當前人工智能新一輪浪潮爆發，隨著計算密集型應用場景的激增，數據中心制冷相關設備的快速發展兼具確定性與緊迫性。

一方面使得數據中心與服務器的需求快速提升，另一方面也推動單機柜功率的顯著提升。在PUE控制與溫度穩定性保障的雙重驅動下，風冷、液冷等多元溫控技術快速發展的確定性日益凸顯。

(資料圖片)

據2023年6月三大運營商聯合發布的《電信運營商液冷技術白皮書》，三大運營商對液冷技術的三年愿景為：2023年將開展技術驗證，充分驗證液冷技術性能；2024年將對約10%的項目開展規模測試，推進液冷機柜與服務器解耦；2025年將對約50%的項目批量規模應用，推動生態鏈條全面成熟。

液冷行業概覽

數據中心基礎設施分為風冷數據中心基礎設施和液冷數據中心基礎設施：

關注樂晴，洞悉產業格局！

風冷是以空氣作為冷媒，通過空氣與發熱部件接觸換熱實現散熱的冷卻方式。

液冷是以液體作為冷媒的冷卻方式，利用液體將數據中心IT設備內部元器件產生的熱量傳遞到設備外，從而冷卻IT設備。

液冷散熱技術擁有更高IP等級，可適用于多種惡劣應用場景。

相比風冷散熱，液冷散熱技術不僅可以解決充電模塊故障率高和噪音大的問題，同時可以適應多粉塵等惡劣場景。

風冷散熱與液冷散熱的優劣勢對比：

資料來源：蘭洋科技官網

液冷技術分為冷板式、浸沒式和噴淋式。

冷板式液冷是一種間接接觸型液冷，將冷板固定在散熱對象上，液體在冷板內流動將設備熱量傳遞帶走，實現散熱。

浸沒式液冷是一種直接接觸型液冷，將服務器等有散熱需求的IT設備完全浸沒在冷卻液中，通過液體的循環流動或相變進行冷卻。

浸沒式液冷示意圖：

資料來源：中科曙光

浸沒式液冷：數據中心基礎設施的發展方向

相比風冷與冷板式液冷技術，浸沒式液冷的平均PUE更低，幾乎能夠滿足所有地區的PUE標準，同時能耗更低、占地面積更小，對機房環境要求更低。

對比不同制冷方式，浸沒式液冷冷卻液和發熱設備充分接觸，散熱效率更高，可將數據中心PUE降低至1.2以下，運行更穩定，同時由于沒有風扇，噪音更低，符合國家發改委對數據中心建設的政策指導目標，是未來數據中心基礎設施建設的發展方向。

單相浸沒式液冷的優勢體現在兩個方面:1)冷卻液價格相對更低，部署成本更低；2)冷卻液無相變，無需擔心冷卻液蒸發溢出或人員吸入的健康風險，更有利于維護。

單相浸沒液冷方案：

兩相浸沒液冷的能耗低于單相浸沒液冷。

數據中心浸沒式液冷技術的能耗主要由促使液體循環的泵和室外冷卻設備產生，根據冷卻液換熱過程中是否發生相變可分為單相浸沒式液冷與兩相浸沒式液冷。

其中，兩相浸沒式的冷卻液循環是無源的，因此兩相浸沒液冷的能耗一般要低于單相浸沒液冷。

由于浸沒式液冷的室外側通常是高溫水，其室外冷卻設備往往可以利用自然冷源且不受選址區域的限制，從而起到節能減排的目的。

兩相浸沒冷卻液和循環是無源的：

據信通院《中國液冷數據中心發展白皮書》對于中國液冷數據中心廠商競爭力的研究，基于產品營收、市占率、客戶反饋等指標，中科曙光、浪潮信息為市場的領導者，華為、阿里巴巴、聯想、英維克、高瀾股份、維諦技術、廣東合一、寧暢等緊隨其后。

采用浸沒式液冷技術的代表性廠商產要有中科曙光、依米康、英維克、高瀾股份、申菱環境、網宿科技、銳捷網絡等。

高瀾股份目前公司的液冷IDC產品采用板式液冷和浸沒式液冷兩種方式，主要產品有：一體式服務器水冷散熱器，浸沒式液冷服務器機柜，抽屜式及機柜式系列化液冷CDU，液冷IDC配套的冷卻塔。上述產品正處于應用與推廣階段。

網宿科技全資子公司綠色云圖自主研發的浸沒式液冷技術，能夠為企業提供更節能、高效的液冷數據中心建設及改造方案。下屬公司綠色云圖的液冷數據中心產品已有客戶使用。

英維克在算力行業應用的液冷全鏈條解決方案已有成熟、完整布局，公司是國內較早進入通信行業戶外機柜專業散熱領域的廠商，未來由于AI算力的增長勢必拉動相關的業務增長。

銳捷網絡與頭部互聯網客戶聯合發布了在大型數據中心規模部署的浸沒式液冷交換機，提升了數據中心網絡的可靠性和能源效率。公司發布了同時應用NPO硅光和冷板式液冷技術的 51.2T NPO硅光交換機，推動數據中心網絡建設更加綠色低碳化。

氟化冷卻液：應用最廣泛的浸沒式冷卻液

浸沒式液冷數據中心的加速擴張有望同步帶動冷卻液的需求，尤其是電子氟化液。

氟化冷卻液有著良好的化學惰性，與電子類部件接觸時，不會對其產生任何腐蝕。使用過后也不需特定的清洗步驟，因此最初廣泛用作線路板清潔液和電子測試液。

同時因其出色的熱傳導性和絕緣且不燃的惰性特點被應用于數據中心液冷，是目前應用最廣泛的浸沒式冷卻液。

在數據中心浸沒液冷應用中，氟化液浸沒式冷卻液技術的工作原理就是將數據中心的發熱設備（如服務器）浸沒在氟化液中，并通過氟化液液體的流動循環，把電子器件/系統運行產生的熱量傳遞到室外，是數據中心單相和兩相浸沒式液冷應用的理想選擇。

其中，3M公司推出了Fluorinert（全氟碳化合物）和Novec（氫氟醚及其他低溫室效應氟化物）兩大系列的氟化液產品。

使用電子氟化液進行浸沒式液冷，可從設計、施工到維護和運營，幫助提高效率，同時降低成本，減少對自然資源的依賴。

國內氟化液代表廠商包括巨化股份、新宙邦、永科股份等。

產業布局情況：

巨化股份：5000噸/年巨芯冷卻液（一期1000t/a），一期實施1000噸/年現已投入運營。項目產品主要有JHT電子流體系列、JHLO潤滑油系列以及JX浸沒式冷卻液等產品。

新宙邦：含氟冷卻液（氟化液）順利通過行業知名客戶認證，實現批量交付。

永和股份：隨著液冷相關技術日益成熟，國內外已有多家企業開始面向客戶提供針對不同散熱需求下的液冷技術解決方案，一些科技公司也將基于液冷技術的散熱系統部署于公司數據中心。

結語

根據賽迪顧問的數據，以液冷數據中心對傳統市場進行替換作為市場規模測算基礎，結合華為、阿里巴巴和中科曙光對液冷數據中心的替換率調查，預計2025年我國液冷數據中心的市場規模將破1200億元，2021-2025年均復合增速25%。（此處口徑為液冷對應的數據中心規模），冷板式及浸沒式液冷占比分別達到59%/41%，而AI等應用場景的加速發展下，數據中心液冷產業的滲透速度有望進一步加快增長。

液冷產業生態尚未完全成熟，目前業內還沒有服務器與機柜的統一接口規范標準，由于機柜與服務器需要深度耦合，而各家服務器設備、冷卻液、制冷管路、供配電等產品形態各異，不同廠家產品接口不同、不能互相兼容，勢必限制競爭，影響產業的高質量發展，因此需要產業鏈上下游的協同推進。

關注樂晴，洞悉產業格局！