2021年中国液冷数据中心发展现状及市场规模分析 液冷数据中心市场有望破千亿

液冷是指使用液体取代空气作为冷媒,为发热部件进行换热,带走热量的技术。随着数据量的爆发式增长,大量的计算能力需要海量服务器来支撑,而受限于数据中心建设面积和环保规定,增加单机柜功率密度成为调和不断增长的算力需求和有限的数据中心承载能力的关键解决方案。

大量数据吞吐和运算使得作为人工智能、大数据等新兴技术 " 大脑 " 的数据中心面临着前所未有的能耗和散热挑战。在此背景下,应用液冷技术和液冷服务器等设备的液冷数据中心应运而生,为数据中心的冷却提供了新的解决思路。

数据中心规模化趋势明显,单机柜功率密度逐年提升

按机架规模的不同,数据中心可细分为超大型、大型、中型、小型和微型数据中心。根据工业和信息化部信息通信发展司编著的《全国数据中心应用发展指引》,2016-2019 年,超大型数据中心、大型数据中心机架规模占比逐年提升,2019 年与 2018 年底相比,大型、超大型数据中心的规模增速为 41.7%。中型、小型和微型数据中心占比由 60.4% 下滑至 24.5%,说明数据中心规模化趋势明显。

随云计算、AI、超算等应用发展,数据中心机柜平均功率密度数预计将逐年提升。根据中国电子技术标准化研究院发布的《绿色数据中心白皮书》,目前我国的数据中心平均功率密度为 8-10kW,未来我国新建的数据中心向着大规模的方向发展,预计 2020 年之后单机柜功率密度在 15kW 以上。

单机柜功率密度快速增加呼唤数据中心的散热方式转变,液冷技术应运而生

随着数据中心绿色节能、高密度、超大规模的发展趋势,特别是大型互联网企业的新建数据中心,传统风冷型制冷技术已经无法满足所需的散热能力,液冷技术应运而生。液冷模式通过液体直接导向热源带走热量,不需要像风冷一样间接通过空气循环降温,散热效率更高。此外,相比传统风冷,冷板式、浸没非相变和浸没相变冷却效果更好。

液冷数据中心市场有望破千亿,浸没式比重上升

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,保守测算出 2019 年中国液冷数据中心的市场规模为 261 亿元,乐观估计为 351 亿元,2025 年我国液冷数据中心的市场规模将破 1200 亿元。

液冷通常分为直接冷却和间接冷却,直接冷却以浸没式液冷技术为主,间接冷却以冷板式液冷技术为主。浸没式相变液冷通过室内室外两侧循环,冷却效率较高,适用于高密度数据中心机柜。随着数据中心单机柜功率密度不断上升,预计浸没式液冷数据中心比重逐年增长,2025 年有望达到 40% 以上。

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