2025 年展望：全球液冷市场增长的新蓝图
2025-01-23
1、全球液冷市场规模快速增长
随着全球用电量急剧攀升，数据中心的能耗成为人们关注的问题。国际能源署（IEA）预计，到2026年，全球数据中心能耗将达到650-1050TWh，2022-2026年的增长量相当于瑞典（低）或德国（高）的总能耗。对此，各国纷纷出台政策，例如新加坡于2024年发布“绿色数据中心路线图”，欧洲出台严格定义数据中心PUE指标的指令和法案。
在这些因素的推动下，液冷凭借其高能效、强制冷、绿色环保等优势，已经从相对小众走向主流。2024年至2025年间，液冷在数据中心的采用率预计将全球范围从 14% 增加到 26%。未来液冷研发将重点关注大功率功率模块、环保冷却液、系统架构优化和兼容性增强。
2、长时间混合冷却模式
混合冷却主要体现在两个方面：一是液冷与风冷并存。许多数据中心和机架系统会根据应用类型、散热规模、成本和设施条件等，确定风冷和液冷的使用比例。例如，在AWS数据中心，常规计算服务器使用空气冷却，而GPU相关应用则考虑使用液体冷却。其次，多种液冷方式并存，如直接芯片冷却（冷板液冷）和浸没式液冷等。由于各种冷却技术都有各自的优点和缺点，数据中心运营商可能会混合使用，例如微软采用直接芯片冷却和“Sidekick”零水蒸发技术的组合。
3.、直接芯片冷却主导中短期市场
虽然浸入式冷却生态正在发展，但仍处于早期阶段，中短期内芯片直接冷却仍是主流。到2025年，该技术将在多方面进行升级：硬件方面，提高冷却剂流动的均匀性、冷板导热性，并优化芯片微通道结构，以提高散热效率和均匀性，并扩大芯片的适用范围；在系统集成方面，加强与服务器、存储设备的融合，提高系统集成方面，加强与服务器、存储设备的融合，增强协同散热能力。在成本控制方面，通过技术创新和规模效应降低设备成本和运维成本。此外，两相直接芯片液冷也开始进入市场，它利用相变潜热散热，传热效率高且温度恒定。
4、全栈液冷构建系统生态
2024年，全栈液冷覆盖单节点、机柜到各级数据中心，融合多学科技术。在土木建筑上，AWS采用低碳材料减少碳排放；在电力领域，超大规模服务提供商正在探索更好的电力架构和可持续供电解决方案，例如小型模块化反应堆等，同时也在研究可再生能源应用和配电系统创新；在软件层面，一些企业正在集成物联网功能，利用动态电源管理和AI智能监控来提高能效和智能化。
冷却液研发也取得了进展。 OCP浸没流体社区发展良好，许多公司推出了涵盖广泛类别的新产品，以满足不同的应用需求。业界也非常重视冷却液与零部件的兼容性和可靠性，相关企业纷纷进行测试以确保技术突破。
随着全球用电量急剧攀升，数据中心的能耗成为人们关注的问题。国际能源署（IEA）预计，到2026年，全球数据中心能耗将达到650-1050TWh，2022-2026年的增长量相当于瑞典（低）或德国（高）的总能耗。对此，各国纷纷出台政策，例如新加坡于2024年发布“绿色数据中心路线图”，欧洲出台严格定义数据中心PUE指标的指令和法案。
在这些因素的推动下，液冷凭借其高能效、强制冷、绿色环保等优势，已经从相对小众走向主流。2024年至2025年间，液冷在数据中心的采用率预计将全球范围从 14% 增加到 26%。未来液冷研发将重点关注大功率功率模块、环保冷却液、系统架构优化和兼容性增强。
2、长时间混合冷却模式
混合冷却主要体现在两个方面：一是液冷与风冷并存。许多数据中心和机架系统会根据应用类型、散热规模、成本和设施条件等，确定风冷和液冷的使用比例。例如，在AWS数据中心，常规计算服务器使用空气冷却，而GPU相关应用则考虑使用液体冷却。其次，多种液冷方式并存，如直接芯片冷却（冷板液冷）和浸没式液冷等。由于各种冷却技术都有各自的优点和缺点，数据中心运营商可能会混合使用，例如微软采用直接芯片冷却和“Sidekick”零水蒸发技术的组合。
3.、直接芯片冷却主导中短期市场
虽然浸入式冷却生态正在发展，但仍处于早期阶段，中短期内芯片直接冷却仍是主流。到2025年，该技术将在多方面进行升级：硬件方面，提高冷却剂流动的均匀性、冷板导热性，并优化芯片微通道结构，以提高散热效率和均匀性，并扩大芯片的适用范围；在系统集成方面，加强与服务器、存储设备的融合，提高系统集成方面，加强与服务器、存储设备的融合，增强协同散热能力。在成本控制方面，通过技术创新和规模效应降低设备成本和运维成本。此外，两相直接芯片液冷也开始进入市场，它利用相变潜热散热，传热效率高且温度恒定。
4、全栈液冷构建系统生态
2024年，全栈液冷覆盖单节点、机柜到各级数据中心，融合多学科技术。在土木建筑上，AWS采用低碳材料减少碳排放；在电力领域，超大规模服务提供商正在探索更好的电力架构和可持续供电解决方案，例如小型模块化反应堆等，同时也在研究可再生能源应用和配电系统创新；在软件层面，一些企业正在集成物联网功能，利用动态电源管理和AI智能监控来提高能效和智能化。
冷却液研发也取得了进展。 OCP浸没流体社区发展良好，许多公司推出了涵盖广泛类别的新产品，以满足不同的应用需求。业界也非常重视冷却液与零部件的兼容性和可靠性，相关企业纷纷进行测试以确保技术突破。
由 DeepL.com 翻译（免费版）
5. 余热回收推动可持续发展
到 2024 年，数据中心的余热回收将在欧洲兴起并在全球范围内推广。 HPE与丹佛斯正在合作开发热能再利用套件，将废热转化为电力或热资源，降低成本和环境影响，实现能源循环利用，推动数据中心向综合能源利用中心转型，这将催生新的能源利用中心。余热回收技术及设备市场机遇。
6、原生液冷设计引领创新
原生液冷从系统源头整合液冷技术，优化数据中心的布局、机柜架构和内存模组形态等，提高空间利用率和散热、计算性能协同。然而，该技术仍处于早期阶段，值得持续关注。
7、开源、开放成为重要发展路径
数据中心规模和复杂程度增加，对液冷要求更高，单个企业很难单独推动液冷行业的发展，而液冷技术涉及多个领域的知识，因此开源成为必然。许多企业积极参与，如OVH Cloud向OCP捐赠液冷技术设计、NVIDIA捐赠机架和计算、交换机托盘液冷设计、Stellium Datacenters等各方开发基于OCP原理的优化硬件解决方案。
8、产业合作加速技术融合创新
2024年，数据中心液冷领域跨界合作频繁，包括收购兼并和战略合作等形式。如Modine、Vertiv收购相关企业增强液冷实力，多家企业共同开发新产品，攻克技术难题。 2025年，产业合作将更加深入和广泛，跨行业巨头打造创新平台，聚焦前沿技术突破，合作模式将从技术研发拓展到营销、服务共享、构建全生命周期合作体系。
到 2024 年，数据中心的余热回收将在欧洲兴起并在全球范围内推广。 HPE与丹佛斯正在合作开发热能再利用套件，将废热转化为电力或热资源，降低成本和环境影响，实现能源循环利用，推动数据中心向综合能源利用中心转型，这将催生新的能源利用中心。余热回收技术及设备市场机遇。
6、原生液冷设计引领创新
原生液冷从系统源头整合液冷技术，优化数据中心的布局、机柜架构和内存模组形态等，提高空间利用率和散热、计算性能协同。然而，该技术仍处于早期阶段，值得持续关注。
7、开源、开放成为重要发展路径
数据中心规模和复杂程度增加，对液冷要求更高，单个企业很难单独推动液冷行业的发展，而液冷技术涉及多个领域的知识，因此开源成为必然。许多企业积极参与，如OVH Cloud向OCP捐赠液冷技术设计、NVIDIA捐赠机架和计算、交换机托盘液冷设计、Stellium Datacenters等各方开发基于OCP原理的优化硬件解决方案。
8、产业合作加速技术融合创新
2024年，数据中心液冷领域跨界合作频繁，包括收购兼并和战略合作等形式。如Modine、Vertiv收购相关企业增强液冷实力，多家企业共同开发新产品，攻克技术难题。 2025年，产业合作将更加深入和广泛，跨行业巨头打造创新平台，聚焦前沿技术突破，合作模式将从技术研发拓展到营销、服务共享、构建全生命周期合作体系。
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