$英维克(SZ002837)$  液冷数据中心的原理与空调非常类似,都是利用比热容较大的液体将设备运转产生的热量转移到室外,根据设备与液体不同的接触方式可以分为冷板式、喷淋式、浸没式等,使用的液体也包含矿物油、氟化液等种类。


在建设过程当中,液冷数据中心的建设与维护成本普遍较风冷数据中心更高。田文靖表示,液冷数据中心需要更精细的管理。冷却系统管理不善可能会导致冷却液腐蚀、沉积、微生物生长,最终使数据中心冷却效率下降,甚至可能出现宕机、损坏设备的结果。因此,液冷数据中心的维护成本也较风冷数据中心更高。


但这些都无法掩盖液冷数据中心最大的优势——节能。相比以空气介质,冷却液的导热系数是空气的 6 倍,热容是空气的 1000 倍,因此,液冷可以让冷却液的传热次数更少,容量衰减更小,冷却效率更高。


液体冷却的传热比空气冷却的传热系数高数百倍,所需的实施空间也更小。数据中心 50%-80% 的散热都可以通过液体转移到外部冷却塔,减少冷却塔的使用,最终降低 PUE。


PUE 指全年数据中心总能耗与 IT 设备能耗的比值,越接近 1,意味着数据中心用于散热的能源消耗越小,数据中心就越省电。风冷数据中心平均 PUE 约为 1.3,液冷数据中心 PUE 往往更低。


田文靖透露,阿里云数据中心去年进行测试的浸没式液冷系统,最够达到年均 PUE1.09;京东云数据中心在 2021 年换用冷板液冷后,PUE 从 1.3 降低到了 1.1,反映在电量上,一个 14kW 的机柜一年可以节省 31000 多度电,产生的经济效益和环境效益足以抵消液冷中心的额外建设与维护成本。


新环境、新挑战、新机遇


液冷相对于风冷数据中心有着无法替代的优势,其间包含的商业价值不容忽视。


市场分析机构预计,到 2026 年,液冷数据中心市场的初始估值从 2018 年的 14.3 亿美元增至 1205 亿美元,年化复合增长率达 30.45%。


对于数据中心需求更高的通信行业也将液冷的普及化提上了日程。在技术上,不少厂商都在数年前开始提前布局液冷技术,中科曙光、华为、阿里、联想、浪潮等国内企业对液冷技术均有储备,近年来更是不断加大在液冷技术研发方面的投入。


三大通信运营商也积极拥抱液冷。


2023 年 6 月,移动、联通、电信三大运营商联合发布《电信运营商液冷技术白皮书》,宣布将从今年起开展技术验证,验证液冷技术性能,降低 PUE,储备规划、建设与维护等技术能力,最终在 2025 年开展规模应用。


相对于海外企业,我国自研液冷技术并不落后,而在应用层面则拥有更多商业实践案例,总体竞争力上已经处于领先地位。


但作为新兴市场,液冷行业也存在着缺乏统一标准、产品仍在迭代的问题。


与有着完善行业标准的风冷设备不同,由于液冷方案中机柜与服务器深度耦合,根据不同的液冷方案和中下游供应商,服务器与机柜相结合的方式、接头尺寸、冷却液规格等零部件和设备也各有不同,互不兼容,严重干扰了行业的发展。


行业头部科技企业也意识到了这个问题,2021 年 4 月,中国信通院牵头,阿里巴巴、百度、腾讯、美团、京东、中国电信中国移动、3M 等企业共同发布了 5 项数据中心液冷行业标准;中科曙光、英特尔等方案提供商也提出了各自的液冷数据中心建设标准。


总体来看,处于市场竞争早期阶段的液冷行业依然缺乏统一标准

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