AI电力系列报告（二）：AIDC温控稳步发展

——AI电力系列报告（二） 核心观点 ⚫数据中心核心组成部分之一，功率增长激活散热更高挑战。数据中心作为数据存储和交互的基础架构，在信息时代具有十分重要的地位。在数据中心运行的过程中，热量的产生不可避免，为使得热量从数据中心内部排放到外部大气中，就需要安装冷却系统。在导致电子元器件发生故障的诸多因素中，有超过半数的案例是由于高温引起的。半导体元器件温度每上升10摄氏度，反向漏电流将增加1倍。同时，高温环境也会造成机件材料、导线绝缘保护层、防水密封胶的加速老化。人工智能产业蓬勃发展，算力需求高速式增长，促使单一芯片的算力不断提升。高算力意味着芯片的功耗水平不断提高，单一芯片功耗的增长导致服务器机架整体功耗的攀升，并为整个服务器的散热带来了巨大的挑战。 顾高臣021-63325888*6119gugaochen@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860520080004严东yandong@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860523050001 ⚫液冷技术路线存在多样化特点，液冷比例有望提升。液冷技术首先根据接触方式的不同，分为间接冷却和直接冷却两类。冷板式液冷是间接冷却，通过区分冷却液是否发生相变，冷板式又可以分为单相冷板式和两相冷板式两种技术路线。直接冷却则包括浸没式液冷和喷淋式液冷两个方式，各种类液冷技术具有不同的特点，适用场景各有千秋。对于冷板式液冷，其在前期部署和后期运维环节都更加易于维护，且具有更高的设备兼容性，能够兼容更多数据中心的应用场景，但由于需要在液冷机柜内安装热介质管通道，成本劣势较为明显。对于浸没式液冷，其散热性能出众，可靠性和能效都更为突出，但其可维护性较差，同时安装难度较高，具有较高的部署门槛。对于喷淋式液冷，其易于安装，成本偏低性价比高，同时拥有很高的空间利用率，能够尽可能节省数据中心的室内空间，但其设备兼容性较差，或仅适用于直接面向芯片级部件进行冷却。在数据中心散热需求持续提升的背景下，浸没式液冷凭借更出色的技术效果，或成为更为广泛应用的冷却系统解决方案，未来发展前景广阔。 25Q1风电行业招标增长，价格企稳2025-05-043月电新出口改善2025-04-25GTC2025电网到芯片的电力解决方案2025-03-23 ⚫经典制造业产业链形态，中游制造以及下游应用决定生态。液冷产业链上游主要生产冷却液、接头、电磁阀、Tank和Maniflod等基础零部件。中游包括液冷基础设备整个产业的核心价值点，包括三大组成部分——冷却塔、CDU和液冷机组，具有较高的技术壁垒，相关企业还可以为下游客户提供液冷系统解决方案。产业链下游即庞大的液冷需求方，客户群体包括了互联网、电信、金融等各种行业，决定了相关技术最终的应用形态。 投资建议与投资标的 ⚫看好液冷产业链公司受益于AIDC发展，建议关注英维克、高澜股份、同飞股份、申菱环境、曙光数创、佳力图等。 ⚫数据中心电力配套企业有望在获得下游客户认可情况下，获得相关冷却模块合作机遇，建议关注麦格米特、中恒电气、禾望电气、欧陆通、科华数据、科士达、通合科技、盛弘股份、正泰电器、良信股份等。 风险提示 数据中心投建不及预期、数据中心功率需求增速不及预期、数据中心冷却技术路线发生巨大迭代、地缘政治风险、原材料供应链风险等。 目录 市场概况：算力迭代激活冷却技术演进，液冷市场发展前景广阔...................5 国内液冷市场...................................................................................................................10全球液冷市场...................................................................................................................13 技术路线：冷板式技术成熟度较高，浸没式展现潜力...................................14 技术路线1：冷板式液冷..................................................................................................15技术路线2：浸没式液冷..................................................................................................17技术路线3：喷淋式液冷..................................................................................................18 产业链现状：产业链角色划分清晰，行业生态逐步形成...............................19 上游：数据中心方兴未艾，赛道关注度有望提升..............................................................20中游：掌握产业链核心价值点，提供多样化解决方案.......................................................21下游：决定最终落地场景，应用推动技术迭代.................................................................23 液冷潜在发展：机架峰值不断提升，新技术初步呈现...................................24 潜在迭代技术1：被动两相..............................................................................................25潜在迭代技术2：混合液冷..............................................................................................25 投资建议......................................................................................................26 风险提示......................................................................................................27 图表目录 图1：数据中心基本结构..............................................................................................................5图2：电子元器件故障原因占比....................................................................................................5图3：不同机架功率下采用的冷却方式.........................................................................................7图4：微软公司历代数据中心PUE值...........................................................................................7图5：2007-2023年全球数据中心年均PUE.................................................................................8图6：冷却技术技术路径及其对应PUE值...................................................................................8图7：传统风冷及液冷工作原理....................................................................................................9图8：液冷与风冷散热能力对比....................................................................................................9图9：液冷机柜具备更强大的散热能力.........................................................................................9图10：2019-2023年我国算力中心耗电量（单位：亿千瓦时）................................................10图11：液冷与风冷每年成本对比................................................................................................10图12：中国液冷技术发展历程...................................................................................................11图13：中国智算中心分布情况...................................................................................................12图14：武汉人工智能计算中心实景图.........................................................................................12图15：2024年新增数据中心项目规模分布................................................................................12图16：2020-2025年中国数据中心市场规模及预测（单位：亿元）..........................................12图17：2025年中国各行业液冷需求占比预测............................................................................12图18：2022-2027年液冷服务器市场规模及预测（单位：亿元）..............................................12图19：2021-2028年全球冷却市场的液冷占比及预测................................................................13图20：2021-2027年全球数据中心液冷市场分行业份额（单位：百万美元）............................13图21：液冷技术通用架构示意图...................