文章核心观点 AI数据中心建设浪潮驱动制冷设备需求快速增长,液冷方案因高效节能成为主流,其中冷水机组是制冷系统的核心,而压缩机又是冷水机组的关键部件。磁悬浮离心压缩机凭借大冷量、高能效(较螺杆机节能40%以上)等优势,更适配高功率密度的AI数据中心需求。在海外龙头产能紧张、市场需求旺盛的背景下,国内企业在磁悬浮压缩机核心技术上已实现突破,凭借性价比优势,有望快速实现国产替代[2][3]。 增长驱动:AI数据中心制冷业务增长,冷水机组是制冷核心 - 全球算力投资激增,AI数据中心建设加速:2025年第三季度,四大云厂商资本开支总计约945.6亿美元,同比增长71.86%。2024年全球AI服务器市场规模达1251亿美元,预计2025年将增长至1587亿美元。算力规模扩大催生大量高功率密度数据中心需求[5]。 - 芯片功耗提升,散热需求质变:英伟达GB300超级芯片峰值功耗高达1400W,传统风冷无法满足散热需求,直接催生液冷解决方案[8]。 - 政策推动能效提升,PUE要求严苛:中国要求到2025年底,新建大型、超大型数据中心PUE需降至1.25以下,国家枢纽节点需低于1.2。降低制冷等辅助设备能耗是达成目标的关键[9]。 - 制冷系统是能耗核心,冷水机组地位关键:制冷设备功耗占数据中心总能耗的近40%,而冷水机组能耗又占制冷设备的60-85%,因此提升冷水机组效率对管控PUE至关重要[12]。 - 液冷方案优势显著,成为未来核心:相较于风冷,液冷散热能力更强(导热效率提升千倍)、部署密度更高、节能减排效果更好,可将PUE从风冷的1.4以上降至1.1-1.2[13][14]。 - 冷水机组是液冷系统一次侧循环核心设备:负责将系统热量最终散发至室外环境,是冷量的提供方[16]。 技术路径:压缩机是冷水机组核心零部件,磁浮离心压缩机逐步国产替代 - 压缩机是冷水机组成本与能耗核心:压缩机成本占冷水机组总成本50%以上,其功耗占整个制冷机组功耗的72%左右[20]。 - 不同制冷场景匹配不同压缩机类型:传统机房风冷制冷(单机柜功率小于8kW)主要采用技术成熟的螺杆压缩机;AI数据中心设备液冷制冷(单机柜功率超50kW)则需要制冷量和效率更高的离心压缩机[25]。 - 磁悬浮离心压缩机能效优势突出:磁悬浮技术解决了转子摩擦和机械润滑问题。测算显示,在1000kW负载的数据中心应用场景下,磁悬浮压缩机较螺杆压缩机年用电节约比例可达40%,年电费节约额近1万美元[43][46][48]。 - 磁悬浮压缩机更适配AI数据中心高功率需求:单机制冷量可达500RT(约1750kW制冷功率),支持500kW+单机柜功率冷却[46]。 - 螺杆压缩机市场格局集中:国内市场行业前五名品牌份额合计高达86.5%,技术成熟,市场稳定[35]。 - 离心压缩机原理更适配大流量:通过“离心增压”原理,可轻松突破“万RT级冷量”,在大流量高功率工况下能耗表现更优[38]。 市场空间与国产替代机遇 - 磁悬浮冷水机组市场快速增长:假设全部新增AI数据中心采用磁悬浮压缩机,测算得到2026年全球磁悬浮冷水机组市场规模约288.3亿元人民币,同比增长70.4%[3][58]。 - 海外龙头产能紧张,释放市场空间:海外磁悬浮压缩机龙头丹佛斯(Danfoss)在中国业务高速增长,其嘉兴工厂已满产运行,当前排产饱满,为国产企业带来增量订单机会[49][50]。 - 国内企业实现核心技术突破:在磁悬浮轴承、高速永磁电机等核心部件上,以南京磁谷科技为代表的国内厂商已完成国产自研自产[50][51]。 - 国内外产品性能接近:对比制冷量约1600kW的机型,国内厂商汉钟精机、磁谷科技的产品在COP(制冷性能系数)和IPLV(综合部分负荷性能系数)上已与海外龙头丹佛斯产品相近[51][52]。 - 国产品牌具备高性价比优势:进口压缩机品牌价格较国产品牌高约30~40%,国产品牌整机系统价格约为海外厂商的60-70%,具备明显性价比优势[53]。 - 国产替代路径清晰:国内厂商技术已基本追平,后续需经历市场验证以建立信誉,凭借性价比和本土化服务优势,有望逐步实现国产替代[3][52]。
中金 | AI寻机系列04:AIDC冷水机组升级,磁悬浮压缩机逐步国产替代
中金点睛·2025-12-18 07:54