通信行业:液冷 顺应低碳数字时代需求的高效冷却技术

类别:行业 机构:东方证券股份有限公司 研究员:张颖/卢日鑫/施静 日期:2023-06-08

  液冷具有比风冷更高的冷却效率,可分为直接液冷(如冷板式液冷)和间接液冷(如浸没式液冷)。由于液体的比热容远高于气体,因此相比于常见的风冷技术,液冷可实现散热效率的极大提升。根据接触方式的不同,液冷可分为两种:(1)冷板式液冷属于间接接触型液冷技术,通过装有冷却液的冷板与设备接触进行散热,该液冷技术发展较早且改造成本较低因而技术更成熟、生态更完善,目前属于液冷中应用最为广泛的技术之一;(2)另一种是直接接触型液冷技术,较为典型的是浸没式液冷,是指将发热器件浸泡在冷却液中,两者直接接触以协助器件散热,该技术可更大程度上利用液体比热容大的特点,进一步提升制冷效率。

      数据中心领域:电信运营商发布“三年愿景”,2025 年液冷数据中心占比有望达50%。数据中心的电能消耗源于IT 设备、制冷设备、供配电系统和照明等,根据《绿色高能效数据中心散热冷却技术研究现状及发展趋势》,我国数据中心约有45%的能耗用于IT 设备,43%用于散热冷却设备。IT 设备在工作中会产生热量,而过热和过湿又会反过来损害设备,削弱设备性能、降低设备寿命,因此需采用冷却技术进行降温。目前数据中心冷却仍以风冷为主,但随着数据中心数量增加、大型机架占比提升,数据中心高耗电的问题已不容忽视,政策对于PUE 的要求也日趋严格,另一方面,高算力需求或将推动数据中心功率密度的提升,进一步提升液冷需求。2023 年6 月5 日,三大运营商发布《电信运营商液冷技术白皮书》,提出运营商将于2023 年开展技术验证;2024 年新建数据中心项目10%规模试点应用液冷技术;2025 年50%以上数据中心项目应用液冷技术,有望催化液冷技术渗透率的提升。

      储能领域:2025 年渗透率有望达到45%左右。储能系统是一个由大量电池、PCS、BMS、EMS、温控、消防等子系统组成的复杂系统,其中电池是系统的核心部件。温度对电化学储能系统的容量、安全性、寿命等性能都有影响,因此需要对储能系统进行热管理。在储能系统应用的热管理方案中,目前只有风冷和液冷进入大规模应用。从供给端看,液冷方案具有技术成熟度高、冷却效果好、对系统的性能有积极影响等优势;从需求端看,储能系统更大容量、更多场景的发展方向,对热管理的要求越来越高,液冷方案的性能与之更匹配。因此液冷方案逐渐发展成为增量储能场景下的主流。根据GGII 测算,2025 年液冷在储能温控市场中占比有望达45%。

      建议关注1)温控液冷厂商:英维克(002837,未评级)、曙光数创(872808,未评级)、佳力图(603912,未评级)、申菱环境(301018,未评级)、同飞股份(300990,未评级)、高澜股份(300499,未评级);2) 布局液冷的IDC 厂商: 网宿科技(300017,未评级)、科华数据(002335,未评级)、润泽科技(300442,未评级)。

      风险提示

      算力投资不及预期,超算中心、智算中心发展不及预期,液冷技术实际应用发展不及预期,相关假设影响风冷、液冷方案成本测算结果风险