2024年中國(guó)數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及未來(lái)市場(chǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究-中金企信發(fā)布
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報(bào)告發(fā)布方：中金企信國(guó)際咨詢《2024-2030年中國(guó)數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品行業(yè)市場(chǎng)概況分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)-中金企信發(fā)布》
項(xiàng)目可行性報(bào)告&商業(yè)計(jì)劃書專業(yè)權(quán)威編制服務(wù)機(jī)構(gòu)（符合發(fā)改委印發(fā)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制要求）-中金企信國(guó)際咨詢：集13年項(xiàng)目編制服務(wù)經(jīng)驗(yàn)為各類項(xiàng)目立項(xiàng)、投融資、商業(yè)合作、貸款、批地、并購(gòu)&合作、投資決策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、境外投資、戰(zhàn)略規(guī)劃、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等提供項(xiàng)目可行性報(bào)告&商業(yè)計(jì)劃書編制、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、咨詢等一站式解決方案。助力項(xiàng)目實(shí)施落地、提升項(xiàng)目單位申報(bào)項(xiàng)目的通過效率。
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數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)：在“碳中和”背景下，數(shù)據(jù)中心的能耗問題逐漸被社會(huì)關(guān)注，全國(guó)各地政策鼓勵(lì)低能耗的數(shù)據(jù)中心建設(shè)。由于數(shù)據(jù)中心的能耗主要受到溫控系統(tǒng)能耗的影響，因此溫控設(shè)備的節(jié)能性開始對(duì)溫控設(shè)備所使用的制冷邏輯提出了新的要求。在數(shù)據(jù)中心節(jié)能方面，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年散熱能耗在數(shù)據(jù)中心能耗中約占43%，僅次于IT設(shè)備本身工作的能耗，由于IT設(shè)備技術(shù)升級(jí)降低能耗的難度較大，在節(jié)能方面，溫控設(shè)備是現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心節(jié)能潛力最大一環(huán)；在器件性能提升方面，數(shù)據(jù)中心設(shè)備體積龐大，能產(chǎn)生大量熱能，如果不及時(shí)散熱，將會(huì)影響相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行，直接影響設(shè)備性能、壽命、可靠性等。
隨著5G、云計(jì)算、AI的快速發(fā)展，算力的增強(qiáng)，數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的功率密度也越來(lái)越大，主機(jī)房從早期的300W/m2到現(xiàn)在的1500--3000W/m2，單機(jī)柜功率密度從3kW發(fā)展到現(xiàn)在的30kW，甚至更高，這給數(shù)據(jù)中心制冷帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。近幾年在各方的共同努力下，數(shù)據(jù)中心制冷技術(shù)得到了全新的發(fā)展，PUE從2.0降至1.2，甚至更低。早期運(yùn)營(yíng)商、金融、互聯(lián)網(wǎng)等機(jī)房規(guī)模較小，以風(fēng)冷直膨式精密空調(diào)為主，先冷環(huán)境，再冷設(shè)備，氣流組織較差，各自控制互相干擾，整體能效非常低，PUE在1.8-2.5之間。
在2012-2018年之間，運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)、金融、第三方運(yùn)營(yíng)公司開建大型及超大型數(shù)據(jù)中心，冷源采用集中式水冷冷水空調(diào)系統(tǒng)為主，通過冷卻塔、板換進(jìn)行自然冷卻運(yùn)行；缺水地區(qū)采用集中式風(fēng)冷冷水空調(diào)系統(tǒng)，配套自然冷卻功能；結(jié)合多種末端使用，如房間級(jí)空調(diào)、列間空調(diào)、冷板空調(diào)、背板空調(diào)等，整體能效得到較大提升，PUE在1.25-1.5之間。隨著國(guó)家和地方密集出臺(tái)相關(guān)政策，2019年以來(lái)，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE要求先從1.4到1.3再到1.25、1.2，示范型綠色數(shù)據(jù)中心PUE要求1.15，進(jìn)一步加強(qiáng)了制冷技術(shù)的發(fā)展，氟泵、液冷、間接蒸發(fā)等新型制冷技術(shù)出現(xiàn)，帶動(dòng)新型制冷系統(tǒng)效率不斷提升。
隨著制冷新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心行業(yè)也在與時(shí)俱進(jìn)，各大企業(yè)制冷技術(shù)也在更新迭代，比如氟泵變頻技術(shù)、熱管多聯(lián)技術(shù)、間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組（AHU一體化機(jī)組）以及液冷技術(shù)（市場(chǎng)上冷板式、浸沒式為主）等，通過新技術(shù)應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心PUE降至1.2以下。其中，液冷技術(shù)近兩年行業(yè)推廣和宣傳力度非常之大，因其全年無(wú)需壓縮機(jī)制冷，適用于全國(guó)各地區(qū)，整體PUE將逼近1.15甚至更低。
2、數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品市場(chǎng)現(xiàn)狀：數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品底層技術(shù)主要分為風(fēng)冷、液冷兩種。風(fēng)冷是以空氣為冷卻介質(zhì)，利用對(duì)流換熱降低溫度的一種冷卻方式，主要分為自然風(fēng)冷和利用風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制風(fēng)冷兩大類；液冷是以液體為介質(zhì)進(jìn)行熱交換，主要特點(diǎn)為散熱速度和效率更高，但結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、成本更高，同時(shí)需考慮冷卻介質(zhì)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，目前主要應(yīng)用的液冷技術(shù)為冷板式和浸沒式。在當(dāng)前數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品領(lǐng)域中，運(yùn)用風(fēng)冷的主要溫控節(jié)能設(shè)備為精密空調(diào)，其可以將相關(guān)主設(shè)備所處環(huán)境的溫度、濕度、潔凈度等指標(biāo)嚴(yán)格控制在特定范圍內(nèi)，從而達(dá)到提高主設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命的目的，并兼顧節(jié)能環(huán)保的相關(guān)要求。精密空調(diào)主要生產(chǎn)廠家為維諦技術(shù)、英維克、華為，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年數(shù)據(jù)中心精密空調(diào)市場(chǎng)頭部三家企業(yè)維諦技術(shù)、英維克、華為合計(jì)占市場(chǎng)份額59%，其他主要精密空調(diào)廠商包括艾特網(wǎng)能、佳力圖、世圖茲、黑盾等，其中維諦技術(shù)憑借出色的整體實(shí)力，在精密空調(diào)、UPS、微模塊（MDC）市場(chǎng)規(guī)模均排名第一。
隨著服務(wù)器功率密度提高，液冷技術(shù)逐漸發(fā)展，采用液體直接冷卻服務(wù)器，效率大幅提高，具有散熱效果好、冷卻速度快且占用空間小等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)中金企信數(shù)據(jù)，中國(guó)液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模保守估計(jì)由2019年的260.9億元增至2025年的1,283.2億元，其中冷板式數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模保守估計(jì)超過750億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為22%；沉浸式液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模保守估計(jì)可超過500億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為46%。而且，根據(jù)《電信運(yùn)營(yíng)商液冷技術(shù)白皮書》，預(yù)計(jì)到2025年，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商50%以上的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目將采用液冷技術(shù)。數(shù)據(jù)中心液冷設(shè)備提供商主要廠家為曙光數(shù)創(chuàng)、英維克、申菱環(huán)境、維諦技術(shù)等，其中2021-2023年上半年，曙光數(shù)創(chuàng)以平均58.8%的市場(chǎng)份額，位列中國(guó)液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)部署規(guī)模第一，市場(chǎng)集中度較高。
風(fēng)冷技術(shù)和液冷技術(shù)是數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品的重要底層技術(shù)，在溫控產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)中，包括溫控節(jié)能設(shè)備的零部件制造廠商，如制冷劑泵（氟泵）、壓縮機(jī)、冷卻液、電磁閥、CDU等等溫控產(chǎn)品供應(yīng)商，也包括液冷服務(wù)器、精密空調(diào)、液冷集成設(shè)施等集成商，由多個(gè)環(huán)節(jié)的供應(yīng)商和制造商組成，共同推動(dòng)著高效節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，這些參與者之間的合作和競(jìng)爭(zhēng)將共同塑造溫控產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。未來(lái)數(shù)據(jù)中心溫控領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢(shì)決定了制冷系統(tǒng)的發(fā)展方向，伴隨著數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器的發(fā)展，單機(jī)柜功率密度增大，高熱密度冷卻的需求已經(jīng)越來(lái)越強(qiáng)烈，并將在未來(lái)幾年逐漸滲透到各類型的數(shù)據(jù)中心。高熱密度冷卻在方案和設(shè)備上均和傳統(tǒng)的方案有較大的區(qū)別，冷卻末端越來(lái)越靠近熱源，以便提供更大的散熱能力和降低運(yùn)行成本。服務(wù)器功率提升帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功率走高，芯片算力密度提升也將帶來(lái)單柜功耗上升，根據(jù)開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)（ODCC）發(fā)布的《冷板式液冷服務(wù)器可靠性白皮書》預(yù)測(cè)，未來(lái)15-20kw機(jī)柜成為主流，AI集群算力密度普遍達(dá)到50kw/柜。預(yù)計(jì)2025年全球數(shù)據(jù)中心平均密度有望達(dá)到25kw/柜，高功率機(jī)柜突破傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱能力范疇，液冷是高功率數(shù)據(jù)中心的高效解決方案，自然風(fēng)冷一般只能滿足8-10kw單機(jī)柜密度的散熱；隨著機(jī)柜功率的提升，風(fēng)冷制冷的性價(jià)比下降，液冷方案的性價(jià)比凸顯。
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