液冷服務器發(fā)展歷程及產(chǎn)業(yè)鏈分析

?液冷服務器行業(yè)，是指組裝和生產(chǎn)以液體進行冷卻降溫器械的服務器行業(yè)。該行業(yè)為近年來的新型行業(yè)，受到下游數(shù)字化和人工智能行業(yè)的大量需求，推動市場規(guī)模的發(fā)展。液冷服務器被集中應用于數(shù)據(jù)中心，目前屬于冷板式液冷服務器向浸沒式液冷服務器過度階段。在未來幾年內(nèi)，中游出貨量將持續(xù)增長，滿足下游市場的需求。

1、液冷服務器行業(yè)定義

液冷服務器行業(yè)是指，組裝和生產(chǎn)以液體作為冷卻源，進行熱交換達到降溫效果的服務器行業(yè)。隨數(shù)字化和人工智能等行業(yè)對算力需求快速增加，傳統(tǒng)風冷服務器在數(shù)據(jù)中心降溫效率低和耗能高，大型數(shù)據(jù)處理中心的電力費用可占日常運營成本的50%～60%，而其中超八成的耗電量需用于處理器的散熱降溫。為解決高負荷運作的計算機，更高效的液冷服務器已經(jīng)取代傳統(tǒng)風冷服務器而廣泛應用。近年來大型信息處理、信號運營商、云計算和人工智能等領域的快速發(fā)展，預計在未來幾年，該行業(yè)繼續(xù)保持高速發(fā)展。

2、液冷服務器行業(yè)分類

根據(jù)散熱方法，可以將液冷服務器分為直接液冷和間接液冷兩類。其中直接液冷包括噴淋式液冷系統(tǒng)和浸沒式液冷系統(tǒng)，間接液冷有冷板式液冷系統(tǒng)。

3、液冷服務器行業(yè)特征

低能耗：提高電力使用率，減少電能損耗

液冷服務器可減少對電力的消耗，數(shù)據(jù)中心可將更多的電能用于提高算力。為實現(xiàn)綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展的目標，根據(jù)國家政策《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃 (2021-2023 年)》要求數(shù)據(jù)中心的電能利用效率需降低到1.3以下。傳統(tǒng)風冷系統(tǒng)面臨管道傳輸?shù)哪茉聪?，又因為液體的高比熱容、簡易降溫流程和循環(huán)使用的特點。

高散熱：優(yōu)異的導熱能力

液冷服務器擁有更高效的散熱能力，保證計算機的穩(wěn)定運作。因液體導熱性能遠優(yōu)于氣體，同體積液體可帶走熱量是同體積空氣的近3,000倍，且導熱能力是空氣的25倍。

高保護：保護機器運作，優(yōu)化工作環(huán)境

液冷系統(tǒng)采取無風扇設計，降低對機器的損傷和提供更安靜的室內(nèi)環(huán)境，且有多種液體可做選擇。傳統(tǒng)的風冷系統(tǒng)強勁的風力不僅會對計算機產(chǎn)生損失，并且會造成大量的噪音影響室內(nèi)環(huán)境。礦物油作為一種性價比較高的冷卻液，擁有無毒無味不易揮發(fā)和燃點較高的特點，但是其粘性較高，容易在設備表面形成殘留。另一種冷卻液是氟化液，其最大特點是優(yōu)異的化學惰性、電氣絕緣性能、熱傳導性，并且是目前最安全且廣泛使用的冷卻劑。

強適應：減少空間占有率，擁有穩(wěn)定物理屬性

液冷服務器安裝程序簡易快捷，且不受地理因素影響。傳統(tǒng)的風冷系統(tǒng)需要安裝冷熱通道配置、冷卻器、機房空調(diào)和各種處理單元等，因此會占據(jù)處理中心更多的物理空間。但液冷系統(tǒng)不用搭配末端的空調(diào)系統(tǒng)，因此空間利用率較高，可合理布局更多的計算器或服務器，已到達效率最高化。

4、液冷服務器發(fā)展歷程

根據(jù)液冷服務器的發(fā)展歷史看，國外公司IBM于1967年率先實現(xiàn)了首臺冷水冷卻系統(tǒng)計算機System360，雖然中國的液冷行業(yè)發(fā)展相對較晚，但其技術后來居上。2011年中科曙光開創(chuàng)了中國液冷行業(yè)的先河。在后續(xù)5年中，華為、浪潮信息等和包括中科曙光在內(nèi)的中國廠商逐漸布局市場并開始大量生產(chǎn)。2019年至今，中科曙光依舊保持行業(yè)領先地位，且各大廠商的液冷技術突飛猛進。

5、液冷服務器產(chǎn)業(yè)鏈分析

上游環(huán)節(jié)涉及連接器、冷卻液和冷卻液分配單元等零部件，這些零部件多數(shù)為金屬和化工產(chǎn)品；中游環(huán)節(jié)是裝配液冷服務器；下游環(huán)節(jié)包括數(shù)據(jù)中心、云計算、人工智能等領域的企業(yè)客戶。

產(chǎn)業(yè)鏈上游

1）中國連接器市場規(guī)模持續(xù)擴張，原材料加工成本同比降低5.9%至11.2%。連接器是電子設備產(chǎn)品的關鍵元件，其已被廣泛應用到汽車、通信、安防等領域。

2）第四代含氟制冷劑技術突破，化工行業(yè)投資力度加大。冷卻液可分為氟化學物質和烴類兩類。第四代制冷劑已在部分發(fā)達國家使用，但中國還未大規(guī)模使用。

3）國家產(chǎn)業(yè)政策支持，CDU下游需求放量，技術進步?！笆奈濉逼陂g為推動新能源轉型和加速碳達峰目標，國家政策相繼出臺多個政策，帶動包括冷卻液分配器單元產(chǎn)品的需求量。分布式CDU的創(chuàng)新應用可以完成單臺存儲服務器無法完成的超大規(guī)模問題求解。

產(chǎn)業(yè)鏈中游

液冷服務器行業(yè)的中游市場包括液冷服務器制造和裝備企業(yè)，例如浪潮信息、中科曙光等，和大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)阿里巴巴等以及電子產(chǎn)品企業(yè)華為等企業(yè)。

1）液冷服務器行業(yè)的中游市場準入門檻高，且處于加速增長階段。液冷服務器行業(yè)的技術門檻較高，需要企業(yè)具備較強的技術實力和品牌影響力，同時也需要企業(yè)具備較為完善的售后服務體系和客戶資源等同，因此浪潮信息、超聚變數(shù)字技術有限公司和少數(shù)企業(yè)主導了市場，市場競爭格局較為明朗。

2）擴展全產(chǎn)業(yè)鏈，布局新能源領域。2023年4月華為新發(fā)布“全液冷超充架構”，其中包括液冷電纜、液冷充電槍、冷卻液、液冷水泵。全液冷設計的最大輸出功率可達600kW，最大電流600A，增加設備使用壽命。液冷服務器進入新能源市場，打造液冷概念。

產(chǎn)業(yè)鏈下游

液冷服務器行業(yè)的下游市場主要由需要進行服務器運算和維護的大型企業(yè)。1）下游行業(yè)市場情況呈現(xiàn)出高度集中的態(tài)勢。2）數(shù)字經(jīng)濟作為行業(yè)驅動力，帶動液冷產(chǎn)業(yè)鏈的完善和進步。中國物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等領域的發(fā)展，需要完善且高效的數(shù)據(jù)中心作為根基。

6、液冷服務器行業(yè)規(guī)模

中國液冷服務器行業(yè)是作為近年來的新型行業(yè)，其市場規(guī)模從2017年的9.9億元增加至2022年的55.3億元，預測至2027年市場規(guī)?？蛇_347.3億元，2023年至2027年年復合增長率為51.0%。

中國液冷服務器行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)快速增長趨勢，其原因在于：1. 傳統(tǒng)風冷服務器無法滿足散熱需求，逐漸被液冷服務器替代，液冷技術升級，降低能源消耗。傳統(tǒng)風冷系統(tǒng)只能滿足 2.7kW/機柜的數(shù)據(jù)中心散熱，其已無法滿足高性能計算和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需求，而液冷系統(tǒng)可滿足2.7-30kW/機柜的數(shù)據(jù)中心散熱。2. 下游市場的需求拉動，近年來云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等數(shù)字化領域快速發(fā)展，為液冷服務器提供市場空間。

未來，中國液冷服務器行業(yè)市場規(guī)模將持續(xù)高速增長，其原因在于：1. 國家綠色能源和可持續(xù)發(fā)展扶持政策，推動液冷服務器廣泛應用。2. 數(shù)字化轉型促進液冷技術進步，加大投入實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈可視化。

7、液冷服務器競爭格局

中國液冷服務器行業(yè)的競爭格局呈現(xiàn)出多元化和集中化的特征，有技術壁壘的限制。行業(yè)呈現(xiàn)以下梯隊情況：第一梯隊公司為華為技術有限公司、阿里巴巴集團控股有限公司、聯(lián)想集團；第二梯隊公司為曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司、紫光股份有限公司、浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司；第三梯隊公司為深圳市英維克科技股份有限公司、廣州高瀾節(jié)能技術股份有限公司、潤澤智算科技集團股份有限公司、廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司。

中國液冷服務器行業(yè)市場競爭格局分布的主要原因在于，1. 液冷服務器可應用于多個領域，但少部分行業(yè)對數(shù)據(jù)處理需求大。2. 企業(yè)部署液冷行業(yè)需要投入大量資金和人力，擁有領先的液冷技術能力。

未來，中國液冷服務器行業(yè)的競爭格局仍以國內(nèi)內(nèi)部競爭為主，小型企業(yè)面臨失去市場份額和淘汰風險，市場集中度進一步加劇。主要原因在于，1. 中國液冷技術已經(jīng)形成技術護城河，國外企業(yè)進入中國市場受數(shù)據(jù)安全限制。2. 行業(yè)間競爭程度持續(xù)惡化，資本積累成為關鍵因素。

審核編輯 ：黃飛