通信行业数字经济“算力网络”系列7：温控液冷，AIGC按下加速键-20230411-招商证券-47页_3mb

温控液冷，AIGC按下加速键

核心内容概述

随着AIGC（人工智能生成内容）产品商业化落地，数据中心算力需求显著提升，服务器功耗大幅增加，促使液冷温控方案成为高效散热的首选。液冷技术主要包括冷板式、浸没式和喷淋式三种类型，其中冷板式技术成熟、改造成本低，而浸没式与喷淋式冷却效果更佳但成本较高。未来，随着AI服务器功率密度的提升，液冷技术将逐步替代传统风冷方案，成为数据中心散热的核心解决方案。

主要观点

• 算力需求与温控方案的关联：随着大模型等AIGC产品的发展，AI服务器的功耗显著增加，单机柜功率密度可达20-50kW，远超风冷系统所能支持的8-10kW。液冷方案在散热能力与经济性方面具有明显优势。

• 液冷技术分类与优劣势：

  • 冷板式液冷：技术成熟、改造成本低，适用于现有服务器，可操作性强。
  • 浸没式液冷：冷却效率高、噪音低、节能，但改造成本高，应用较少。
  • 喷淋式液冷：适用于高功率密度设备，但存在冷却液飘逸等维护问题。

• 市场趋势与增长潜力：预计国内互联网厂商推出的大模型将带来近百亿元的液冷解决方案市场增量空间，其中冷板式液冷增量约34.41亿元，浸没式液冷增量约58.99亿元。冷板式液冷在15kW以上机柜中TCO优势明显，浸没式液冷在30kW以上机柜中开始显现优势。

• 行业竞争格局：国内IDC温控市场中，风冷仍占主导地位，但液冷市场增长迅速。英维克、申菱环境、高澜股份、同飞股份、佳力图、依米康等企业已在液冷领域有所布局，具备一定的技术储备和市场拓展能力。

• TCO分析：液冷方案在CAPEX和OPEX方面均优于传统风冷方案，尤其在高功率密度场景下，其综合成本优势显著。

关键信息

• 数据中心功率密度提升：2021年国内数据中心单机柜平均功率密度中，8-12kW占比15%，12-20kW占比10%，高功率密度机柜占比迅速增加。

• 液冷技术对比：

  • 冷板式液冷：改造成本低、技术成熟、安装便捷，PUE值为1.17-1.30。
  • 浸没式液冷：冷却效率高、节能效果好，PUE值为1.05-1.08，但改造成本高。
  • 喷淋式液冷：冷却效果好，但存在冷却液飘逸问题。

• 液冷市场空间测算：

  • 假设国内10家互联网厂商推出AIGC模型，预计带来93.4亿元的液冷解决方案增量市场。
  • 冷板式液冷增量空间为34.41亿元，浸没式液冷为58.99亿元。

• 主要标的公司梳理：

  • 英维克：提供冷板式、单相浸没式、相变浸没式液冷解决方案，客户包括中国移动、腾讯、阿里巴巴等。
  • 申菱环境：提供冷板式、单相/相变浸没式液冷产品，客户涵盖华为、腾讯、百度等。
  • 高澜股份：提供冷板式、浸没式液冷产品，客户包括服务器厂商、互联网企业等。
  • 同飞股份：专注冷板式液冷解决方案，客户包括互联网公司、IDC建设方等。
  • 佳力图：在开发冷板式、浸没式液冷产品，客户包括阿里巴巴、宝信软件等。
  • 依米康：提供浸没式液冷产品，客户包括中国移动、中国联通等。

风险提示

• 算力投资不及预期
• 产业竞争加剧
• 地缘政治风险

投资建议

维持对通信行业的“推荐”投资评级，重点关注TMT及中小盘/通信领域内的温控解决方案提供商。

市场规模与增长

• 2021年中国IDC市场规模达3012.7亿元，同比增长34.6%，预计2024年将达6122.5亿元。
• 2021年我国机房专用空调市场规模达50.09亿元，同比增长14.9%，其中风冷、冷冻水及其他技术形式占比分别为56.8%、30.81%、12.39%。

行业发展趋势

• 随着AI服务器功率密度提升，液冷技术成为数据中心散热的主流选择。
• 企业数字化转型加速，数据中心建设需求增加，带动液冷市场持续增长。
• 国内厂商在液冷技术领域积累深厚，已实现商业化应用，有望在全球市场中占据一席之地。

总结

随着AIGC技术的发展，数据中心对算力的需求显著增加，服务器功耗也随之上升。液冷温控方案因其高效、节能、经济性优势，正成为高功率密度数据中心的核心散热技术。冷板式液冷技术因成熟度高、成本低，成为当前主流；而浸没式液冷技术虽效率更高，但因成本较高，应用仍处于早期阶段。国内液冷市场持续扩容，国产品牌市场份额不断提升，英维克、申菱环境、高澜股份等企业在液冷解决方案领域均有布局，未来发展前景广阔。