均具備優勢。二、二、主流技術路線主流技術路線 1.液冷包含冷板式、浸沒式和噴淋式三類主流技術路線液冷包含冷板式、浸沒式和噴淋式三類主流技術路線 液冷技術分為接觸式及非接觸式兩種液冷技術分為接觸式及非接觸式兩種：1）接觸式液冷是指將冷卻液體與發熱器件直接接觸的一種液冷實現方式，包括浸沒式和噴淋式液冷等具體方案；2）非接觸式液冷是指冷卻液體與發熱器

7、件不直接接觸的一種液冷實現方式，包括冷板式等具體方案。5/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 冷板式液冷采用微通道強化換熱技術具有極高的散熱性能，目前行業成熟度最高冷板式液冷采用微通道強化換熱技術具有極高的散熱性能，目前行業成熟度最高；而浸沒式和噴淋式液冷實現了 100%液體冷卻，具有更優的節能效果。目前，冷板式液冷和浸沒式液冷是行業共存的兩條主流技術路線目前，冷板式液冷和浸沒式液冷是行業共存的兩條主流技術路線，考慮到技術成熟度、可靠性、技術通用性、結構顛覆性等多方面，當前液冷數據中心仍以冷板式液冷占據主流地位當前液冷數據中心仍以冷板式液冷占據主流

8、地位。6/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 液冷方案中冷板式目前滲透率最高。液冷方案中冷板式目前滲透率最高。目前冷板式液冷方案的行業成熟度最高：主流的服務器制造商大多已建成冷板式液冷服務器的標準化規模生產線，通信運營商與頭部互聯網公司均積極嘗試液冷技術的部署應用，CPU/GPU 等算力芯片廠商也通過直接配套散熱模組或發布 Design Guide 等方式完善液冷算力的生態匹配。由于傳統數據中心對原有基礎設施改造成本和難度等因素，2023 年冷板式在液冷方案的占比達到 95%以上。2.冷板式液冷：當期技術成熟，是液冷主要應用形式冷板式液冷：當期技術

9、成熟，是液冷主要應用形式 冷板式液冷是非接觸式液冷，通過液冷板（通常為銅鋁等導熱金屬構成的封閉腔體）將芯片等發熱器件的熱量間接傳遞給封閉在循環管路中的冷卻液體，通過冷卻液體將熱量帶走的一種散熱形式。冷板式液冷系統主要由冷卻塔、CDU、一次側&二次側液冷管路、冷卻介質、液冷機柜組成；其中液冷機柜內包含液冷板、設備內液冷管路、流體連接器、分液器等。7/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 為了滿足低發熱器件散熱，冷板式液冷一般增設風冷散熱單元。所以，冷板式液冷未能實現 100%液體冷卻，因此存在機柜功耗低、液冷占比低時，節能收益不顯著問題；且液冷板設計需

10、要考慮現有設備的器件布局，結構設計和實現的難度較大，標準化推進難度大。3.浸沒式液冷：可以分為單相浸沒式液冷和兩相浸沒式液冷兩類浸沒式液冷：可以分為單相浸沒式液冷和兩相浸沒式液冷兩類 浸沒式液冷是以冷卻液作為傳熱介質，將發熱器件完全浸沒在冷卻液中，發熱器件與冷卻液直接接觸并浸沒式液冷是以冷卻液作為傳熱介質，將發熱器件完全浸沒在冷卻液中，發熱器件與冷卻液直接接觸并進行熱交換的制進行熱交換的制冷形式。冷形式。按照熱交換過程中冷卻液是否存在相態變化，可分為單相浸沒液冷和兩相浸沒液冷兩類。浸沒式液冷系統室外側包含冷卻塔、一次側管網、一次側冷卻液；室內側包含 CDU、浸沒腔體、IT 設備、二次側管網和二

11、次側冷卻液。使用過程中 IT 設備完全浸沒在二次側冷卻液中，因此二次側循環冷卻液需要采用不導電液體，如礦物油、硅油、氟化液等。單相浸沒式液冷：單相浸沒式液冷：作為傳熱介質的二次側冷卻液在熱量傳遞過程中僅發生溫度變化，而不存在相態轉變，過程中完全依靠物質的顯熱變化傳遞熱量。8/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 兩相浸沒式液冷：兩相浸沒式液冷：作為傳熱介質的二次側冷卻液在熱量傳遞過程中發生相態轉變，依靠物質的潛熱變化傳遞熱量。兩相浸沒液冷的傳熱路徑與單相浸沒液冷基本一致，主要差異在于二次側冷卻液僅在浸沒腔體內部循環，浸沒腔體內頂部為氣態區、底部為液態

12、區，冷卻液吸熱氣化后與安裝在頂部的冷凝器發生換熱、冷凝為低溫液態冷卻液，并在重力作用下回流至腔體底部。浸沒式液冷的優勢：浸沒式液冷的優勢：節能（PUE1.13）：傳熱效率更高，無需壓縮機冷水機組；緊湊：支持高密機柜，單柜散熱量高達 160kW；高可靠：設備完全浸沒在液體中，排除溫度、風機振動、灰塵等影響；低噪聲：無需配置風扇。硅立方采用浸沒式相變液冷，將服務器芯片、主板在內的所有計算部件浸沒于液態冷媒中，實現高效散熱。硅立方單機柜功率達 160kW，是傳統風冷數據中心的 4-5 倍，PUE 低至 1.04。9/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4

13、.噴淋式液冷：面向芯片級器件的精準噴淋散熱方式噴淋式液冷：面向芯片級器件的精準噴淋散熱方式 噴淋式液冷屬于直接接觸式液冷，是面向芯片級器件精準噴淋，通過重力或系統壓力直接將冷卻液噴灑噴淋式液冷屬于直接接觸式液冷，是面向芯片級器件精準噴淋，通過重力或系統壓力直接將冷卻液噴灑至發熱器件或與之連接的導熱元件上的液冷形式。至發熱器件或與之連接的導熱元件上的液冷形式。噴淋式液冷系統主要由冷卻塔、CDU、一次側&二次側液冷管路、冷卻介質和噴淋式液冷機柜組成；其中噴淋式液冷機柜通常包含管路系統、布液系統、噴淋模塊、回液系統等。噴淋式液冷系統中，冷卻液通過布液裝置直接噴淋在 IT 設備中的發熱器件或與之相連的

14、導熱材料上完成冷卻，吸收后的冷卻液通過回液箱進行收集，并通過泵輸送至 CDU 進行下一個制冷循環。噴淋式液冷一般不需要對數據中心的基礎設施進行大幅度改動。與浸沒式液冷相比，噴淋式液冷同樣實現了 100%液冷，但節能效果差于浸沒式液冷，且存在與浸沒式液冷相同的局限性問題。10/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2020 年，中國長城推出我國首臺國產化噴淋式液冷服務器。年，中國長城推出我國首臺國產化噴淋式液冷服務器。通過噴淋系統，實現了服務器件精準散熱。某公司將長城噴淋液冷服務器應用于云計算大數據中心，項目中，中國長城共提供了由 16 個噴淋液冷微模

15、塊組成的數據中心，每個微模塊由一套控制系統、一套 WCU 單元、2 個列頭柜、24 個液冷機柜（配置 384 臺服務器)組成。采用噴淋系統，單機架功耗可提升至 56KW 以上，北京地區 PUE 為 1.05-1.1。三三、液冷發展歷程及技術優勢、液冷發展歷程及技術優勢 1.液冷發展歷程液冷發展歷程 數據中心液冷始于 1964 年，IBM 公司推出首款 System360 冷凍水冷卻計算機，開創性地采用了液冷技術。2008 年，IBM 公司重回液冷后，在其 Power575 的處理器上首次應用銅水冷板方案。我國的液冷行業起步較晚，但發展迅速。我國的液冷行業起步較晚，但發展迅速。2011 年，中科

16、曙光中科曙光率先打破了中國液冷行業的空白，率先開始服務器液冷技術的研究探索，2013 年推出了首臺冷板式液冷服務器原理機和首臺浸沒式液冷原理驗證機。近幾年，英維克、申菱環境、科華數據、飛榮達、高瀾股份英維克、申菱環境、科華數據、飛榮達、高瀾股份等公司積極布局液冷，促進國內數據中心液冷快速發展。11/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.技術優勢：技術優勢：液冷技術低能耗、高散熱優勢顯著液冷技術低能耗、高散熱優勢顯著 液冷利用了液體的高導熱、高熱容特性替代空氣作為散熱介質，具有低能耗、高散熱、低噪聲、低液冷利用了液體的高導熱、高熱容特性替代空氣作為

17、散熱介質，具有低能耗、高散熱、低噪聲、低TCO 等優勢。等優勢。低能耗：低能耗：液冷散熱技術傳熱路徑短、換熱效率高、制冷能效高的特點促成液冷技術低能耗優勢。高散熱：高散熱：液體的載熱能力、導熱能力和強化對流換熱系數均遠大于空氣，相比風冷散熱能力更強。低噪聲：低噪聲：液冷散熱利用泵驅動冷卻介質在系統內循環流動，解決噪聲污染問題。低低 TCO：液冷數據中心 PUE 可降至 1.2 以下，每年可節省大量電費，降低數據中心運行成本。以10MW 數據中心為例，液冷方案（PUE1.15）和冷凍水方案（PUE1.35），預計約 2.2 年收回增加的基礎設施初投資。12/29 2024 年年 8 月月 26

18、日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 數據中心制冷能耗占比較高。數據中心制冷能耗占比較高。全國數據中心耗電量約占全國用電量的 2%-3%，傳統風冷數據中心建成后，電費占運維總成本的 60%-70%。根據賽迪顧問統計數據顯示，2019 年中國數據中心主要設備能耗占比中，制冷耗電占比（約為 43%）位居第二，僅次于 IT 設備自身能耗占比（約為 45%）。采用液冷可以大幅降低數據中心能耗，提高采用液冷可以大幅降低數據中心能耗，提高 PUE。以某液冷數據中心為例，液冷設備取代空調設備，耗能占比僅為 9%，數據中心 PUE 降低至 1.2 以下。冷卻系統能耗方面，液冷利用液體的高導熱、高傳熱特性

19、，在進一步縮短傳熱路徑的同時充分利用自然冷源，實現了 PUE 小于 1.25 的極佳節能效果。散熱能力方面，不同數據中心冷卻方式散熱效果存在差異，單機柜功率在 20kW 以下的數據中心，采用風冷即可滿足散熱要求，功率超過 20kW 則需要采用液冷技術。液冷有助于服務器充分釋放性能，提升安全性和可靠性。液冷有助于服務器充分釋放性能，提升安全性和可靠性。相較于傳統風冷，液冷帶來更好的冷卻效果，尤其是對關鍵電子部件，例如 CPU、GPU 和內存。當服務器滿載運行時，CPU 溫度為 50-65，比風冷降低約 25，完全釋放 CPU 超頻性能。電子元器件使用故障中，有半數以上是由于溫度過高引起的。電子元

20、器件使用故障中，有半數以上是由于溫度過高引起的。半導體元器件溫度每升高 10，反向漏電流將增加 1 倍。此外，在高溫的環境下，機件材料、導線絕緣保護層、防水密封膠更容易老化，造成安全隱患。13/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 液冷可以降低部件和元器件的運行溫度，收窄部件和元器件隨負載的溫度變化幅度，從而避免設備局部熱點，使運行可靠性大幅提升。四四、驅動因素驅動因素 1.算力需求的增長算力需求的增長（1）數據量激增驅動算力需求不斷升級數據量激增驅動算力需求不斷升級 全球數據總量和算力規模高速增長。據 IDC 數據顯示，2022 年全球數據圈數據量

21、規模達到 103.66ZB，中國數據量規模將從 2022 的 23.88ZB 增長至 2027 年的 76.6ZB，CAGR 達到 26.3%，增速有望位列全球第一。根據 IDC 預測，未來 3 年全球新增數據量將超過過去 30 年之和，數據激增將使數據存儲、傳輸和處理的所需算力呈現指數級增長。算力智能化升級成為趨勢，智能算力成為算力增長的主要動力。海量復雜數據處理需求對于算力提出了更高的要求，需要更強大、更高效的計算資源來支持人工智能應用的發展。在此趨勢下，算力基礎設施加快建設，成為支撐數字經濟發展的“重要底座”，數據能力和算力需求循環增強。IDC 預測，中國智能算力規模將持續高速增長，預計

22、 2027 年將達到 1117.4EFLOPS，2022-2027 年 CAGR 達 33.9%。14/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （2）AIGC 跨越式發展，算力需求激增跨越式發展，算力需求激增 隨著模型與算法不斷演進，其參數規模和復雜性顯著增加，對算力要求持續提高。而以 ChatGPT、GPT-4 為代表的一系列生成式大模型的出現，推動 AIGC 領域實現了跨越式大發展。而這也推動算力需求量激增。訓練側：訓練側：GPT-3 模型參數約為 1746 億個，訓練一次需要的總算力約為 3640PF-days（以每秒一千萬億次計算需要運行 36

23、40 天）。GPT-4 參數數量可能擴大到 1.8 萬億個，訓練算力需求上升到 GPT-3 的68 倍，對應在 2.5 萬個 A100 顯卡上需要訓練 90-100 天。推理側：推理側：以 GPT-3 為例，根據天翼智庫估算，500tokens（約 350 個單詞）產生的算力需求即高達1.75PFLOPS。15/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.數據中心能耗及散熱等問題數據中心能耗及散熱等問題（1）數據中心市場規模持續擴大數據中心市場規模持續擴大 作為新基建的一項重要工程，近年來，隨著人工智能與數據應用產業鏈快速發展，我國數據中心建設持續提速

24、，數據中心機架數量穩步增長。按照標準機架 2.5kW 統計，2021 年我國在用數據中心機架數量達 520 萬架，其中，大型規模以上機架數量增長更為迅速，達到 420 萬架，占比 80%。截止 2022 年年底，我國數據中心總機架數量近 600 萬架，位居世界前列，預計 2023 年中國數據中心機架數量將達到 776 萬架，屆時數據中心市場規模也將達到 2470.1 億元。16/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （2）數據中心的能耗、散熱問題日益凸顯數據中心的能耗、散熱問題日益凸顯 隨著數據中心數量與日俱增，其用電規模也隨之急劇攀升。隨著數據中心

25、數量與日俱增，其用電規模也隨之急劇攀升。根據有關統計數據結果，2021 年我國數據中心用電量 2166 億度，預計到 2030 年將超過 3800 億度。同時，規?？焖倥噬臄祿行?，散熱問題也日益凸顯，具體而言：整體層面傳統數據中心能耗成本巨大，散熱耗能占比高。數據中心一向是耗電大戶，全國數據中心耗電量約占全國用電量的 2%-3%。預計到 2030 年，數據中心用電量將超過 3800 億度，碳排放超過 2億噸。同時，傳統數據中心散熱成本與支出占比較高，根據Uptime Institute 全球數據中心調查報告2022，2022 年全球范圍數據中心樣本的年平均 PUE 為 1.55，自 201

26、4 年以來年平均 PUE 值維持在1.55-1.65 范圍內，即以制冷為主的其他能耗占比達 35%-39%。微觀層面計算密度提升面臨散熱挑戰：算力性能的提升驅動服務器功耗和熱密度不斷增加，傳統風冷方式已無法滿足高熱流密度電子器件的散熱。隨著摩爾定律失效，人們通過異構計算等技術在持續提高芯片和系統的能效比，但這也導致單個芯片的功耗增加迅速，當前主流處理器芯片 CPU 功率約為200W，最新發布的部分 CPU 已經突破 350W，GPGPU 等異構加速芯片甚至已經突破 700W。在此背景下，傳統風冷已經難以滿足散熱需求，數據中心、服務器需要更加高效的冷卻技術去解決高功率、高熱流密度、高計算密度的芯

27、片和系統散熱問題。微觀層面高溫對電子元器件產生不利影響：在高溫的環境下，機件材料、導線絕緣保護層、防水密封膠更容易老化，造成安全隱患。電子元器件使用故障中，有半數以上是由于溫度過高引起的。半導體元器件溫度每升高 10 C，反向漏電流將增加 1 倍，從而埋下起火隱患，更易引起安全事故，造成數據中心癱瘓。（3）單機柜功率密度快速增加，呼喚數據中心的散熱革命單機柜功率密度快速增加，呼喚數據中心的散熱革命 受限于數據中心建設面積和環保規定，增加單機柜功率密度成為調和不斷增長的算力需求和有限的數據中心承載能力的關鍵解決方案。根據 Colocation America 發布的數據，2020 年全球數據中心

28、單機柜平 17/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 均功率將達到 16.5kW，較之于 2008 年已增長了 175%。賽迪顧問預測，隨著數據中心算力飛速提升，高功率單機柜將迅速普及，預計 2025 年，全球數據中心單機柜平均功率有望達到 25kW。液冷技術的高效制冷效果可有效提升服務器的使用效率和穩定性，同時使數據中心在單位空間布置更多的服務器，提高數據中心運算效率。3.節能減排政策推動節能減排政策推動（1）政策引導與支持：國家層面加速推動數據中心綠色化、節能化發展政策引導與支持：國家層面加速推動數據中心綠色化、節能化發展 18/29 2024

29、年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國家層面，數據中心綠色化、節能化發展加速推進。在落實節能降碳方面，政策明確要求到 2023 年底新建大型及以上數據中心 PUE 降低到 1.3 以下；到 2025 年全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效率降到 1.3 以下，國家樞紐節點進一步降到 1.25 以下，綠色低碳等級達到 4A 級以上。（2）地方政策：地方政策：“東數西算東數西算”十個數據中心集群明確建設目標十個數據中心集群明確建設目標 地方層面政策：目前，“東數西算”工程的 10 個數據中心集群明確了起步區建設目標，其中均有對能耗、綠色建設的具體要求。而部分地區

30、也已相繼出臺數據中心節能相關要求與細則規定。19/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 部分地區已出臺數據中心節能相關要求與細則規定：五、市場空間預測五、市場空間預測 液冷市場空間構成可以按照增量液冷市場空間構成可以按照增量和存量分為兩大類別和存量分為兩大類別，增量空間是由算力新需求帶來的，AI 大模型訓練需要用到 GPU 為主的異構服務器，新增 AI 服務器需求旺盛且不斷增長，由此帶來的液冷需求直線上升；存量空間是傳統通用算力出于進一步降低 PUE 訴求，而逐步提高液冷滲透率帶來的，液液冷市場空冷市場空間可以從兩類大方向分別進行預測，加總統計后間可

31、以從兩類大方向分別進行預測，加總統計后 2025 年市場空間有望超過年市場空間有望超過 205 億元。億元。1.增量市場：增量市場：AI 大模型帶來增量空間大模型帶來增量空間 由 AI 大模型訓練和推理帶來的液冷市場空間增長迅速，根據我們的預測，在在 2025 年增量市場空間有年增量市場空間有望破百億望破百億。預測邏輯主要是，先以 AI 服務器出貨量為大前提，假設液冷滲透率，再細分以冷板式液冷和浸沒式液冷的比例，假設出對應功耗的價格和服務器功率需求，根據我們的測算，AI 服務器對應液冷的市場空間在 2025 年有望超 160 億元。20/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深

32、度深度|研究報告研究報告 2.存量市場：液冷滲透率持續提高存量市場：液冷滲透率持續提高 存量市場液冷空間主要來自于滲透率的穩步提升，預測邏輯與增量市場類似，先以通用服務器出貨量為大前提，再假設液冷滲透率，不同之處在于通用服務器市場液冷滲透率不及 AI 服務器市場。根據我們的測算，通用服務器對應液冷的市場空間在通用服務器對應液冷的市場空間在 2025 年有望超年有望超 44 億。億。六、產業鏈梳理及競爭格局六、產業鏈梳理及競爭格局 1.產業鏈梳理產業鏈梳理 液冷產業鏈包括上游的產品零部件供應商、中游的液冷服務器供應商及下游的算力使用者。21/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|

33、深度深度|研究報告研究報告 上游主要為產品零部件及液冷設備，包括快速接頭、CDU、電磁閥、浸沒液冷 TANK、manifold、冷卻液等組件或產品供應商，代表廠商有英維克、英維克、3M、云酷、競鼎、諾亞、廣東合一、綠色云圖、云酷、競鼎、諾亞、廣東合一、綠色云圖等。中游主要為液冷服務器、芯片廠商以及液冷集成設施、模塊與機柜等，代表廠商有華為、中興、浪潮、曙光、華為、中興、浪潮、曙光、新華三、聯想、超聚變、英特爾新華三、聯想、超聚變、英特爾等。下游主要包括三家電信運營商，百度、阿里巴巴、騰訊、京東百度、阿里巴巴、騰訊、京東等互聯網企業以及信息化行業應用客戶，主要在電信信息、互聯網、政府、金融、交通

34、和能源等信息化應用。2.競爭格局競爭格局（1）國外）國外 相較于風冷，液冷作為數據中心基礎設施冷卻新技術，具有一定技術壁壘，目前行業普及率較低，技術和產品正逐漸趨于成熟。液冷行業的競爭壁壘主要體現在“技術、客戶認證、運維”等綜合能力上。從國際市場來看，國外廠商還沒有形成競爭力強大的龍頭廠商，其技術和產品大多處于實驗室研發和初步應用階段，市場競爭格局未定。且由于地域壁壘及數據安全等原因，國外廠商進入中國市場存在一定由于地域壁壘及數據安全等原因，國外廠商進入中國市場存在一定困難。困難。（2）國內）國內 從國內市場來看，市場參與者眾多，競爭比較激烈，市場競從國內市場來看，市場參與者眾多，競爭比較激烈

35、，市場競爭格局較為分散。爭格局較為分散。國內以中科曙光中科曙光為首的廠商已經積累了一定的商業化經驗，基于產品營收、市占率、客戶反饋等指標，中科曙光為市場的重要領導者，華為、阿里、聯想華為、阿里、聯想緊隨其后，IBM 中國位于可期待者位置。中國液冷服務器行業具有較高的技術壁壘，先進入者具備先發優勢。目前國內主要廠商在液冷技術方面還處于試驗或初步應用階段，市場競爭格局尚未明確。此外，由于國內對數據安全的保護，在數據中心基礎設施供應上存在一定的地域壁壘。因此，國外廠商進入中國市場或較為困難。22/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七、相關公司七、相關公

36、司 1.英維克英維克 英維克是技術領先的精密溫控節能解決方英維克是技術領先的精密溫控節能解決方案與產品提供商案與產品提供商，已構建起多領域業務布局，涵蓋數據中心溫控、儲能溫控、液冷及電子散熱、機柜空調、數據中心集成，冷鏈溫控、新能源及軌交空調，室內空氣環境控制等領域。公司以基站溫控、數據中心溫控業務起家；2016 年在深交所成功上市；2018 年公司收購上?？铺?，進入軌道交通列車空調業務，開展電子散熱產品研發；2019 年推出空氣環境機，布局室內健康環境領域。23/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司在數據中心溫控市場長期占據主流地位公司在數據

37、中心溫控市場長期占據主流地位，和電信運營商等下游客戶合作關系穩定，先發布局全鏈條液冷，客戶覆蓋廣。公司于 2022 年及 2023 年連續中標東南亞大型數據中心液冷項目，2023 年公司來自數據中心機房及算力設備的液冷技術營收約為 2022 年的 4 倍，快換接頭、Manifold、冷板、長效液冷工質、漏液檢測等產品已獲一些主流算力芯片廠商、頭部算力設備制造商規模采購應用，截至 2024年 3 月公司在液冷鏈條的累計交付已達 900MW。算力設備冷板已批量發貨，新訂單陸續落地。公司是算力、儲能、通信基站等多領域溫控龍頭，產品具備全球競爭力公司是算力、儲能、通信基站等多領域溫控龍頭，產品具備全球

38、競爭力，營收及業績增速超同業，收入高增攤薄期間費用。24H1 公司業績超預期。展望 24H2，公司算力領域液冷、間接蒸發冷卻在手訂單充足，在運營商等客戶大份額中標，數據中心液冷時代競爭力凸顯。24/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.曙光數創曙光數創 曙光數創是中科曙光控股子公司，新一代數據中心冷卻技術領先的整體解決方案和全生命周期服務供應曙光數創是中科曙光控股子公司，新一代數據中心冷卻技術領先的整體解決方案和全生命周期服務供應商，國家級商，國家級“專精特新專精特新”小巨人企業。小巨人企業。2011 年底，曙光數創在業內首先提出液冷技術路線，并

39、啟動相關技術研究；2015 年，公司率先推出國內首款量產的冷板式液冷解決方案；2019 年，公司在全球范圍內首次實現了基于全浸式液體相變冷卻技術解決方案的應用落地。25/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 近幾年，曙光數創營收、利潤較快增長。近幾年，曙光數創營收、利潤較快增長。2023 年，公司實現營收 6.50 億元，其中，浸沒液冷數據中心基礎設施產品收入 3.78 億元，同比下滑 12%，冷板液冷數據中心基礎設施產品收入 1.90 億元，同比增長 431%。2023 年，公司歸母凈利潤 1.04 億元，同比減少 11%，主要由于公司產品結構變化

40、以及冷板液冷、浸沒液冷相關產品毛利率同比下滑。公司收入有明顯季節性，2024Q1，公司營收 0.12 億元。3.申菱環境申菱環境 老牌工業特種溫控廠商，戰略布局新興賽道。老牌工業特種溫控廠商，戰略布局新興賽道。申菱環境成立于 2000 年，2021 年成功于創業板上市。公司早期主要聚焦于工業和特種空調領域，陸續中標長江三峽工程、北京首都國際機場等多個大型項目，為公司長期發展打下良好基礎。后續憑借著持續的技術創新，申菱環境進一步擴大特種空調的產品領域，相關產品應用到地鐵、機場、電力、化工等多個領域。2010 年正式切入數據中心溫控賽道，前期主要采取和華為聯合研發的模式，此后在強化與大客戶合作業務

41、的同時，公司進一步加大運營商、互聯網企業及第三方數據中心運營商的業務拓展；此外，公司液冷技術積累同樣深厚，2011 年開始研究數據中心液冷散熱技術。2020 年開始進入新能源賽道，重點布局電化學儲能及其他新型儲能、鋰電池制造等應用場景，2022 年成立申菱熱儲面向歐洲市場發力家用熱泵。26/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 營收結構較為分散，三大板塊齊頭并進。營收結構較為分散，三大板塊齊頭并進。2023 年，申菱環境實現營業收入 25.11 億元，同比增長 13.1%，5 年營收 CAGR 為 17.6%；實現歸母凈利潤 1.05 億元，同比下滑

42、 36.9%，利潤下滑受海外業務拓展和新領域研發導致的投入加大、舊廠房拆除、應收賬款等多因素影響。公司擁有數據服務空調、工業空調、特種空調和公建及商用空調等四條產品線，近幾年前三大產品線營收占比均在 30%左右，營收分布較為平均。27/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 液冷布局較早，聚焦機房側整體解決方案。液冷布局較早，聚焦機房側整體解決方案。公司自 2011 年開始研究數據中心液冷散熱技術，參與了中國移動南方基地的“數據中心液/氣雙通道精準高效致冷系統關鍵技術及應用”科研項目，在南方基地的主導下，與浪潮信息、新創意、華南理工等合作完成了定制液冷

43、服務器及液冷散熱系統的開發，搭建了國內較早的商用液冷微模塊數據中心，并實現了長期穩定運行。公司布局思路是配套服務器，提供整體液冷解決方案。目前申菱在冷板式液冷和浸沒式液冷上均有整體解決方案，涵蓋方案設計、一次側的干冷器或蒸發冷干冷器、管路預制、二次側的 CDU、二次側環網、Manifold、液冷板等形成了一套完整的解決方案。截至 2022 年底，公司數據中心液冷產品累計交付規模超過 500MW。定增項目投產將注入液冷產能。定增項目投產將注入液冷產能。2022 年公司發布定增進一步擴充產能，其中新基建領域智能溫控設備制造項目完全投產后，公司測算預計將新增約 3.6 億風冷產值、6.5 億液冷產值

44、，一期預計于今年投產，將為公司液冷業務快速發展帶來新的助動力。大客戶合作緊密，風冷業務開展下積累較多優質客戶資源。大客戶合作緊密，風冷業務開展下積累較多優質客戶資源。申菱環境切入數據中心溫控賽道以來，與華為合作緊密，來自華為的營收占比估算過去長期在 20%左右，預期伴隨其 AI 算力設備、大型儲能設備以及高壓超充設備出貨量的增加，公司液冷產品的應用也會進一步加快。此外，公司在風冷時代提供多種機房側風冷散熱解決方案，歷年來公司數據服務產品已廣泛服務于中國移動、中國電信、中國聯通、華為、騰訊、阿里巴巴、百度、美團、字節跳動、快手、京東、秦淮數據、世紀互聯、萬國數據、曙光、國防科大、浪潮、潤澤科技、

45、超聚變等眾多知名客戶，為其液冷產品推廣打下良好基礎。八、八、挑戰與展望挑戰與展望 28/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1.挑戰挑戰 目前，我國液冷行業處于發展初期，液冷應用滲透率還較低，但液冷作為數據中心與服務器集群的下一代散熱技術，其市場空間與發展前景已得到高度關注，應用滲透率有望持續快速提升。不過，目前我國液冷行業仍存在一些發展上的挑戰：液冷產業生態尚不成熟：液冷產業生態尚不成熟：液冷技術在國內外發展已有十余年，但當前生態不完善，各家產品形態各異，產品規范化程度較低。目前業內尚無服務器與機柜統一接口規范標準，機柜與服務器深度耦合，各家服務

46、器設備、冷卻液、制冷管路、供配電等產品形態各異，不同廠家產品接口不同、不能互相兼容，勢必限制競爭，影響產業高質量發展。液冷系統架構尚在演進：液冷系統架構尚在演進：當前業內液冷系統架構不同，制冷與供電存在分布式、集中式不同架構。部分廠家服務器已演進為高溫服務器，可減配冷水機組，進一步簡化冷源架構，促進降本增效。液冷系統成本仍較高：液冷系統成本仍較高：與傳統風冷產品比較，液冷仍存在初期投資高、全生命周期成本高等問題，這一問題將影響液冷產品的初期規模應用與推廣。2.三年愿景三年愿景 作為數據中心行業的領軍者，三大運營商在數據中心液冷技術的探索與應用上也走在行業前列。2023年 6 月，三大運營商聯合

47、發布了電信運營商液冷技術白皮書（2023 年），共同提出了液冷應用上的三年愿景及規劃。三年愿景總體目標：三年愿景總體目標：共同聯合產學研上下游，凝聚行業合力、強攻關、構生態、拓應用，強化原創性、引領型關鍵核心技術攻關，全力打造高水平液冷生態鏈；構筑開放生態，推進液冷機柜與服務器解耦，引領形成統一標準，既要降低 PUE（數據中心電能利用效率），又要獲取最低 TCO（全生命周期成本）；發揮規模優勢，大力拓展應用。推進節奏上，三大運營商也部署了推進節奏上，三大運營商也部署了 2023-2025 年的詳細規劃。年的詳細規劃。2023 年：開展技術驗證，充分驗證液冷技術性能，降低 PUE，儲備規劃、建設

48、與維護等技術能力；2024 年：開展規模測試，推進液冷機柜與服務器解耦，促進競爭，推進產業生態成熟，降低全生命周期成本；到 2025 年，開展規模應用，50%以上項目規模應用液冷技術，并共同推進形成標準統一、生態完善、成本最優、規模應用的高質量發展格局，電信行業則力爭成為液冷技術的引領者、產業鏈的領航者、推廣應用的領先者。29/29 2024 年年 8 月月 26 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 九、參考研報九、參考研報1.國信證券-通信行業專題：液冷溫控，智算中心的重要保障2.江海證券-通信行業深度報告：數據中心液冷技術行業研究報告3.國泰君安-溫控行業報告：AI 算力需求高增，液

49、冷技術加速發展4.中泰證券-AI 行業產業研究：算力系列之一，液冷，護航數據中心走向綠色低碳5.東北證券-英維克-002837-精密溫控龍頭廠商，AI 浪潮下業績高速增長6.興業證券-通信行業：AI 浪潮下奇點已至，國內外龍頭爆發在即7.浙商證券-儲能溫控行業深度報告：儲能溫控乘風而起，液冷技術鋒芒顯現8.申萬宏源-液冷產業鏈行業系列報告之二：液冷，AI 基石，爆發在即！9.中郵證券-通信行業液冷深度：產業和政策雙輪驅動，數據中心液冷進入高景氣發展階段10.長江證券-通信設備行業“液冷加速度”系列報告一：“熱”潮來襲，液冷放量元年開啟11.長江證券-通信設備行業“液冷加速度”系列報告二：細看液冷市場的群雄逐鹿12.廣發證券-國防軍工行業：新視角，民用連接器賽道新機遇，高速與液冷貢獻彈性增量13.西部證券-電新行業周報：北京充換電展液冷超充成主流，廣東公布海風建設項目清單14.華西證券-AIGC 行業深度報告（16）：液冷，AI 時代的下一個“光模塊”15.華西證券-汽車行業銀輪股份與摩丁制造對比報告：算力時代液冷擴容，第三曲線未來可期16.慧博智能投研-液冷行業深度：驅動因素、技術詳解、產業鏈及相關公司深度梳理免責聲明：以上內容僅供學習交流，不構成投資建議。