AI芯片功耗的持续攀升正将液冷散热从可选项变为必选项。据国金证券《通信年度策略:紧抓海外及国内AI发展带来的机遇》报告,NVIDIA H100 GPU最大功耗达700W,B200性能提升6倍的同时功耗大幅增加。数据中心单机柜功率密度正从6-8kW向20kW演进,液冷技术可将PUE降至1.3以下、综合节能超40%。2022年中国液冷数据中心市场规模100.5亿元,科智咨询预计2027年达1020亿元,CAGR高达59%。三大运营商《液冷技术白皮书》明确2025年50%以上项目规模应用液冷技术,政策与需求双重驱动液冷市场高速增长。
AI芯片功耗攀升+单机柜密度提升,液冷从可选项变为必选项
AI行业快速发展加速液冷时代来临。芯片端,高算力应用场景不断涌现,AI芯片迭代加速、功耗逐代提升。NVIDIA H100 GPU最大功耗达700W,B200性能较H100提升6倍,功耗亦大幅提升。机柜端,根据科智咨询数据,数据中心单机柜功率密度将持续上升,预计2025年向20kW演进。以英伟达DGX A100服务器为例,单机柜总功率超20KW,液冷正逐渐从可选项变为必选项。
液冷技术相对风冷可节约约20%空调电能,因取消服务器内部风机,IT部分电能节省13%-25%,总体节能效果超40%。液冷可使数据中心PUE达1.3以下,浸没式液冷可降至1.2以下。Omdia数据显示,2023年全球数据中心热管理市场规模76.7亿美元,预计2028年达168亿美元,CAGR近20%。
政策推动+存量改造+AI增量,三重需求共振液冷市场
政策推动方面,2023年6月三大运营商联合发布《电信运营商液冷技术白皮书》,规划2024年新建项目10%规模试点液冷,2025年及以后50%以上项目规模应用液冷。全国一体化数据中心要求东部PUE<1.25、西部<1.2,政策持续推动数据中心绿色低碳发展。
存量改造方面,2021年12月国家发改委推动老旧基础设施转型升级,逐步对PUE超过1.5的数据中心进行节能降碳改造。存量数据中心为提升竞争力也通过升级改造提高单机柜IT负载,液冷技术在存量市场替换空间广阔。AI增量方面,智算中心GPU服务器单机柜功率密度超20KW,传统风冷难以满足大规模散热需求,液冷需求大幅提升。
冷板式液冷当前主导,浸没式是长期方向,产业链标的梳理
冷板式液冷是目前主流选择,2023年占中国液冷服务器市场的95%,因价格相对较低、可改装、对服务器要求较低。2023年中国液冷服务器市场15.5亿美元,同比增长52.6%,IDC预计2028年达102亿美元,2023-2028年CAGR为45.8%。浪潮信息、超聚变和宁畅合计占七成以上市场份额。
浸没式液冷虽目前占比小,但冷却效果更佳,是下一代技术方向。阿里巴巴浙江云计算仁和数据中心已投入运营全球规模最大的全浸没式液冷数据中心。从长远看,浸没式液冷渗透率预计将逐步提升。国金证券建议重点关注英维克(温控设备龙头)、同飞股份(液冷解决方案)、申菱环境(液冷温控)、佳力图(数据中心冷却)、依米康、松芝股份等液冷产业链标的。
表:中国液冷数据中心市场规模预测| 年份 | 市场规模(亿元) | 同比增速 | 核心驱动 |
|---|
| 2022 | 100.5 | +47.2% | AI起步阶段液冷试点 |
| 2027E | 1020 | — | AI大模型商用落地+液冷生态成熟 |
| 2028E(服务器端) | ~740亿元(102亿美元) | CAGR 45.8% | AI服务器液冷渗透率提升 |