2023年中国数据中心产业发展白皮书

中国数据中心产业发展白皮书 （2023年） 中国通服数字基建产业研究院 2023年4月 中国通服数字基建产业研究院简介: 中国通服数字基建产业研究院为中国通信服务股份有限公司（简称中国通信服务）设立的以华信咨询设计研究院有限公司为载体的集团级专业研究机构。 中国通信服务抢抓“东数西算”战略机遇，把握政企客户扩大数字信息基础设施建设发展空间，聚焦数据中心、5G、工业互联网等重点领域，坚持科创驱动、以创新产品与服务为特色，通过数字基建产业研究院加强技术赋能，以“市场洞察引能、创新产品赋能、领军人才显能、品牌生态聚能”四能驱动，打造“咨询设计+总包+集成+运维”多专业融合，多区域联动优势，提供全专业、一体化、全生命周期的绿色低碳数字基建专业化服务，构建本地行业生态，力争成为数字基建建设主力军。 前言 经过20年的发展演进，国内数据中心产业发展进入了新的转型阶段。数字经济、“东数西算”、“双碳”、算力、AI等多元要素影响下，数据中心产业发展呈现出“三体三化四样”的时代新特征。在此背景下，面向全国产业供需走势、聚焦产业主体未来发展，中国通服数字基建产业研究院发布《中国数据中心产业发展白皮书 （2023年）》。全文研究主要观点如下： 大势-国内数据中心至少是10年基线市场：全球数据中心产业在成熟期下呈现“科技潮涌期”，增速阶段性上扬；国内数据中心产业总体处于平稳增长期，且受数字经济深化、“东数西算”战略、AI新业态等新驱动力影响，预计未来10年仍有空间，“十四五”期间产业营收规模复合增速预计保持在25%左右。 空间-机架增量规模跃迁，存量运营需求显现：“东数西算”下“十四五”末增量机架约900万架（政策规划口潜在空间；保守预计增量约400-500万架），投资达7000亿；存量节能改造投资未来三年全国预计超340亿元体量，DCI（DataCenterInter-connect）、安全、运维等增值服务投资占比逐步增大。 转型-需关注国内数据中心新时代下的产业变革：在“双碳”与“东数西算”政策复合作用下，产业进入高质量转型期，数据中心向新一代智算中心演进，新型数据中心的“三体”（数字设施、数字能源、数字科技的三重载体）产业属性显著，呈现“三化（集群化、低碳化、算力化）”和“四样（客户多样、主体多样、资本多样、模式多样）”发展特征，经营环境日益复杂多变。 需求-互联网需求从头部向腰部延伸，传统行业需求崛起：在整体经济相对平稳、互联网反垄断监管持续、产业互联网日益成熟、头部互联网自建机房开始陆续投产的综合作用下，未来几年头部互联网客户增量预计疲软，腰部及传统行业客户（金融、政务、制造）成为新增长点。 技术-需关注液冷、绿电、储能、智能化运营等新技术影响：液冷将加快产业化，实现风液共存；绿电储能等新设施将常规化嵌入电力系统，成为新要素；运维转向AI智能化全周期运营；基于科创的产业链信创化进一步提速。这些均对数据中心建设形式、运营模式和成本结构造成重大影响。 产业链-四类主要角色发展启示：设备供应商-设备定制化、数智化、国产化，工程服务商-软硬一体、工程产品化，IDC服务商-一体化方案、生态型运营，政府-市场牵引、产业扶植。 目录 1.全球数据中心产业发展回溯1 1.1.全球数据中心产业发展史1 1.2.国内数据中心产业20年演进2 1.3.国内数据中心产业进入新阶段4 2.国内数据中心产业市场供需14 2.1.总体供需趋势及特征14 2.2.细分客群需求结构及特征19 3.中国数据中心产业政策变化23 3.1.数据中心整体产业政策变化23 3.2.数据中心需求侧产业政策变化29 3.3.数据中心配套侧产业政策变化32 4.国内数据中心产业技术演进32 4.1.建筑技术33 4.2.制冷技术37 4.3.电力技术39 4.4.运维技术43 5.数据中心行业发展启示及展望46 5.1.设备供应商46 5.2.工程服务商47 5.3.IDC服务商48 5.4.政府监管49 参考文献51 图目录 图1.1-1全球及国内IDC市场20年增长-“四中心三拐点”（亿美元）1 图1.2-12008-2025年国内数据中心产业规模发展情况3 图1.3-1数据中心产业三重载体示意图4 图1.3-2全球及中国超大型数据中心发展情况5 图1.3-3BAT云承载示意图6 图1.3-4行业客户专属云需求演进示意图6 图1.3-52021年全国各区域IDC存量机柜总数占比7 图1.3-62019-2022全国IDC市场活跃度热力图7 图1.3-72020-2025全国数据中心用电量和碳排放量概况8 图1.3-82021全国及各区域IDC平均PUE情况9 图1.3-9算力1.0向2.0演进示意图10 图1.3-102019-2025年中国算力规模概况10 图1.3-112020年全球算力总规模分布11 图1.3-122016-2020年中国算力结构变化情况11 图1.3-132020年中国部分省份算力规模（EFlops）图12 图2.1-1全国数据中心机架需求预测（万架）14 图2.1-2“十四五”末枢纽节点数据中心规模占比15 图2.1-3新兴业态带动算力需求增长15 图2.1-4“十四五”末枢纽节点服务商数据中心投资规模（亿元）16 图2.1-5IDC产品结构及变动情况16 图2.1-6全国2023-2025年数据中心节能改造市场规模（亿元）17 图2.1-72023-2025年运营商数据中心改造场景市场规模（亿元）18 图2.1-82023-2025年运营商数据中心改造场景支出占比（%）18 图2.2-1历年国内IDC客群结构趋势图19 图2.2-2数据中心下游应用不同行业占比结构20 图4.1-1中国新开工装配式建筑面积及占比34 图4.1-2数据中心标准化/模块化/预制化35 图4.1-3上海商汤科技效果图35 图4.1-4上海商汤科技效果图36 图4.2-1成都简阳超大型数据中心项目效果图39 图4.3-1数据中心供配电系统图40 图4.3-2电力系统演变40 图4.3-3光伏发电技术原理41 图4.3-4中国电信（国家）数字青海绿色大数据中心43 图4.4-1中国银行总行金融科技云基地和林格尔新区项目效果图46 表目录 表2.1-12023-2025年全国数据中心存量改造主体及规模19 表3.1-4“双碳”战略政策顶层要求数据中心绿色化发展27 表3.1-5新型数据中心政策促进算力服务能力提升28 表3.2-12020-2022年互联网监管相关政策梳理30 表4.3-1光伏系统PUE调节因子值41 表4.3-2储能系统PUE调节因子值41 1.全球数据中心产业发展回溯 近20年是全球数据中心产业蓬勃发展期，全球数据中心形态从计算中心、信息中心、云中心加快向算力中心演变，以融合新技术推动数据中心整合、升级、云化为主要特征，主要由发达国家引领，在全球各大核心城市集群化发展，并不断向外辐射。全球数据中心产业规模在2022年达到1308亿美元，总体逐步进入成熟期。产业整体发展周期呈现出“四中心三拐点”特征，在前两次拐点之后正在迎来第三次上升拐点。 图1.1-1全球数据中心市场20年增长-“四中心三拐点”（亿美元） 资料来源：IDC、SynergyResearch、Technavio、StructureResearch、工信部研究院、中国通服数字基建产业研究院 1.1.全球数据中心产业发展史 1.1.1.计算中心阶段（2001-2006年） 全球数据中心产业起步较早，前期多由部分政府和企业自建自用，后续数据中心服务多由基础电信运营商提供，服务内容主要包括场地、电力、网络带宽、通信设备等基础资源和设施托管、维护服务，主要业务类型为主机托管。以美国为例，在20世纪90年代初期，数据中心的数量较少，其建设和投产均以政府和科研应用为主，商业化使用情况较少。 2001-2006年全球数据中心产业市场规模年复合增长率达到43%，2006年市场规模 达65.6亿美元。期间，互联网的高速发展带动了网站数量的激增，各种互联网设备如服务器、主机、出口带宽等和资源的集中放置和维护需求高涨，主机托管、网站托管等业务类型需求突出。这个阶段数据中心得到广泛认可，主要面向大型企业的零散化基础资源需求，粗放式提供主机托管服务、数据存储管理、安全管理、网络互联、出口带宽的网络选择等纯资源托管服务，市场由电信运营商主导。 1.1.2.信息中心阶段（2006-2012年） 2006-2012年全球数据中心产业进入信息中心阶段，其市场规模增速放缓，年复合增长率约为27%，2012年市场规模约255.2亿美元。美国在2010年发布了《数据中心整合计划》，要求减少对昂贵和低效的老旧数据中心的整体依赖，因此本阶段数据中心概念被扩展，大型化、虚拟化、综合化数据中心服务是主要特征，尤其是云计算技术引入后，数据中心突破了原有的机柜出租、线路带宽共享、主机托管维护、应用托管等服务，更注重数据存储和计算能力的虚拟化、设备维护管理的综合化、规模化运营。 1.1.3.云中心阶段（2012-2019年） 2012年后全球数据中心产业率先进入云中心阶段，2012-2019年全球数据中心产业市场规模增长的年复合增长率为17%，2019年市场规模约760.3亿美元。2015年美国政府开始推行国家战略计算计划（NSCI）和《国家战略计算计划战略规划》（2016），逐步形成和完善指导云计算发展的战略部署。同时，2016年，美国公共与预算管理办公室(OMB)公布“数据中心优化倡议(DCOI)”，要求美国政府机构实现数据中心电能、PUE目标、虚拟化、服务器利用率以及设备利用率等指标监控和度量。2017年，新加坡政府鼓励本地和外资企业进入本地信息化基础设施的建设，本地云数据中心容量快速增长。该阶段在云计算技术成熟驱动下，云商的集中云化需求旺盛并向多形态云服务演变，市场供给侧呈现运营商、第三方、跨界方多主体竞争格局。 1.1.4.算力中心阶段（2019年至今） 2019年后全球数据中心产业开始步入算力中心阶段，云计算、大数据、AI、物联网等新数字技术的加速发展，显著驱动了数据云存储及智能算力需求的增长，促使数据中心增速迎来逆势上扬，2019-2022年复合增长率约20%。2021年1月新加坡政府出台新的数据中心标准并颁布绿色技术数据中心的路线图，要求存量算力设施陆续开始应用新的节能减排技术。该阶段数据中心产业用户需求开始转向绿色化、智能化的算力解决方案，依托敏捷运营和精细管理，主打“绿色数据中心+智算云”一体化解决方案的第三方IDC服务商快速发展。 1.2.国内数据中心产业20年演进 近20年是全球及国内数据中心产业蓬勃发展期，国内数据中心产业较全球起步较晚1，但重大发展阶段特点基本一致。目前，我国数据中心产业处于云中心深化阶段，落后美国3-5年，处于增长期，未来10年我国IDC产业仍有价值空间，预计“十四五”内复合增速保持25%左右。在这20年中，国内数据中心产业整体发展走势从高速成长期进入平稳发展期，经历了两次降速拐点，2021年开始在数字经济深化发展、“东数西 1中国通服数字基建产业研究院经综合测算认为至少差距3-5年 算”等多要素推动下迎来科技潮涌期，呈现短周期性提速拐点；进入2023年，伴随着投资泡沫下的低价竞争、东数西算建设中对PUE、上架率等指标约束趋严以及AI新业态利好因素（当前整体业态还处于初始期）交叉作用下，未来短期内可能呈现增速趋缓，但预计十四五末起始会迎来新一轮上扬。目前数据中心产业用户需求特征从零散化、粗放式需求向集中云化、绿色化、智能化需求演化；数据中心产业供给从运营商单一主体转向运营商、第三方IDC服务商、跨界方等多主体供给格局。具体如下图所示。细分国内数据中心产业阶段，分为以下四个阶段： 图1.2-12008-2025年国内数据中心产业规模发展情况 资料来源：中国通服数字基建产业研究院、IDC圈历年报告等 1.2.1.网络中心阶段（200