Workflow
AI电力系列报告(二):AIDC温控稳步发展
东方证券·2025-05-08 10:43

报告行业投资评级 - 看好(维持) [2] 报告的核心观点 - 数据中心运行会产生热量,需安装冷却系统,超半数电子元器件故障由高温引起,高温还会加速机件材料等老化,人工智能发展使芯片算力和功耗提升,给服务器散热带来挑战 [5][14][16] - 液冷技术路线多样,包括间接冷却的冷板式(分单相和两相)和直接冷却的浸没式、喷淋式,浸没式液冷未来前景广阔,液冷产业链上游生产基础零部件,中游掌握核心价值点并提供解决方案,下游是需求方,决定应用形态,看好液冷产业链公司及数据中心电力配套企业 [7] 根据相关目录分别进行总结 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 - 数据中心需冷却系统将热量排到外部大气,冷却系统与发热部件热交换并输送热量 [12] - 高温限制元器件效能,冷却系统可控制设备温度,减少安全事故 [14] - 人工智能发展使芯片算力和功耗提升,如英伟达GB200功耗达2700W,给服务器散热带来挑战 [16] - 机架功率攀升,风冷技术在机架密度超20kW时有效性丧失,液冷技术是未来趋势 [19][21] - 数据中心能耗提高,PUE值越低电能利用越有效,全球数据中心年均PUE从2007年的2.5降至2023年的1.58,液冷技术可推动PUE进一步下降 [22][25] - 液冷技术以液体为冷却介质,具有高散热、低能耗、低噪音优势,未来或逐步成熟 [27][30][36] - 国内液冷企业发展快、技术领先,政策支持液冷技术,智算中心遍布全国,液冷需求大,下游客户行业广泛,液冷服务器市场规模有望从2022年73亿元升至2027年430亿元 [38][41][48] - 全球液冷市场稳步发展,液冷占比从2021年的8%有望提升至2028年的33%,互联网与通信、金融是主要客户群体,市场份额从2021年的27.9亿美元升至2027年的118.4亿美元 [51][53] 技术路线:冷板式技术成熟度较高,浸没式展现潜力 - 液冷架构包括热捕获、热交换和冷源,技术路线分间接冷却的冷板式(分单相和两相)和直接冷却的浸没式、喷淋式,冷板式目前占比65%,浸没式占比34%,未来潜力大 [56][58][59] - 冷板式液冷前期部署和后期运维易维护、设备兼容性高,但成本高;浸没式液冷散热性能好、可靠性和能效高,但可维护性差、安装难度高;喷淋式液冷易安装、成本低、空间利用率高,但设备兼容性差 [61] - 冷板式液冷通过液冷板间接传递热量,冷却液分单相和两相,单相用纯水液和配方液,两相用碳氟化合物 [63] - 浸没式液冷发热部件直接浸没冷却液,分单相和相变,单相靠显热传热,相变靠潜热传热 [66][67][68] - 喷淋式液冷冷却液喷洒至发热器件实现精准冷却 [70] 产业链现状:产业链角色划分清晰,行业生态逐步形成 - 液冷产业链分上游零部件、中游基础设备与解决方案、下游需求应用 [74] - 上游涉及冷却液、接头等零部件,数据中心发展使液冷系统赛道关注度提升 [75][78][81] - 中游打造冷却塔、CDU和液冷机组,CDU分机架式和机柜式,适用于不同规模数据中心,中游企业可整合设备并提供解决方案 [82][83][87] - 下游数据价值提升使液冷需求增长,数据中心全球化投资或带动液冷投资规模扩大 [90][93] 液冷潜在发展:机架峰值不断提升,新技术初步呈现 - 英伟达芯片机架峰值逐年上升,2026 - 2027年最高或达819kW,液冷技术需迭代升级,未来混合液冷等新技术有望应用 [94] - 被动两相式冷板液冷无需机械泵或外部电源,靠重力运转,目前多应用于航天领域,未来或有应用前景 [100] - 混合液冷结合冷板式和浸没式,有单相浸没+两相冷板和单相浸没+单相冷板两条路线,前者处于开发概念阶段,后者已小规模落地 [102][103] 投资建议 - 看好液冷产业链公司受益于AIDC发展,建议关注英维克、高澜股份等 [7][113] - 数据中心电力配套企业有望获冷却模块合作机遇,建议关注麦格米特、中恒电气等 [7][113]