液冷服務(wù)器,是指通過液體冷卻介質(zhì)(如氟化液、礦物油)直接或間接接觸服務(wù)器發(fā)熱部件,實(shí)現(xiàn)高效散熱的服務(wù)器系統(tǒng)。
其核心價(jià)值在于突破傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)對(duì)功率密度的限制,將單機(jī)柜功率密度從風(fēng)冷的15-20kW提升至50kW以上,同時(shí)將PUE(電能利用效率)從1.5+降至1.2以下。
報(bào)告顯示,2023年全球液冷服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)56.8億美元,預(yù)計(jì)2028年將突破200億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)28.7%。中國(guó)作為全球數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)最快的市場(chǎng),液冷技術(shù)滲透率正以每年超過50%的速度提升。
一、行業(yè)概況與政策環(huán)境
液冷技術(shù)作為數(shù)據(jù)中心散熱領(lǐng)域的革命性突破,正在全球范圍內(nèi)加速替代傳統(tǒng)風(fēng)冷方案。根據(jù)工信部最新數(shù)據(jù),2023年中國(guó)數(shù)據(jù)中心總能耗已突破2000億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量比重達(dá)2.7%,節(jié)能降耗壓力倒逼散熱技術(shù)升級(jí)。
國(guó)家發(fā)改委等四部門聯(lián)合印發(fā)的《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》明確提出,到2025年新建大型數(shù)據(jù)中心PUE需降至1.3以下,為液冷技術(shù)創(chuàng)造了政策窗口期。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國(guó)液冷服務(wù)器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,2023年中國(guó)液冷服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到86.3億元人民幣,同比增長(zhǎng)112.4%,遠(yuǎn)高于全球平均增速。
這一爆發(fā)式增長(zhǎng)背后是三大驅(qū)動(dòng)因素:東數(shù)西算工程帶動(dòng)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)、AI算力需求激增導(dǎo)致芯片熱密度提升、以及雙碳目標(biāo)下能耗監(jiān)管趨嚴(yán)。
特別是大模型訓(xùn)練需求的激增,使得單機(jī)柜功率密度從傳統(tǒng)的5-10kW猛增至30kW以上,傳統(tǒng)風(fēng)冷方案已難以滿足散熱需求。
從技術(shù)路線看,冷板式液冷因改造成本較低、兼容性較好,目前占據(jù)78%的市場(chǎng)份額;而浸沒式液冷雖然散熱效率更高(可降低PUE至1.05以下),但由于基礎(chǔ)設(shè)施改造難度大,目前主要應(yīng)用于超算中心和智算中心等特定場(chǎng)景。
值得注意的是,2024年三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)布的集采公告中,液冷服務(wù)器占比已提升至35%,預(yù)示著行業(yè)正從試點(diǎn)示范向規(guī)模商用階段過渡。
二、市場(chǎng)規(guī)模與增長(zhǎng)預(yù)測(cè)
全球液冷服務(wù)器市場(chǎng)正呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司IDC統(tǒng)計(jì),2023年全球出貨量達(dá)42.5萬臺(tái),其中中國(guó)市場(chǎng)貢獻(xiàn)了38%的份額。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)模型顯示,到2028年全球市場(chǎng)規(guī)模將突破200億美元,其中亞太地區(qū)占比將提升至45%,主要得益于中國(guó)、印度等新興市場(chǎng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)熱潮。
中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)曲線更為陡峭。結(jié)合工信部運(yùn)行監(jiān)測(cè)協(xié)調(diào)局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2021-2023年中國(guó)液冷服務(wù)器市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)96.7%,遠(yuǎn)高于同期IT硬件市場(chǎng)12.3%的平均增速。
這種超常規(guī)發(fā)展源于三重疊加效應(yīng):一是東數(shù)西算工程啟動(dòng)首批10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群建設(shè),規(guī)劃?rùn)C(jī)架數(shù)超過500萬架;二是ChatGPT引發(fā)的AI軍備競(jìng)賽帶動(dòng)智算中心投資激增;三是2023年6月全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)成渝國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng),進(jìn)一步推高了高性能計(jì)算需求。
細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景來看,互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)仍是最大買家,占據(jù)2023年采購(gòu)量的52%,主要集中于電商平臺(tái)和視頻網(wǎng)站;金融行業(yè)占比18%,主要用于高頻交易和風(fēng)險(xiǎn)建模;電信行業(yè)占比15%,集中在5G核心網(wǎng)和邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
值得關(guān)注的是,智能制造和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的需求正在快速崛起,2023年同比增長(zhǎng)超過200%,反映出液冷技術(shù)正從互聯(lián)網(wǎng)主導(dǎo)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)散的趨勢(shì)。
從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析,液冷服務(wù)器的溢價(jià)率正在收窄。2020年液冷方案相比風(fēng)冷的成本增量高達(dá)40%,而到2023年這一差距已縮小至15-20%。
隨著規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)和國(guó)產(chǎn)化替代加速,中研普華預(yù)計(jì)到2026年液冷服務(wù)器將實(shí)現(xiàn)成本平價(jià),屆時(shí)滲透率有望突破50%臨界點(diǎn),進(jìn)入主流應(yīng)用階段。
三、產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)格局分析
液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)金字塔結(jié)構(gòu)。上游由冷卻液、CDU(冷量分配單元)、快換接頭等核心部件供應(yīng)商主導(dǎo),其中冷卻液市場(chǎng)被3M、殼牌等國(guó)際化工巨頭壟斷,市場(chǎng)份額超過70%。
中研普華調(diào)研發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)中化集團(tuán)、浙江巨化等企業(yè)正在加速氟化液國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,2023年國(guó)產(chǎn)替代率已提升至28%,預(yù)計(jì)2025年將突破50%。
中游設(shè)備集成環(huán)節(jié)呈現(xiàn)三足鼎立格局。根據(jù)工商注冊(cè)信息統(tǒng)計(jì),華為、浪潮、曙光三家廠商合計(jì)占據(jù)2023年市場(chǎng)份額的64.2%,其中華為憑借端到端解決方案優(yōu)勢(shì),在電信行業(yè)拿下了75%的訂單。
第二梯隊(duì)聯(lián)想、新華三則通過價(jià)格策略在中小企業(yè)市場(chǎng)取得突破。值得關(guān)注的是,寧暢、鯤鵬等新興ODM廠商正在通過定制化服務(wù)切入細(xì)分市場(chǎng),2023年出貨量同比增長(zhǎng)超過300%。
下游應(yīng)用市場(chǎng)呈現(xiàn)明顯的分層特征。超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心主要采用直接采購(gòu)模式,議價(jià)能力強(qiáng),平均毛利率被壓縮至18-22%;而行業(yè)客戶更看重整體解決方案,服務(wù)溢價(jià)可使毛利率提升至30-35%。
中研普華商業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2023年液冷服務(wù)(含設(shè)計(jì)、部署、運(yùn)維)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)硬件價(jià)值的25%,且增速高于設(shè)備銷售,預(yù)示著行業(yè)正從產(chǎn)品導(dǎo)向向服務(wù)導(dǎo)向轉(zhuǎn)型。
區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)格局方面,長(zhǎng)三角和珠三角聚集了62%的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),主要受益于當(dāng)?shù)赝晟频碾娮又圃炫涮左w系。而隨著東數(shù)西算工程推進(jìn),成渝地區(qū)正在形成新的產(chǎn)業(yè)聚集地,2023年相關(guān)企業(yè)注冊(cè)量同比增長(zhǎng)145%,顯示出明顯的政策拉動(dòng)效應(yīng)。
四、技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)態(tài)與專利布局
液冷技術(shù)正處于創(chuàng)新活躍期。根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù),2023年中國(guó)液冷相關(guān)專利申請(qǐng)量達(dá)3287件,同比增長(zhǎng)67%,其中華為以512件領(lǐng)跑,浪潮和曙光分別以387件、295件緊隨其后。
專利分析顯示,近期創(chuàng)新重點(diǎn)集中在三個(gè)方向:相變材料應(yīng)用(可提升30%散熱效率)、智能化溫控系統(tǒng)(節(jié)能15-20%)、以及模塊化設(shè)計(jì)(降低部署成本40%)。
2024年行業(yè)出現(xiàn)若干突破性進(jìn)展。阿里巴巴達(dá)摩院研發(fā)的納米流體冷卻技術(shù),成功將芯片結(jié)溫降低18℃;中科曙光發(fā)布的第三代相變液冷系統(tǒng),單機(jī)柜支持功率密度突破50kW;
華為推出的智能液冷管理系統(tǒng),通過AI算法實(shí)現(xiàn)冷卻能耗動(dòng)態(tài)優(yōu)化,已在中國(guó)聯(lián)通(600050)華南數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)PUE 1.12的行業(yè)新紀(jì)錄。這些創(chuàng)新正在重塑技術(shù)路線圖,使得浸沒式液冷的成本曲線加速下移。
標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建也在加速。2023年11月,中國(guó)信通院牽頭制定的《數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)技術(shù)要求》等3項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施,填補(bǔ)了系統(tǒng)級(jí)測(cè)試評(píng)價(jià)的空白。
與此同時(shí),騰訊、百度等企業(yè)聯(lián)合發(fā)起的開放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,正在推動(dòng)接口協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化,有望解決不同廠商設(shè)備互操作性的痛點(diǎn)。中研普華技術(shù)路線圖預(yù)測(cè),2025-2027年行業(yè)將進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一期,屆時(shí)將引發(fā)新一輪洗牌。
從研發(fā)投入強(qiáng)度看,頭部企業(yè)正持續(xù)加碼。上市公司財(cái)報(bào)顯示,2023年華為研發(fā)投入占比達(dá)22.3%,浪潮信息(000977)為12.7%,均顯著高于行業(yè)平均水平。
這種投入差異正在形成技術(shù)代際差,例如在單相浸沒式液冷領(lǐng)域,領(lǐng)先廠商已實(shí)現(xiàn)第三代產(chǎn)品商用,而跟隨者仍停留在第一代技術(shù)驗(yàn)證階段。
五、投資風(fēng)險(xiǎn)與戰(zhàn)略建議
盡管前景廣闊,但投資者仍需警惕三重風(fēng)險(xiǎn)。首先是技術(shù)路線風(fēng)險(xiǎn),石墨烯散熱等替代技術(shù)可能顛覆現(xiàn)有格局,中科院物理所已在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)定向散熱;其次是產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn),行業(yè)信息顯示2023年全國(guó)液冷相關(guān)產(chǎn)線投資超200億元,可能導(dǎo)致2025年后出現(xiàn)階段性供過于求;第三是政策執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn),部分地方政府對(duì)PUE指標(biāo)的執(zhí)法力度存在不確定性。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院提出差異化投資策略:對(duì)風(fēng)險(xiǎn)投資者,建議關(guān)注材料創(chuàng)新領(lǐng)域,如新型環(huán)保冷卻液研發(fā)企業(yè);對(duì)成長(zhǎng)型投資者,可重點(diǎn)考察具備整機(jī)交付能力的二線廠商,如寧暢、鯤鵬等;
對(duì)穩(wěn)健型投資者,則推薦布局服務(wù)型公司,特別是能提供全生命周期液冷運(yùn)維服務(wù)的企業(yè)。財(cái)務(wù)模型顯示,2024-2026年行業(yè)平均ROE將維持在18-22%區(qū)間,高于IT硬件行業(yè)12%的平均水平。
區(qū)域投資機(jī)會(huì)方面,成渝地區(qū)因享受西部大開發(fā)稅收優(yōu)惠,且人力成本較東部低30%,正成為設(shè)備制造企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)首選。
而粵港澳大灣區(qū)憑借豐富的應(yīng)用場(chǎng)景和金融配套優(yōu)勢(shì),更適合服務(wù)型企業(yè)和創(chuàng)新中心落地。上市公司估值分析表明,當(dāng)前板塊平均PE為35倍,低于云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施板塊的42倍,存在一定的估值修復(fù)空間。
具體到投資時(shí)點(diǎn)選擇,中研普華量化模型提示兩個(gè)關(guān)鍵窗口期:一是2024年四季度,伴隨運(yùn)營(yíng)商新一輪集采啟動(dòng);二是2025年年中,預(yù)計(jì)碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)將引發(fā)新一輪改造潮。投資者可參考這兩個(gè)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行倉(cāng)位調(diào)整。
液冷服務(wù)器行業(yè)正站在規(guī)模商用的臨界點(diǎn)上。從需求側(cè)看,AI算力爆發(fā)與雙碳目標(biāo)形成雙重驅(qū)動(dòng);從供給側(cè)看,技術(shù)進(jìn)步和成本下降正在突破經(jīng)濟(jì)性瓶頸。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國(guó)液冷服務(wù)器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》認(rèn)為,2024-2028年行業(yè)將保持30%以上的復(fù)合增速,最終形成千億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。
這場(chǎng)散熱革命將重構(gòu)數(shù)據(jù)中心競(jìng)爭(zhēng)格局。那些能率先實(shí)現(xiàn)液冷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)化的企業(yè),有望在未來的綠色算力時(shí)代贏得先機(jī)。
對(duì)于投資者而言,當(dāng)前正是布局關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的戰(zhàn)略機(jī)遇期,但需警惕技術(shù)迭代和政策波動(dòng)帶來的階段性風(fēng)險(xiǎn)。最終勝出的將是那些既能把握技術(shù)趨勢(shì),又能深耕細(xì)分市場(chǎng)的專業(yè)化玩家。