AIGC时代开启 散热需求暴涨下我国液冷行业或将迎来高速增长期

1、液冷概述

根据观研报告网发布的《中国液冷行业发展趋势分析与未来投资研究报告（2024-2031年）》显示，液冷是以液体工质为传热介质，带走设备热量的散热方式。液冷散热系统通常由至少两个相互隔离的循环回路组成，其中供给设备的内循环也称作二次侧，将热量传递给外界环境的循环也叫一次侧，两个循环通过 CDU 内置的板换进行隔离和交换热量。

单相冷板式液冷和单相浸没式液冷为主要形式。流体工质吸收热量的方式有两种：一种是通过流体温度升高而吸收热量，此时流体形态始终保持液态，也称作单相液冷；另一种是由液态转变为气态通过汽化潜热转移热量，此时流体的形态发生了变化，也称作相变液冷（又称“双相液冷”或“两相液冷”）。根据冷却液与发热源的接触方式，液冷技术可以分为非接触式液冷和接触式液冷两大类。非接触式液冷可分为单相冷板式液冷和相变冷板式液冷，目前主要以单相冷板式液冷（下文提及冷板式液冷均为单相冷板式液冷）为主，相变冷板式液冷尚不成熟；接触式液冷的液体与发热源直接接触，包括单相浸没式液冷、相变浸没式液冷和喷淋式液冷三种。

在产业链方面，液冷行业上游主要为快速接头（QDC）、CDU/CDM、电磁阀、浸没腔体、分级液器、冷却液、软管、环路工艺冷媒供回歧管等零部件及液冷设备；中游主要为液冷服务器和、液冷交换机、芯片、液冷集成设施、模块与机柜等；下游主要为算力、第三方IDC服务商以及电信信息、互联网、政府、金融、交通和能源等行业。

液冷行业产业链图解

资料来源：观研天下整理

2、AIGC 时代，液冷行业发展迎来风口

2022年，生成式AI大模型ChatGPT横空出世，掀起新的AI浪潮。随着AI语言大模型不断迭代，模型数据量和参数规模呈现指数级增长，算力需求不断提升。以GPT模型为例，GPT-3模型参数约为1746亿个，训练一次需要的总算力约为 3640 PF-days。而AI的高速发展带来大量算力和数据中心机柜需求，拉动算力基础设施建设。我国AI算力规模维持高增长。根据数据，2019-2022年，我国智能算力规模由30EFLOPS左右增长至268.0EFLOPS。

数据来源：观研天下整理

同时，服务器设备作为提供算力资源的主要载体，IDC（数据中心）则为集中放置的 ICT设备（服务器设备、网络设备、存储设备）提供运行环境的场所（数据中心=IT+电力+制冷）。而AIGC持续火热引发数据量和计算量快速增长，或将持续带动IDC建设和机架数量的增长。根据数据显示，2022年，我国在用数据中心机架数量达到650万架，2018-2022年CAGR超过30%

数据来源：观研天下整理

数据中心机架规模持续扩大，带动机柜功率持续上升，对散热技术要求不断增加。从现有的散热技术来看，主要分为两种：液冷散热、传统风冷散热，其中液冷散热相比传统风冷散热效果更佳。传统风冷技术以空气为介质进行散热，通过送入低温空气、经与电子器件进行热交换后，将热量带走，但也存在密度低、散热能力差、易形成局部热点、机械能耗大等缺陷。而液冷方式以液体为介质进行散热，能吸收大量热量且不会显著升高温度，比空气冷却方式散热效率更高，也更加节能。

数据中心制冷方式对比

资料来源：观研天下整理

3、液冷行业或将迎来高速增长期

随着AIGC时代到来，数据中心功耗持续上升带动服务器及整机柜功耗上升，液冷散热有望成为首选，液冷行业或将迎来高速增长期。根据数据显示，2022年，我国液冷数据中心市场规模已达68.2亿元，年均增速保持25%，2023 年上半年市场规模已达50.2亿元，正进入快速发展关键期。

数据来源：观研天下整理

而在服务器方面，液冷行业发展进入快车道，液冷服务器市场规模也高速增长。根据数据显示，2022年，我国服务器市场规模为273.4亿美元，同比增长9.1%；液冷服务器市场规模为10.1亿美元，同比增长189.9%，液冷服务器渗透率约为 3.7%；2023年上半年中国液冷服务器市场规模达到6.6亿美元，同比增长 283.3%，预计全年将达到15.1亿美元，2022-2027年复合增长率将达54.7%，则2027年市场规模将达到89亿美元。

数据来源：观研天下整理（WYD）