7月22日,長(zhǎng)江證券(000783)在一篇研報(bào)中指出,AI算力高密化驅(qū)動(dòng)液冷升級(jí),冷水機(jī)組千億市場(chǎng)啟航。
算力高密化驅(qū)動(dòng)制冷升級(jí),液冷成必然選擇隨著生成式人工智能(885728)技術(shù)的持續(xù)快速迭代,海量算力需求倒逼算力硬件持續(xù)升級(jí),英偉達(dá)(NVDA)主流GPU 產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)功耗從2020年A100芯片的400W 攀升至2026年Vera Rubin 架構(gòu)的1800W。智算中心單機(jī)柜功率密度也從20-30kW 逐步升級(jí)至70-132kW,未來(lái)更有望出現(xiàn)200kW 級(jí)別的超高功率密度機(jī)柜。傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)受限于散熱效率,單機(jī)柜散熱上限僅約40kW,已難以適配高密度算力場(chǎng)景的散熱需求,液冷技術(shù)成為數(shù)據(jù)中心制冷的必然發(fā)展方向。無(wú)論是低初始投資的風(fēng)冷系統(tǒng),還是擁有高換熱效率的液冷技術(shù),一次側(cè)冷水機(jī)組都是系統(tǒng)的核心部件,扮演著“制冷心臟”的角色;冷水機(jī)組在數(shù)據(jù)中心整體建設(shè)總投入中占比約3%。
冷水機(jī)組:液冷數(shù)據(jù)中心核心冷源,高能效機(jī)型是降低PUE 關(guān)鍵冷水機(jī)組主要負(fù)責(zé)將室內(nèi)熱量搬運(yùn)至室外,其核心由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥四大部件協(xié)同完成。市場(chǎng)主流冷水機(jī)組按冷凝散熱形式分為風(fēng)冷與水冷兩大類(lèi),水冷機(jī)組雖然初始建設(shè)投入更高,但依托水更強(qiáng)的換熱能力,全年運(yùn)行能效顯著優(yōu)于風(fēng)冷,能效比可達(dá)4.0-6.0,適合具備穩(wěn)定水源、追求低PUE 的大型AI 數(shù)據(jù)中心;風(fēng)冷機(jī)組則結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、布置靈活,適合中小型數(shù)據(jù)中心或缺水地區(qū)。冷水機(jī)組素有"制冷行業(yè)皇冠"之稱(chēng),技術(shù)難點(diǎn)集中于核心部件精密制造、系統(tǒng)能效優(yōu)化、控制系統(tǒng)三大維度,高效冷水機(jī)組的應(yīng)用可直接壓低整體PUE 值。
全球AI 基建仍在加速,海外科技大廠(chǎng)持續(xù)加大資本開(kāi)支力度,2025財(cái)年亞馬遜(AMZN)、微軟(MSFT)、谷歌、Meta(META) 四大龍頭資本開(kāi)支合計(jì)達(dá)3996億美元,同比增長(zhǎng)75%,全球AI 基建仍處于快速投入期。經(jīng)測(cè)算,2026年海外數(shù)據(jù)中心冷水機(jī)組的理論市場(chǎng)規(guī)模約766-1022億元,未來(lái)隨著AI產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,冷水機(jī)組需求量有望繼續(xù)高速增長(zhǎng)。
制冷壓縮機(jī)為核心部件,磁懸浮離心機(jī)引領(lǐng)能效變革制冷壓縮機(jī)是冷水機(jī)組最核心的零部件,造價(jià)約占冷水機(jī)組整機(jī)總成本的40%-50%,功耗占冷水機(jī)組整體系統(tǒng)功耗的50%-60%,是決定冷水機(jī)組能耗水平與運(yùn)行效率的核心部件。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,離心式壓縮機(jī)特別是磁懸浮離心機(jī),憑借其在大冷量區(qū)間的高能效和寬調(diào)節(jié)范圍,正逐步成為大型數(shù)據(jù)中心冷源設(shè)備的核心發(fā)展方向。相較常規(guī)螺桿機(jī)組,磁懸浮機(jī)組綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)提升約42%,電機(jī)運(yùn)行功耗下降30%,全年制冷耗電量可節(jié)約30%,多數(shù)項(xiàng)目投資回收期僅2至3年,全生命周期(883436)綜合成本優(yōu)勢(shì)顯著。海外廠(chǎng)商丹佛斯是國(guó)際磁懸浮壓縮機(jī)領(lǐng)域的主流供應(yīng)商,旗下已形成完整Turbocor 磁懸浮離心機(jī)產(chǎn)品矩陣,機(jī)頭單價(jià)區(qū)間集中在20萬(wàn)-50萬(wàn)元;截至2025年丹佛斯在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率依舊保持在65%以上。
競(jìng)爭(zhēng)格局:海外巨頭主導(dǎo)格局,國(guó)內(nèi)企業(yè)加速追趕國(guó)際龍頭特靈科技(TT)、江森自控(JCI)、開(kāi)利全球(CARR)憑借悠久的歷史與千億級(jí)營(yíng)收占據(jù)品牌優(yōu)勢(shì)與規(guī)模優(yōu)勢(shì),客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球市場(chǎng)。冰輪環(huán)境(000811)的子公司頓漢布什發(fā)源于美國(guó),也同樣擁有百年歷史和多個(gè)海外基地,海外市場(chǎng)認(rèn)可度高;冰輪擁有“海外品牌+海外工廠(chǎng)+海外大客戶(hù)”三重優(yōu)勢(shì);當(dāng)前在積極擴(kuò)產(chǎn)中,未來(lái)三年業(yè)績(jī)確定性高。
國(guó)內(nèi)其他企業(yè)則依托技術(shù)路線(xiàn)與場(chǎng)景定位的差異,構(gòu)建起多層次競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì),其中漢鐘精機(jī)(002158)、開(kāi)山股份(300257)、雪人集團(tuán)(002639)、磁谷科技(688448)、鑫磊股份(301317)公司的壓縮機(jī)在傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用居多,不過(guò)均在嘗試切入國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域成為零部件供應(yīng)商。
風(fēng)險(xiǎn)提示:1、AI 算力需求增長(zhǎng)不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn);2、技術(shù)路線(xiàn)迭代沖擊風(fēng)險(xiǎn);3、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇與價(jià)格戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn);4、原材料與成本波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
