近日，中银证券研报称，低碳之下，IDC“液冷时代”爆发契机来临。研报认为，在技术、政策和需求的带动下，液冷服务器行业这一千亿级市场具备长期的替换和新增需求等积极因素，正在快步进入爆发拐点，迎来强劲的驱动力，有望快速成为未来成长弹性大、确定性好的赛道。

随着数据量的爆发式增长，大量的算力需要海量服务器来支撑，而受限于数据中心建设面积和环保规定，增加单机柜功率密度成为调和不断增长的算力需求和有限的数据中心承载能力的关键解决方案。大量数据吞吐和运算使得作为人工智能、大数据等新兴技术“大脑”的数据中心面临着前所未有的能耗和散热挑战。

在此背景下，应用液冷技术和液冷服务器等设备的液冷数据中心应运而生，为数据中心的冷却提供了新的解决思路。

数据中心规模迅速增长，超大型数据中心成热门。据中国通信院数据，近年我国数据中心规模稳步增长，按照标准机架 2.5KW 统计，2022年我国数据中心机架规模将达到670 万架，近五年CAGR 超过30%。其中，大型以上数据中心增长更为迅速，2022年底规模达 540万架，占比达 81%。同时，超大型数据中心逐渐占据主流，据赛迪研究院估计，2020年超大型数据中心服务器占比将升至50%以上，全球来看美国占据主要份额，我国超大型数据中心数量占比约为10.2%。

｜什么是液冷？

顾名思义，液冷就是采用冷却液体接触热源进行冷却的方式。其中，又因为冷却液和服务器接触换热方式的不同而分为浸没式、冷板式和喷淋式这几类。

传统服务器的冷却方式是通过空气进行换热，该技术方案很好地将IT设备与冷却设备进行了解耦，从而使得制冷系统形式能够实现多样化，但由于空气比热容较小，体积流量受服务器进风口大小限制，换热能力有限。自然而然，为了提高换热效率，采用更高比热容的换热介质、更大接触换热面积、更大换热体积流量的方案就成为了提高制冷效率的必然选择。从这三方面考虑，采用全面浸没的换热方式显然具有更高的换热效率，从而可以实现更好的节能效果。因此，液冷技术就顺其自然的进入了数据中心领域。

｜芯片能耗密度高企，风冷逐渐乏力，液冷势在必行

芯片散热效率要求快速提高，风冷无法满足IDC 快速增长的散热需求。AMD、Intel、NVIDIA等主要芯片制造商在逐步提高芯片的散热设计功耗 TDP（ThermalDesign Power）以提供更高的性能。同时，GPU功率密度普 遍远高于CPU，这也意味着GPU 的散热需求高于CPU。

AMD方表示在 2025年之前高性能 GPU的 TDP 将达700W，此外，以云游戏为代表的主流HPC 已达到1kW/U 的功率密度，赛迪研究院预测2025 年全球数据中心单机柜平均功率将达到25KW，这对目前传统风冷技术均是十分严峻的挑战。目前风冷技术的极限值基本是在 300W-350W之间，远不能承担未来发展所需的散热功耗。未来，液冷是解决高算力 IDC散热的必选。据英特尔，第三代至强可扩展处理器正在催化液冷技术步入元年时代。

液冷技术具备高效制冷效果，有效提升服务器的使用效率和稳定性。液冷可以从一个占地面积只有 20mmx 30mm 的处理器中移除高达500W 的热能。液体传导热能效果和大比热容能够保障芯片在一定范围内的超频工作不会出现过热故障。此外，液冷服务器可以排除海拔、地域和气温的差距，保证运行效率和性能，具备规模化应用的优势。

｜行业加速渗透，促发爆发拐点

数据中心承载着亿万数据高速交汇碰撞，构成了数字社会的重要基础设施，维持其正常高效的运行，成为和维持供水、供电一样重要的一环。数据中心作为数据流的“河道”，肩负着数据的接收、处理、存储与转发的职能，众多企业在这条“河道”畅游成长，也为持续发展数字经济修炼“内功”。

自中国把数据中心纳入新基建以来，多个地方政府将数据中心的建设列入当地发展规划。在政策利好加持下，数据中心行业加速发展。根据《“十四五”信息通信行业发展规划》，到2025年，全国数据中心算力将达到2020年的3.3倍。

与此同时，数据中心作为公认的高耗能行业也面临着减少能耗的重大挑战。随着数据中心算力的不断增长，绿色低碳必将并且已经成为新型数据中心发展的重要基本原则之一。2021年7月，工信部发布《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》，指出在能效水平方面，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下。

地方政府每年都会拿到并分配该省能耗总量和强度的指标。数据中心全年昼夜不停地运转，决定了它们“能耗巨兽”的本色。而作为能耗大户，地方发展改革委要凭能耗指标来决定是否建设。因此，数据中心的PUE既是政府和监管部门管理的抓手，也是IDC各建设者争相“内卷”的重点。

目前，液冷技术是解决数据中心“PUE之问”最佳的技术手段。液冷是数据中心制冷技术不断革新的必然结果，液体导热能力是空气的25倍，同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍，在耗电量方面，液冷系统约比风冷系统节省电量30~50%。

“液冷”并非新事物。中国电子节能技术协会秘书长吕天文介绍称，早在20世纪，这项技术就被尝试用于通信设备的基站上；此后，在消费端的游戏主机上，有一些玩家手动DIY过一些“液冷主机”，主要也是帮助散热。他说，有些极客会在液冷主机上放一些五颜六色的灯带，“还挺好看的”。

但液冷技术的系统发展与规模应用，是在2010年之后。云计算服务形态的突飞猛进，催生了数据中心的大规模部署。加之建设方对数据中心技术的追求、用户对绿色数据中心的追捧，液冷技术发展十分迅速。当前，液冷技术已经从小规模验证走向大规模量产阶段，同时进入标准化阶段。

由此，必将推动液冷服务器行业巨大发展红利的井喷。IDC市场调研显示，全球的服务器市场定制化产品采购量份额已经达到30%以上。据赛迪研究院保守测算，2019年中国液冷数据中心的市场规模为261亿元，乐观估计为351亿元，2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元，行业增速保持在30%以上。

随着渗透率陆续提升，IDC液冷可望快速迎来爆发拐点。

据赛迪研究院调研，2019年液冷IDC主要用在超算等行业，互联网、金融和电信行业业务量在快速增长，预计2025年互联网行业液冷数据中心占比达24.0%，金融行业为25.0%、电信行业23.0%、能源行业10.5%，生物、医疗和政务等行业需求将加快融入通用数据中心新业态。此外，通信行业也在快速布局。毋庸置疑，液冷数据中心将加速替代传统风冷数据中心。据赛迪研究院总结观点，2019年液冷替代比例为20%，往后替代率逐步上升，2025年有望实现25%的技术替换.