中国液冷数据中心市场深度研究报告2023

中国液冷数据中心市场 深度研究报告 北京科智咨询有限公司中国信息通信研究院产业与规划研究所 1 2023年12月 版权说明 本报告由北京科智咨询有限公司和中国信息通信研究院产业与规划研究所共同编制（简称：编制团队），报告著作权归编制团队所有，报告中部分内容及数据采集于公开信息，所有权归原著者所有。未经编制团队的审核、确认及书面授权，不得以任何方式将本报告内容复制和传递，否则引起的一切法律后果自行承担，同编制团队亦认为其行为侵犯了公司的著作权，编制团队有权依法追究其法律责任。 前言 随着“数字中国”建设持续推进，以及“双碳”目标时间节点临近，数据中心作为数字经济发展基础设施，面临着更高的性能、效率、绿色和可靠性要求。液冷技术具有高效散热、节能降耗等显著优势，具备长期环境效益及经济效益，正逐渐成为数据中心冷却的最优解决方案。 2022年以来，中国液冷数据中心市场呈现出快速发展态势，市场规模达到40%以上高速增长，产业链上下游企业积极布局，液冷项目试点以及商业化落地进程不断加快，行业标准建设持续深入，产业链生态趋于完善，推动行业发展由起步阶段迈向快速发展阶段。 为深入洞察中国液冷数据中心市场的现状和发展趋势，科智咨询联合中国信息通信研究院产业与规划研究所共同发布《中国液冷数据中心市场深度研究报告》，通过调研分析大量市场数据、行业案例，深入剖析液冷数据中心的产业链、技术发展、应用需求以及竞争态势，全景呈现中国液冷数据中心市场发展现状与前景方向，探讨未来市场发展的趋势和机遇，为产业链企业提供参考和借鉴，为液冷数据中心市场发展贡献力量。 正文目录 第一章中国液冷数据中心产业发展背景 第二章中国数据中心产业液冷技术发展及应用概况 第一节数据中心产业液冷技术发展现状10 第二节数据中心产业液冷技术应用概况17 第三章中国液冷数据中心市场发展现状分析 第一节 中国液冷数据中心产业链................................ 20 第二节 中国液冷数据中心市场规模.............................. 24 第三节 中国液冷数据中心市场发展特征.......................... 29 第四节 中国液冷数据中心市场发展驱动与阻碍因素................ 32 第四章中国液冷数据中心市场需求研究 第一节 行业用户液冷数据中心部署现状.......................... 40 第二节 泛互联网行业用户液冷数据中心需求...................... 42 第三节 泛政府行业用户液冷数据中心需求........................ 46 第四节 电信运营商液冷数据中心需求............................ 50 第五节 金融行业用户液冷数据中心需求.......................... 54 第五章中国液冷数据中心市场竞争研究 第一节中国液冷数据中心市场竞争态势56 第二节中国液冷服务器市场竞争分析60 第三节中国液冷基础设施市场竞争分析68 第六章中国液冷数据中心市场发展趋势与前景 第一节未来中国液冷数据中心市场规模预测72 第二节未来中国液冷数据中心市场发展特征与趋势77 第三节未来中国液冷数据中心市场发展前景79 附：中国液冷数据中心典型案例 图表目录 图表1：数据中心在数字经济发展中的基础性作用2 图表2：2017-2022年中国数据中心机柜规模及增长3 图表3：2022年数据中心实际PUE与政策要求PUE差异比较4 图表4：国家层面液冷数据中心政策5 图表5：地方层面液冷数据中心政策6 图表6：主流芯片制造商芯片功耗增长预测7 图表7：数据中心冷却技术分类11 图表8：不同数据中心冷却方式制冷效果11 图表9：冷板式液冷原理示意图14 图表10：浸没式液冷原理示意图15 图表11：喷淋式液冷原理示意图16 图表12：数据中心液冷技术方案对比18 图表13：中国液冷数据中心产业链图谱20 图表14：液冷数据中心业务落地流程示意图23 图表15：2019-2022年中国液冷数据中心市场规模25 图表16：2019-2022年中国冷板式液冷数据中心市场规模26 图表17：2019-2022年中国液冷服务器市场规模27 图表18：2019-2022年中国液冷数据中心基础设施市场规模28 图表19：中国液冷数据中心产业生命周期29 图表20：2022年中国液冷数据中心市场行业需求结构41 图表21：不同行业用户液冷数据中心部署原因42 图表22：2019-2022年中国泛互联网行业液冷数据中心需求规模43 图表23：头部泛互联网企业液冷技术布局及应用44 图表24：2023-2027年中国泛互联网行业液冷数据中心需求规模预测45 图表25：2019-2022年中国泛政府行业液冷数据中心需求规模46 图表26：泛政府领域液冷数据中心项目部署案例47 图表27：政府主导建设智算中心项目情况48 图表28：2023-2027年中国泛政府行业液冷数据中心需求规模预测49 图表29：2019-2022年中国电信行业液冷数据中心需求规模50 图表30：基础电信运营商早期液冷技术验证51 图表31：2023-2027年中国电信行业液冷数据中心需求规模预测53 图表32：2019-2027年中国金融行业液冷数据中心需求规模及预测54 图表33：液冷数据中心市场细分领域玩家竞合关系57 图表34：液冷服务器业务发展关键因素60 图表35：中国液冷数据中心市场服务器厂商竞争态势61 图表36：超聚变主要液冷服务器产品63 图表37：浪潮主要液冷服务器产品64 图表38：宁畅信息主要液冷服务器产品65 图表39：新华三主要液冷服务器产品66 图表40：主要液冷基础设施厂商技术线和产品线情况68 图表41：2023-2027年中国液冷数据中心市场规模预测73 图表42：2023-2027年中国冷板式液冷数据中心市场规模预测74 图表43：2023-2027年中国液冷服务器市场规模预测75 图表44：2023-2027年中国液冷基础设施市场规模预测76 第一章 中国液冷数据中心产业发展背景 数字经济发展、“双碳”压力加大以及IT部署功率密度持续 提升的背景下，液冷系统凭借高效散热能力，在数据中心的渗透率将持续提升，液冷数据中心产业发展前景广阔。 第一章丨中国液冷数据中心产业发展背景 1、数字经济发展，驱动中国数据中心市场持续增长 近年来，中国数字经济保持较快发展。各区域各行业数字产业政策密集出台，以及5G、AI、工业互联网、区块链等数字技术逐步成熟落地，推动数字经济持续快速增长，成为国家及社会经济发展的核心驱动。同时，自2019年数据纳入生产要素范畴以来，数据要素市场建设深入推进，将推动以数据为核心的数字经济进程不断推进，向更深层次的数字经济发展阶段迈进。 2022年，中国数字经济规模达到50.2万亿元，同比名义增长 10.3%，占国内生产总值比重提升至41.5%。根据国家网信办，截至 2022年底，中国数据产量达到8.1ZB，同比增长22.7%。数据中心是数字经济基础设施底座，中国数字经济快速发展，数字产业化及产业数字化进程推进，数据量爆发式增长，将直接带动数据中心市场快速增长。 图表1：数据中心在数字经济发展中的基础性作用 2 第一章丨中国液冷数据中心产业发展背景 截至2022年底，中国数据中心机架总规模达到670万架，近五年复合增长率达到32.2%。预计未来五年，随着国内大数据产业逐步成熟，智能ABC（人工智能、大数据、云计算）、5G、数字孪生技术等新兴数字技术由研发阶段逐步迈向应用阶段，大量数据存储、传输和计算需求将持续促进数据中心的建设与发展。 图表2：2017-2022年中国数据中心机柜规模及增长（标准机柜，万架） 注：数据中心机柜规模统计维度为2.5kW标准机柜数量。 数据来源：工业和信息化部 2、“双碳”系列政策密集出台，液冷是重要的绿色化解决方案 数据中心具有高耗能属性，根据科智咨询统计，2022年全年用电量达到845.2亿千瓦时，占全社会用电量约1%。伴随数据中心规模持续扩大，基于现阶段技术和系统架构，数据中心用电量将快速上升。因此数据中心产业可持续发展需要考虑采用更加节能效果更好的技术及产品，助力“双碳”目标实现。 “双碳”目标提出以来，国家及地方政府出台相关政策，对PUE 3 第一章丨中国液冷数据中心产业发展背景 （数据中心总能耗/IT设备能耗）提出更高要求，工信部《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》提出到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，东数西算枢纽节点及寒冷地区力争降低到1.25以下；北上广深一线城市对于PUE限制更为严格。政策要求与数据中心实际运行PUE仍有较大差距，需要采用更加高效节能的技术及设备，降低数据中心能耗。 图表3：2022年数据中心实际PUE与政策要求PUE差异比较 数据来源：科智咨询 4 第一章丨中国液冷数据中心产业发展背景 数据中心PUE是衡量数据中心环境能耗的指标，除IT设备外，数据中心运行能耗主要来自制冷系统。根据科智咨询测算，以运行PUE为1.57的数据中心为例，IT设备能耗占比为63.7%，其次是制冷系统能耗占比，达到27.9%。因此降低PUE的关键在于采用更加高效绿色的制冷方案，传统风冷技术PUE极限值为1.25，液冷技术能够实现数据中心能耗低于1.1，可有效解决PUE难题。 液冷技术作为高效绿色的数据中心冷却方案，成为国家及地方政策鼓励采用的重要节能技术。在国家层面，政策从算力集约化和绿色化出发，明确提出鼓励数据中心部署液冷系统。 图表4：国家层面液冷数据中心政策 时间 发文主体 政策名称 主要内容 2023年3月 财政部、生态环境部、工业和信息化部 《绿色数据中心政府采购需求标准（试行）》 数据中心相关设备和服务应当优先选用新能源、液冷、分布式供电、模块化机房等高效方案。 2021年12月 国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局 《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》 支持数据中心采用新型机房精密空调、液冷、机柜式模块化、余热综合利用等方式建设数据中心。 2021年7月 工业和信息化部 《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》 鼓励应用高密度集成等高效IT设备、液冷等高效制冷系统、高压直流等高效供配电系统、能效环境集成检测等高效辅助系统技术产品。鼓励企业加大技术研发投入，开展新型数据中心预制化、液冷等设施层，专用服务器、存储阵列等IT层，总线级超融合网络等网络层的技术研发。 2021年5月 国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局 《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》 推动数据中心采用高密度集成高效电子信息设备、新型机房精密空调、液冷、机柜模块化、余热回收利用等节能技术模式。 信息来源：科智咨询整理 5 第一章丨中国液冷数据中心产业发展背景 在地方层面，除贯彻落实国家宏观政策外，政府通过对使用液冷技术的数据中心提供奖励，扩大液冷数据中心规模，提升地区能效水平，鼓励液冷服务器、液冷设备等产业发展等方式，促进液冷产业链生态的完善，为地区发展提供新动能。 图表5：地方层面液冷数据中心政策 地区 时间 发文主体 政策名称 主要内容 北京 2022年7月 北京市经济和信息化局 《北京市推动软件和信息服务业高质量发展的若干政策措施》 对数据中心转型为算力中心或涉及余热回收、液冷、氢能应用的，按照固定资产投资的30%进行奖励。对于改造后PUE达到地方标准《数据中心能源效率限额》(DB11/T1139)规定准入值且接入“北京市节能监测服务平台”的数据（算力）中心，按照改造项目固定资产投资的25%进行奖励。 张家口 2