数据中心液体冷却市场规模和份额

数据中心液冷市场分析

2025年数据中心液冷市场规模达到55.2亿美元，预计到2030年将达到157.5亿美元，复合年增长率为23.31%。机架密度不断上升至 30 kW 以上、AI 模型图形处理单元的加速使用以及更严格的可持续发展要求正在使液体冷却成为现代设施的核心架构要求。直接芯片解决方案继续占据主导地位，因为它们可以改装到现有机架中，而随着运营商追求更高的热效率，两相浸入式系统的发展速度最快。超大规模云提供商正在将早期试点转化为全机群的部署，他们的总需求正在降低企业和托管买家的单位成本。与此同时，有利于热量再利用和降低碳强度的政策激励措施正在加强整个北美地区的液体采用、欧洲和选定的亚太 (APAC) 中心。^{[1]Dan Swinhoe，“微软采用直接芯片液体冷却，探索微流体”，数据中心Dynamics，datacenterdynamics.com}

全球数据中心液体冷却市场趋势和见解

不断增加的机架密度推动了液体冷却的必要性

部署 NVIDIA H200 GPU 的数据中心运营商面临每台设备 700 W 的热负载，而空气冷却无法经济有效地大量消除热量。^{[2]Uvation 团队，“Beyond 标价：NVIDIA H200 服务器如何削减长期 TCO，”Uvation，uvation.com} 由于处理器提供高达上一代性能 1.9 倍的性能，运营商可以减少服务器数量，但必须散发集中的热量。因此，液体冷却从可选的效率措施转变为不可或缺的基础设施，在不超过设施用电效率阈值的情况下实现更高的密度。数据中心液体冷却市场直接受益，因为每增加一千瓦每个机架 20 kW 推动运营商转向液体解决方案。

超大规模净零排放承诺加速采用

云巨头已承诺实现整个机队的净零排放，并将液体冷却视为与传统空气系统相比可节能 20% 的杠杆，欧洲法规进一步要求从 1 兆瓦以上的数据中心进行热回收，从而加强了对简化热捕获的液体架构的采用。^{[3]Max Smolaks，“热再利用：管理入门”，Uptime Institute，uptimeinstitute.com} 这些自愿和监管力量的结合将液体冷却转变为合规基础设施以及运营效率战略，将数据中心液体冷却市场扩展到早期采用者之外。  

OEM 保修范围降低了部署风险

服务器制造商现在可以对整个直接芯片循环进行认证，消除了以前对泄漏导致硬件保修无效的担忧。这一政策转变降低了感知风险并加速了企业支出，扩大了数据中心液体冷却行业的客户群。  

半导体参考设计标准化实施

Nvidia 和 AMD 已经发布了液体就绪参考板，简化了冷板对准和歧管布线。标准化浓缩缩短 OEM 机箱制造商的设计周期，加快冷却设备的采购，增强生态系统的成熟度。^{[4]Jingyue Hsiao，“中国在 3M 退出后填补了基于 PFAS 的冷却剂供应缺口”退出”，DIGITIMES Asia，digitimes.com}

有限的现场专业知识限制了部署速度

液体系统需要管道安装、泄漏检测和泵选型方面的技能，而许多传统数据中心员工缺乏这些技能。培训项目正在扩大，但在人才库深化之前，推出时间表仍将比空中项目更长。  

改造成本对棕地采用提出挑战

为空气冷却而建造的设施必须改造分配歧管、二次回路和排热硬件，通常匹配或超过新的壳核建筑的资本支出。这种成本逆风减缓了资产折旧的企业运营商的渗透速度。  

细分市场分析

按冷却技术划分：直接芯片技术引领成熟

直接芯片技术占据了 2024 年数据中心液体冷却市场 43.33% 的份额，并将继续在短期内保持稳定米的增长。运营商青睐其 CPU 和中等功率 GPU 的嵌入式特性。在需要消除极端热通量的人工智能训练集群的帮助下，浸入式解决方案的数据中心液体冷却市场规模将以 27.50% 的复合年增长率增长最快。设施日益混合化，中型机架使用后门热交换器，GPU 岛使用浸入式浴缸。 Invented 和其他台湾公司的专利申请凸显了持续的工程势头。  

第二个效应是组件供应商正在重新设计泵、阀门和快速断开装置，以承受更高的流速和非导电流体。随着产品标准化，采购周期缩短，总安装成本下降，从而加强了技术转变。  

按冷却剂类型：今天的单相，明天的两相

由于成熟的供应链，单相碳氢化合物在 2024 年将占据数据中心液体冷却市场规模的最大份额。何然而，两相碳氟化合物具有更强的传热系数，复合年增长率将达到 26.33%。 3M 计划逐步淘汰 PFAS 流体正在重塑采购；中国特种化学品制造商正在介入以满足对半导体和服务器冷却剂买家的需求。英国等政府正在资助下一代低全球升温潜能值流体的研究，加速向环保化学品的更广泛转变。
运营商还在为节水至关重要的设施探索乙二醇混合物。注入金属氧化物或碳纳米管的纳米流体仍处于试验阶段，但测试结果表明电导率提高了 10-15%，可以在未来十年内实现更薄的冷板。  

按数据中心类型：超大规模领导力推动边缘势头

超大规模参与者在 2024 年占据 39.46% 的市场份额，并继续制定采购标准，渗透到托管和企业层。他们的热能再利用试点项目，例如从附近的云站点加热的巴黎奥林匹克水上运动中心泳池，展示了可证明的废热收入流。在 5G 延迟目标和本地化人工智能推理的推动下，边缘和微型站点的复合年增长率将达到 25.79%。紧凑型液体模块可在零售店、电信塔和制造单元中实现 50-70 kW 的占地面积，而不会受到传统 HVAC 套件的噪音或气流限制。  

随着边缘足迹的蔓延，专门从事远程液体维护和泄漏响应的服务公司正在兴起，这表明这是一个新兴但关键的服务细分市场。  

按应用程序/工作负载：AI/ML 主导支出

AI/ML 工作负载占 2024 年购买量的 34.57%，并将以 26.89% 的复合年增长率增长，确保它们仍然是数据中心液体冷却市场的单一最大收入来源。每个机架的模型训练持续消耗 30-40 kW，推理集群可能会出现不可预测的峰值巧妙的是，这两种情况都会使空气路径紧张。用于气候建模和基因组测序的高性能计算仍然需要密集的 GPU 群，而加密货币挖掘仍然是机会主义的，聚集在电力成本最低的地方。  

云服务正在将人工智能训练、推理、虚拟化和存储整合到统一的 Pod 中。这种收敛会产生波动的热分布，这有利于液体系统保持狭窄的温度增量，而不管瞬态峰值如何。台达电子等供应商报告称，某些大环路组件的供应紧张，证实了需求旺盛。  

地理分析

由于超大规模的资本支出和有利于投资的税收制度，北美保持了领先地位。堪萨斯州对数据中心支出超过 2.5 亿美元的数据中心给予 20 年销售税免税期，马萨诸塞州对美国境内的项目提供类似的豁免D 5000万。 《通货膨胀减少法案》进一步增加了清洁能源信用的回报，使许多新建筑转向液体就绪设计。  

欧洲是第二增长引擎。能源效率指令要求 1 MW 以上的数据中心评估热回收，斯堪的纳维亚区域供热网为捕获的热能提供了经济的承购路线。法国通过降低能源税来奖励那些证明具有卓越用电效率的设施。总的来说，这些规则将液体系统从效率选择提升为合规要求，特别是在已经存在水侧节能器的情况下。  

亚太地区是数据中心液体冷却市场增长最快的区域。中国正在弥补 3M 退出 PFAS 造成的冷却剂缺口，而日本的公用事业公司则鼓励节能计算节点。印度的快速数字化得益于特伦甘纳邦和北方专门的数据中心友好政策的支持Pradesh 提供了直接跨越到流动架构的全新机会。以英业达为首的台湾制造商在全球专利申请中占据主导地位，并向全球出口集成冷板组件。  

非洲、拉丁美洲和中东虽然规模较小，但具有战略意义。炎热的气候和昂贵的电力使空气系统失去了吸引力，从而打开了一个利基市场，即紧凑型浸入式浴缸可以用最少的机械设备满足电信和金融科技工作负载的需求。  

竞争格局

数据中心液体冷却市场适度分散。施耐德电气、维谛技术 (Vertiv) 和阿法拉伐将其 HVAC 和热交换器产品组合扩展到液体微电网，充分利用渠道覆盖范围。 LiquidStack 和 CoolIT Systems 等专业供应商在两阶段性能范围上脱颖而出，而 Asetek 则数十年盈利企业设备中的台式电脑冷却 IP。战略并购加速：施耐德收购 Motivair 以确保冷板和冷却剂分配装置 (CDU) 技术，博伊德公司收购 Durbin Group 以加强垂直整合。  

专利申请势头依然强劲；英业达在申请的液体冷却专利方面排名全球第四，反映了亚洲的工程强度。然而，波动性仍然存在，Asetek 在 2024 年取消的 OEM 订单表明，快速的需求变化可能会破坏收入的可见性。将流体、印版、CDU、监控软件和服务捆绑到统包包中的制造商正在获得份额，因为买家青睐简化采购。  

空白机会包括边缘特定的密封浸入式箱、停机时间最短的棕地改造套件以及连接到市政区域供热管道的热再利用接口模块。