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国内典型地区数据中心冷却技术分析

1，2024年将是液冷起量的元年

2024年将是液冷起量的元年。重点以下三大产业链节点：

1）液冷板等服务器侧散热环节：价值量占比可观，跟随服务器更换而更换，因而更换频次高；同时，伴随单芯片功耗提升单块冷板的价值量有望同步提升，液冷打开国内厂商的认证窗口期。但该环节目前的供应商多为台系厂商，国产替代无法一蹴而就，需要给予一定的业绩兑现容忍度。

2）CDU、Manifold等机房侧产品：价值量占比较大，且该环节具备一定的本地部署和运维特征，受益于国内液冷渗透率的提升，国内机房侧布局厂商业绩有望率先兑现。

3）浸没式冷却液：虽然受工质材料不成熟、成本高昂等因素影响，浸没式短期内仍难以放量，但长远来看浸没式渗透率提升为大概率事件。而浸没式冷却液是浸没式方案价格下降的核心，当前浸没式冷却液以海外供应商为主，氟化液的国产替代或更换为有机硅油类冷却液是浸没式液冷方案价格下降的关键。

液冷数据中心产业链

液冷放量元年开启，多角色共同助力

从“黑科技”迈向普惠应用，单位散热成本不断下探。受益于技术和产业链的不断成熟，液冷逐步实现普惠应用。据赛迪顾问，2022年我国液冷数据中心（服务器+基础设施）市场规模为68.4亿元，其中服务器规模或占大头。从成本端看，伴随技术及应用成熟落地，单位功率散热成本得以持续下降，加权平均冷板、喷淋和浸没三种路径的基础设施侧单位成本，或于2023年已降至接近5000元。

2023年液冷服务器厂商市场份额

冷板式是液冷方案放量的关键支撑

综合考虑产业链成熟度、客户接受度等多因素，预计冷板式将是短期放量的主流方案。冷板式液冷已经在HPC、AI高密计算领域商用超过8年时间，技术成熟、生态完善、总体成本可控，整体产业链相对更为成熟。此外，从实物图可以看出，冷板式液冷较风冷时服务器侧和机房侧的改动均较小，对客户的使用习惯改变不大，硬盘、光模块等部件与风冷一致，运维模式、机房承重与风冷场景也较为类似，更适合当下进行规模商用。现阶段，中国液冷数据中心市场以冷板式为主，在智算中心建设加速的背景下，综合考虑产业链成熟度、客户接受度等多因素，短期内放量仍将以冷板式方案为主。

浸没式多处在试点阶段，放量仍需解决价格高昂、客户接受度低等问题。浸没式液冷需要将IT设备完全浸泡在冷却液中，一方面机房侧和服务器侧整体改动较大，另一方面该方案也给客户的使用习惯带来较大改变，尚需进行更深入的市场教育。此外，当前浸没式液冷的冷却液供应商多为海外厂商，价格昂贵，国产冷却液的成熟替代或是解决成本问题的重要一环。

2、国内典型地区数据中心冷却技术分析

随着信息技术的迅猛发展，数据中心作为信息存储、处理和传输的核心设施，其规模与复杂性日益增加。数据中心在运行过程中会产生大量的热量，如何有效地冷却数据中心，确保设备稳定运行，已成为当前亟待解决的问题。传统的冷却技术虽然在一定程度上能够满足数据中心的散热需求，但往往伴随着能耗高、效率低等问题，不利于数据中心的可持续发展。因此，研究并应用新型的、高效的冷却技术，对于提升数据中心运行效率、降低能耗、保障数据安全具有重要意义。

本文旨在描述当前数据中心冷却系统主要技术路线及产业化应用现状，并针对我国几个典型气候区域数据中心冷源系统做了适宜性筛选分析，为数据中心冷却技术的进一步研究和应用提供参考。

1数据中心冷却系统现状

数据中心空调属于工艺空调系统，是专门为IT设备、通信设备、精密设备等长期安全稳定运行提供所需环境的专用空调系统，其具有制冷降温、加热加湿、空气净化、循环和过滤处理等功能，是数据中心的关键基础设施之一。

1.1冷源系统

数据中心常见冷源系统有：水冷型蒸气压缩制冷系统、风冷型蒸气压缩制冷系统、氟泵双循环自然冷却系统、冷冻水自然冷却系统、间接蒸发自然冷却系统、纯风冷自然冷却系统。其中前三种冷却系统主要遵循为逆卡诺循环技术应用，后三种依靠自然界风能、水能等换热冷却技术。

1.2末端系统

数据中心常见的空调末端有：房间级地板下送风空调系统、行列间送风空调系统、热管背板空调系统。其中房间级地板下送风空调系统为老旧数据中心常见的形式，新建数据中心基本不再应用。

1.3液冷系统

(1)液冷系统简介

随着数据中心单机柜功率密度的增大，传统的风冷模式已经不能满足其散热需求，液冷系统在近年逐渐兴起。国内数据中心液冷技术目前处于探索应用阶段，在液冷系统的可靠性、漏液漏气问题、对IT设备长期浸泡性能影响等诸多方面尚存疑虑。但随着试运行的项目实践和技术迭代，从长远看液冷技术的普及应用将是一种趋势。液冷技术按冷却方式可分为喷淋式液冷、冷板式液冷、浸没式液冷等方式。

喷淋式液冷是将具有绝缘非腐蚀特性的冷却液直接喷淋到发热器件表面或与发热器件接触的扩展表面行热交换，实现冷却所属IT设备的目的。由于喷淋式液