在“双碳”目标收紧与AI算力功耗飙升的双重驱动下,数据中心冷却领域正迎来剧烈的技术迭代与市场重构。作为制冷系统的核心组成,机房空调当前形成了“精密空调主导存量、液冷技术抢占增量”的博弈格局。当AI集群、高性能计算(HPC)等场景对散热密度的要求突破风冷极限,液冷技术正加速改写行业规则,推动数据中心迈入“液冷时代”的全新赛道。

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一、精密机房空调:存量市场的绝对主力,智能化突围求生存

在液冷技术热度攀升的当下,一个不可忽视的事实是:当前机房制冷市场中,以空气为介质的精密空调仍占据超80%的份额,是绝对的存量主导者。截至2025年初,全国数据中心机架总量已突破800万架,其中绝大多数为中低密度机柜——在这类场景中,精密空调凭借技术成熟、维护简便、初始投入低的核心优势,仍是企业的首选方案。

市场数据印证了这一趋势:据MIR DATABANK最新统计,2024年中国数据中心精密空调市场规模已超50亿元,同比增速达29%。从短期来看(未来3-5年),随着新建数据中心规模持续扩张,精密空调的市场体量仍将保持增长;但从长期维度(5-10年后),液冷技术的成熟与普及将逐步挤压其市场空间,行业洗牌已成必然。

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倒逼精密空调技术升级的核心压力,来自日益严苛的能效政策红线。以上海为例,已明确要求2025年新建智算中心液冷机柜占比超50%,存量数据中心PUE需改造至1.4以下;国家发改委更是划定硬性标准:2025年底前,新建及改扩建大型、超大型数据中心PUE需降至1.25以内,国家枢纽节点项目PUE不得高于1.2。而当前传统精密空调的PUE普遍在1.4-1.65之间,与政策要求存在显著差距,智能化升级成为破局关键。

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注:PUE(Power Usage Effectiveness)即数据中心电能利用效率,指总能耗与IT设备能耗的比值,数值越接近1,代表能源效率越高。

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头部企业的智能化升级实践

  • 维谛技术:推出“AI+综合节能改造”方案,通过硬件气流优化、强化自然冷利用,搭配AI智能调控系统——实时分析运行数据、动态调整设备状态并持续优化策略,可将数据中心PUE从1.8降至1.3以下,实现显著节能降碳。
  • 英维克:针对中小型精密机房推出iPower系列精密空调,搭载专属AI节能算法,实时监测温湿度、设备负载等核心数据,动态调节压缩机频率与风量。在某互联网企业边缘机房的实测中,该产品将PUE从1.8降至1.3,年节省电费超30万元,全年平均节能率达15%。
  • 施耐德电气:研发SmartCool末端空调节能解决方案,融合AI机器学习技术,让空调末端可根据IT负载实时需求动态输出制冷量,大幅提升制冷能效。大连银行应用该方案后,末端空调节电31%,且改造过程无需中断业务,兼顾能效与运营稳定性。

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二、液冷技术的主流选择:冷板式液冷领跑,成未来核心赛道

人工智能浪潮的席卷,让液冷数据中心迎来爆发式增长。英伟达创始人黄仁勋明确表态,液冷技术将成为AI算力的下一个趋势性领域;三大电信运营商联合发布的《电信运营商液冷技术白皮书》更给出清晰路线图:2023年完成技术验证,2024年新建项目10%规模测试,2025年及以后实现规模化应用,50%以上项目采用液冷技术。

液冷技术主要分为浸入式、冷板式等路线。其中,浸入式液冷需对IT设备进行深度定制改造,机房基础设施改造幅度大、技术难度高;而冷板式液冷对服务器改造幅度小、安全性更高,是目前应用最早、普及率最高、市场成熟度最强的液冷方案,已广泛应用于数据中心、高性能计算等领域,占据当前液冷市场的主导地位——IBM的SuperMUC超算中心就是冷板式液冷技术的典型应用案例。

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冷板式液冷之所以能成为未来挤压精密空调市场的核心力量,核心源于三大核心优势:

  1. 适配AI高算力散热需求:随着AI芯片性能提升,其TDP(热设计功耗)持续增加,散热要求已逼近风冷上限。液冷技术可精准匹配高密散热需求,为AI算力进一步提升提供支撑。
  2. 轻松满足PUE政策红线:数据显示,液冷技术(以冷板式为主)基本可实现PUE<1.2,远超风冷、冷冻水技术(最低PUE≥1.2)及自然冷技术(PUE=1.2已近上限),完美契合政策对能效的严苛要求。
  3. 长期TCO更具经济性:从总拥有成本来看,冷板式液冷每IT kW投资成本更优——虽暖通系统投资增加,但电气、装修、土建费用相应减少;同时,液冷数据中心获取外电、能评资源的难度和成本低于风冷,且运营阶段电费更低,长期经济性显著。

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三、多方竞逐液冷赛道,头部厂商各展所长

液冷赛道的巨大潜力,吸引了温控厂商、服务器厂商、互联网企业等多方玩家入局,形成多元化竞争格局。其中,海悟科技、曙光数创等企业凭借先发优势,已构建起核心竞争力,成为行业标杆。

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核心厂商液冷布局与优势

  • 海悟科技:作为工信部认证的“制造业单项冠军企业”,海悟专注数据中心等高密度场景温控需求,提供全链条液冷解决方案,产品线覆盖液冷微模块、液冷CDU(冷却分配单元)、液冷主机等核心设备,可实现单柜或整机房定制化散热。其液冷技术通过直接接触发热部件制冷,散热效率远超传统风冷,适用于超算、智算、云计算等严苛场景,能有效优化PUE。同时,海悟依托建筑工程设计甲级资质研究院、300人研发团队及2万㎡测试实验室,提供从咨询、设计到运维的全生命周期服务,保障系统稳定运行。其机房温控节能产品、机柜温控节能产品更是业绩增长的核心引擎,服务覆盖通信、数据中心、储能、清洁能源等多个产业群。
  • 曙光数创:中科曙光控股子公司,2011年底率先提出液冷技术路线并启动研发,2015年推出国内首款量产冷板式液冷解决方案,2019年实现全球首个全浸式液体相变冷却技术落地,技术积淀深厚。核心产品包括浸没相变液冷数据中心基础设施(C8000系列)、冷板液冷数据中心基础设施(C7000系列)及模块化数据中心产品。据中国电子技术标准化研究院数据,2023年曙光数创在液冷基础设施市场份额高达61.3%,连续3年蝉联行业榜首。2024年,公司实现营业收入5亿元,其中冷板液冷产品收入2亿元,同比增长12%;浸没液冷产品收入1亿元,同比下降74%——主要因“东数西算”等国家级先进计算数据中心集中建设周期结束,新一轮项目尚未完工确认收入。

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结语:智能化高效散热,把握市场机遇的核心关键

数据中心冷却市场的兴起,本质是AI算力需求升级与“双碳”目标驱动的必然结果。当前阶段,精密空调凭借成熟度与成本优势,仍将在中低密度机柜场景中占据主导地位,而智能化升级是其应对能效压力、巩固存量市场的核心路径。

但从长远来看,面对AI芯片高功耗与严苛的能效政策,液冷技术凭借超高密度散热能力、低PUE潜力与更优的长期经济性,必将成为数据中心温控的未来方向。随着市场格局的持续重塑,以曙光数创为代表的液冷领先者,以及英维克、海悟科技等加速布局的厂商,将持续推动技术迭代与场景落地。未来,融合智能化技术的高效散热方案,无论是精密空调的升级优化,还是液冷技术的创新突破,都将是企业把握数据中心冷却市场机遇的核心竞争力。