数据中心冷却市场规模和份额
数据中心制冷市场分析
2025年数据中心制冷市场规模为108亿美元，预计到2031年将达到251.2亿美元，2025-2031年复合年增长率为15.11%。从空气热系统向液体热系统的持续迁移支撑了这种扩张，而超大规模扩建、人工智能芯片热负荷和低全球升温潜能值制冷剂要求则增强了近期的采购势头。液体解决方案已经占据了 46% 的数据中心冷却市场份额，到 2031 年其复合年增长率为 17.50%，这表明人们对直接芯片和浸入式架构的持久偏好。超大规模运营商代表了最大的单一需求节点，但随着 5G 使农村网络更加密集，边缘和微型站点部署目前增长最快，达到 18.00%。从地域上看，北美贡献了 76% 的支出，但亚太地区 18.20% 的复合年增长率突显了新加坡、中国和日本的支出加速增长，这些地区的人口密度较高ty 设计抵消了土地限制。 2024-2025 年竞争动态加剧：江森自控将 81 亿美元的 HVAC 资产剥离给博世，以加倍投入数据中心专用冷水机组，施耐德电气将浸没式专家 Motivair 添加到其产品组合中，标志着战略转向液体工程。
主要报告要点
- 通过冷却技术，液体系统在数据中心冷却市场中占据 46% 的份额预计到 2024 年，企业的复合年增长率将达到 17.50%。
- 从冷却组件来看，到 2024 年，机房空气处理器将在数据中心冷却市场中占据 31% 的份额，而冷水机组和热交换器机组到 2031 年的复合年增长率将达到 16%。
- 从数据中心类型来看，预计企业的复合年增长率将达到 18.00%到 2031 年，超大规模场馆将在数据中心冷却市场规模中保持 37% 的份额。
- 从最终用户行业来看，IT 和电信占数据中心冷却市场规模的 29.40%到 2024 年，医疗保健应用的市场规模预计将达到 14.20% 的复合年增长率。
- 从地理位置来看，亚太地区预计将呈现最快的发展轨迹，2025 年至 2031 年期间复合年增长率为 18.20%，而北美在 2024 年将占据数据中心冷却市场规模的 76% 的收入份额。
全球数据中心冷却市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| AI 和 HPC 工作负载热密度激增 | +4.20% | 北美，中国 | 短期（≤ 2 年） |
| 二级都市超大规模足迹扩张 | +3.10% | 北美、亚太地区 | 中期 (2-4年） |
| 强制性 PUE/GHG 披露法规 | +2.80% | 欧洲、北美 | 中期（2-4 年） |
| 全球热浪频率提高制冷需求 | +1.90% | 中东、美国南部 | 长期（≥ 4 年） |
| 通过区域能源循环实现废热货币化 | +1.50% | 北欧、西欧 | 长期（≥ 4 年） |
| 农村电网税收激励的边缘建设 | +1.60% | 美国农村地区、亚太新兴地区 | 中期（2-4 年） |
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AI 和 HPC 工作负载热密度激增
GPU 密集型服务器现在每个机架的功耗超过 200 kW，使传统的 10 kW 外壳相形见绌，并使传统的 CRAC 单元变得无效，因此直接芯片冷板和全浸式水浴已从试点转移到生产车间，特别是在 Meta 和 Microsoft AI 集群中，芯片制造商在下一代封装中嵌入了液体接口通道。侵蚀消除计算芯片和设施基础设施之间的障碍 [1].Jacqueline Davis，“太热而难以处理？运营商与新芯片作斗争，”Uptime Institute，journal.uptimeinstitute.com 监管机构同时将 PUE 压低至 1.3 以下，创造了一个有利于液体技术的双压环境。
二级地铁的超大规模占地面积扩展
运营商在菲尼克斯、哥伦布和大阪追求更低的土地成本和更清洁的电力，但这些地区往往缺乏成熟的公用基础设施。因此，项目指定了模块化冷水机组和后门热交换器，以缩短调试周期并承受较大的环境波动。二线城市的气候还提供更多的免费飞行时间，降低生命周期成本指标，从而推动董事会级资本支出批准。
强制性 PUE/ 温室气体披露法规
欧盟能源效率指令强制 IT 负载超过 500 kW 的场所提交年度 PUE 和废热报表。加州的 Title 24 和新加坡的 Green Mark 呼应了这一方向。无法持续提高效率的运营商面临更高的碳费用或暂停扩张的风险，转向采购配备 R-454B 制冷剂和实时调节风扇速度的软件的冷水机组 [2].欧盟委员会，“能源效率指令”， ec.europa.eu
全球热浪频率提高冷却需求
2024 年伦敦和菲尼克斯创下气温记录，自然冷却窗户不断缩小，机械设备承受压力。 ASHRAE 的回应是将建议的服务器入口温度范围扩大到 27°C，但运营商仍然添加了 DX 盘管和绝热冷却器以提高弹性。中东网站越来越多部署两级蒸发冷凝器，限制压缩机在 50 °C 下午的运行时间。
限制影响分析
| 先进液体技术的资本支出溢价 | -2.40% | 全球 | 短期（≤ 2 年） |
| 传统空白区域的改造复杂性 | -1.80% | 北美、欧洲 | 中期（2-4年） |
| 低 GWP 制冷剂供应有限 | -1.20% | 发达市场 | 中期（2-4 年） |
| 非标准带来的保修风险浸入液 | -0.90% | 超大规模早期采用者 | 短期（≤ 2 年） |
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先进液体技术的资本支出溢价
浸入式储罐的成本比传统热通道密封装置高出 60%，而专用介电流体的价格为每升 5-7 美元，这对 2 MW 以下站点的投资回报率构成挑战。尽管如此，在高电价地区，节省 30-40% 的能源可将投资回收期缩短至三年以下。
Ret传统空白空间的rofit复杂性
高架地板布局和尺寸过小的母线槽阻碍了液体管道布线，通常将升级预算推至绿地支出的70%。因此，许多托管中心选择封存 2010 年的大厅，而不是进行破坏性改造[3]。Dan Rabb，“人工智能正在使旧数据中心过时，但升级却很少，” Bisnow, bisnow.com
细分市场分析
按冷却技术：液体系统扩大采用范围
液体方法的数据中心冷却市场规模在 2025 年达到 49.7 亿美元，到 2031 年将超过 121.5 亿美元，增长 17.50%复合年增长率。直接到芯片的管道在新的人工智能机架中占据主导地位，而双相浸入式管道则占据了利基工作负载，例如加密哈希集群。风冷式冷水机和 CRAC 阵列在机架密度低于 15 kW 的企业环境中，这种技术仍然很常见，但随着法规挤压 PUE 目标，它们的份额逐年下降。供应商采用混合冷却器，将乙二醇环路和绝热垫结合起来，以延长自然冷却季节。
后门热交换器弥补了不愿重新安装整个大厅的运营商的差距；单个交换器无需地板焊接即可将机架容量从 12 kW 提升至 30 kW。与此同时，微对流冷板专利承诺可消除 350 W/cm² 的热通量，预示着液体将进军主流 x86 服务器。边缘机柜进口工厂密封的冷却剂模块，以减少现场劳动力，符合无人操作要求。
按冷却组件：集成平台超越独立硬件
机房空气处理器仍占支出的 31%，但其 4% 的复合年增长率落后于整个数据中心冷却市场。相反，随着液体的采用，冷却器和热交换器装置的复合年增长率将达到 16%化扩大了管道需求。受益于直接芯片循环的激增，泵、阀门和冗余歧管将在 2025 年形成价值 17 亿美元的子市场。人工智能驱动的监控软件增长最快，它可以调整风扇转速和压缩机分级，从而在 Google 和阿里巴巴园区节省 15-25% 的能源。融合了硬件、遥测和机器学习控制的集成套件不仅价格昂贵，而且还能降低可量化的运营支出，比独立控制台更快地说服首席财务官。
按数据中心类型划分：边缘激增，超大规模维持销量
在资本密集型人工智能农场的推动下，超大规模设施在 2025 年数据中心冷却市场的价值将达到 71.6 亿美元。然而，企业 18.00% 的复合年增长率超过了所有其他群体。此外，电信运营商在 5G 塔附近部署 20-50 kW 预制吊舱，密封液体回路可确保 10 年的服务间隔。托管提供商通过附加费模式将高密度套房货币化ls，每个液体就绪架收取 20-30% 的费用。面临人工智能升级的企业会权衡改造成本与托管租赁，从而将需求转向第三方高密度大厅。
按最终用户行业：医疗保健加速数字诊断
IT 和电信在 2025 年将带来 31.8 亿美元的冷却支出，保持领先地位，但复合年增长率稳定在 13%。医疗保健行业的营收仅为 8.2 亿美元，但由于影像档案和人工智能诊断使计算强度翻倍，复合年增长率高达 14.20%。 BFSI 机构投资冗余冷水机组以满足正常运行时间要求；美国家庭保险公司在采用冷通道遏制措施后将电力支出削减了 50%。零售、媒体和公共部门工作负载扩展了边缘部署，以增强客户延迟和主权数据控制，从而共同提升分布式冷却需求。
地理分析
北美受菲尼克斯、亚特兰大和哥伦布超大规模园区的推动，到 2025 年，数据中心冷却市场规模将达到 82.1 亿美元，这些园区青睐能够利用回收废水用于冷凝器回路的液体冷却器。持续的夏季热浪缩短了自然通风窗口，促使运营商添加绝热装饰冷却器以增强弹性。
亚太地区在 2025 年贡献了 14.5 亿美元，但到 2031 年将超过 40 亿美元，复合年增长率为 18.20%。新加坡恢复了基于低于 1.3 PUE 目标的新建许可证，将投标转向海水和液体浸没。东京的致密化策略是在每层使用直接膨胀盘管堆叠多层大厅，而孟买的沿海湿度则倾向于采用混合液冷器来缓解水资源短缺问题。
欧洲在 2025 年创造了 9.8 亿美元的收入，北欧国家从数据中心废气中提取了 250 兆瓦的区域供热价值。法兰克福和阿姆斯特丹现在实行废热再利用配额，裸体采购高等级水循环。中东和非洲采用液冷应对50°C环境峰值；迪拜的并置太阳能发电厂和储热罐可将冷水机电力削减 17%。拉丁美洲的克雷塔罗和圣地亚哥出现了新兴建筑，尽管白天的峰值较高，但夜间凉爽的空气有利于间接蒸发模块的实现 1.2 PUE。
竞争格局
2024-2025 年战略调整重塑供应商名册。江森自控以 81 亿美元的价格将其住宅 HVAC 部门出售给博世，从而释放现金来扩展 YORK® YVAM 离心式冷水机，该冷水机使用 R-454B 制冷剂可节省 40% 的能源。施耐德电气收购 Motivair 扩大了浸没式能力，而 Vertiv 吸收了 BiXin Energy，以支持亚洲客户的模块化冷水机组设计。
LiquidStack 等挑战者公司提供两相浸没式水箱认证适用于 100 kW 机架，在坚固的外壳中捕获具有 20-30% 带宽的边缘导频。 Asetek 和 JetCool 推进冷板 IP，促进 OEM 与戴尔和联想的合作。在 IBM 和 Microsoft 申请的带动下，围绕微流体模具通道的专利量同比激增 38%。
商品化 CRAH 系列的定价竞争加剧，但统一遥测、人工智能优化和碳报告仪表板的软件定义冷却套件的溢价差异仍然存在。客户现在向展示可验证的范围 1 和范围 2 减排量的供应商授予多年主服务协议。
近期行业发展
- 2025 年 8 月：博世最终完成对江森自控轻型商用暖通空调部门的 81 亿美元收购，将其冷却员工数量增加一倍26,000。
- 2025 年 6 月：江森自控成立全球数据中心解决方案部门，以整合冷水机组、控制装置和服务面向超大规模客户。
- 2025 年 4 月：威图推出具有物联网分析功能的 Blue e+ 机架冷却器，目标市场为 80 kW 机柜。
- 2025 年 1 月：江森自控推出 YORK® YVAM 磁力轴承冷水机组，可节能 40%，且符合 466 GWP 制冷剂合规性。
- 2024 年 10 月：Vertiv 收购 BiXin Energy Technology 加强大容量冷水机组生产线。
- 2024 年 9 月：施耐德电气完成 Motivair 收购，为 GPU 集群增加沉浸式功能。
FAQs
2031 年数据中心冷却市场的预测价值是多少？
数据中心冷却市场规模预计将在 2031 年达到 251.2 亿美元2031 年。
到 2031 年哪种冷却技术发展最快？
基于液体的系统，包括直接到芯片和浸入式方法的复合年增长率预计为 17.50%。
法规如何影响冷却技术的选择？
强制性 PUE 和制冷剂逐步减少规则有利于能源效率采用低 GWP 混合物的高效液体冷水机组，加速其采用。
哪个地区的数据中心冷却支出增长最快？
亚太地区以新加坡、东京和孟买的密集城市建筑需要高性能散热设计，推动了复合年增长率 18.20%。
从空气冷却转向液体冷却时，运营商可以预期多长时间的投资回收期？
在电价较高的地区，液体解决方案可以通过节省 30-40% 的能源在三到五年内收回较高的资本支出。
