2024年曙光数创研究报告：牵头编制首个液冷国家标准，算力浪潮下市占率第一价值凸显

1、 看点一：国内外液冷龙头企业冷板式与浸没式液冷同时加码

1.1、 国际龙头冷板+浸没双线布局，英特尔 G-Flow 浸没式液冷方案发布

2024 年 7 月 22 日，埃隆·马斯克上宣布旗下 xAI 已开始在“孟菲斯超级集群” 上进行训练。该集群是目前为止世界上最强大的 AI 训练集群，拥有 10 万台液冷 H100 GPU。

2024 年 6 月 25 日，英特尔发布新一代数据中心液冷解决方案——G-Flow 浸没 式液冷，集创新设计与高能效于一体，涵盖了创新的浸没式液冷机柜及其配套的液 冷服务器散热解决方案。 该方案采用了新颖的浸没式系统设计，可以在无需额外能耗的情况下，显著增 加通过 CPU 或 GPU 散热器的冷却液流量。这种优化的流体管理不仅实现了高效的 强迫对流换热模式，而且显著提高了冷却介质的使用效率和系统散热效能。同时， 引入了创新的转接板设计，解决浸没式液冷机柜与服务器设计之间需解耦的难题， 提供了行之有效的解决方案，且满足对于整体系统灵活性和兼容性的需求。

在降低总体拥有成本（TCO）和电能利用效率（PUE）的同时，为追求卓越冷 却性能的密集计算环境提供出色的散热能力、系统稳定性和易操作性，并对环境更 为友好。该解决方案已通过验证性测试（POC）并达到预期效果，这将加速浸没式 液冷解决方案在数据中心的规模化应用，为数据中心的绿色、高效发展奠定坚实技 术基石。

此外，2024 年以来，国际巨头企业持续加码冷板式液冷与浸没式液冷领域。3 月，维谛技术（Vertiv）发布 AIGC 全栈液冷解决方案，XDU 冷量分配单元与 VIC 浸没式液冷解决方案分别采用冷板式液冷、浸没式液冷技术路线，实现液冷全覆盖； 6 月，英特尔联合宝德、英维克推出首款多平台液冷铝冷板系统，该液冷铝冷板系统 可兼容第三、四、五、六代至强处理器方案；6 月，Asetek 推出 AI 优化冷板方案。

1.2、 国内液冷布局加速，曙光数创牵头编制首个液冷国家标准

2024 年 9 月 19 日，在国家工信部、国标委引导下，由中国电子技术标准化研究 院作为总归口管理单位，曙光数据基础设施创新技术（北京）股份有限公司（简称 “曙光数创”）牵头编制的国家标准《数据中心冷板式液冷系统技术规范》正式启动。 本次国标启动，旨在从数据中心液冷技术的全产业链条出发，全面规范市场行为， 推动行业的健康有序发展，标志着我国在数据中心液冷技术标准化进程中迈出了坚 实的一步。目前，曙光数创已经牵头或参与编制了 5 项国标、2 项地标、6 项行标和 29 项团标。在冷板式液冷系统方面，通过参与制定相关标准，公司帮助行业确立了 液冷系统的技术要求、测试方法等关键内容，引导和规范了冷板式液冷数据中心向 高质量、标准化方向发展。

2024 年 1 月 18 日，浪潮信息与英特尔联合发布《全液冷冷板系统参考设计及 验证白皮书》，是全球首个液冷冷板服务器参考设计。浪潮信息与英特尔除了业界目 前广泛尝试的 CPU 和 GPU 液冷，对高功耗内存、固态硬盘、OCP 网卡、PSU 电源、 PCIe 和光模块液冷也进行了深入的探索和研究，力图打造行业最高液冷覆盖率。该 液冷方案实现了系统中 95%左右的热量通过冷板接触热源由液体直接带走，剩余 5% 左右的热量经由 PSU 电源后置的风液式换热器里面的冷却水带走，系统级即可实现 接近 100%液冷热捕获率。整体设计理念是基于在满足性能和可靠性要求的基础上， 从系统级解决方案开始，探索高能效，低成本和易于运维的全液冷服务器全新设计。

该全液冷服务器冷板方案包含 CPU 冷板设计、内存液冷设计、硬盘液冷设计、 PCIe/OCP 卡液冷设计、电源冷板设计五项关键部件设计。

国内液冷产业景气度持续上升，宁畅、高澜股份等国内知名企业持续加码液冷 方案布局，推出新一代液冷产品。其中高澜股份推出高弹性液冷散热方案，支持热 设计功率从 700W 提升至 1000W；浪潮信息还推出“多元多模”新一代液冷智算中 心等等。

综合国内外液冷企业产品布局来看，目前冷板式液冷方案与浸没式液冷方案都 是研发投入的重点方向。

2、 看点二：液冷数据中心市场规模增速加快，冷板仍是主流

2.1、 上游：液冷数据中心受算力规模、单机柜功率密度、政策指导驱动

目前，液冷行业市场规模主要受到市场算力规模的高速增长、单机柜功率密度 的进一步提高、以及政府政策对 PUE 的要求三方面推动。 算力规模维度而言，随着数字化转型进程加速，人工智能、大数据、5G、IoT、 AIGC 等技术的涌现，我国算力中心建设规模高速增长。依照《全球数字经济白皮 书（2024 年）》数据，截至 2024 年 6 月，全球人工智能大模型数量共有 1328 个，中 国约有 478 个人工智能大模型，位居第二位，占全球比例为 36%。 2020 年以来，我国算力总规模不断上升，根据中商产业研究院预测，2020-2025 年 CAGR 达到 17.32%。2024 年预计算力总规模达到 265 EFLOPS（+15.22%），相较 于 2020 年算力总规模 135 EFLOPS，增长幅度高达 96.30%。2023 年 10 月，在《算 力基础设施高质量发展行动计划》中提出，到 2025 年，计算力方面，算力规模超过 300 EFLOPS。算力规模的高速提升，有望推动对液冷散热效率需求以及液冷数据中 心市场规模的进一步增长。

单机柜功率密度的不断提高，是当前重要的发展趋势。数据中心 IT 部署密度不 断提升，液冷成为高效散热最优解。近年来，市场主流芯片功耗密度持续提升，散 热需求快速增长，Intel、ADM 等主要芯片制造商持续提高芯片的散热设计功耗 TDP(Thermal Design Power)，主流系列处理器功耗已达 350-400TDP/W。此外，AI 应用发展推动 GPU 需求增长，GPU 功耗密度远高于 CPU，NVIDIAH800 功率密度 达到 700TDP/W，已突破传统风冷系统散热能力范围。

从用户需求来看，高算力应用场景部署需求不断增长。根据中国信通院发布的 《算力中心冷板式液冷发展研究报告(2024 年)》数据显示，高功耗、高密度的大型、 超大型算力中心仍然是未来建设发展的重点。根据Colocation America预测数据显示， 2008单机柜功率密度约为6.0kW，2020年功率密度为16.5kW, 较2008年增长了175%。 目前大型算力中心的单机架功率密度已经接近 8kW，少数超大型算力中心的单机架 功率密度达到了 20kW。根据赛迪顾问数据，随着数据中心算力飞速提升，高功率单 机柜将迅速普及，预计 2025 年，全球数据中心单机柜平均功率有望达到 25kW。当 功率密度超过 20kW，传统风冷方案已无法满足散热需求，必须采用液冷解决方案。 预计在后摩尔定律时代下，芯片算力与功耗仍将大幅提升。

政策指导方面，目前，数据中心实际运行 PUE 与政策要求标准仍存在较大差距， 绿色低碳数据中心势在必行。根据工信部《新型数据中心发展三年行动计划 （2021-2023 年）》，到 2023 年底，新建大型及以上数据中心 PUE 降低到 1.3 以下， 东数西算枢纽节点及寒冷地区力争降低到 1.25 以下。政策要求与数据中心实际运行 PUE 仍有较大差距，需要采用更加高效节能的技术及设备，降低数据中心能耗。

2024 年 7 月，国家发展改革委等四部门联合印发《数据中心绿色低碳发展专项 行动计划》，提出明确发展规划：到 2025 年底，全国数据中心整体上架率不低于 60%， 平均电能利用效率降至 1.5 以下，可再生能源利用率年均增长 10%，平均单位算力 能效和碳效显著提高。计划到 2030 年底，全国数据中心平均电能利用效率、单位算 力能效和碳效达到国际先进水平，可再生能源利用率进一步提升。 同时，《计划》提出完善数据中心建设布局、严格新上项目能效水效要求等六项 重点任务，大力推广液冷等高效制冷散热技术，稳步提升新建数据中心单位算力能 效水平，要求新建及改扩建数据中心应达到应采用能效达到《塔式和机架式服务器 能效限定值及能效等级》和《服务器和数据存储设备能效“领跑者”评价要求》标 准。此外，《计划》还指出到 2025 年底，新建及改扩建大型和超大型数据中心电能 利用效率降至 1.25 以内，国家枢纽节点数据中心项目电能利用效率不得高于 1.2。

2.2、 市场空间：预计 2027 液冷数据中心市场 1020 亿元，下游需求旺盛

2019 年以来，我国液冷数据中心市场增速较快，预计 2027 年我国液冷数据中 心市场规模为 1020 亿元。根据科智咨询数据，2019 年至 2022 年，我国液冷数据中 心市场规模分别为 36.9 亿元、49.5 亿元、68.3 亿元、100.5 亿元，预计 2022 年至 2027 年，CAGR 达到 59%。

聚焦于冷板式液冷方案，未来短期内，冷板式液冷数据中心仍将是数据中心建 设的主要选项。预计 2027 年我国冷板式液冷数据中心市场规模达到 903.2 亿元，增 速不断提高。根据科智咨询数据，2022 年，我国冷板式液冷数据中心市场规模为 90.5 亿元，同比上升了 45.50%。2019-2021 年，冷板式市场规模分别为 34.9 亿元、45.6 亿元、62.2 亿元。据此计算，2021 年和 2022 年，冷板式液冷数据中心市场占液冷数 据中心市场比例分别为 91.07%、90.05%，并保持下降趋势。冷板式液冷数据中心市 场以 CAGR 为 58%的速度保持高速增长，预计 2027 年，冷板式液冷数据中心占比 约为 89%，未来五年冷板式液冷方案仍将是行业主流。

就液冷数据中心下游应用领域维度而言，泛互联网行业以及泛政府行业目前液 冷技术应用最为广泛。根据科智咨询数据显示，2022 年，泛互联网行业对液冷数据 中心需求规模最大，占比达到 32%；其次为泛政府领域，需求比例为 27%；电信行 业与金融行业占比分别为 18.5%和 10.8%。

泛互联网行业对液冷数据中心需求规模较大，推动液冷技术的规模化部署。2022 年泛互联网行业液冷数据中心需求规模为 27.8MW，同比增长 70.55%。泛互联网行 业业务场景具有高密化属性及趋势，推动液冷数据中心规模化发展。预计到 2027 年， 泛互联网行业年液冷需求规模将达到 332.9MW，2022 年至 2027 年 CAGR 为 64%。

泛政府行业液冷数据中心需求增速较快，是目前液冷数据中心需求主要来源之 一。2022 年，中国泛政府行业液冷数据中心需求规模达到 23.5MW（+43.29%）。政 府相关单位及央国企在政务云、政府公共服务以及智算、超算中心等业务方面的拓 展，将产生大量智能计算需求，驱动泛政府领域液冷数据中心部署需求将保持较快 增长。预计 2027 年泛政府液冷部署规模将达到 194.7MW，2022-2027 年 CAGR 约为 53%。

根据科智咨询，目前基础电信运营商拥有全国三成以上的数据中心资源，并提 出将采用“技术验证-规模试验-领先标杆”的渐进模式，构建液冷生态链。2022 年， 电信运营商液冷数据中心需求规模达到 16.1MW，较 2021 年增长 63%。根据《电信 运营商液冷技术白皮书》可知，电信运营商积极推进液冷技术性能验证，引导行业 标准建设，构建产业发展生态，并提出至 2025 年开展大规模应用。预计到 2027 年， 电信行业液冷需求将达到 177MW，CAGR 超过 60%。

根据科智咨询，2022 年，中国金融行业液冷数据中心需求规模仅为 9.4MW，总 体规模较小。随着 AI、区块链等新技术趋于成熟，金融科技快速应用，数据密集的 金融行业对算力提出更高需求。AI 技术正在成为金融科技发展的核心支撑，带动液 冷技术逐步成为金融科技 IT 部署的刚需。预计 2022 年至 2027 年，金融行业液冷数 据中心需求规模 CAGR 达到 59%，2027 年需求规模增长至 95.2MW。

3、 看点三：连续 3 年份额第一，电子氟化液等技术竞争力强

3.1、 曙光数创最早提出液冷技术理念，2020 年至今处于快速成长期

公司成立于 2002 年，2016 年 5 月 26 日变更为股份有限公司，公司全称为曙光 数据基础设施创新技术（北京）股份有限公司。自公司成立以来，共经历了三个发 展阶段：技术初探期，时间为 2002 年至 2015 年，2011 年公司最早提出液冷技术理 念，并启动技术探索与研究；随后是 2016 年至 2019 年积淀成长期，公司开始深耕 液冷技术，并获得云计算中心科技奖卓越奖等许多奖项；2020 年至今，是公司的快 速成长期，曙光数创获评为国家级专精特新“小巨人”企业，参与编制国家标准《高 性能计算机系统能效测试方法》、《模块化数据中心通用规范》等。根据中国电子技 术标准化研究院即将发布《液冷数据中心白皮书》，截至 2023 年底，公司市场份额 高达 61.3%，行业第一，至此公司数据中心液冷设备市场份额实现连续三年第一。

3.2、 产品业务：浸没相变液冷+冷板液冷是公司主要产品

公司主要产品包括浸没液冷数据中心基础设施产品、冷板液冷数据中心基础设 施产品及模块化数据中心产品，以及相应的系统集成和技术服务。主要产品是浸没 相变液冷数据中心基础设施产品-C8000 系列、冷板液冷数据中心基础设施产品 -C7000 系列。

浸没相变液冷数据中心基础设施产品-C8000 系列

曙光数创浸没液冷数据中心基础设施解决方案-C8000 是针对超高密度刀片服务 器散热问题所推出浸没液冷基础设施产品。浸没液冷基础设施解决方案以低沸点、 不导电液体作为冷媒，服务器所有部件均浸没在冷媒中，服务器所有元器件 100%液 冷，利用冷媒沸腾吸热，实现发热元器件高效冷却，为服务器的运行提供了一个稳 定的运行环境。

该产品主要应用于高密度和超高密度数据中心机房，满足可科研、政府、医疗、 教育、金融、互联网领域的科学计算、人工智能计算等应用。具有高效散热、极致 节能、高密部署、持续稳定、安全可靠、更高性能、高效供电、科技感十足等特点。

冷板液冷数据中心基础设施产品-C7000 系列

冷板液冷数据中心基础设施解决方案 C7000，是为冷板液冷服务器提供稳定运 行环境的数据中心基础设施解决方案，机房内主要以机房微模块形式呈现。其突破 传统风冷形式散热模式，采用液冷+风冷混合散热形式 (CPU、内存等主要发热部件 利用液冷冷板套件进行冷却，其余少部分热量采用风冷形式冷却)。通过这种混合散 热方式，为服务器提供稳定且温度友好的运行环境，不仅提高了服务器的可靠性， 还有效降低了机房冷却系统能耗。

冷板液冷数据中心基础设施产品主要包含液冷服务器冷板套件、液冷机柜、封 闭通道、竖直分液单元、液冷换热单元、室外冷却设备及预制化管路等产品。

产品主要应用于大、中、小型中、高密度数据中心机房新建和改造，满足金融、 互联网、政府、运营商、教科、医疗等行业的数据中心需求，也可以满足超高密度 计算需求。其具有精确制冷、低碳节能、高效散热、兼容适配、高密部署、安全可 靠、多样灵活、全链路产品等特点。

3.3、 财务情况：2023 年实现营收 6.5 亿元（+25.63%），市场份额第一

近年来，公司营业收入高速增长，2023 年再创历史新高。2023 年公司实现营收 6.50 亿元，同比增长 25.63%，2020 年至 2023 年营收 CAGR 为 24.70%。公司毛利率 略有下降，2023 年销售毛利率为 31.37%。而 2020 年至 2022 年，公司毛利率分别为 39.08%、40.67%、39.98%。2023 年公司毛利率相较于 2021 年最高值 40.67%，下降 了 9.3 个百分点。

2023 年，曙光数创销售净利率呈现小幅下降，归母净利润负增长。公司 2023 年净利率为 16.07%，2020-2022 年净利率分别为 20.32%、23.00%、22.58%。2020 年 至2023年公司归母净利润分别为6815.89万元、9371.97万元、11688.33万元、10447.60 万元，2023 年同比下降 10.63%。随着数据中心建设规模的增加和 IT 设备功率密度 的加大，曙光数创业务规模有望扩展，预计营业收入和归母净利润将进一步扩大。

期间费用率而言，曙光数创 2023 年期间费用率为 15.60%，较 2020 年 16.53% 小幅下降。2021 年与 2022 年，公司期间费用率为 15.24%与 16.51%。总体而言，期 间费用率整体呈现小幅下降态势，公司成本控制能力较强。

2023 年曙光数创市场份额行业第一。根据中国电子技术标准化研究院即将发布 《液冷数据中心白皮书》，曙光数创 2023 年度液冷基础设施市场份额高达 61.3%，连 续 3 年蝉联行业榜首，这得益于其在液冷技术研发与应用领域的深厚积淀，也充分 证明了曙光数创在液冷技术领域的卓越实力。

3.4、 技术研发：2024 上半年公司拥有专利 145 项，研发费用率为 29%

曙光数创具有较强的研发创新能力。公司获评国家级“专精特新”小巨人企业、 2023 年北京专精特新百强企业等权威认证，同时，获得“北京市科学进步一等奖”、 “北京市科学进步三等奖”等奖项。截至 2024 上半年，公司拥有专利 145 项，包含 发明专利 38 项，其中与液冷相关的专利共有 112 项，在审发明专利 34 项；同时曙 光数创累计主编或参编的国家标准、行业标准、团体标准超过 20 部。 公司注重技术研发。截至 2023 年底，公司在研项目 12 项，合作研发项目 2 项， 涉及冷板式液冷、浸没式液冷、制冷液、液冷配套设施等方向。随着研发项目的不 断完成，预计能够完善公司产品布局，提升产品性能与核心竞争力，满足未来发展 趋势，引领行业发展。

截至 2024 年上半年，曙光数创拥有研发人员 182 名，占员工总数的 53%。公司 重视团队建设，培养了一批经验丰富的管理和技术人才，制定了合理的激励政策， 为公司持续发展的重要资源和保障。其中，公司本科及以上人员数量为 234 名，占 员工数量的 68.02%。

2020 年来，公司研发费用逐年上升，研发费用率相对稳定，2024 上半年研发费 用率提升较为显著。2023 年研发费用为 6825.33 万元，相较 2020 年的 3356.31 涨幅 较大，增长103%。2020年至2023年，公司研发费用率相对稳定，4年平均值为10.49%。 2024H1 曙光数创研发费用为 2862.35 万元，研发费用率为 29.26%。

3.5、 联合研发、自主可控的电子氟化液冷媒，将 PUE 降至 1.04

至 2024 年，曙光数创经过了三代冷媒的研发迭代，联合研发、自主可控的冷媒 ——电子氟化液各项性能参数优于由中国信息通信研究院牵头发布的《数据中心液 冷系统冷却液体技术要求和测试方法》的标准要求，其具有高绝缘、低沸点、大潜 热、稳定性高、低粘度、安全性、以及环境友好（无臭氧破坏、温室效应低）等诸多特点。这种相变浸没液冷技术可让芯片核心温度降低 20℃~30℃，芯片性能约可提 升 10%~30%，可最大化利用计算能力，而单位算力的投资成本则可降低 10%~25%， 全时全域自然冷却，PUE 低至 1.04，节约能效超过 30%。

（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。）