摘掉數據中心“鋼廠”高帽，液冷技術進入規模化，溫控需求只增不減
“不冒煙的鋼廠”，數據中心創造價值的同時面臨能耗挑戰
當前，伴隨千行百業的數字化轉型，由服務器、存儲、網絡等組成的數據中心，作為支撐數字化轉型的基礎，迎來高速發展。據2022年IDC發布的《IDC FutureScape：全球未來數字化基礎架構的發展趨勢報告》，預計到2025年，全球數據中心IT基礎架構市場規模將達到2000億美元。
伴隨著數據中心市場的高速發展，數據中心也面臨能耗等方面的挑戰。數據中心像一個個不冒煙的鋼廠，創造經濟價值的同時也帶來高能耗。在碳達峰、碳中和目標下，開發高效節能技術、構建綠色數據中心，將是未來發展的新方向。按照綠色數據中心采購相關規定，2023年6月起數據中心電能比（PUE）不高于1.4，2025年不高于1.3。隨著PUE的要求日益嚴苛，企業對服務器、存儲、網絡等IT設備的能效越來越重視，更快、更節能成為企業對數據基礎設施的共性需求。
數據中心的電能消耗主要由IT設備（45%）、制冷設備（43%）、供配電系統（10%）、照明等（2%）構成。其中，性能與功耗比（IOPS/瓦特）是衡量存儲產品節能減排的重要指標。例如，如果一臺存儲產品的IOPS可達30萬，該產品整機功耗1000瓦特，則認為該產品的性能功耗為300 IOPS/瓦特。
液冷技術是下一代服務器發展的關鍵
目前液冷技術主要包括兩種：冷板式和浸沒式。這兩種技術如果用形象來理解的話，相當于在天氣炎熱的情況下，冷板式等于鋪了一個涼席，即在很熱的CPU上鋪了一層冷板，通過這層冷板把熱散出去；浸沒式液冷相當于是泡澡，把所有的部件泡在液體當中，讓溫度可以降低。
這兩種技術是平行的方案，不存在哪種技術占優，哪種是主流。具體是采用冷板或是浸沒式液冷技術，需要根據客戶平衡其對PUE和成本需求之后，做出決策。“譬如，當客戶的需求是，效果比風冷強，PUE控制在1.2以內，而且能滿足國家的要求，那么，目前冷板的TCO是最合適的；而當客戶需要1.05以下的PUE，冷板就解決不了，這就需要采用浸沒式液冷。”英特爾市場營銷集團副總裁、中國區數據中心銷售總經理兼中國區運營商銷售總經理莊秉翰表示。
在實際應用方面，液冷技術首先被互聯網產業大量應用，阿里采用的是浸沒式液冷方案，京東是基于冷板的技術。運營商因為管理的數據中心較大，對冷板式的采用比例也很高。除此之外，金融行業也開始采用。整體來看，國內幾個服務器使用的頭部行業，如互聯網、運營商、金融行業等，對液冷都已經跳過了POC階段，進入到了規模化采用的狀態。
總之，無論是冷板式還是液冷式，在未來的可持續發展當中，都是很重要的技術。“對于未來的大趨勢，很大程度上可能還是液冷，只是不同客戶采納和應用的節奏不同。”寧暢總裁秦曉寧認為。
溫控設備市場將穩步增長
除此之外，伴隨著大數據、云計算、信息化的發展，數據中心、5G基站應用場景的溫控設備需求也較為旺盛，未來我國溫控設備市場規模將穩步增長。
溫控設備對于保障電池、服務器、手機芯片等原器件正常穩定運行，以及工業、醫療、激光等場所環境的穩定性都具有重要的意義。溫控設備產品主要可以分為工業溫控設備、精密溫控設備（電子散熱器件）以及其他溫控設備等，其中工業溫控設備和精密溫控設備市場占比較大。
精密溫控設備起源于通信行業，而在信息化、數據化的浪潮下，互聯網、軌道交通、金融等行業的海量數據處理需求漸次出現。
工業級別溫控對于環境和定制化程度最高，需滿足溫度、濕度、潔凈度等多方面要求，因此該場景以傳統的風冷/水冷為主。
機房類主要滿足降溫和節能需求，其溫控技術是由風冷逐步向間接蒸發冷過渡。
隨著動力電池和儲能電池功率的不斷提升，電池熱管理中首要需考慮安全性及降溫效果，因此該場景控溫技術是由風冷由液冷逐步過渡。
電子芯片級別散熱空間有限，零部件體積較小，對于技術和工藝的水平要求相對較高，主要為電子芯片散熱工藝級別。
溫控設備產業鏈上游主要為核心零部件，包括壓縮機、風機、水蒸發器等，上游廠商較為零散。中游主要為溫控系統供應商，可分為風冷系統與水冷系統。下游主要聚焦于運營商、互聯網、云計算、金融等行業。
常見的溫控方案主要為氣冷（小功率、小項目）與液冷（大功率、大項目）兩種，后者由于液體高冷卻均勻性、高比熱容、和高導熱系數，從而更適用于大型集裝箱集群儲能系統，但系統復雜、技術要求高，具備更高的進入壁壘。
溫控行業下游應用場景眾多，近年來伴隨傳統工業溫控、儲能溫控、新能源車熱管理、IDC機房溫控等下游市場穩步增長，帶動溫控行業需求保持較快增長。
溫控設備市場格局
經歷國產替代，機房空調市場格局趨于穩定。在機房空調領域，Liebert（艾默生）、Schneider（施耐德）、Dantherm（丹騰）等國際企業憑借品牌優勢、技術優勢及市場渠道把控的先發優勢占據了行業早期市場，大規模制造成本管控能力和采購議價能力較強，在通用產品特別是價格敏感度高的產品競爭上有一定優勢。
國內企業市場份額在過去幾年不斷提升。據ICTresearch數據，國內機房溫控設備市場前10廠商中，中國企業的數量和市場占比分別從2016年4家/33.7%上升到2020年的7家/54.1%，國產替代快速進行。
國內各應用場景溫控設備主要參與廠商有英維克，申菱環境、同飛股份，高瀾股份、華為、格力、美的、佳力圖等。
從溫控技術發展趨勢來看，液冷作為中長期技術方案，市場滲透率或將逐步提升，GGII預測2025年液冷市場占比將達到45%左右。目前寧德時代正在推廣戶外液冷電柜，其優勢主要是靠近熱源、溫度均勻、能耗低，同時也比風冷更適合戶外的環境；同時陽光電源、比亞迪等廠商也正在積極推出液冷電柜產品，用于戶外儲能系統，戶外液冷電柜可廣泛應用于光伏儲能、風電儲能、電網儲能、商業儲能等多種儲能場景，未來我國溫控設備液冷技術路徑產品的滲透率有望持續提升。
