從規(guī)?；狡者m化：2025年后數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)的發(fā)展與演進(jìn)
發(fā)布時(shí)間：2026-01-13
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2025年，注定成為數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。政策導(dǎo)向、市場需求與技術(shù)迭代形成合力，推動(dòng)液冷從規(guī)?；瘧?yīng)用加速邁向普遍適用，重塑數(shù)據(jù)中心供冷體系的發(fā)展格局。
政策與市場雙輪驅(qū)動(dòng)，2025年液冷成行業(yè)焦點(diǎn)
多重政策文件將2025年設(shè)定為數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)：國家層面，《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》《信息通信行業(yè)綠色低碳發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2022-2025年）》等政策明確了綠色低碳的發(fā)展方向；行業(yè)層面，移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營商在《電信運(yùn)營商液冷技術(shù)白皮書》中提出，2025年實(shí)現(xiàn)液冷規(guī)模應(yīng)用，50%以上項(xiàng)目采用液冷技術(shù)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、生態(tài)完善的高質(zhì)量發(fā)展格局；地方層面，《上海市智能算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展 “算力浦江”智算行動(dòng)實(shí)施方案（2024—2025年）》要求，新建智算中心PUE值降至1.25以下，存量改造后不超過1.4，液冷機(jī)柜占比超50%。
市場端同樣釋放強(qiáng)烈信號(hào)。中信證券研報(bào)指出，在算力需求激增與能耗約束雙重驅(qū)動(dòng)下，液冷技術(shù)正加速替代風(fēng)冷，成為數(shù)據(jù)中心供冷領(lǐng)域的主流發(fā)展方向。綜合政策與市場因素，2025年液冷技術(shù)必將躍升為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的核心熱點(diǎn)。
四大核心優(yōu)勢凸顯，液冷破解高密算力散熱難題
2023年ChatGPT掀起的人工智能浪潮，推動(dòng)算力需求爆發(fā)式增長，機(jī)柜功率隨之飆升。英偉達(dá)Blackwell GB200 GPU異構(gòu)計(jì)算單機(jī)柜功耗高達(dá)120kW，是傳統(tǒng)CPU通用計(jì)算機(jī)柜的10-20倍；國內(nèi)頭部企業(yè)單機(jī)柜密度已普遍達(dá)到70~100kW，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)12kW常規(guī)機(jī)柜及2.5kW標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜水平。
高功率機(jī)柜對(duì)供冷系統(tǒng)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)風(fēng)冷需通過增加風(fēng)扇數(shù)量、提升轉(zhuǎn)速強(qiáng)化散熱，導(dǎo)致電力消耗激增，成為數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的主要障礙。液冷技術(shù)憑借四大核心優(yōu)勢，成為破解這一難題的最優(yōu)解：
其一，低碳節(jié)能。液冷技術(shù)可降低供冷電力消耗30%，同步減少30%碳排放，顯著提升數(shù)據(jù)中心能源利用效率；其二，高密度適配。傳統(tǒng)風(fēng)冷機(jī)柜難以承載多臺(tái)高功率服務(wù)器，造成空間與網(wǎng)絡(luò)傳輸成本浪費(fèi)，液冷可大幅提升機(jī)柜部署密度，優(yōu)化空間利用率并降低內(nèi)部傳輸成本；其三，靜音運(yùn)行。傳統(tǒng)風(fēng)冷機(jī)房風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可達(dá)4萬轉(zhuǎn)/分鐘，噪音污染嚴(yán)重，液冷（含輔助風(fēng)扇的冷板式）可大幅減少風(fēng)扇數(shù)量與轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)“靜音機(jī)房”；其四，提升可靠性。液冷散熱效率更高，能精準(zhǔn)匹配高功率密度服務(wù)器散熱需求，避免局部過熱問題，顯著降低設(shè)備故障率，延長硬件使用壽命。
成本層面，隨著技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈成熟，液冷單千瓦成本已與傳統(tǒng)風(fēng)冷趨同，部分場景下更具優(yōu)勢。當(dāng)前風(fēng)冷解決方案單千瓦成本約1.8萬~2萬元（極端壓縮可至1.2萬元），液冷方案可控制在2萬元以內(nèi)。盡管大規(guī)模應(yīng)用的建設(shè)成本差異不大，但液冷后期可顯著節(jié)省電費(fèi)支出，大幅降低運(yùn)營成本。
技術(shù)路徑并行：浸沒與冷板齊驅(qū)，風(fēng)液混合成最優(yōu)解
當(dāng)前數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)主要形成兩大主流路徑——浸沒式與冷板式，二者呈現(xiàn)并駕齊驅(qū)的發(fā)展態(tài)勢。浸沒式液冷將電子元器件整體或部分浸沒于非導(dǎo)電惰性冷卻液中，通過液體相變或?qū)α髦苯訋ё邿崃?；冷板式液冷則借助銅、鋁等高導(dǎo)熱金屬冷板，將元器件熱量間接傳遞至循環(huán)冷卻液體中排出。
從市場格局看，冷板式液冷憑借對(duì)現(xiàn)有架構(gòu)改造小、產(chǎn)業(yè)鏈成熟、運(yùn)維便捷、初期投資低等優(yōu)勢，占據(jù)主導(dǎo)地位。IDC數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年中國液冷服務(wù)器市場中，冷板式占比高達(dá)90%。但隨著芯片功率持續(xù)提升，冷板式散熱能力逐漸逼近極限，浸沒式液冷的優(yōu)勢愈發(fā)凸顯。行業(yè)專家普遍認(rèn)為，未來較長時(shí)期內(nèi)二者將持續(xù)共存，不存在相互替代關(guān)系。
值得注意的是，兼顧成本與性能的風(fēng)液混合模式，被認(rèn)為是液冷應(yīng)用的最佳路徑。對(duì)于功耗較高的算力服務(wù)器，液冷可提升機(jī)柜密度、降低碳排放；而存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等低功耗組件，傳統(tǒng)風(fēng)冷即可滿足需求，無需盲目采用液冷。2024年已有多家IDC服務(wù)商率先實(shí)踐：秦淮數(shù)據(jù)華北某基地采用“液側(cè)冷板液冷+風(fēng)側(cè)磁懸浮相變”組合系統(tǒng)，負(fù)載平穩(wěn)機(jī)房實(shí)際運(yùn)行PUE低至1.128，全年WUE預(yù)計(jì)僅0.15，每100MW可年節(jié)約用電3950萬度；華為云采用“風(fēng)冷AI+液冷AI整機(jī)柜+AHU風(fēng)冷”混合制冷，年P(guān)UE低至1.12。實(shí)踐數(shù)據(jù)充分驗(yàn)證了風(fēng)液混合模式對(duì)大規(guī)模智算需求的適配性。
技術(shù)優(yōu)化方向明確：環(huán)保與安全成核心訴求
液冷技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，離不開核心組件的優(yōu)化升級(jí)，其中冷卻液迭代與系統(tǒng)安全性提升成為關(guān)鍵方向。
浸沒式液冷領(lǐng)域，相變與單相兩大技術(shù)流派并存，冷卻液選擇存在明顯分化。傳統(tǒng)相變浸沒式液冷多采用氟化液，但此類冷卻液存在諸多弊端：揮發(fā)性強(qiáng)需定期補(bǔ)充，較高的成本推高后期運(yùn)營支出；其揮發(fā)產(chǎn)物氟化物離子會(huì)危害運(yùn)維人員健康，長期吸入可能引發(fā)呼吸道疾病，過量攝入還會(huì)導(dǎo)致骨骼、肝腎及神經(jīng)系統(tǒng)損傷；排放至環(huán)境中則會(huì)污染水體、土壤，破壞生態(tài)平衡。因此，合成油、合成脂類等環(huán)保型冷卻液逐漸成為行業(yè)首選。例如，英特爾2024年發(fā)布的G-Flow浸沒式液冷機(jī)柜，采用?？松梨谘邪l(fā)的無PFAS碳?xì)浜铣捎?，兼具環(huán)保性與成本優(yōu)勢。2025年，研發(fā)成本更低、導(dǎo)熱性與流動(dòng)性更優(yōu)的環(huán)保型冷卻液，將成為浸沒式液冷降低應(yīng)用門檻、推動(dòng)規(guī)?；l(fā)展的核心突破口。
冷板式液冷的優(yōu)化重點(diǎn)則在于提升安全性。其采用的水與丙二醇水溶液具有導(dǎo)電性，漏液可能導(dǎo)致服務(wù)器損壞。浪潮信息首創(chuàng)的液環(huán)式真空CDU，通過使液冷系統(tǒng)二次側(cè)保持負(fù)壓狀態(tài)，徹底杜絕了漏液隱患，為行業(yè)提供了可行的安全解決方案。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)合與生態(tài)構(gòu)建：液冷普適化的關(guān)鍵支撐
2026年，液冷技術(shù)邁向普適化的過程中，生態(tài)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同將成為核心驅(qū)動(dòng)力。以冷卻液研發(fā)為例，“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新是提升技術(shù)水平、加快產(chǎn)品落地的最優(yōu)路徑。山東省海洋科學(xué)研究院牽頭組建的“生物可降解潤滑劑聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，匯聚科研院所、化工企業(yè)、液冷解決方案供應(yīng)商及高校資源，共同推進(jìn)合成油、合成脂類冷卻液研發(fā)，助力浸沒式液冷降本增效。此外，與國際化工企業(yè)合作，不僅可借助其成熟產(chǎn)業(yè)鏈完善海外供給，還能依托歐洲等市場對(duì)國際品牌的認(rèn)可度，助力中國液冷產(chǎn)業(yè)拓展海外市場，而核心競爭力仍源于自身過硬的技術(shù)與產(chǎn)品實(shí)力。
除冷卻液外，液冷產(chǎn)業(yè)還面臨冷卻液均勻流動(dòng)、芯片精準(zhǔn)散熱等技術(shù)挑戰(zhàn)。英特爾G-Flow浸沒式液冷機(jī)柜通過采用“上進(jìn)液、下出液”設(shè)計(jì)結(jié)合水泵輔助，提升冷卻液流動(dòng)效率，為行業(yè)提供了技術(shù)參考。
頭部企業(yè)正積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。海悟科技通過與產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度合作，牽頭液冷專利與標(biāo)準(zhǔn)制定，已擁有600余項(xiàng)機(jī)房溫控核心專利，參與制定10余項(xiàng)液冷相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；2024年12月，中國國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作促進(jìn)會(huì)主導(dǎo)的《數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷系統(tǒng)技術(shù)要求》等三項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，為行業(yè)規(guī)范發(fā)展提供了指引。
在政策引導(dǎo)、技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)協(xié)同的多重推動(dòng)下，自2024年起逐步規(guī)?；瘧?yīng)用的液冷技術(shù)，將在2026年加速邁向普適化。未來，更多企業(yè)與數(shù)據(jù)中心將能以更高性價(jià)比，享受到優(yōu)質(zhì)液冷解決方案帶來的綠色與效率紅利，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
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