冷却塔需求横跨工业与民用场景,主要应用开式塔
冷却塔是一种通过冷却剂流(通常是水流)冷却到较低温度将废热排斥到大气中的装置。可以利用水与 空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽,蒸汽挥发带走热量来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降 低水温的蒸发散热装置,以保证系统的正常运行。或者仅依靠空气将工作流体冷却到接近干球空气温度 使用散热器。按照应用场景可以分为工业冷却塔和民用冷却塔。民用塔一般为大型中央空调的循环水冷 却装置。工业塔是现代工业企业循环冷却系统的重要装备,用于工业冷却水的冷却。
冷却塔按塔内空气与循环冷却水的接触与否,分为开式塔与闭式塔。开式塔是目前应用最广、类型最多 的一种冷却系统。开式冷却塔是通过水与空气的直接接触,同时由风机带动冷却塔内气流流动,从而达到蒸 发冷却的目的。循环水移走工艺介质或换热设备所散发的热量后成为热水,热水进入冷却塔后和空气直 接接触,大部分热水得到冷却后,再循环使用。闭式冷却塔一般无填料,核心部件为盘管,需冷却介质在管 内流动,与环境空气在塔内进行间壁换热。
冷却塔需求稳步增长,需求、政策与技术创新共驱冷却塔市场增长
冷却塔需求稳步增长,以6.39%的年复合增长率增长。据 Grand View Research 数据,2024 年全球冷 却塔市场规模估算约 42.724 亿美元,预测至 2033 年将达到 74.591 亿美元,2024-2033期间年复合增 长率达约 6.39%,冷却塔市场具有中速增长趋势。此外,在蒸发冷却塔子市场中,GMI 预测其 2024– 2032 年复合年增长率在 4.6% 左右,也显示传统湿式冷却依然具有持续市场空间。未来若数据中心、核 电、聚变等新兴场景的大规模开花,这一基础增长率有可能被推高。
需求、政策与技术创新共驱冷却塔市场增长。在工业生产、商业设施与电力行业持续扩张的背景下,冷 却塔市场呈现稳定增长态势。能源产出提升与制造工艺升级不断强化对高效散热解决方案的需求,成为 核心驱动力。与此同时,节水与热排放管理相关政策加速了先进冷却技术的应用普及。技术端则通过智 能监控、低维护材料等手段提升运行效率和可靠性,使冷却塔逐步成为绿色化、可持续基础设施升级的 重要环节。
全球市场由跨国巨头主导,国内企业逐步突围
全球冷却塔市场长期由跨国巨头占据主导。美国斯必克(SPX) 、巴尔的摩空气冷却系统(BAC)、 益美高(Evapco)等国际巨头在冷却塔市场形成垄断。
国产化窗口期加速打开,国内企业在冷却塔市场竞争格局中逐步突围。我国冷却塔市场起步阶段外资占 据主导,美国SPX、BAC、日本斯频德等国际厂商通过在华建厂和本地化服务迅速占领高端市场,形成 长期技术与品牌优势。然而,在全球经济放缓、国际关系紧张的背景下,行业进入“国产化”战略窗口 期,海鸥股份、元亨科技等代表性本土厂商凭借成本、产能与快速响应优势加快成长,逐步打破外资垄 断,形成较为突出的市场地位。在中低端市场,行业集中度仍低,厂商众多,竞争激烈,但随着下游客 户对产品效率、稳定性和服务质量的要求不断提高,未来集中度有望提升,本土龙头也具备向高端渗透 的潜力。
湿式与干式各有优劣,干湿式有望成为新兴场景重要选择
湿式与干式冷却塔因散热原理不同,在效率、耗水及成本上各有优劣,其应用取决于水资源与环 保要求。湿式冷却塔通过水与空气直接接触蒸发散热,效率高但耗水量大,并可能引起水雾和腐 蚀问题;其冷却极限为空气湿球温度。干式冷却塔则通过换热器进行显热交换,基本无水量消耗, 适合缺水地区,但冷却效率较低,且初始投资高昂,造价可达湿式塔的4至6倍。湿式冷却塔应用 广泛,而干式冷却塔适用于特定缺水或环保严苛的场景。
干湿式冷却塔在节能环保与水资源约束背景下加速渗透,未来有望成为新兴场景的重要选择。该 类型冷却塔将干式与湿式相结合:干区采用空冷器或翅片管进行显热散热,湿区利用淋水填料强 化蒸发散热,实现双重换热。通过空气调节装置灵活控制气流分配,不仅提升了整体冷却效率, 还可在冬季减少湿区进气量以降低结雾风险。同时,空气混流装置能将干区与湿区的热湿空气均 匀掺混,使出口空气温湿度一致,有效避免可见雾气团,兼顾节水与运行稳定性。其耗水量仅为 传统湿式冷却塔的约 20%,在水资源紧缺或对环保要求更高的场景具有广阔应用前景。
冷却塔市场下游应用场景多样,传统行业需求与新兴场景协同增长
冷却塔的应用下游可分为主要场景和新兴场景两大类。主要场景包括石化、冶金等传统工业和以火电 为代表的电力行业,这些领域对循环水冷却几乎是刚性需求,构成了冷却塔市场的稳固基底。即便新 增装机增速放缓,替换、节能改造及运维需求仍能支撑整体市场规模。
新兴场景则以数据中心和核电为代表。对于能耗巨大的数据中心而言,通过利用自然冷源实现自然冷却 可以降低整体能耗。目前,冷却塔供冷广泛应用在数据中心,且已经取得了显著成效。发展内陆核电 是我国核电发展的方向,而内陆核电必然采用冷却塔。整体来看,冷却塔市场呈现“传统场景稳定、 替换持续+新兴场景快速增量”的格局,为行业投资提供了清晰的增量逻辑和多元化机会。
火电行业:电力需求支撑冷却塔刚需,更新改造带来增量
火电厂高效运行依赖冷却塔,其是保障发电系统的关键散热装置。冷却塔是火电厂电力生产过程中的核 心设施,通过水与空气的流动接触进行冷热交换,利用蒸汽挥发带走热量,实现蒸发散热、对流传热和 辐射传热,有效散去工业生产中产生的余热,确保电厂系统持续稳定运行。国家能源局数据显示, 2024年全国火电装机容量达14.44亿千瓦,新增装机5314万千瓦,同比增长3.8%,占全国总装机容量 的44.14%。这一庞大的存量与增量市场,为冷却塔行业创造持续市场空间。
电力结构发生变化,冷却塔改造优化带来增量。十四五期间,我国电力结构发生较大变化,为最大限度 消纳光伏、风电等新能源产生的电力,火电机组占比逐年下降,截至 2024年上半年,火电机组占全国 总发电装机容量已降低至45.76%。为了适应当下局面,火电机组节能降耗迫在眉睫,通过在冷端做文 章能起到良好的节能改造效果。对湿冷机组的冷却塔进行优化改造,可有效提升冷却塔换热效率,投入 产出比较高。从而进一步促进冷却塔市场扩张。
冶金行业:冷却塔护航冶金工艺,节水与定制化驱动市场扩容
冷却塔是冶金工业循环水系统的核心环节,为高温生产工艺提供不可或缺的降温保障。核心作用体现 在对高炉、转炉、连铸及轧钢等关键设备的高效冷却,防止设备过热损坏并维持介质恒温,从而确保 产品质量与生产安全。例如,生产1吨钢约需消耗20-50吨水,冷却塔通过循环利用极大减少了水资源 浪费,而闭式冷却塔更以其封闭设计有效解决了传统开式系统易结垢、堵塞和杂质侵入的行业痛点, 实现了“不结垢、无蒸发、维修便捷”的稳定运行,成为高炉冷却等环节的升级标配。
在绿色转型与产能优化背景下,冷却塔技术持续向高效节水与定制化方向演进,市场空间与系统需求 同步扩容。从趋势看,随着冶金行业对节能环保要求的提升,闭式冷却塔因其节水率高、防污染性能 强、运行成本低等特点,正逐步替代开式系统,成为行业升级的重要方向;空间分析上看,冷却塔的 应用已覆盖从炼铁(高炉炉体)、炼钢(电炉氧枪)到轧钢(连铸机二冷区)及辅助系统(空压机、 制氧站)的全流程,且随着冶金产能的持续释放与设备冷却需求的精细化,适配不同场景(如耐腐蚀、 大流量、防堵塞)的冷却塔系统拥有广阔的市场前景,元亨科技企业产品在武钢、五鑫铜业等众多冶 金项目中的广泛应用体现了这一点。
数据中心功率密度激增,对散热提出更高要求
为确保服务器在安全温度下可靠工作,数据中心须依赖冷却系统进行散热。数据中心冷却系统可以分 为室外一次侧和室内二次侧。
一次侧系统由室外散热设备、循环水泵、定压补水装置、水处理装置和管路等部件构成,它的冷源采 用机械制冷系统和自然冷却系统,以响应二次侧末端不同的温度需求。
二次侧系统由换热冷板、冷量分配单元和循环管路、冷源等部件构成。二次侧液体回路是由冷量分配 单元到机架,通过循环管路和IT设备连接,然后再通过循环管路返回冷量分配单元。
数据中心功率密度激增,对散热提出更高要求。目前风冷是数据中心最广泛使用的散热方式,通过向 机房输送低温冷空气,降低服务器等设备运行产生的热量。但随着算力的快速增长和芯片的性能提升, 常规风冷模式已无法满足服务器散热需要。液冷系统利用二次侧冷却液在机柜内吸收设备热量,并通 过CDU内的换热器将热量传递给一次侧冷却液,一次侧冷却液通过室外冷源最终将热量释放到大气环 境中,完成散热。因为液体的热传导能力是空气的1000倍以上,所以液冷散热效率更高,更能满足数 据中心散热需求。
算力需求扩张,PUE相关政策收紧与成本驱动液冷成为未来发展趋势
全球数据中心规模持续扩张,算力需求十年百倍增长。根据华为《智能世界2030》报告预测,2030 年,全球通用计算算力将达到3.3ZFLOPS(FP32); AI 算力需求激增,2030 年将达到864 ZFLOPS (FP16)。全球数据中心产业正进入新一轮快速发展期,华为预测,未来三年内,全球超大型数据 中心数量将突破1000 个,并将保持快速增长;同时,随着自动驾驶、 智能制造、元宇宙等应用的 普及,边缘数据中心将同步快速增长,根据第三方预测,2030年部署在企业内的边缘计算节点将接 近1000万个。
在严格的PUE政策要求与持续增加的运营成本压力双重驱动下,液冷成为未来发展趋势。政策层面, 国家明确要求到2025年新建大型数据中心PUE需降至1.3以下,而“东数西算”枢纽节点标准更为 严苛,东部不超过1.25、西部不超过1.2。成本因素成为推动能效提升的关键经济驱动力:数据中心 作为“能耗大户”,其总用电量已占全社会用电量的3%,其中制冷系统能耗占比高达24%以上,是 最大的运营成本项之一。在政策与成本的双轮驱动下,液冷技术成为未来发展趋势。
材料工艺决定基础价格,系统配置与服务决定最终报价
基础价格:材料与核心部件是关键。塔体材质是成本基石,玻璃钢价格最低,仅为不锈钢、镀铝锌 板的一半。核心部件中,冷却盘管材质决定寿命与成本,T2 紫铜管、不锈钢管性能优且寿命长, 碳钢管需镀锌以延长使用;风机叶片(不锈钢比普通材质贵 30%-40%)、水泵品牌(如赛莱默与 普通品牌价差显著)也会拉大价格差距。
最终报价:附加服务与系统配置起主导作用。售后服务直接关联成本,三年质保与五年质保对应不 同报价;喷淋系统、税费、运输费用也需计入最终价格。系统类型差异更大,闭式冷却塔因双循环 系统与全封闭设计,购置成本远高于开式冷却塔,通常是后者的 3-5 倍。
核电建设向内陆拓展,超大型海水冷却塔实现技术升级
核电场景升级正推动冷却塔技术向更严苛的水量、噪音与生态约束方向发展。随着中国核电建设逐渐 从沿海向内陆延伸,冷却系统需应对水资源节约、噪声控制和生态保护的更高要求。广东廉江核电项 目1号机组冷却塔作为国内首个超大型高位集水海水冷却塔,示范了“二次循环+高位集水”技术路径。 该技术以海水替代传统直流冷却的“直取直排”,通过冷却塔实现热量向大气释放,排水温度接近自 然海水(最大月温升不足2℃),远低于国家4℃温排水标准,显著降低对海洋生态的影响。这一成功 实践为未来内陆核电开发提供了可复制的环境友好解决方案,有望在沿河或水资源敏感区域推广。
核电建设提速与冷却技术升级在廉江核电项目中得到集中体现,超大型海水冷却塔的顺利到顶标志着 我国核电冷却系统进入新阶段。该塔高218.7米、淋水面积达两万平方米,主体完工后全面进入塔内 构件安装。其采用的二次循环冷却技术将排水量降至传统直流方案的约四十分之一,噪声比常规冷却 塔降低4–8分贝;高位集水设计使循环水泵扬程降低12.7米,年节电量达600万度,并间接提升发电效 率。同时,基于超大型冷却塔国家重大专项的110余项专题研究,该塔可抵御最强台风,实现了安全 韧性与生态友好的协同增强,为核电大规模建设提供了技术保障。
可控核聚变是人类终极能源,产业化进程加速
可利用的核能除了核裂变、还有核聚变的能源形式。核能源于原子核发生变化时产生的质量损失,可 利用的核能主要有核裂变、核聚变两种释放方式:核裂变是指重元素的原子核分裂为较轻元素的原子 核并释放出能量的过程,常用铀-235作为反应燃料;核聚变是质量较轻元素的原子核互相聚合形成较重 元素的原子核并释放能量的过程,常用氘氚作为反应燃料。相对于核裂变,可控核聚变具有能量密度 大、燃料来源丰富、清洁安全等显著优势。
核聚变能源是未来终极能源,是大国博弈的核心战略方向。聚变能源对包括但不限于工业制造、人工 智能、深空探索都意义重大。可控核聚变是国家核心战略,自上而下推动产业发展。因此核聚变是中 美博弈核心方向,且全球投入加速。



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