1、 1/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 液冷液冷行业行业深度:深度:技术路线技术路线、驱动因素驱动因素、空间空间预测、预测、产业链产业链及相关公司及相关公司深度梳理深度梳理 大多数服务器和网络设备的工作温度范围在 5 摄氏度至 35 摄氏度之间。为了确保设备的最佳运行状态和延长使用寿命,国际标准建议 IDC 机房的温度应控制在 22 摄氏度至 24 摄氏度之间。如果温度过高,设备容易过热导致损坏;如果温度过低,设备易产生冷凝水,导致短路和损坏。因此温控对于保障高密度算力中心正常稳定运转有重要的意义。随着智算中心所采用芯
2、片功耗的提升、单机柜功率密度的快速增长,传统风冷逐渐触及温控性能极限,液冷温控成为算力中心温控的必备技术。围绕液冷行业,下面我们从温控技术展开论述,比较各种温控技术的优劣;并详细分析下面这些问题:液冷技术的主流技术路线都有哪些,发展历程及技术优势是怎样的,发展的驱动因素都有哪些,市场空间有多大,产业链及竞争格局是怎样的,相关公司都有哪些,液冷技术今后将面临怎样的挑战与机遇。希望对于这些问题的分析能够帮助大家更好了解液冷。2/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 目录目录 一、温控技术及液冷.2 二、主流技术路线.4 三、液冷发展历程及技术优势.10
3、四、驱动因素.13 五、市场空间预测.19 六、产业链梳理及竞争格局.20 七、相关公司.22 八、挑战与展望.27 九、参考研报.29 一、温控技术及液冷一、温控技术及液冷 1.温控技术温控技术 温控底层技术主要分为:风冷、冷冻水(间接蒸发冷)、液冷、相变材料、电子散热技术(导热材料散热、热管散热、均热板等)。数据中心存量场景中以风冷为主,液冷技术的使用比例正不断提升数据中心存量场景中以风冷为主,液冷技术的使用比例正不断提升。2.核心数据中心温控技术核心数据中心温控技术(1)传统风冷传统风冷 风冷式冷水机组主要是利用制冷剂气体的循环达到冷却效果风冷式冷水机组主要是利用制冷剂气体的循环达到冷却
4、效果:1)压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体后压缩成高温高压气体送入冷凝器;2)高压高温气体经泠凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体;3)常温高压液体流入热力膨胀阀经节流形成低温低压湿蒸汽,后再经过冷却后回到压缩机形成循环。3/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 优点:优点:体积相对较小,免去冷却塔等安装设施;缺点:缺点:制冷效果相对有限,易受到环境温度影响;主要应用场景:主要应用场景:数据中心、新能源、工厂、服务器等。(2)间接蒸发冷间接蒸发冷 4/29 2024 年年 8 月月 26 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 水冷冷水机
5、工作原理:主要利用液体的循环&交换降温:利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换,冷媒系统在吸收水中的热负荷,使水降温产生冷水后,通过制冷压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器,由冷媒与水进行热交换,使水吸收热量后通过水管将热量带出外部的冷却塔散失(水冷却))。优点:优点:能耗方面相对风冷更节能、受季节影响小全年降温效果更好;缺点:缺点:前期设备投入较大、消耗水资源、后期维护成本高;主要用用场景:主要用用场景:工厂、互联网 IDC、输配电升压站等。水冷与液冷差异:水冷与液冷差异:数据中心水冷一般指间接蒸发冷,实质是一种高端风冷,对机房内仍采用送风形式降温。(3)液冷液冷 液冷主要原理为用液体替代空气作为
6、冷液冷主要原理为用液体替代空气作为冷媒,为发热器件换热。媒,为发热器件换热。相比风冷,液冷的主要原理是用液体替代空气作为冷媒,为 CPU、芯片组、内存条以及扩展卡等发热器件进行换热,带走热量。在节能、成本、节地、芯片可靠性、机房环境等多维度,液冷相比风冷均具备优势。二、二、主流技术路线主流技术路线 1.液冷包含冷板式、浸没式和喷淋式三类主流技术路线液冷包含冷板式、浸没式和喷淋式三类主流技术路线 液冷技术分为接触式及非接触式两种液冷技术分为接触式及非接触式两种:1)接触式液冷是指将冷却液体与发热器件直接接触的一种液冷实现方式,包括浸没式和喷淋式液冷等具体方案;2)非接触式液冷是指冷却液体与发热器