液冷数据中心受算力规模、单机柜功率密度、政策指导驱动。
目前，液冷行业市场规模主要受到市场算力规模的高速增长、单机柜功率密度 的进一步提高、以及政府政策对 PUE 的要求三方面推动。 算力规模维度而言，随着数字化转型进程加速，人工智能、大数据、5G、IoT、 AIGC 等技术的涌现，我国算力中心建设规模高速增长。依照《全球数字经济白皮 书（2024 年）》数据，截至 2024 年 6 月，全球人工智能大模型数量共有 1328 个，中 国约有 478 个人工智能大模型，位居第二位，占全球比例为 36%。 2020 年以来，我国算力总规模不断上升，根据中商产业研究院预测，2020-2025 年 CAGR 达到 17.32%。2024 年预计算力总规模达到 265 EFLOPS（+15.22%），相较 于 2020 年算力总规模 135 EFLOPS，增长幅度高达 96.30%。2023 年 10 月，在《算 力基础设施高质量发展行动计划》中提出，到 2025 年，计算力方面，算力规模超过 300 EFLOPS。算力规模的高速提升，有望推动对液冷散热效率需求以及液冷数据中 心市场规模的进一步增长。
单机柜功率密度的不断提高，是当前重要的发展趋势。数据中心 IT 部署密度不 断提升，液冷成为高效散热最优解。近年来，市场主流芯片功耗密度持续提升，散 热需求快速增长，Intel、ADM 等主要芯片制造商持续提高芯片的散热设计功耗 TDP(Thermal Design Power)，主流系列处理器功耗已达 350-400TDP/W。此外，AI 应用发展推动 GPU 需求增长，GPU 功耗密度远高于 CPU，NVIDIAH800 功率密度 达到 700TDP/W，已突破传统风冷系统散热能力范围。
从用户需求来看，高算力应用场景部署需求不断增长。根据中国信通院发布的 《算力中心冷板式液冷发展研究报告(2024 年)》数据显示，高功耗、高密度的大型、 超大型算力中心仍然是未来建设发展的重点。根据Colocation America预测数据显示， 2008单机柜功率密度约为6.0kW，2020年功率密度为16.5kW, 较2008年增长了175%。 目前大型算力中心的单机架功率密度已经接近 8kW，少数超大型算力中心的单机架 功率密度达到了 20kW。根据赛迪顾问数据，随着数据中心算力飞速提升，高功率单 机柜将迅速普及，预计 2025 年，全球数据中心单机柜平均功率有望达到 25kW。当 功率密度超过 20kW，传统风冷方案已无法满足散热需求，必须采用液冷解决方案。 预计在后摩尔定律时代下，芯片算力与功耗仍将大幅提升。
政策指导方面，目前，数据中心实际运行 PUE 与政策要求标准仍存在较大差距， 绿色低碳数据中心势在必行。根据工信部《新型数据中心发展三年行动计划 （2021-2023 年）》，到 2023 年底，新建大型及以上数据中心 PUE 降低到 1.3 以下， 东数西算枢纽节点及寒冷地区力争降低到 1.25 以下。政策要求与数据中心实际运行 PUE 仍有较大差距，需要采用更加高效节能的技术及设备，降低数据中心能耗。
2024 年 7 月，国家发展改革委等四部门联合印发《数据中心绿色低碳发展专项 行动计划》，提出明确发展规划：到 2025 年底，全国数据中心整体上架率不低于 60%， 平均电能利用效率降至 1.5 以下，可再生能源利用率年均增长 10%，平均单位算力 能效和碳效显著提高。计划到 2030 年底，全国数据中心平均电能利用效率、单位算 力能效和碳效达到国际先进水平，可再生能源利用率进一步提升。 同时，《计划》提出完善数据中心建设布局、严格新上项目能效水效要求等六项 重点任务，大力推广液冷等高效制冷散热技术，稳步提升新建数据中心单位算力能 效水平，要求新建及改扩建数据中心应达到应采用能效达到《塔式和机架式服务器 能效限定值及能效等级》和《服务器和数据存储设备能效“领跑者”评价要求》标 准。此外，《计划》还指出到 2025 年底，新建及改扩建大型和超大型数据中心电能 利用效率降至 1.25 以内，国家枢纽节点数据中心项目电能利用效率不得高于 1.2。
2019 年以来，我国液冷数据中心市场增速较快，预计 2027 年我国液冷数据中 心市场规模为 1020 亿元。根据科智咨询数据，2019 年至 2022 年，我国液冷数据中 心市场规模分别为 36.9 亿元、49.5 亿元、68.3 亿元、100.5 亿元，预计 2022 年至 2027 年，CAGR 达到 59%。
聚焦于冷板式液冷方案，未来短期内，冷板式液冷数据中心仍将是数据中心建 设的主要选项。预计 2027 年我国冷板式液冷数据中心市场规模达到 903.2 亿元，增 速不断提高。根据科智咨询数据，2022 年，我国冷板式液冷数据中心市场规模为 90.5 亿元，同比上升了 45.50%。2019-2021 年，冷板式市场规模分别为 34.9 亿元、45.6 亿元、62.2 亿元。据此计算，2021 年和 2022 年，冷板式液冷数据中心市场占液冷数 据中心市场比例分别为 91.07%、90.05%，并保持下降趋势。冷板式液冷数据中心市 场以 CAGR 为 58%的速度保持高速增长，预计 2027 年，冷板式液冷数据中心占比 约为 89%，未来五年冷板式液冷方案仍将是行业主流。
就液冷数据中心下游应用领域维度而言，泛互联网行业以及泛政府行业目前液 冷技术应用最为广泛。根据科智咨询数据显示，2022 年，泛互联网行业对液冷数据 中心需求规模最大，占比达到 32%；其次为泛政府领域，需求比例为 27%；电信行 业与金融行业占比分别为 18.5%和 10.8%。
泛互联网行业对液冷数据中心需求规模较大，推动液冷技术的规模化部署。2022 年泛互联网行业液冷数据中心需求规模为 27.8MW，同比增长 70.55%。泛互联网行 业业务场景具有高密化属性及趋势，推动液冷数据中心规模化发展。预计到 2027 年， 泛互联网行业年液冷需求规模将达到 332.9MW，2022 年至 2027 年 CAGR 为 64%。
泛政府行业液冷数据中心需求增速较快，是目前液冷数据中心需求主要来源之 一。2022 年，中国泛政府行业液冷数据中心需求规模达到 23.5MW（+43.29%）。政 府相关单位及央国企在政务云、政府公共服务以及智算、超算中心等业务方面的拓 展，将产生大量智能计算需求，驱动泛政府领域液冷数据中心部署需求将保持较快 增长。预计 2027 年泛政府液冷部署规模将达到 194.7MW，2022-2027 年 CAGR 约为 53%。
根据科智咨询，目前基础电信运营商拥有全国三成以上的数据中心资源，并提 出将采用“技术验证-规模试验-领先标杆”的渐进模式，构建液冷生态链。2022 年， 电信运营商液冷数据中心需求规模达到 16.1MW，较 2021 年增长 63%。根据《电信 运营商液冷技术白皮书》可知，电信运营商积极推进液冷技术性能验证，引导行业 标准建设，构建产业发展生态，并提出至 2025 年开展大规模应用。预计到 2027 年， 电信行业液冷需求将达到 177MW，CAGR 超过 60%。
根据科智咨询，2022 年，中国金融行业液冷数据中心需求规模仅为 9.4MW，总 体规模较小。随着 AI、区块链等新技术趋于成熟，金融科技快速应用，数据密集的 金融行业对算力提出更高需求。AI 技术正在成为金融科技发展的核心支撑，带动液 冷技术逐步成为金融科技 IT 部署的刚需。预计 2022 年至 2027 年，金融行业液冷数 据中心需求规模 CAGR 达到 59%，2027 年需求规模增长至 95.2MW。
