一、算力規模高速提升，有望推動(dòng)對液冷散熱效率需求
觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國液冷數據中心行業(yè)現狀深度研究與發(fā)展前景預測報告（2024-2031年）》顯示，隨著(zhù)數字化轉型進(jìn)程加速，人工智能、大數據、5G、IoT、AIGC 等技術(shù)的涌現，我國算力中心建設規模高速增長(cháng)。根據數據，截至 2024 年 6 月，全球人工智能大模型數量共有 1328 個(gè)，中國約有 478 個(gè)人工智能大模型，位居第二位，占全球比例為 36%。
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2020 年以來(lái)，我國算力總規模不斷上升，根據預測，2020-2025年 CAGR 達到 17.32%。2024 年預計算力總規模達到 265 EFLOPS，較上年同比增長(cháng)15.22%，相較于 2020 年算力總規模 135 EFLOPS，增長(cháng)幅度高達 96.30%。2023 年 10 月，《算力基礎設施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計劃》提出，到 2025 年，計算力方面，算力規模超過(guò)300 EFLOPS。
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算力規模的高速提升，有望推動(dòng)對液冷散熱效率需求。近年來(lái)，市場(chǎng)主流芯片功耗密度持續提升，散熱需求快速增長(cháng)，Intel、ADM 等主要芯片制造商持續提高芯片的散熱設計功耗TDP(Thermal Design Power)，主流系列處理器功耗已達 350-400TDP/W。此外，AI應用發(fā)展推動(dòng) GPU 需求增長(cháng)，GPU 功耗密度遠高于 CPU，NVIDIAH800 功率密度達到 700TDP/W，已突破傳統風(fēng)冷系統散熱能力范圍，有望推動(dòng)對液冷散熱效率需求。
二、綠色低碳數據中心勢在必行，液冷解決方案迎來(lái)發(fā)展機遇
目前，數據中心實(shí)際運行 PUE 與政策要求標準仍存在較大差距，綠色低碳數據中心勢在必行，液冷解決方案迎來(lái)發(fā)展機遇。根據工信部《新型數據中心發(fā)展三年行動(dòng)計劃（2021-2023 年）》，到 2023 年底，新建大型及以上數據中心 PUE 降低到 1.3 以下，東數西算樞紐節點(diǎn)及寒冷地區力爭降低到 1.25 以下。政策要求與數據中心實(shí)際運行PUE 仍有較大差距，需要采用更加高效節能的技術(shù)及設備，降低數據中心能耗。
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2024 年 7 月，國家發(fā)展改革委等四部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《數據中心綠色低碳發(fā)展專(zhuān)項行動(dòng)計劃》，提出明確發(fā)展規劃：到 2025 年底，全國數據中心整體上架率不低于 60%，平均電能利用效率降至 1.5 以下，可再生能源利用率年均增長(cháng) 10%，平均單位算力能效和碳效顯著(zhù)提高。計劃到 2030 年底，全國數據中心平均電能利用效率、單位算力能效和碳效達到國際先進(jìn)水平，可再生能源利用率進(jìn)一步提升。同時(shí)，《計劃》提出完善數據中心建設布局、嚴格新上項目能效水效要求等六項重點(diǎn)任務(wù)，大力推廣液冷等高效制冷散熱技術(shù)，穩步提升新建數據中心單位算力能效水平，要求新建及改擴建數據中心應達到應采用能效達到《塔式和機架式服務(wù)器能效限定值及能效等級》和《服務(wù)器和數據存儲設備能效“領(lǐng)跑者”評價(jià)要求》標準。此外，《計劃》還指出到 2025 年底，新建及改擴建大型和超大型數據中心電能利用效率降至 1.25 以?xún)?，國家樞紐節點(diǎn)數據中心項目電能利用效率不得高于 1.2。
《數據中心綠色低碳發(fā)展專(zhuān)項行動(dòng)計劃》兩個(gè)主要目標和六項重點(diǎn)任務(wù)
主要目標
重點(diǎn)任務(wù)
任務(wù)目標
到2025年底，全國數據中心布局更加合理，整體上架率不低于60%，平均電能利用教率降至1-5以v10%,一能源利用率年均增長(cháng)10%，平均單位算力能效和碳效顯著(zhù)提高。
完善數據中心建設布局
到2025年底，國家樞紐節點(diǎn)地區各類(lèi)新增算力占全國新增算力的60%以上,國家樞紐節點(diǎn)算力資源使用率顯著(zhù)超過(guò)全國平均水平。
嚴格新上項目能效水效要求
到2025年底，新建及改擴建大型和超大型數據中心電能利用效率降至1.25以?xún)?，國家樞紐節點(diǎn)數據中心項目電能利用效率不得高于1.2。
推進(jìn)存量項目節能降碳改造
推進(jìn)設備布局、制冷架構、氣流組織、外圍護結構、供配電方式、單機柜功率密度及系統智能運行策略等方面的技術(shù)改造和優(yōu)化升級,減少冗余設備。
到2030年底，全國數據中心平均電能利用效率、單位算力能效和碳效達到國際先進(jìn)水平，可再生能源利用率進(jìn)一步提升，北方采暖地區新建大型及以上數據中心余熱利用率明顯提升。
提升可再生能源利用水平
到2025年底，算力電力雙向協(xié)同機制初步形成，國家樞紐節點(diǎn)新建數據中心綠電占比超過(guò)80%。
加強資源節約集約利用
支持數據中心探索應用工業(yè)余冷和液化天然氣氣化站余冷等資源。
推廣應用節能技術(shù)裝備
因地制宜推動(dòng)液冷、蒸發(fā)冷卻、熱管、氟泵等高效制冷散熱技術(shù)，提高自然冷源利用率。
三、需求及政策雙輪驅動(dòng)，液冷數據中心市場(chǎng)將保持增長(cháng)
需求及政策雙輪驅動(dòng)，2019 年以來(lái)，我國液冷數據中心市場(chǎng)增速較快。2019 年至 2022 年，我國液冷數據中心市場(chǎng)規模分別為 36.9 億元、49.5 億元、68.3 億元、100.5 億元，預計 2022 年至 2027年，CAGR 達到 59%。
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四、冷板式占據液冷主導，且未來(lái)短期內仍將是數據中心建設主要選項
液冷技術(shù)分為冷板式、浸沒(méi)式、噴淋式三類(lèi)，冷板式液冷技術(shù)在可維護性、空間利用率、兼容性方面具有較強的應用優(yōu)勢；但在成本方面，由于其單獨定制冷板裝置的原因，導致技術(shù)應用的成本相對較高。而噴淋式液冷技術(shù)則通過(guò)改造舊式的服務(wù)器和機柜的形式，大幅度減少了數據中心基礎設施的建設成本。浸沒(méi)式技術(shù)與其他兩種技術(shù)相比，雖然器件的可維護性和兼容性較差，但空間利用率與可循環(huán)方面具有較好的表現，降低數據中心的能耗。
目前冷板式占據液冷主導，且未來(lái)短期內冷板式仍將是數據中心建設的主要選項。2021 年和 2022 年，冷板式液冷數據中心市場(chǎng)占液冷數據中心市場(chǎng)比例分別為 91.07%、90.05%，預計2027 年，冷板式液冷數據中心占比約為 89%，未來(lái)五年冷板式液冷方案仍將是行業(yè)主流。
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