计算机证券研究报告—行业深度2022年9月22日[Table_IndustryRank]强于大市相关研究报告[Table_relatedreport]《当好指标变成‚坏‛指标：计算机行业事件点评》20220921《计算机行业周报（9.12-9.18）：信创主线开始浮出水面》20220919《2022年9月计算机行业观点：‚胆大心细‛，向成长确定性好的细分领域找收益》20220906中银国际证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格[Table_Industry]计算机[Table_Analyser]证券分析师：杨思睿(8610)66229321sirui.yang@bocichina.com证券投资咨询业务证书编号：S1300518090001联系人：王晓莲(8610)66229321xiaolian.wang@bocichina.com一般证券业务证书编号：S1300121080038[Table_Title]低碳之下，IDC‚液冷时代‛契机来临云计算专题报告之五[Table_Summary]液冷服务器行业在技术、政策和需求的带动下，有望快速成为未来成长弹性大、确定性好的赛道。此千亿级市场迎来强劲的驱动力，具备长期的替换和新增需求等积极因素。看好液冷服务器厂商和上游材料器件厂商。支撑评级的要点技术、政策和需求的三重催化，‚液冷时代‛来临。一方面，液冷技术可以满足CPU、GPU等芯片功率密度攀升下的更高散热要求。另一方面，国家级自顶向下的能源节约战略和“双碳”规划，对能耗大户IDC提出更高的PUE（能耗利用率指标）要求（普遍低于1.3，“东数西算”节点要求低于1.25）。第三方面，在政府传统客户之外，互联网和运营商等商业客户从经济角度开始产生需求。总之，大规模、密集的算力堆砌，意味着散热对液冷解决方案存在越来越强的依赖，‚液冷时代‛正在到来。存在三条技术路线，高门槛培育良好格局。液冷服务器一般采用三种方案，即冷板式、浸没式和喷淋式。后两者均为直接接触式，其中尤以浸没式为主。目前，冷板式方案成熟度较高，商用基础较好；浸没式致冷效率更高，未来前景良好。同时，器件高精密度和漏液等挑战使得解决方案技术门槛较高，也意味着不同于传统服务器的竞争格局将会形成。千亿级市场广阔，渗透率提升在即。据赛迪顾问，到2025年我国液冷IDC市场规模将突破1200亿元，增速保持30%以上；渗透率现处于20%左右，后续逐步提高。下游客户方面，金融、互联网和电信行业市场规模领先，预计2025年IDC占比分别达25%、24%和23%，能源、生物和政务等行业也在快速跟进。技术方面，浸没式制冷效率更高，最高可使单机柜功率密度提升3倍以上，预计2025年占比超40%。产业链分三大环节，相应受益。产业链的核心是液冷服务器，上游为材料器件，下游是解决方案和运维，然后面向最终用户。首先，液冷服务器有望直接受益，此外液冷方案中用量较大的材料和器件厂商受益程度也较高。投资建议关注服务器企业：浪潮信息（互联网基础领先）、曙光数创（液冷服务器核心厂商，政府客户基础领先）、中国长城（业内较早参与）、紫光股份（旗下新华三较早布局液冷）。材料器件供应商：中航光电（流体连接器TOP2）、申菱环境（冷媒材料核心厂商）、英维克、高澜股份。解决方案和运维服务厂商：亚康股份、网宿科技。评级面临的主要风险核心技术和成本优化突破不力；信息基础设施投建不及预期；政策落地延迟。[Table_Companyname]2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临2目录双碳与算力刚需之下，液冷为IDC散热必经之路.................................5IDC是能耗大户，衡量数据中心能耗的PUE指标日趋严格....................................................5芯片能耗密度高企，风冷逐渐乏力，液冷势在必行.................................................................7液冷市场开始进入拐点，将具备显著爆发力........................................9液冷是高密度IDC能耗优化的重要技术，走向规模量产阶段..................................................9双碳达标潜台词，液冷应用将在B/G端需求中普遍化...........................................................10渗透率快速提升，2025年市场规模将达1200亿..................................................................12三条技术分支，冷板式较成熟，浸没式前景较好...................................................................13存在技术门槛，核心挑战是高精密性、防漏、自主可控........................................................14行业机会向产业链多方延伸...............................................................16产业链逐渐成型，上中下游均可受益.....................................................................................16产业链环节之服务器厂商：受益最为直接.............................................................................17产业链环节之材料器件商：价值量高，受益较多...................................................................22投资建议............................................................................................23风险提示............................................................................................242022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临3图表目录图表1.数据中心规模分类.......................................................................................................5图表2.我国数据中心规模稳定增长.....................................................................................5图表3.2020全球各国超大型数据中心数量占比................................................................5图表4.2022年我国数据中心市场规模超1900亿元..........................................................6图表5.我国数据中心基础设施市场规模快速增长...........................................................6图表6.全国各区域数据中心年平均PUE.............................................................................6图表7.超大型和大型数据中心现有及规划在建平均PUE...............................................6图表8.近年来我国关于数据中心PUE的政策要求在不断提高.....................................7图表9.芯片散热效率要求逐步提升.....................................................................................7图表10.随着单机柜功率密度增大，液冷才能满足其散热需求....................................8图表11.传统风冷和液冷对比.................................................................................................9图表12.风冷和液冷技术水平与特点对比...........................................................................9图表13.国内外液冷发展历程重要事件.............................................................................10图表14.‚双碳‛六大核心指标..........................................................................................10图表15.北上广深及‚东数西算‛算力节点明确PUE更高要求..................................11图表16.2025年各行业液冷需求预测情况.........................................................................12图表17.液冷模式有效降低成本..........................................................................................12图表18.我国液冷数据中心市场规模有望快速增长........................................................13图表19.液冷渗透率快速提升...............................................................................................13图表20.冷板式液冷................................................................................................................13图表21.浸没式液冷（单相）...............................................................................................13图表22.四种数据中心冷却方式效果评估表....................................................................14图表23.2019-2025E我国液冷数据中心市场结构分布预测............................................14图表24.漏液.............................................................................................................................15图表25.液冷一侧接口指标要求..........................................................................................15图表26.三种液冷方式知识产权分布情况.........................................................................15图表27.液冷相关产业链.......................................................................................................16图表28.2020年中国液冷数据中心厂商竞争力矩阵图...................................................16图表29.浪潮液冷数据中心产品全景图.............................................................................17图表30.曙光数创主要产品..................................................................................................18图表31.2019-2022H1年浸没相变和冷板式液冷收入.......................................................19图表32.浸没相变和冷板式液冷收入占总营收比重.......................................................19图表33.宁畅液冷全系统定制方案......................................................................................192022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临4图表34.华为FusionServerProE9000全液冷系统（外臵柜式CDU）.........................20图表35.绿色云图液冷机柜...................................................................................................21图表36.磐久液冷一体机ImmersionDC1000系列.............................................................21图表37.液冷相关材料/器件图解.........................................................................................22图表38.材料/器件厂商及其主要产品................................................................................222022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临5双碳与算力刚需之下，液冷为IDC散热必经之路IDC是能耗大户，衡量数据中心能耗的PUE指标日趋严格数据中心规模迅速增长，超大型数据中心成热门。据中国通信院数据，近年我国数据中心规模稳步增长，按照标准机架2.5KW统计，2022年我国数据中心机架规模将达到670万架，近五年CAGR超过30%。其中，大型以上数据中心增长更为迅速，2022年底规模达540万架，占比达81%。同时，超大型数据中心逐渐占据主流，据赛迪研究院估计，2020年超大型数据中心服务器占比将升至50%以上，全球来看美国占据主要份额，我国超大型数据中心数量占比约为10.2%。图表1.数据中心规模分类数据中心规模机架数量界定（单位：个）超大型数据中心>10,000大型数据中心3,000~10,000中型数据中心500~3,000小型数据中心100~500微型数据中心（机房）<100资料来源：工信部，中银证券注：以功率2.5KW为一个标准机架来进行计算转换图表2.我国数据中心规模稳定增长图表3.2020全球各国超大型数据中心数量占比166226315401520670831672373094205400100200300400500600700800201720182019202020212022E总机架大型规模及以上机架（万架）美国，40.1%中国，10.2%日本，6.7%澳大利亚4.6%德国，4.7%英国，5.7%加拿大4.0%印度4.0%新加坡，3.0%其他，17.0%资料来源：中国通信院，中银证券资料来源：中国通信院，中银证券市场规模快速增长，基础设施市场空间同样可观。据中国信通院数据，2021年中国数据中心市场规模超过1500亿元，预计2022年中国数据中心市场规模到突破1900亿元人民币，呈现较快的增长趋势。数据中心的产业规模的增长表明数据中心基础设施的市场规模也呈现快速增长的趋势。据赛迪顾问，2019年我国数据中心基础设施的市场规模达161.9亿元，预计到2025年达到461.2亿元。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临6图表4.2022年我国数据中心市场规模超1900亿元图表5.我国数据中心基础设施市场规模快速增长521.8680.1878.31167.51500.21900.730.3%29.1%32.9%28.5%26.7%0%5%10%15%20%25%30%35%04008001,2001,6002,000201720182019202020212022E市场规模同比增速(亿元)161.9174.5207.0232.9286.8356.0461.2010020030040050020192020E2021E2022E2023E2024E2025E（亿元）资料来源：赛迪顾问，中银证券资料来源：赛迪研究院，中银证券IDC为能耗大户，其中散热能耗占比超40%。据工信部公布，2021年我国数据中心耗电量为2,166亿kwh，占社会总耗电量的2.6%，相当于1.3个上海市的总社会用电量。据通信院公布，我国IDC电费占TCO（整体运营支出）的60-70%。据赛迪统计，2019年中国IDC能耗中，43%用于IT设备散热，基本与45%的IT设备自身能耗持平，可见减少散热从而控制TCO是节能减耗的核心方向。传统数据中心的PUE仍有较大改进空间。数据中心能耗指标PUE（PowerUsageEfficiency）是指数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比，PUE=1最为理想，意味着所有能耗都用于服务器设备运转，无其他开销。据CDCC报告，全国数据中心PUE平均水平为1.49，传统风冷数据中心PUE在1.5~1.8（1kW的服务器正常运转需1.5~1.8kW电量），与国家要求2025年达到平均1.3以下还有较大的差距。图表6.全国各区域数据中心年平均PUE图表7.超大型和大型数据中心现有及规划在建平均PUE1.431.411.421.581.591.511.51.301.401.501.601.70东北华北华东华南华中西北西南全国平均PUE1.491.461.361.551.391.201.301.401.501.60现有IDC平均PUE规划在建IDC平均设计PUE超大型数据中心大型数据中心资料来源：CDCC，中银证券资料来源：工信部，中银证券政策明确要求PUE进一步改善。国家层面，2021年11月发改委等部门发布《深入开展公共机构绿色低碳引领行动促进碳达峰实施方案》明确提出新建大型、超大型数据中心PUE低于1.3，2021年12月发改委及能源局发布《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》明确要求到2025年全国新建大型、超大型数据中心PUE低于1.3，国家枢纽节点低于1.25。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临7图表8.近年来我国关于数据中心PUE的政策要求在不断提高时间部门政策/文件相关内容2019.01工信部等三部门《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下，重点鼓励采用液冷、分布式供电、模块化机房以及虚拟化、云化IT资源等高效系统设计方案2021.10发改委、工信部等五部门《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》到2025年，数据中心电能利用效率普遍不超过1.52021.11发改委、机关事务管理局等部门《深入开展公共机构绿色低碳引领行动促进碳达峰实施方案》新建大型、超大型数据中心全部达到绿色数据中心要求，绿色低碳等级达到4A级以上，电能利用效率（PUE）达到1.3以下2021.12发改委、能源局《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》2025年国家枢纽节点的PUE要进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上2022.06工信部等六部门《工业能效提升行动计划》2025年，新建大型、超大型数据中心PUE达到1.3以下资料来源：发改委，工信部，中银证券芯片能耗密度高企，风冷逐渐乏力，液冷势在必行芯片散热效率要求快速提高，风冷无法满足IDC快速增长的散热需求。AMD、Intel、NVIDIA等主要芯片制造商在逐步提高芯片的散热设计功耗TDP（ThermalDesignPower）以提供更高的性能。图中表示随着功耗密度的提升，系统温度将加速升高，因此提高散热效率成为必需。同时，GPU功率密度普遍远高于CPU，这也意味着GPU的散热需求高于CPU。AMD方表示在2025年之前高性能GPU的TDP将达700W，此外，以云游戏为代表的主流HPC已达到1kW/U的功率密度，赛迪研究院预测2025年全球数据中心单机柜平均功率将达到25KW，这对目前传统风冷技术均是十分严峻的挑战。目前风冷技术的极限值基本是在300W-350W之间，远不能承担未来发展所需的散热功耗。未来，液冷是解决高算力IDC散热的必选。据英特尔，第三代至强可扩展处理器正在催化液冷技术步入元年时代。液冷技术具备高效制冷效果，有效提升服务器的使用效率和稳定性。液冷可以从一个占地面积只有20mmx30mm的处理器中移除高达500W的热能。液体传导热能效果和大比热容能够保障芯片在一定范围内的超频工作不会出现过热故障。此外，液冷服务器可以排除海拔、地域和气温的差距，保证运行效率和性能，具备规模化应用的优势。图表9.芯片散热效率要求逐步提升资料来源：浪潮数据中心，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临8图表10.随着单机柜功率密度增大，液冷才能满足其散热需求资料来源：赛迪研究院，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临9液冷市场开始进入拐点，将具备显著爆发力液冷是高密度IDC能耗优化的重要技术，走向规模量产阶段IDC最具革命性的节能技术为液冷技术（又称水冷），其中浸没式液冷技术可以将PUE降到1.2以下，联合其他技术可使PUE趋近于1。液冷是数据中心制冷技术不断革新的必然结果，据浪潮信息，液体导热能力是空气的25倍，同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍，在耗电量方面，液冷系统约比风冷系统节省电量30~50%。液冷技术从小规模验证走向大规模量产阶段，同时进入标准化阶段。2021年12月25日，腾讯、华为等参与起草的我国首批数据中心液冷系列行业标准正式发布，将于2022年4月1日起正式实施，行业标准的出台将有利于行业的有序发展。2022英特尔中国数据中心合作伙伴技术峰会上，英特尔与产业链上下游共同打造《绿色数据中心创新实践——冷板液冷系统设计参考》。2022数据中心液冷技术研讨会上中国电子节能技术协会秘书长表示，‚无论从政策角度、市场需求还是技术成熟度来讲，均标志着数据中心进入‘液冷时代’‛。图表11.传统风冷和液冷对比资料来源：赛迪研究院，中银证券图表12.风冷和液冷技术水平与特点对比对比维度对比指标风冷冷板式液冷浸没式液冷节能性PUE（平均）1.61.3以下1.2以下数据中心总能耗单节点均摊（量产后）10.670.58成本数据中心总成本单节点均摊（量产后）10.960.74节能功率密度（KW/机柜）1040200主机房占地面积比例11/41/20CPU可靠性核温（℃）856565机房环境温度、湿度、洁净度、腐蚀性气体（硫化物、盐雾）要求高要求高要求低资料来源：中国电子技术标准化研究院，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临10图表13.国内外液冷发展历程重要事件资料来源：赛迪研究院，中银证券双碳达标潜台词，液冷应用将在B/G端需求中普遍化液冷散热明确成为趋势：（1）受产业政策的影响，PUE<1.25成为东数西算枢纽节点新建数据中心基本要求，京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏8个算力网络国家枢纽节点均设立了明确的PUE标准，大力推进数据中心做到绿色节能、低碳减排。（2）主流数据中心单机柜功耗越来越大，国产芯片因制程和技术原因散热甚于国外产品，散热需求更大，液冷散热逐渐成为趋势。此外，北上广深等土地、水电资源相对紧张的一线城市也设立了严格标准。2022年7月，长三角示范区（江苏省、浙江省、上海市）出台《关于在长三角生态绿色一体化发展示范区加快数字经济发展推进先行先试的若干举措》，明确要求新建大型、超大型数据中心PUE不超过1.25。2022年5月，北京市发改委发布《北京市低效数据中心综合治理工作方案》，对PUE超过1.4的IDC实施差别电价，逐步关闭年均PUE高于2.0的数据中心。图表14.‚双碳‛六大核心指标主要指标2025年2030年2060年单位国内生产总值能耗下降比2020年下降13.5%大幅下降单位国内生产总值二氧化碳排放下降比2020年下降18%比2025年下降65%以上非化石能源消费比重20%左右25%左右80%以上森林覆盖率24.1%25%左右资料来源：发改委，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临11图表15.北上广深及‚东数西算‛算力节点明确PUE更高要求时间地区政策/文件相关内容2021.12河北《关于破解瓶颈制约助推数字经济健康发展的若干政策》到2025年，PUE1.3以上的大型和超大型存量数据中心依法依规全部腾退关停2021.12甘肃《甘肃省数据中心建设指引》到2025年底，大型及超大型数据中心PUE降到1.25以下，中小型数据中心的PUE降到1.35以下;绿色等级达到G4及以上2022.2内蒙古《内蒙古自治区‚十四五‛节能规划》新建数据中心须达到绿色数据中心建设标准，PUE值（电能利用效率）不超过1.32022.5北京《北京市低效数据中心综合治理工作方案》对PUE超过1.4的IDC实施差别电价，逐步关闭年均PUE高于2.0的数据中心2022.6上海《关于推进本市数据中心健康有序发展的实施意见》到2025年集聚区新建大型数据中心综合PUE降至1.25左右，绿色低碳等级达到4A级以上，完成对不少于5000机架的数据中心退旧上新或腾换2022.7江苏、浙江、上海《关于在长三角生态绿色一体化发展示范区加快数字经济发展推进先行先试的若干举措》要求新建大型、超大型数据中心PUE不超过1.252022.7重庆《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的实施意见》到2025年，新建大型、超大型数据中心电能利用效率指标（PUE值）不高于1.252022.7贵州关于加快推进‚东数西算‛工程建设全国一体化算力网络国家（贵州）枢纽节点的实施意见》到2025年，新建大型以上数据中心PUE低于1.22022.8四川《全国一体化算力网络成渝国家枢纽节点（四川）实施方案》到2025年全省数据中心PUE不高于1.25，集群起步区内数据中心PUE不高于1.25，新建大型、超大型数据中心PUE不高于1.25。对天府数据中心集群内PUE值低于1.25的新建大型超大型数据中心给予2000万元支持，低于1.15的给予3000万元支持2022.9宁夏《宁夏回族自治区数据中心建设指南》到2025年新建大型、超大型数据中心PUE值应不高于1.2，中型数据中心PUE值应不高于1.25。新建大型及以上数据中心绿色低碳等级达到4A级以上。资料来源：各地方政府官网，中银证券行业需求明确，业务快速增长。据赛迪研究院调研，2019年液冷IDC主要用在超算等行业，互联网、金融和电信行业业务量在快速增长，预计2025年互联网行业液冷数据中心占比达24.0%，金融行业为25.0%、电信行业23.0%、能源行业10.5%，生物、医疗和政务等行业需求将加快融入通用数据中心新业态。此外，通信行业也在快速布局，2021年中国移动研究院发布了业界首款面向泛在算力的边缘一体化液冷服务器，推动液冷散热技术在通信方面的应用。产业已在快速跟进。中国首座绿色等级达5A级的液冷数据中心——阿里巴巴杭州首座数据中心‚仁和‛于2020年落成，是全球规模最大的全浸没式液冷数据中心，采用了服务器全浸没液冷、高压直流HVDC、供配电分布式冗余、智能Al优化算法等多项节能技术进行规划设计与建造，PUE低至1.09。与此同时，字节跳动等互联网龙头也在跟进中。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临12图表16.2025年各行业液冷需求预测情况25%24%23%10.50%8.50%6.50%2.50%金融互联网电信能源生物医疗其他资料来源：赛迪研究院，中银证券渗透率快速提升，2025年市场规模将达1200亿商业模式合理，经济账帮客户有效节约能源开支。以单机房为例，200台服务器总功率为192KW，液冷方案比传统风冷方案可省电30%，新投入液冷的建设成本有提升，整体节约的运行成本随着使用年限的增长逐步增加，整体来看三年和五年的项目成本液冷较风冷减少7%和12%。同样，对于更大规模的机房和数据中心，规模效应可以进一步体现，液冷明显比风冷更节能、更划算。图表17.液冷模式有效降低成本资料来源：IDC，中银证券市场规模可观，增速远高于传统服务器领域。IDC市场调研显示，全球的服务器市场定制化产品采购量份额已经达到30%以上。据赛迪研究院保守测算，2019年中国液冷数据中心的市场规模为261亿元，乐观估计为351亿元，2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元，行业增速保持在30%左右。渗透率陆续提升，有望迎来爆发拐点。液冷数据中心将加速替代传统风冷数据中心，据赛迪研究院总结观点，2019年液冷替代比例为20%，往后替代率逐步上升，2025年有望实现25%的技术替换。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临13图表18.我国液冷数据中心市场规模有望快速增长图表19.液冷渗透率快速提升1283133036.8%26.1%25.7%32.9%27.5%33.8%0%5%10%15%20%25%30%35%40%02004006008001,0001,2001,40020192020E2021E2022E2023E2024E2025E市场规模（保守估计）市场规模（乐观估计）保守估计市场规模增速（亿元）20%23%22%22%23%23%25%0%5%10%15%20%25%30%20192020E2021E2022E2023E2024E2025E资料来源：赛迪研究院，中银证券资料来源：赛迪研究院，中银证券三条技术分支，冷板式较成熟，浸没式前景较好液冷服务器有三种方式：冷板式、喷淋式、浸没式：（1）冷板式：将液冷冷板固定在服务器的主要发热器件上，依靠流经冷板的液体将热量带走达到散热目的。（2）浸没式：将发热元件直接浸没在冷却液中，通过冷却液循环带走服务器等设备运行产生的热量（分为单相、两相、直抵芯片）。（3）喷淋式：在机箱顶部储液和开孔，根据发热体位臵和发热量大小不同，让冷却液对发热体进行喷淋，达到设备冷却的目的。图表20.冷板式液冷图表21.浸没式液冷（单相）资料来源：CDCC，中银证券资料来源：CDCC，中银证券目前冷板式技术成熟，领衔商用落地。据前瞻产业研究院数据，2019年我国液冷数据中心技术主要以冷板式为主，占比超过80%，浸没式占比不足20%。冷板式液冷技术发展较早，目前冷板式液冷数据中心产品在市场上占比较高，未来浸没式技术逐渐成熟，有望成为主流。浸没式液冷是数据中心的跃迁式技术创新，相较于冷板式液冷能更大程度上利用液体的比热容特点，制冷效率更高，具有高能效、高密度、高可用和高可靠等特性，未来浸没式液冷数据中心基础设施将会占据更多市场。据赛迪研究院，浸没式液冷突破技术瓶颈，可以使单机柜功率密度提升3倍以上，到2025年占比将超过40%。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临14图表22.四种数据中心冷却方式效果评估表传统风冷冷板式浸没非相变浸没相变散热性能0++++集成度0++++可维护性0+++可靠性0+++性能0++++能效0++++废热回收0++++噪声0+++++单板腐蚀0++++冷却介质兼容性0+++初期投入成本0----5年平均运营成本0++++承重要求0----资料来源：赛迪研究院，中银证券图表23.2019-2025E我国液冷数据中心市场结构分布预测82%78%68%65%63%61%59%18%22%33%35%37%39%41%0%20%40%60%80%100%20192020E2021E2022E2023E2024E2025E冷板式浸没式资料来源：赛迪研究院，中银证券存在技术门槛，核心挑战是高精密性、防漏、自主可控目前仍存在技术门槛与挑战：（1）液冷板微通道齿间距是0.1mm量级（风冷是毫米级别），设计、加工需要考虑流道和流阻更精准；水冷板和固定板形成一体化，需要保证不漏液。（2）每一台液冷服务器都有一个进水管路和出水管路，至少配四个插头，属于高精密的快接插头部件（以往多用于航天、高铁等精密领域）。（3）改造液冷数据中心涉及到楼体改造、空间重布等环节，增加了施工难度。自主知识产权仍有待提高。国外企业起步较早，目前占据主要产权地位，但国内已基本具备可比性。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临15图表24.漏液图表25.液冷一侧接口指标要求资料来源：搜狐财经，中银证券资料来源：中国通信标准化协会，中银证券图表26.三种液冷方式知识产权分布情况资料来源：赛迪研究院，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临16行业机会向产业链多方延伸产业链逐渐成型，上中下游均可受益液冷行业上游主要为产品零部件，包括接头、CDU、电磁阀、TANK、maniflod等。中游主要为液冷服务器，包括四个主要类型的服务器，以及闭式循环和非闭式循环服务器。此外还包括数据中心的集成运维设施、产品及部件，从冷板部件到机柜，再到数据中心液冷集成模块。服务器及相关集成产品主要用于为下游行业在云计算、人工智能及物联网等方面提供服务。国内下游行业主要包括互联网、金融、电信、政府、交通和能源等信息化程度相对较高的行业，涵盖智慧计算、电子政务、企业信息化、关键应用以及民生等相关领域，包括三大电信运营商，以及腾讯、阿里巴巴等互联网大型企业。图表27.液冷相关产业链资料来源：中国通信院，中银证券据赛迪研究院，2020年中科曙光、华为、阿里和联想位于我国液冷中心市场领导者地位，2022年格局预计有所变动，浪潮信息或进入领导者象限。图表28.2020年中国液冷数据中心厂商竞争力矩阵图资料来源：赛迪研究院，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临17产业链环节之服务器厂商：受益最为直接受益于液冷需求带动，服务器行业迎来新的更新驱动因素，带动重回高景气周期。产品方面，液冷相关产品售价、利润率优于传统风冷技术产品，可以给客户带来明确、可观的效益。行业具有较高的进入壁垒，先进入者具备先发优势。（1）技术壁垒。液冷数据中心基础设施产品的研发和制造涉及冷却技术、制冷系统设计及仿真技术、温湿度解耦控制算法等多项技术领域，要求企业具备成熟、深入的技术积累。（2）专业人才壁垒。液冷数据中心基础设施领域属于新兴技术密集型产业，产品性能涉及材料化学、热力学、电子学、计算机科学等多种学科技术成果，并且因数据中心复杂多样，相应的制冷系统存在定制化特征，因此对研发技术人员的技术研发能力和行业经验要求较高。（3）客户认证壁垒。出于安全性、稳定性等考虑，企业客户在选择液冷数据中心基础设施供应商时通常需要进行严格的资质验证。另一方面，客户在与液冷数据中心基础设施供应商建立生产配套关系后，倾向于维持与现有技术供应商的合作，不会轻易更换主要供应商，因此先进入者具有先发优势。总结以上，我们认为目前率先布局液冷技术的服务器厂商具有显著的先发优势，将率先受益。我们梳理了布局液冷服务器的厂商及其主要产品，如下：1、浪潮信息：全栈布局液冷，实现业界首次大批量交付2022年浪潮提出‚AllIn液冷‛全栈布局液冷，实现服务器全产品线支撑液冷，并进一步升级液冷智算中心解决方案，实现数据中心PUE<1.1。目前，浪潮信息已拥有100多项液冷技术领域核心专利，并已参与制定与发布10余项冷板式液冷、浸没式液冷相关设计技术标准，同时联合牵头立项及撰写冷板式液冷核心技术的4项标准。2022年浪潮信息发布全栈液冷产品，通用服务器、高密度服务器、整机柜服务器、AI服务器等四大系列均支持冷板式液冷，同时浪潮信息亚洲最大液冷数据中心研发生产基地‚天池‛正式投产，年产能达到10万台，实现了业界首次冷板式液冷整机柜的大批量交付，整体交付周期在5-7天之内，助力数据中心绿色低碳发展。浪潮信息液冷产品和解决方案已经在互联网、金融、教科研等领域得到广泛应用。浪潮信息与京东云联合推出天枢（ORS3000S）液冷整机柜服务器，数据中心部署总体能耗降低40%以上，散热效率提升50%，性能提升34%-56%，已经在京东云数据中心实现规模化部署。图表29.浪潮液冷数据中心产品全景图资料来源：公司公告，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临182、曙光数创：浸没相变液冷领导者浸没相变液冷技术为核心竞争力。公司主要现有产品按照技术路径可以分为浸没相变液冷数据中心基础设施产品、冷板液冷数据中心基础设施产品以及模块化数据中心三大类。公司浸没相变液冷技术具有超强散热效能、可实现超高密度部署和极低PUE特征，提供核心竞争力。冷板液冷数据中心采用液冷为主、风冷为辅的混合冷却模式，降低冷却系统消耗，增强服务器可靠性。公司的浸没相变液冷技术解决了传统冷却技术存在的‚功耗墙‛问题，同时具有极佳的节能效果，此外大幅降低了芯片核温，实现服务器内温度场均匀分布，提高了系统可靠性。其C8000系列时能够使得高功率密度数据中心PUE降至1.05~1.2，2019年C8000系列首次大规模商业化部署，标志着数据中心行业全浸式液体相变冷却技术在国内首次实现了大规模产品转化和部署。从营收结构来看，2019年-2022H1公司浸没相变液冷收入占总营收比重分别为79.74%、69.78%、81.63%、75.75%，2021年收入同比高增42.15%至3.33亿元。此外，浸没液冷产品毛利率保持40%以上水平。图表30.曙光数创主要产品类别系列产品产品原理产品特点浸没相变液冷数据中心基础设施产品C8000系列液冷换热模块，高压直流供电系统，流体分配系统，强化沸腾散热功能冷板液冷数据中心基础设施产品C7000系列芯片级精确制冷，总体TCO低，全地域全年自然冷却，智能管理，安全可靠，快速部署模块化数据中心产品C500、C1000、C2000、C9000系列高度集成；安全稳定；防尘降噪；部署方便；智能省心；节能高效资料来源：招股说明书，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临19图表31.2019-2022H1年浸没相变和冷板式液冷收入图表32.浸没相变和冷板式液冷收入占总营收比重2.332.343.331.080.040.520.330.200.00.51.01.52.02.53.03.52019202020212022H1（亿元）浸没相变液冷冷板液冷79.74%69.78%81.63%75.75%1.39%15.38%8.09%13.82%0%20%40%60%80%100%2019202020212022H1浸没相变液冷冷板液冷资料来源：招股说明书，中银证券资料来源：招股说明书，中银证券3、宁畅：人工智能和液冷服务器领跑，推出全系统定制液冷2022年初，宁畅联手NVIDIA等合作伙伴率先推出了新系列液冷服务器，通过采用NVIDIA液冷HGXA100NVLink平台，推出X660G45LP新系列液冷服务器。宁畅通过采用NVIDIA液冷HGXA100NVLink平台，推出X660G45LP新系列液冷服务器，单芯片散热最高可达500W，同时单机柜功率密度得到极大提升，节省空间达80%，噪音低于50分贝。GPU和液冷服务器领跑MLPerf，支持更多场景应用。9月国际权威AI性能基准测试平台MLPerf公布最新测试成绩，宁畅人工智能服务器X640G40和GPU液冷服务器X660G45LP两款核心产品性能登顶，共斩获13项第一。本次测试还覆盖多种典型的AI模型，包括ResNet(图像分类)、3D-UNet99(图像分割)、Rnnt(语音辨识)、RetinaNet(目标检测)、Bert-99(自然语言处理)等，更加贴近实际应用情况。全系统定制液冷方案积累深厚，已有验证。在高效液冷服务器的基础上，公司进一步推出业内首个全系统定制液冷方案，实现从需求梳理、架构设计、机房部署到运维服务的全系统定制。经过15年的研发积累，上千项液冷可靠性测试，以及数万节点部署考验，宁畅液冷解决方案现已兼备高效散热、高密部署、更低噪音等优点，可实现系统自动补液等智能化管理，可帮助PUE降低至1.2以下。截至目前，公司已拥有30余项液冷专利，重点突破了第三代冷板式液冷技术，其定制液冷方案在北京、哈尔滨、成都等多地实现数万台部署。根据IDC发布的《2021下半年度（H2）中国加速计算服务器市场分析报告》，宁畅位列中国区GPU以及加速服务器市场第二名。公司战略发展目标为2022年实现在中国区X86架构定制服务器市场占有率超过50%。图表33.宁畅液冷全系统定制方案资料来源：智东西，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临204、华为：率先布局单项液冷板系统2017年推出FusionServer高密专用液冷系统，采用了单相液冷板的制冷方案，单柜功率密度可以做到45kW/rack。载冷剂采用去离子水+BTA缓蚀剂，支持的最高进水温度达到45℃，达到了DLC标准的W4液冷等级。以北京气候为例（全年最大极端湿球温度是31.5℃），可以通过冷却塔实现全年自然冷却，机房PUE理论上可以降至1.1。此外，由于简化了制冷系统，因此提高了制冷系统的MTBF（平均无故障工作时间）。2018年华为云松山湖数据中心采用全预制模块化、高密度、高性能液冷集群。图表34.华为FusionServerProE9000全液冷系统（外臵柜式CDU）资料来源：公司官网，中银证券5、中国长城：专注喷淋式液冷2020年发布国内首台喷淋液冷服务器。是一款具有完全自主知识产权、致力于攻克服务器件精准散热难题的新型服务器，目前已成功应用于教育、移动通信、大数据等10个行业，并参与了国家重点实验室5G云计算喷淋液冷平台项目的建设。6、网宿科技：专注液冷数据中心解决方案公司子公司绿色云图自2015年成立起即开展浸没式液冷技术的研发、产品及解决方案的输出，是国内浸没式液冷技术研发的先行者。目前，已推出微型液冷数据中心解决方案、中大型数据中心解决方案、集装箱数据中心解决方案以及定制化液冷解决方案等一系列液冷数据中心解决方案，并成功应用于高校、媒体、互联网企业等多个业务场景。网宿绿色云图直接浸没式液冷技术可将散热能耗降低90%-95%、IT设备能耗降低10%-20%，实现PUE均值低至1.049，创下了国内数据中心能耗纪录。2021年公司IDC及液冷产品收入2.46亿元，毛利率24.92%。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临21图表35.绿色云图液冷机柜资料来源：公司公告，中银证券7、阿里云：领先单相浸没液冷解决方案2021年底，公司发布单相浸没液冷解决方案—磐久液冷一体机ImmersionDC1000系列，包括液冷A100一体机、液冷计算一体机、液冷存储一体机，具备三大特点：（1）超融合，传统的产品就是一台服务器、交换机，而ImmersionDC1000系列最核心的是将基础设施散热能力和IT设备、网络设备和服务器进行高效整合，融合在一起进行整体交付。（2）超强算力，包括AI40P，存储3.4P的超强能力，还有25.6TAI互联带宽端口能力，高存储、高带宽，未来可支撑至少三代技术迭代，资源利用率提升50%。（3）可在全球仁和气象区域部署，实现极致PUE1.09。图表36.磐久液冷一体机ImmersionDC1000系列资料来源：公司官网，中银证券8、紫光股份（新华三）：布局液冷解决方案2017年，公司已经在R4900G2机架服务器上做了冷板预研，在节能技术的配合下，项目PUE实测值在1.08-1.17之间。此外，公司在B16000刀片服务器节点中做了预研，实测单节点功耗较风冷节省49.85W，CPU温度降低23℃（235WCPU），PUE实测值在1.2左右。公司参与了500多个数据中心的建设，包括大量的液冷数据中心机房，组建了定制化的团队，创建了液冷研发实验室，为客户提供端到端的液冷解决方案。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临22产业链环节之材料器件商：价值量高，受益较多除服务器厂商以外，产业链上游材料和器件厂商也有望相应受益。主要包括流体连接器（液体冷却快速插拔接头）、冷媒、CDU、电磁阀、TANK、manifold等。（1）流体连接器（液体冷却快速拔插接头）：通常是指液冷循环系统中各器件之间的连接件，它能实现各器件之间的快速连接和断开且无泄漏，提高效率，减少排液注液带来的不必要的工作量。主要应用于流体连接，可在带压状态下自由插拔且无泄漏。（2）冷媒：冷却液，可用冷媒包括水、矿物油、电子氟化液等。（3）CDU（CoolingDispensingUnit，冷却液分配单元）：主要由机箱、水泵、板换、阀、膨胀罐以及管路等等组成，通过板换进行热量交换，把冷却的液体送到热源处吸收热量，带着热量的液体再进入板换进行换热处理，循环换热。（4）电磁阀：一般安装在连接的管道上控制冷媒流通。（5）TANK：用于安装服务器/交换机的浸没式箱体，通过tank内的冷却介质直接对交换机进行散热。（6）Manifold：分集水器，用于连接各路加热管供回水的配、集水装臵，按进、回水方式不同分为分水器和集水器。图表37.液冷相关材料/器件图解资料来源：英维克官网，中银证券图表38.材料/器件厂商及其主要产品厂商相关性主要产品或布局中航光电材料器件“流体、齿科及其他产品”2021Y和2022H1营收yoy超51%、54%；行业龙头如史陶比尔等申菱环境材料器件氟化液行业龙头如3M等高澜股份材料器件纯水冷却设备专门企业英维克材料器件温控领域专业厂商依米康解决方案在精密温控设备、微模块数据中心、UPS电源等领域具备专业能力佳力图解决方案主要为数据机房等精密环境控制领域提供节能、控温设备及解决方案亚康股份解决方案具有自研的东数西算液冷产品方案资料来源：万得，中银证券2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临23投资建议从研究赛道来看，服务器厂商将直接受益，关注浪潮信息、曙光数创、中国长城、紫光股份。同时，产业链中解决方案和运维服务厂商也有望核心受益，关注亚康股份、网宿科技。行业机会也将向产业上游传导，材料和器件供应商也将相应受益，关注中航光电、申菱环境、英维克、高澜股份。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临24风险提示1、核心技术和成本优化突破不力。液冷相关核心技术创新持续推进，对接商用落地还需突破。此外技术成本需进一步降低。2、信息基础设施投建不及预期。下游行业需求主要在互联网、金融、政务等，信息基础设施投建需求可能不及预期。3、政策落地不及预期。‚双碳‛相关政策文件确定的PUE指标可能不达，实际落地或许会有延后。2022年9月22日低碳之下，IDC“液冷时代‛契机来临25披露声明本报告准确表述了证券分析师的个人观点。该证券分析师声明，本人未在公司内、外部机构兼任有损本人独立性与客观性的其他职务，没有担任本报告评论的上市公司的董事、监事或高级管理人员；也不拥有与该上市公司有关的任何财务权益；本报告评论的上市公司或其它第三方都没有或没有承诺向本人提供与本报告有关的任何补偿或其它利益。中银国际证券股份有限公司同时声明，将通过公司网站披露本公司授权公众媒体及其他机构刊载或者转发证券研究报告有关情况。如有投资者于未经授权的公众媒体看到或从其他机构获得本研究报告的，请慎重使用所获得的研究报告，以防止被误导，中银国际证券股份有限公司不对其报告理解和使用承担任何责任。评级体系说明以报告发布日后公司股价/行业指数涨跌幅相对同期相关市场指数的涨跌幅的表现为基准：公司投资评级：买入：预计该公司股价在未来6-12个月内超越基准指数20%以上；增持：预计该公司股价在未来6-12个月内超越基准指数10%-20%；中性：预计该公司股价在未来6-12个月内相对基准指数变动幅度在-10%-10%之间；减持：预计该公司股价在未来6-12个月内相对基准指数跌幅在10%以上；未有评级：因无法获取必要的资料或者其他原因，未能给出明确的投资评级。行业投资评级：强于大市：预计该行业指数在未来6-12个月内表现强于基准指数；中性：预计该行业指数在未来6-12个月内表现基本与基准指数持平；弱于大市：预计该行业指数在未来6-12个月内表现弱于基准指数；未有评级：因无法获取必要的资料或者其他原因，未能给出明确的投资评级。沪深市场基准指数为沪深300指数；新三板市场基准指数为三板成指或三板做市指数；香港市场基准指数为恒生指数或恒生中国企业指数；美股市场基准指数为纳斯达克综合指数或标普500指数。风险提示及免责声明本报告由中银国际证券股份有限公司证券分析师撰写并向特定客户发布。本报告发布的特定客户包括：1)基金、保险、QFII、QDII等能够充分理解证券研究报告，具备专业信息处理能力的中银国际证券股份有限公司的机构客户；2)中银国际证券股份有限公司的证券投资顾问服务团队，其可参考使用本报告。中银国际证券股份有限公司的证券投资顾问服务团队可能以本报告为基础，整合形成证券投资顾问服务建议或产品，提供给接受其证券投资顾问服务的客户。中银国际证券股份有限公司不以任何方式或渠道向除上述特定客户外的公司个人客户提供本报告。中银国际证券股份有限公司的个人客户从任何外部渠道获得本报告的，亦不应直接依据所获得的研究报告作出投资决策；需充分咨询证券投资顾问意见，独立作出投资决策。中银国际证券股份有限公司不承担由此产生的任何责任及损失等。本报告内含保密信息，仅供收件人使用。阁下作为收件人，不得出于任何目的直接或间接复制、派发或转发此报告全部或部分内容予任何其他人，或将此报告全部或部分内容发表。如发现本研究报告被私自刊载或转发的，中银国际证券股份有限公司将及时采取维权措施，追究有关媒体或者机构的责任。所有本报告内使用的商标、服务标记及标记均为中银国际证券股份有限公司或其附属及关联公司（统称‚中银国际集团‛）的商标、服务标记、注册商标或注册服务标记。本报告及其所载的任何信息、材料或内容只提供给阁下作参考之用，并未考虑到任何特别的投资目的、财务状况或特殊需要，不能成为或被视为出售或购买或认购证券或其它金融票据的要约或邀请，亦不构成任何合约或承诺的基础。中银国际证券股份有限公司不能确保本报告中提及的投资产品适合任何特定投资者。本报告的内容不构成对任何人的投资建议，阁下不会因为收到本报告而成为中银国际集团的客户。阁下收到或阅读本报告须在承诺购买任何报告中所指之投资产品之前，就该投资产品的适合性，包括阁下的特殊投资目的、财务状况及其特别需要寻求阁下相关投资顾问的意见。尽管本报告所载资料的来源及观点都是中银国际证券股份有限公司及其证券分析师从相信可靠的来源取得或达到，但撰写本报告的证券分析师或中银国际集团的任何成员及其董事、高管、员工或其他任何个人（包括其关联方）都不能保证它们的准确性或完整性。除非法律或规则规定必须承担的责任外，中银国际集团任何成员不对使用本报告的材料而引致的损失负任何责任。本报告对其中所包含的或讨论的信息或意见的准确性、完整性或公平性不作任何明示或暗示的声明或保证。阁下不应单纯依靠本报告而取代个人的独立判断。本报告仅反映证券分析师在撰写本报告时的设想、见解及分析方法。中银国际集团成员可发布其它与本报告所载资料不一致及有不同结论的报告，亦有可能采取与本报告观点不同的投资策略。为免生疑问，本报告所载的观点并不代表中银国际集团成员的立场。本报告可能附载其它网站的地址或超级链接。对于本报告可能涉及到中银国际集团本身网站以外的资料，中银国际集团未有参阅有关网站，也不对它们的内容负责。提供这些地址或超级链接（包括连接到中银国际集团网站的地址及超级链接）的目的，纯粹为了阁下的方便及参考，连结网站的内容不构成本报告的任何部份。阁下须承担浏览这些网站的风险。本报告所载的资料、意见及推测仅基于现状，不构成任何保证，可随时更改，毋须提前通知。本报告不构成投资、法律、会计或税务建议或保证任何投资或策略适用于阁下个别情况。本报告不能作为阁下私人投资的建议。过往的表现不能被视作将来表现的指示或保证，也不能代表或对将来表现做出任何明示或暗示的保障。本报告所载的资料、意见及预测只是反映证券分析师在本报告所载日期的判断，可随时更改。本报告中涉及证券或金融工具的价格、价值及收入可能出现上升或下跌。部分投资可能不会轻易变现，可能在出售或变现投资时存在难度。同样，阁下获得有关投资的价值或风险的可靠信息也存在困难。本报告中包含或涉及的投资及服务可能未必适合阁下。如上所述，阁下须在做出任何投资决策之前，包括买卖本报告涉及的任何证券，寻求阁下相关投资顾问的意见。中银国际证券股份有限公司及其附属及关联公司版权所有。保留一切权利。中银国际证券股份有限公司中国上海浦东银城中路200号中银大厦39楼邮编200121电话:(8621)68604866传真:(8621)58883554相关关联机构：中银国际研究有限公司香港花园道一号中银大厦二十楼电话:(852)39886333致电香港免费电话:中国网通10省市客户请拨打：108008521065中国电信21省市客户请拨打：108001521065新加坡客户请拨打：8008523392传真:(852)21479513中银国际证券有限公司香港花园道一号中银大厦二十楼电话:(852)39886333传真:(852)21479513中银国际控股有限公司北京代表处中国北京市西城区西单北大街110号8层邮编:100032电话:(8610)83262000传真:(8610)83262291中银国际(英国)有限公司2/F，1LothburyLondonEC2R7DBUnitedKingdom电话:(4420)36518888传真:(4420)36518877中银国际(美国)有限公司美国纽约市美国大道1045号7BryantPark15楼NY10018电话:(1)2122590888传真:(1)2122590889中银国际(新加坡)有限公司注册编号199303046Z新加坡百得利路四号中国银行大厦四楼(049908)电话:(65)66926829/65345587传真:(65)65343996/65323371