当前人工智能新一轮浪潮爆发，随着计算密集型应用场景的激增，数据中心制冷相关设备的快速发展兼具确定性与紧迫性。

(资料图片仅供参考)

一方面使得数据中心与服务器的需求快速提升，另一方面也推动单机柜功率的显著提升。在PUE控制与温度稳定性保障的双重驱动下，风冷、液冷等多元温控技术快速发展的确定性日益凸显。

据2023年6月三大运营商联合发布的《电信运营商液冷技术白皮书》，三大运营商对液冷技术的三年愿景为：2023年将开展技术验证，充分验证液冷技术性能；2024年将对约10%的项目开展规模测试，推进液冷机柜与服务器解耦；2025年将对约50%的项目批量规模应用，推动生态链条全面成熟。

液冷行业概览

数据中心基础设施分为风冷数据中心基础设施和液冷数据中心基础设施：

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风冷是以空气作为冷媒，通过空气与发热部件接触换热实现散热的冷却方式。

液冷是以液体作为冷媒的冷却方式，利用液体将数据中心IT设备内部元器件产生的热量传递到设备外，从而冷却IT设备。

液冷散热技术拥有更高IP等级，可适用于多种恶劣应用场景。

相比风冷散热，液冷散热技术不仅可以解决充电模块故障率高和噪音大的问题，同时可以适应多粉尘等恶劣场景。

风冷散热与液冷散热的优劣势对比：

资料来源：兰洋科技官网

液冷技术分为冷板式、浸没式和喷淋式。

冷板式液冷是一种间接接触型液冷，将冷板固定在散热对象上，液体在冷板内流动将设备热量传递带走，实现散热。

浸没式液冷是一种直接接触型液冷，将服务器等有散热需求的IT设备完全浸没在冷却液中，通过液体的循环流动或相变进行冷却。

浸没式液冷示意图：

资料来源：中科曙光

浸没式液冷：数据中心基础设施的发展方向

相比风冷与冷板式液冷技术，浸没式液冷的平均PUE更低，几乎能够满足所有地区的PUE标准，同时能耗更低、占地面积更小，对机房环境要求更低。

对比不同制冷方式，浸没式液冷冷却液和发热设备充分接触，散热效率更高，可将数据中心PUE降低至1.2以下，运行更稳定，同时由于没有风扇，噪音更低，符合国家发改委对数据中心建设的政策指导目标，是未来数据中心基础设施建设的发展方向。

单相浸没式液冷的优势体现在两个方面:1)冷却液价格相对更低，部署成本更低；2)冷却液无相变，无需担心冷却液蒸发溢出或人员吸入的健康风险，更有利于维护。

单相浸没液冷方案：

两相浸没液冷的能耗低于单相浸没液冷。

数据中心浸没式液冷技术的能耗主要由促使液体循环的泵和室外冷却设备产生，根据冷却液换热过程中是否发生相变可分为单相浸没式液冷与两相浸没式液冷。

其中，两相浸没式的冷却液循环是无源的，因此两相浸没液冷的能耗一般要低于单相浸没液冷。

由于浸没式液冷的室外侧通常是高温水，其室外冷却设备往往可以利用自然冷源且不受选址区域的限制，从而起到节能减排的目的。

两相浸没冷却液和循环是无源的：

据信通院《中国液冷数据中心发展白皮书》对于中国液冷数据中心厂商竞争力的研究，基于产品营收、市占率、客户反馈等指标，中科曙光、浪潮信息为市场的领导者，华为、阿里巴巴、联想、英维克、高澜股份、维谛技术、广东合一、宁畅等紧随其后。

采用浸没式液冷技术的代表性厂商产要有中科曙光、依米康、英维克、高澜股份、申菱环境、网宿科技、锐捷网络等。

高澜股份目前公司的液冷IDC产品采用板式液冷和浸没式液冷两种方式，主要产品有：一体式服务器水冷散热器，浸没式液冷服务器机柜，抽屉式及机柜式系列化液冷CDU，液冷IDC配套的冷却塔。上述产品正处于应用与推广阶段。

网宿科技全资子公司绿色云图自主研发的浸没式液冷技术，能够为企业提供更节能、高效的液冷数据中心建设及改造方案。下属公司绿色云图的液冷数据中心产品已有客户使用。

英维克在算力行业应用的液冷全链条解决方案已有成熟、完整布局，公司是国内较早进入通信行业户外机柜专业散热领域的厂商，未来由于AI算力的增长势必拉动相关的业务增长。

锐捷网络与头部互联网客户联合发布了在大型数据中心规模部署的浸没式液冷交换机，提升了数据中心网络的可靠性和能源效率。公司发布了同时应用NPO硅光和冷板式液冷技术的 51.2T NPO硅光交换机，推动数据中心网络建设更加绿色低碳化。

氟化冷却液：应用最广泛的浸没式冷却液

浸没式液冷数据中心的加速扩张有望同步带动冷却液的需求，尤其是电子氟化液。

氟化冷却液有着良好的化学惰性，与电子类部件接触时，不会对其产生任何腐蚀。使用过后也不需特定的清洗步骤，因此最初广泛用作线路板清洁液和电子测试液。

同时因其出色的热传导性和绝缘且不燃的惰性特点被应用于数据中心液冷，是目前应用最广泛的浸没式冷却液。

在数据中心浸没液冷应用中，氟化液浸没式冷却液技术的工作原理就是将数据中心的发热设备（如服务器）浸没在氟化液中，并通过氟化液液体的流动循环，把电子器件/系统运行产生的热量传递到室外，是数据中心单相和两相浸没式液冷应用的理想选择。

其中，3M公司推出了Fluorinert（全氟碳化合物）和Novec（氢氟醚及其他低温室效应氟化物）两大系列的氟化液产品。

使用电子氟化液进行浸没式液冷，可从设计、施工到维护和运营，帮助提高效率，同时降低成本，减少对自然资源的依赖。

国内氟化液代表厂商包括巨化股份、新宙邦、永科股份等。

产业布局情况：

巨化股份：5000吨/年巨芯冷却液（一期1000t/a），一期实施1000吨/年现已投入运营。项目产品主要有JHT电子流体系列、JHLO润滑油系列以及JX浸没式冷却液等产品。

新宙邦：含氟冷却液（氟化液）顺利通过行业知名客户认证，实现批量交付。

永和股份：随着液冷相关技术日益成熟，国内外已有多家企业开始面向客户提供针对不同散热需求下的液冷技术解决方案，一些科技公司也将基于液冷技术的散热系统部署于公司数据中心。

结语

根据赛迪顾问的数据，以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础，结合华为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查，预计2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元，2021-2025年均复合增速25%。（此处口径为液冷对应的数据中心规模），冷板式及浸没式液冷占比分别达到59%/41%，而AI等应用场景的加速发展下，数据中心液冷产业的渗透速度有望进一步加快增长。

液冷产业生态尚未完全成熟，目前业内还没有服务器与机柜的统一接口规范标准，由于机柜与服务器需要深度耦合，而各家服务器设备、冷却液、制冷管路、供配电等产品形态各异，不同厂家产品接口不同、不能互相兼容，势必限制竞争，影响产业的高质量发展，因此需要产业链上下游的协同推进。

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