算力中心冷板式液冷政策背景、发展环境、标准走势及产业现状如何？

算力中心作为数据传输、产生、 汇聚、融合的重要场所，是各个行业信息系统运行的物理载体，在 “新基建”等利好政策的加持下，产业始终保持着良好增长态势。

1.政策背景：绿色发展备受关注，能耗要求日趋严格

算力中心行业的高耗能和碳排放问题引起诸多关注。近年来， 我国算力中心在实现规模化、集约化的同时，算力中心耗电量也在 不断攀升，设备部署呈现出“高密度、高耗能、异构化”等发展特点。 在“双碳”战略目标和全球能源治理改革的宏观形式下，加快推动算 力中心的绿色可持续发展势在必行。2021 年 10 月，《关于严格能效 约束推动重点领域节能降碳的若干意见》首次提到将数据中心行业 纳入重点推进节能降碳领域。此外，为助力绿色低碳转型，国家和 各地政府多次出台倡导节能减排的相关政策文件，在能耗总量限制的基础上推进绿色节能的算力中心建设。

算力中心绿色低碳发展持续深化，主管部门对电能利用效率 （PUE）提出明确要求。PUE 是算力中心最常见的评价性能指标，也 是行业评价算力中心绿色性能的主要衡量指标，PUE值越接近于1， 则代表算力中心的绿色化程度越高。近年来，各级主管部门对算力 中心 PUE 要求持续提升。2021 年 7 月，工信部印发《新型数据中心 发展三年行动计划（2021-2023 年）》明确提出，到 2023 年底，新建 大型及以上数据中心 PUE 降到 1.3 以下。2022 年 1 月，国家发改委 同意启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的系列复函中指出， 国家算力东、西部枢纽节点数据中心 PUE 分别控制在 1.25、1.2 以 下。2023 年 4 月，财政部、生态环境部、工信部联合印发《绿色数 据中心政府采购需求标准（试行）》中提出，自 2023年 6月起数据中 心电能比不高于 1.4，2025 年起数据中心电能比不高于 1.3。北京、 上海、深圳等其他地方政府也相继对算力中心 PUE 提出了一定的限 制要求。与此同时，国家持续鼓励算力中心在研发、测试和应用中， 采用液冷相关技术，加大算力中心行业节能技术创新力度，提升能 源利用效率。

2.发展环境：单机功率密度提升，散热问题愈发显著

我国算力中心规模保持高速增长，建设大型及以上算力中心成 为主流模式。随着各行业数字化转型升级进度加快，全社会数据总 量呈爆发式增长，人工智能、大数据、5G、IoT、AIGC 等技术催生海量多样数据，极大的推动了数据存储、计算、传输、应用需求， 促进我国算力中心建设规模高速增长。截至 2023 年，我国提供算力 服务的在用机架数达到 810 万标准机架，算力规模达到 230EFLOPS1 。 大型以上算力中心机架数量占算力中心总机架规模比重逐年上涨。 由此可见，高功耗、高密度的大型、超大型算力中心仍然作为未来 建设的重点。 高算力需求进一步推动算力中心单机功率密度提升，大型算力 中心的单机架功率密度已接近 8kW，少数超大型算力中心的单机架 功率密度已达 20kW。当下，我国大型算力中心的建设加速及以 ChatGPT 为代表的新人工智能时代的到来，人工智能的应用需求日 益凸显，处理大规模数据和复杂计算任务的高算力需求也不断增加。 一方面，为了满足这些需求，算力中心需要提高单机架的计算能力， 而通过增加处理器核数、内存容量和存储空间等方式提升单机功率 密度是实现高算力需求的一种常用的策略。另一方面，受限于算力 中心建设面积、环境保护规定和算力中心服务器承载能力等因素， 提升算力中心单机柜功率密度成为有效疏解不断上涨的高算力需求 的关键途径。

算力中心正在面临散热的挑战，液冷技术成为新型制冷解决方 案。高功率的服务器和 IT 设备产生的热量不断增加，而算力中心的 散热能力有限。因此，算力中心需要采用先进的散热技术，解决机 柜间空气流动限制、散热设备容量不足、空间和布线限制等散热难题，以确保服务器和 IT 设备的正常运行。当前，液冷技术通过冷却 液体替代传统空气散热，降低服务器等设备温度实现自然散热，提 升散热效果，已逐步成为一种新型制冷解决方案。液冷技术主要分 为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷技术等技术类型，其中冷 板式液冷技术作为成熟度最高、应用最广泛的液冷散热方案，更适 用于高性能计算、高密度的算力中心领域，有利于促进算力中心绿 色低碳发展、降低算力中心 PUE。

3.标准走势：标准制定不断完善，行业发展持续规范

政策引导算力中心液冷技术落地提速。近年来，发改委、工信 部等《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》、工 信部《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》、发改委 《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》等相关政策明确提出推进算力中心液 冷技术研发、采用液冷等节能技术模式。在国家、地方政府及行业 政策引领下，算力中心应用液冷技术进入大规模的普及和建设阶段。 算力中心冷板式液冷技术标准制定步入“新常态”，行业朝向 规范化发展。算力中心液冷技术作为一项新的“革命”技术，当前我 国针对液冷技术的研究仍处于起步阶段，其液冷服务器的设计、运 维、安防等方面的行业标准较为空缺，业界尚未形成统一的技术标 准，增高了产业发展壁垒。得益于政策的支持与引导，液冷产业标 准规范化迎来了快速发展，算力中心冷板式、浸没式、喷淋式液冷服务器系统技术、冷却液技术和测试方法等行业标准如雨后春笋般 出台。特别是冷板式液冷技术标准制定逐步朝向常态化、规范化迈 进。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所依托 ODCC（开放 数据中心委员会）“冰河”项目组，与业界联合起草发布的《数据中 心冷板式液冷服务器系统技术要求和测试方法》行业标准，规定了 算力中心冷板式液冷服务器系统的服务器、CDU 和其他相关技术要 求和测试方法，并适用于服务器的设施、部署、运维、测试等环节 技术指导，为进一步推进冷板式液冷方案的可靠、高效和便捷夯实 了坚实的基础。

4.产业现状：系统节能潜力显著，技术迭代创新发展

国外在算力中心液冷技术和产品方面起步较早，目前冷板式液 冷市场主要以欧美公司为主，其中美国公司占比超过 60%，是冷板 式液冷多种技术路线的主要发展区域。我国液冷技术起步稍晚于国 外，但起步后发展迅速，冷板式液冷技术是我国最早采用的液冷方 式，相较于其他模式液冷方案，冷板式液冷在可靠性、可维护性、 技术成熟度方面更为突出，且更符合算力中心机房改造程度、适应 性等特征，广受算力中心运营商的青睐，目前其相关产品在市场上 占比较高。

基于冷板式液冷在技术、生态、应用方面的发展基础，众冷板 式液冷生态伙伴持续加速节能技术迭代创新。在服务器方面，打造 整机柜服务器解决方案，实现高效节能、快速部署、便捷运维等方面的全新升级；在散热材料方面，采用导热性能更佳的新一代散热 材料，更高效地将热量从 IT 设备传导到冷却介质中；在控制系统方 面，引入智能控制和自适应调节技术，实现对冷却系统的实时监测 和调控，提升冷却系统的稳定性；在能源利用方面，采用能耗较低 的冷却介质以及余热回收等方式，减少能源的消耗。积极推动算力 中心不断实现能效优化和低碳转型。 多家企业纷纷推出冷板式液冷相关技术和产品，并在算力中心 行业内有了一定规模的应用案例。超聚变冷板式液冷服务器解决方 案通过先进的集中供电、总线盲插和原生液冷技术，实现节点、机 柜、机房三级可靠性设计，PUE 低至 1.06，并获得全球首个 TUV 南 德制冷 PUE能效认证及全球首个 TUV莱茵液冷防泄漏认证，已商用 部署超过 5 万节点，成功应用于互联网、高校、政企、金融等领域， 成为商用液冷新标杆。互联网厂商冷板液冷整机柜服务器在河北某 算力中心大规模部署，其服务器通过模块化设计、一体化交付、高 效运维部署等方式，提升 IT 设备散热效率。