2024年英维克研究报告:精密控温龙头,AIGC加速液冷技术渗透

  • 来源:南京证券
  • 发布时间:2024/05/30
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英维克研究报告:精密控温龙头,AIGC加速液冷技术渗透.pdf

英维克研究报告:精密控温龙头,AIGC加速液冷技术渗透。精密控温龙头,产品条线与应用领域不断丰富。公司深耕精密控温行业近20年,是技术领先的精密控温节能解决方案与产品供应商,产品条线和应用领域不断拓展。产品及服务主要应用于IDC机房、通信机柜、储能电柜、轨交与新能源车等控温场景。公司目前已形成机房控温节能设备、机柜控温节能设备、轨道交通列车空调及服务、客车空调四大业务板块。数通市场,政策驱动能耗控制与AIDC建设驱动液冷渗透率提升。政策端,国家对于数据中心能耗指标有了硬性要求。AIGC时代下,大模型对高密度算力需求不断提升,算力芯片功耗,数据中心机柜热密度显著提高,传统风冷散热已无法满足AI服...

英维克:

公司业务:公司产品主要针对通信机柜、数据中心、储能电柜、新能源车及轨交等应用场景:  机房温控节能产品:主要针对数据中心、算力、通信机房、高精度实验室等领域的房间级专用控温节能解决方案。 机柜控温节能设备:主要针对通信基站、储能电站、智慧电网各级输配电设备柜、电动车充电桩等户外机柜或集装箱的应用场景提供温控节能解决方案。 新能源车及轨道交通:客车空调主要针对中大型电动车的电空调产品。2018年上海科泰成为全资子公司之后,公司增加了地铁列车工条及架修服务的业务。 其他(电子散热业务):为无线通信设备、算力设备、电动车汽车充电设备等领域提供创新的风冷或液冷散热解决方案。

经营数据:

2023年,公司实现收入35亿元,同比增长20.7%;实现归母净利润3.4亿元,同比增长22.7%。实现扣非净利润3.2亿元,同比增长24.2%。单季度看,4Q23实 现收入15亿元,同比增长1.3%;实现归母净利润1.3亿元,同比下滑18.1%;实现扣非净利润1.3亿元,同比下滑17.9%。 2024年第一季度实现营收7.45亿元,同比增加41.36%;实现归母净利润0.62亿元,同比增加146.93%。实现扣非净利润0.54亿元,同比增加169.65%。 综合毛利率来看,在19-21年大宗商品涨价导致毛利率水平下行之后,22-23年公司毛利润水平持续修复。

产品结构:

23 年公司机房温控产品收入 16.4 亿元,YOY +13.8%,毛利率 31.5%,比去年同期+6pct,毛利率 得到显著提高,可能得益于利润水平较高的液冷产品收入占比逐步扩大。AI 带动液冷需求快速增 长,公司凭借“端到端、全链条”平台化布局优势,液冷业务交付进度加速。 23 年公司机柜温控产品收入 14.7 亿元,YOY +33.0%,毛利润32.16%,近几年基本持平。储能业 务需求需求相对旺盛,业务营收增速较快。

数通市场:能耗成为行业发展的关注点

政策驱动数据中心低碳绿色发展。数据中心作为“新基建”的重要内容,技术先进与绿色低碳是发展趋势。政策明确要求到2023年底新建大型及以上数据 中心PUE(数据中心总能耗与信息设备耗电量的比值)降低到1.3以下。到2025年,全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到 1.3 以下,国 家枢纽节点进一步降到 1.25 以下,绿色低碳等级达到 4A 级以上。 AIGC时代下,训练、推理算力需求驱动芯片硬件厂商大幅提升单算力芯片性能,随之而来的芯片功耗大幅提升。在多卡并行、跨区域算力集群建设的行业 发展趋势下,机房控温业务处于景气周期的初期。

机房控温业务经历了传统IDC、现代IDC两轮周期,当下正处于AIDC的起点: 传统IDC(2016-2019年)受益于移动互联网快速发展的红利,IDC市场供不应求,行业处于景气周期。传统IDC机房规模小、PUE高、改造难度大, 头部厂商下架后,面临较大转型压力。 现代IDC(2020-2023年),由于传统IDC 在2019年之前处于供不应求的状态以及政策鼓励新基建,行业涌入了很多新竞争者,这部分机房在2021年 投入市场,产生了行业的短期供给过剩,随后双碳和东数西算政策出台之后,供需平衡有所缓解。23年互联网厂商资本开支下行,需求不景气叠加 供给集中释放,IDC上架率持续下降,IDC建设速度放缓。 AIDC机房(2023至今),由于AI需求的快速增长,市场对单位面积的算力提出了更高的要求,现代IDC机房不满足AIDC的改造需求,同时AIDC技术 难度较高,投入也大,需要上下游共同参与设计与规划。当下处于AIDC景气周期的初期。

液冷技术应用的必要性

液冷的性能优势:换热效率高、可实现发热元器件精确制冷、节能、降噪、支持高密度部署等。 降低能耗:传统数据中心能耗成本巨大,电费占运维总成本的60%-70%。能耗占比中,温控系统是IT设备外能耗最高的环节。液冷技术取代了大部分空调 系统(压缩机)、风扇等高能耗设备,可以实现节能20%-30%以上。以某个液冷数据中心为例,液冷设备取代工条设备,数据中心PUE降低至1.2以下。此 外同样的外电容量条件下,允许配备更多的IT设备,提高能源利用效率。 降低故障率:电子元器件使用故障作用,有半数是由于温度过高引起的。元器件温度提高,反向漏电流增加;高温环境下,机件材料、导线绝缘保护层、 防水密封胶容易老化。在数据中心场景下,大电流持续工作,会降低服务器电子部件的使用寿命。因此对于服务器关键电子部件的散热提出了更加严格的 要求。

液冷技术路径:

根据冷却介质与服务器接触方式的不同,可分为间接冷却和直接冷却两种方式。间接冷却一般为冷板式液冷,直接冷却包括浸没式与喷淋式。 短期来看,冷板式液冷依然是主流,技术相对成熟,成本可控。冷板式液冷不改变用户的使用习惯,硬盘、光模块等部件与风冷保持一致,运维模 式、机房承重与风冷场景基本一样。 浸没式液冷可以获得更好的PUE,但由于部件需要订制,价格高且冷却液具有挥发性,维护需要专业维护设备,机房承重也提出了新要求。

电信市场:接入端设备能耗提升

电信市场,移动通信基站功耗提升,散热结构需求升级。5G具有高网速、低延时的特点,但性能的提升依靠硬件功耗持续提升。由于引入了大规模天线技 术,5G接入端AAU的体积、重量、散热都显著提升。根据《现网5G基站电源配套改造的研究与应用》的数据,5G设备平均功耗约是4G设备的3倍左右,这对 基站散热提出了更高的要求。 5G-A规模商用与未来6G网络,对于接入网设备提出了更高的要求。超高速率传输实现的路径,一是扩展高频段频谱,二是提高频谱资源利用率。为保证通 信覆盖范围,接入网发展的趋势就是提升AAU天线阵子数量,这也意味着设备功耗持续提升。中兴在2023年3月推出了128TR AAU,用于Sub-6GHz频段,将 收发通道数量从传统的64提升到了128,天线阵子数量也相应地从192提升到了384。

电信市场:运营商积极试点液冷技术

三大运营商积极布局液冷生态链,既要降低PUE(数据中心电能利用效率),又要降低全生命周期成本。三大运营商应用液冷技术也有了明确目标,2023 年开展技术验证,充分验证液冷技术性能,降低PUE,储备规划、设备也维护等技术能力;2024年开展规模测试,推进液冷机柜与服务器解耦,降低全生 命周期成本;至2025年,开展规模应用,形成标准统一、生态完善、成本最优、规模应用的高质量发展格局。

液冷产业链

液冷产业生态涉及产业链上中下游,包括上游产品零部件提供商、中游的液冷服务器、液冷交换机等 IT 设备提供商及下游的算力使用者和第三方 IDC 服务商。 上游产品分为一次侧和二次侧,一般将室外界定于一次侧,室内主要是二次侧,一次侧是机组,二次侧是冷板以及相应的管路、CDU。一次侧:在液冷系统内负责被冷却设备元器件的发热量传递至冷却液分配单元的冷却液循环系统。主要构成:干冷器、冷却塔和制冷机组。 二次侧:所需零部件较多,更加不同应用场景需要定制化设计。产品主要包括,冷板组件、快速接头、机柜工艺冷媒供回歧管(RCM)、环路工艺 冷媒供回歧管(LCM)、冷量分配单元(CDU)、工艺冷媒。

行业特点与公司竞争壁垒

行业特点:液冷服务器市场,浪潮、宁畅和超聚变市场份额暂时领先,紫光股份、中兴通讯业相继推出液冷服务器。液冷系统部署的关键是液冷零部件与 服务器的适配,IT设备商和控温设备厂商产品需要适配及耦合。不同液冷供应商之间产品的适配和兼容有一定困难,服务器与机柜之间、机柜与不同品牌 的服务器之间可能存在不适配的风险。行业发展需要形成统一的标准及规范,服务器与机柜统一接口标准。

应用场景多元、产品定制化、零部件多样化使得控温设备上游具有一定的竞争壁垒。当前处于液冷发展初期,国内AIDC建设处于探索阶段,客户需求多样 化决定了较难形成统一标准。 控温设备零部件种类繁多,订制化材料占比较高。控温企业成本端主要包括制冷设备、电子元件组、铜铝线缆等基础材料,各家根据应用场景及下 有客户不同存在差异,基本呈现种类多样化、定制化程度高,种类型号多等的点。平均定制化的材料占比30%。 液冷技术壁垒: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,覆盖多 学科和多领域。液冷设备配套商除了提供液冷配套产品外,还需要掌握液体压力、流量、温度等控制算法,一旦设备出现液体冷却介质泄漏等情况, 会对 IT 设备和环境带来安全风险,并造成客户经济损失,因此我们认为液冷数据中心基础设施行业具有较高的技术门槛。 客户壁垒:液冷客户认证周期长,对产品品质、稳定性有严格审核,先进入者客户壁垒较高。

报告节选:


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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