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      數據中心液冷溫控行業研究:溫控液冷,AIGC按下加速鍵

      來源:未來智庫 作者: 更新時間:2023/5/9 8:53:55

      摘要:受制于建設面積等客觀因素,增加單機柜功率密度成為調和快速增長的算力需求與有限的數據中心承載力之間的有效方案。

      一、液冷溫控系統在高性能智算/超算中心不可或缺

      后摩爾定律時代下 CPU/GPU 芯片的功耗隨著算力能力的提高而大幅提升,Intel、AMD 主流系列處理器功耗已達到 350W/400W,NVIDIA H100 計算卡最大功耗可至 700W,已經突破傳統風冷系統散熱能力范疇。同時,隨著大模型 等系列 AIGC 產品的商業化落地,對于 AI 服務器的需求將會快速提升,AI 服務器中大量使用高功率 CPU、GPU 芯 片,帶動整臺 AI 服務器功耗走高,用于訓練 ChatGPT 的 NVIDIA A100 服務器的最大功耗已達 6.5kW。 受制于建設面積等客觀因素,增加單機柜功率密度成為調和快速增長的算力需求與有限的數據中心承載力之間的有效 方案。AI 集群算力密度將達到 20-50kW/柜,2022 年國內全行業數據中心單機柜平均功率密度中 8-12kW 占比 15%, 同比增長 7pct,12-20kW 占比 10%,同比增長 7pct,高功率數據中心機柜占比迅速增加。自然風冷的數據中心單機 柜密度一般只支持 8-10kW,冷熱風道隔離的微模塊加水冷空調水平制冷在機柜功率超過 15kW 后性價比大幅下降, 液冷散熱成為解決算力爆發增長下高功率密度機柜溫控的有效解決方案。

      1、后摩爾定律時代芯片算力與功耗同步大幅度提升

      后摩爾定律時代芯片算力與功耗同步大幅度提升,風冷散熱技術面臨嚴峻挑戰。(1)CPU 方面,隨著內核數量的增 加,處理器性能不斷提高,帶動處理器功率不斷增加,特殊場景下(如高性能云計算)處理器將使用超頻以提高運算 性能,進一步提升功耗。Intel 2023Q1 發布的第四代至強處理器多款子產品熱設計功耗達 350W、AMD EPYC 9004 系列處理器,單顆多達 96 個核心,最大功率可達 400W。(2)GPU 方面,2022 年英偉達于 GTC 大會上發布 H100 計算卡,其具有 SXM、PCIe 5.0 兩種樣式,最高功耗可達 700W,已超出傳統風冷系統散熱的能力范疇,于是英偉 達直接在機架中整合液冷散熱系統,取代傳統的系統風冷散熱。


      算力升級大趨勢下 AI 服務器滲透率快速提升,A100 服務器最大功耗可達 6.5kW。AI 服務器由于涉及到多個大 數據集并部署可伸縮的神經網絡算法,一般采用異構形式架構,根據實際需求采用 CPU+GPU、CPU+TPU、CPU+ 其它的加速卡的組合方式。根據 IDC 數據,2022 年全球 AI 服務器市場規模達 202 億美元,同比增長 29.8%, 占服務器市場規模的比例為 16.4%,同比提升 1.2pct,預計隨著 AI 大模型推理與訓練需求的持續增長,AI 服務 器滲透率將會持續提升。相比于傳統服務器,AI 服務器的 CPU/GPU 功耗也隨之走高,如 H3C 面對通用計算、 AI 應用的 UniServer R4950 G6、UniServer R5350 G6 服務器,其采用 AMD EPYC 9004 系列處理器,最大功 率將達到 400W。對于整機而言,以訓練 ChatGPT 的 NVIDIA DGX A100 640GB 為例,其采用雙路 AMD Rome 7742 與 8 顆 NVIDIA A100 80GB Tensor Core GPU,最大整體功耗達到 6.5kW。

      2、AI 拉動算力密度從 8KW/柜提升到 50KW/柜

      數據中心單機柜平均功率密度逐年提升,AI 集群算力密度普遍達到 50kW/柜。算力的爆發式增長需要海量的服務器 進行支撐,但受制于數據中心建設面積等客觀因素,增加單機柜功率密度成為調和快速增長的算力需求與有限的數據 中心承載力之間的有效方案。根據賽迪顧問《中國液冷數據中心發展白皮書(2020)》數據,預計 2025 年全球數據 中心單機柜平均功率有望突破 25kW,其中,根據 ODCC《冷板式液冷服務器可靠性白皮書》數據,AI 集群算力密度 有望達到 20-50kW/柜。根據 CDCC 統計數據,2021 年國內全行業數據中心單機柜平均功率密度中 8-12kW 占比 8%、 12-20kW 占比 3%;2022 年國內全行業數據中心單機柜平均功率密度中 8-12kW 占比 15%,同比增長 7pct,12-20kW 占比 10%,同比增長 7pct,高功率數據中心機柜占比迅速增加。自然風冷的數據中心單機柜密度一般只支持 8-10kW, 冷熱風道隔離的微模塊加水冷空調水平制冷在機柜功率超過 15kW 后性價比大幅下降。未來,隨著數據中心設備發熱 量持續增大,散熱冷卻系統移熱速率亟需與產熱速率相匹配,否則機柜溫度不斷升高將導致算力下降并損害設備,此 時,液冷散熱方案在散熱能力與經濟性上的優勢逐步凸顯。

      大型第三方數據中心企業客戶訂單中已明確出現液冷機柜需求。如超大規模數據中心整體解決方案提供商潤澤科 技表示“部分外地所開發的客戶在進行數字化轉型業務時,需要公司提供液冷機柜,要求為 20kW 或 30kW”、 “冷板式液冷為公司未來的一個主流技術方向,客戶對此接受度較好,已經開始準備批量交付液冷機房”。未來, 隨著企業數字化改造的深入推進、算力需求的不斷提升,需求端對于 20kW 以上的高功率液冷機柜的接納度也將 持續提高。


      二、不同液冷技術的工作原理

      液冷技術按照液體與發熱器件的接觸方式,可分為“間接接觸型”和“直接接觸型”兩大類。間接接觸型液冷技術是 指服務器熱源與液冷劑之間沒有直接接觸的換熱過程,其中,冷板式液冷是最典型的間接接觸型液冷技術;直接接觸 型液冷技術是將發熱部件與直液冷劑直接接觸的冷卻方式,主要有浸沒式液冷和噴淋式液冷兩種技術,其中,浸沒式 液冷最為典型。對比來看,冷板式液冷技術改造成本低、技術最成熟,浸沒式和噴淋式液冷技術冷卻效果更好,但改 造成本高,且現階段落地應用較少。

      1、冷板式液冷是目前成熟度最高、應用最廣泛的液冷技術

      冷板式液冷是最典型的間接式接觸型液冷技術。冷板式液冷系統包括了水冷板、管道、快插接頭、分液器、冷卻液分 配單元(CDU)與室外冷卻設備等組件。在冷板式液冷系統中,服務器芯片等發熱器件不直接接觸冷卻液,而是通過 與裝有液體的冷板直接接觸來散熱,或者由導熱部件將熱量傳導到冷板上(冷板通常是由銅、鋁等高導熱金屬構成的 封閉腔體),然后通過冷板內部液體循環帶走熱量。由于服務器芯片等發熱器件不用直接接觸液體,所以冷板式液冷 對現有服務器芯片組件及附屬部件改動量較小,可操作性更強、目前成熟度最高、應用最廣泛。

      冷板式液冷數據中心散熱系統主要由由室外(一次側)和室內(二次側)兩部分組成。一次側通過冷卻液體與發熱部 件的熱量進行相互交換的方式降低冷卻液的溫度;二次側完成發熱部件與冷卻液體熱量的交換,液體升溫帶走部件熱 量。在運行過程中,機房外冷卻塔中的冷卻液通過室內冷量分配單元(CDU)提供冷卻液循環動力,經其二次側輸出 并與服務器中高發熱量的電子元器件(CPU、GPU、內存等)導熱冷板直接進行熱交換,形成的熱液經 CDU 輸出到 室外冷卻塔進行冷卻,從而構成整個循環過程,在冷板式液冷散熱方式中,硬盤、電源等發熱量較小的器件或單元仍 舊采用風冷方式散熱。


      2、浸沒式液冷是最常見的直接接觸型液冷技術,散熱效率高

      浸沒式液冷是最常見的直接接觸型液冷技術。該技術通過將發熱器件直接浸沒于特殊定制的箱體中,通過直接接觸不 導電的冷卻液體進行熱交換,從而達到冷卻目的,相比冷板式液冷技術,浸沒式液冷散熱效率更高,噪音更低(完全 沒有風扇),更加節能。

      按照冷卻液在循環散熱過程中是否發生相變,浸沒式液冷分為單相浸沒和兩相浸沒兩種類型:

      (1)單相浸沒式: 單相浸沒式液冷中冷卻液不會發生相變。單相浸沒在浸沒式單相液冷中,發熱部件直接浸沒在冷卻液中進行熱交換, 循環泵將吸收了熱量的冷卻液導入熱交換單元,在熱交換單元中冷卻后再循環回到箱體中為發熱部件散熱,冷卻液在 循環散熱過程中始終保持液相。由于要確保冷卻液不發生氣化,單相浸沒技術通常需要使用高沸點的冷卻液,例如礦 物油、合成油、天然油等氟碳化合物和碳氫化合物,冷卻液揮發流失控制相對簡單,與 IT 設備有較好的電氣兼容性, 且不需要頻繁補充,還易于卸載或更換服務器組件,提高了系統的可維護性。

      IT 機箱單相浸沒:該技術將服務器封裝于密封機箱中,可作為普通機架式 IT 設備或獨立設備,電子元器件由絕 緣液進行冷卻,可通過自然對流、循環泵或者兩者結合的方式進行冷卻,換熱器和泵可置于服務器內部,也可以 安裝在側面。

      水池單相浸沒:使用水池方法(開放式水箱)時,浸沒在水池中的服務器是通過垂直方式進行插拔的,這種方法 多數采用集中式供電,同時向水池內的所有服務器供電,可通過自然對流、循環泵進行冷卻,通過換熱器將絕緣 液中的熱量傳遞至水回路,此方法通常使用油基絕緣液作為流體。

      單相浸沒式液冷的主要優勢在于:冷卻液價格相對更低,從而壓低了部署成本;冷卻液不會發生相變的特性使得運維 人員沒有吸入蒸汽的風險,更利于維護。

      (2)兩相浸沒式: 兩相浸沒式液冷的冷卻液在循環散熱過程中,會不斷經歷從液態到氣態,再從氣態回到液態的相變。服務器完全浸沒 在充滿低沸點冷卻液的密閉箱體中,冷卻液受熱沸騰發生相變,蒸汽逃逸并升騰至機箱頂部形成氣相區,而后蒸汽遇 到冷凝器再液化變為液體,繼續回到箱體內部冷卻循環。 用于兩相浸沒式的冷卻液需要有更穩定的物理特性。由于冷卻液再熱循環過程中不斷發生相變,因此冷卻液需要有良 好的化學及熱穩定性、無腐蝕性,并且需要合適的沸點、較窄的沸程范圍和較高的汽化潛熱,硅酸酯類、芳香族物質、 有機硅、脂肪族化合物以及氟碳化合物均可用作冷卻液。


      兩相浸沒式液冷的主要優勢在于:傳熱效果最高效且最節能,足以滿足高發熱元器件對散熱的極端要求,使得服務器 可以保持滿功率運行。

      3、噴淋式液冷是面向 IT 設備精準噴淋、直接接觸式的液冷技術

      噴淋式液冷系統是一種面向電子設備器件精準噴淋、直接接觸式的液冷技術。噴淋式液冷系統主要由冷卻塔、冷水機 組、CDU、噴淋液冷機柜構成,冷卻液經過 CDU 后被泵通過管路輸送至機柜內部,進入機柜后直接通過分液支管進入與服務器相對應的布液裝置,或者送至儲液箱以通過重力或系統壓力直接噴淋至 IT 設備的發熱器件或與之連接的 固體導熱材料上(金屬散熱器、樹脂(VC)、熱管等),吸熱后的高溫冷卻液換熱后將通過回液管、集液箱等集液 裝置進行收集并通過泵輸送至 CDU 進行下一次制冷循環。噴淋式液冷與單相浸沒式液冷冷卻方式較為類似,冷卻液 不發生相變,但是在噴淋過程中遇到高溫的電子部件冷卻液會出現飄逸,從而對機房及設備環境產生影響。

      4、液冷方式對比:浸沒式冷卻效果最佳,冷板式技術最成熟

      現階段冷板式系統技術最成熟。對比來看,由于直接接觸型液冷技術的冷卻液與服務器直接接觸,大幅度降低了傳熱 熱阻,散熱效果優于間接接觸型液冷技術,對高算力需求場景的算力中心或超算中心來說,直接接觸型液冷系統的高 冷卻效果和低 PUE 將大幅提升其使用率,但因為改造成本高,現階段落地應用較少。目前,冷板式液冷技術相比直 接接觸型液冷技術更成熟、生態更完善: (1)材料兼容性強:由于冷板式液冷技術的冷卻液不與主板和芯片直接接觸,在材料的選擇上只需要考慮冷卻液和 冷板和循環管路之間的兼容性,其材料兼容性更優; (2)可維護性高:冷板式液冷系統與傳統風冷系統的服務器類似,大多組件可以用相同方式進行維護,關鍵是要采 用防滴漏連接器以確保服務器的抽出,而直接接觸型液冷服務器的維護需要引入新流程; (3)改造成本低:布局方面,冷板式液冷系統的 IT 設備仍舊需要使用風扇,因此需要采用傳統布局,可以輕松與現 有數據中心布局相匹配;服務器方面,冷板式液冷系統僅需在原有風冷系統的基礎上增配冷板和管路即可,通過保留 服務器主板原始形態即可改裝實現,而直接接觸型液冷系統較為復雜,尤其是浸沒式,由于需要為 IT 設備配備水槽 或者新的機箱,需要從頭開始設計,改造成本極高。

      三、液冷行業競爭格局與市場規模

      1、收入端:高算力需求推動 IDC 數據中心發展,為液冷服務器市場提供土壤

      IDC 市場規模呈現穩步增長,一線城市數據中心需求旺盛。隨著云計算、大數據的發展以及中國對數字經濟發展提出 的期望,數據量將呈現穩步增長態勢,提高了服務器等數據中心 IT 設備的需求。據科智咨詢,2021 年中國 IDC 市場 規模達到了 3012.7 億元,同比增長 34.6%,預計 2024 年將達到 6122.5 億元,期間 CAGR 為 26.7%,增長迅速。IDC 行業存在“以需定供”的屬性,其發展具有明顯的區域集聚特征,由于一線城市人口密度大、產業聚集度高、經濟密 集,數據中心率先在核心城市發展,2021 年長三角地區在運營 IDC 占比達到 28%,京津冀地區占比 27%,粵港澳大 灣區占比 15%,三大地區為 IDC 機房的主要分布地。


      IT 工作負載結構遷移驅動液冷服務器發展。據 Uptime Institute,近年來數據中心平均單機架功率不斷提升,主要因 為 IT 工作負載的結構逐漸在由現場數據中心向云和托管服務進行轉移,計算密集型工作負載(AI、IOT、區塊鏈、VR、 AR 等)的激增拉高了承載這些應用負載的服務器設備(虛擬機、刀片機、高密服務器)的功耗,數據中心設計功率 密度的大幅提升成為了液冷服務器滲透率提高的主要驅動因素。2020 年,全球約有 25%的數據中心單機架功率為 1-4kW,46%的數據中心單機架功率為 5-9kW,13%的數據中心單機架功率,只有 16%的數據中心平均功率密度超 20kW,為了滿足未來高算力負載需求,全球數據中心平均機架功率將保持提升。

      2、競爭格局:海外液冷競爭格局分散,中國企業厚積薄發實現商業化突圍

      我國 IDC 溫控市場空間持續擴容,目前風冷仍占主導地位。得益于“雙碳”、“新基建”等政策的推進,各行業數 字化轉型進度不斷加快,推動我國IDC溫控市場發展。根據產業在線,我國機房專用空調市場-2021年 CAGR達9.28%, 呈現快速增長態勢,2021 年市場規模達 50.09 億元,同比增長 14.9%,其中,按空調制冷方式來看,2021 年風冷、 冷凍水和其他形式空調的市場空間分別為 28.5/15.4/6.2 億元,同比提升 17.4%/6.2%/29.0%,占整體比例 56.8%/30.81%/12.39%,風冷仍舊占主導地位。


      國內機房專用空調由維諦領導,國內品牌規模占比提升。我國機房專用空調市場由維諦領導,2021 年實現 9.83 億元 銷售規模,同比提升 13.64%,其中,5.27 億元來自風冷空調,3.05 億元來自冷凍水空調,外資品牌在技術積累、項 目運營等層面保持優勢。國內企業發展迅速,華為、英維克、申菱等品牌依托集采供貨及渠道市場的協同發力,相繼 鞏固市場地位,英維克機房專用空調 2021 年實現 7.49 億元銷售額,位列第二,同比提升 30.61%,其中,4.55 億元 是風冷空調,1.54 億元來自冷凍水空調;華為排在第三位,機房專用空調實現營收 6.52 億元,同比提升 20.53%, 其中,3.43 億元由風冷空調貢獻,2.25 億元來自冷凍水空調。

      從液冷歷史來看,海外廠商具有先發優勢,中國廠商后來居上實現突圍。1964 年,IBM 公司研發出世界首款冷凍水 冷卻計算機 System 360,開創了液冷計算機先河。2008 年,IBM 重回液冷,發布了液冷超級計算機 Power 575。2009 年,Intel 英特爾推出了礦物油浸沒散熱系統。2011 年,中科曙光率先開始了服務器液冷技術的探索與研究,并于 2013 年完成了首臺冷板式液冷服務器原理機和首臺浸沒式液冷原理驗證。2015-2018 年,中科曙光、華為、浪潮信息、聯 想、阿里巴巴等一眾國產廠商先后實現了液冷服務器大規模商業應用項目的落地,實現彎道超車。2019 年,中科曙 光再下一城,實現了全球首創“刀片式浸沒相變液冷技術”的大規模部署,將單機功率密度提升至 160kW,其 TC4600E-LP 液冷刀片服務器液冷部分 PUE 低于 1.1,全球領先。

      目前中國廠商對液冷服務器技術的探索已不落后于海外企業,在大規模商業應用的經驗上已經處于領先地位。從競爭 格局來看,海外浸沒式液冷市場的主要玩家有 GRC(美國)、LiquidStack(美國)、Midas(美國)等;冷板式液 冷市場主要玩家有 CoolIT Systems(美國)、Asetek(丹麥)、Motivair(美國)等,目前主要廠商在液冷技術方面 還處于實驗或初步應用階段,市場并未形成絕對龍頭。而以中科曙光為首的國內廠商已經積累了一定的商業化經驗, 據《中國液冷數據中心發展白皮書》在 2020 年對于中國液冷數據中心廠商競爭力的研究,基于產品營收、市占率、 客戶反饋等指標,中科曙光為市場的絕對領導者,華為、阿里巴巴、聯想緊隨其后,IBM 中國位于可期待者位置。

      3、成本端:散熱能耗是高電力成本主要因素,高效冷卻手段有助于 IDC 降本

      柴油發電機組、電力用戶站、UPS 電源設備為主要 Capex 支出,電力成本占 Opex 大頭。從成本端來看,數據中心 的總成本(TCO)等于建設成本(Capex)加上運營成本(Opex),建設成本包含土建以及硬件設備所需投資,為 一次性投入,而運營成本則是后續數據中心運營過程中需要持續花費的成本。

      據艾瑞咨詢,在數據中心 Capex 結構中,柴油發電機組成本最高,占整體比例 23%,其次是電力用戶站占比 20%, UPS 電源設備占比 18%,剩余成本項占比均低于 10%;

      Opex 結構方面,電力成本(能耗)占整體支出的一半以上,折舊其次,占比 25.6%。單獨將 Opex 中的能耗成 本進行拆分來看,其中 IT 設備能耗最高,占整體 Opex 的 45%,散熱能耗占比 43%,接近 IT 設備自身的能耗, 供電損耗及其他占比 12%,不難看出散熱能耗對于數據中心電力成本影響極大,隨著 IT 相關設備功率密度的提 升,對設施的散熱要求也更加苛刻,因此尋找更高效的冷卻手段是數據中心發展的必經之路。


      數據中心風冷/液冷解決方案的 TCO 分析: 數據中心 TCO=CAPEX+OPEX,在不計算服務器折舊與服務器運營成本的情況下,當單機柜功率>15kW 時,冷板 式液冷 TCO 優勢明顯;當單機柜功率>30kW 時,浸沒式液冷開始出現優勢。Gantner Group 于 1987 年提出總擁有 成本法(Total Cost of Ownership,TCO),用以分析數據中心生命周期的直接成本與間接成本的方法。數據中心 TCO= 初始投資成本 CAPEX+長期運維成本 OPEX,建設者在進行數據中心項目投資決策時,往往會通過比較不同方案的 TCO,從而選擇 TCO 最低的方案。根據 CDCC、YXINDATA 的測算方法,本文基于以下模型與假設測算數據中心風 冷與冷板式液冷、浸沒式液冷的 TCO 水平:TCO 模型:數據中心 TCO=CAPEX+OPEX; 溫控系統設定:1)風冷系統為“水冷冷水機組+精密空調”;2)冷板式液冷系統為“冷板式液冷+間接蒸發冷卻”;3)浸沒式液冷系統為“單相浸沒液冷+氟化液”。 機柜功率與服務器負載率:機柜功率設定為 30kW;服務器負載率為 80%; 成本測算范圍:不包含服務器折舊與服務器運營支出、不包含土地成本;

      根據以上假設條件,分別測算得出風冷系統、冷板式液冷系統、浸沒式液冷系統在“機電”投資、“機電+土建”投 資、“機電+土建+外電+能評”投資三種情況下的 CAPEX 情況,我們可以發現冷板式液冷系統單 ITkW 投資將低于 傳統風冷系統,主要由于 1)冷板式液冷系統雖然溫控系統初始投資成本略高于風冷系統,但對應的 IT 產出相較于風 冷系統將多出 20%,致使單 ITkW 成本走低;2)冷板式液冷系統因在暖通系統方面投資加大,可相應節省剩余環節 的機電、裝修等成本;3)在獲得外電供應與能評方面,液冷方案所付出的資源明顯低于風冷方案。

      OPEX 方面,在綜合考慮水費、電費等消耗的情況下,風冷系統由于運營電費成本較高,OPEX 明顯高于冷板式液冷 與單相浸沒式液冷系統。

      綜合從整個 TCO 角度分析,在不計算服務器折舊與服務器運營成本的情況下,當單機柜功率>15kW 時,冷板式液冷 TCO 優勢明顯;當單機柜功率>30kW 時,浸沒式液冷開始出現優勢。若加上服務器的相關投資,液冷解決方案的 TCO 將會出現調整,但冷板式液冷相較于風冷解決方案仍然會有一定的優勢與空間。

      4、液冷解決方案市場空間:大模型應用預計將帶來近百億液冷解決方案市場空間

      國內互聯網大廠 AIGC 算力模型應用預計將帶來 34.41 億冷板式液冷增量與 58.99 億元浸沒式液冷增量,總計帶來 93.4 億元液冷解決方案市場空間。根據微軟數據,ChatGPT 前一代基礎模型—GPT3.0 的訓練數據高達 45TB,總訓 練設備包括 28.5 萬個 CPU 與超過 1 萬個 NVIDIA V100 GPU。隨著國內百度、阿里巴巴、騰訊、華為、360、字節 等互聯網大廠陸續推出自己的 AIGC 算力模型,勢必會對國內 AI 服務器的需求快速增加,所以我們基于以下假設:

      假設 1:單個服務器配置 8 顆 GPU 芯片; 假設 2:邏輯推理階段的功耗是訓練階段的 10 倍; 假設 3:國內百度、阿里巴巴、騰訊、華為、360、字節等 10 家互聯網大廠推出自己的 AIGC 模型,總體服務器 功率對應為 10-15 倍 GPT3.0 訓練+推理量級; 假設 4:考慮到單數據中心機柜中還需配備交換機、光模塊等數通產品,給予整機功耗 10%的上浮空間; 假設 5:用于模型訓練與推理的 AI 服務器中冷板式液冷與浸沒式液冷的占比為 7:3,冷板式液冷成本預計 5000 元/kW,浸沒式液冷成本預計 20000 元/kW;

      由此,我們可以計算得出: 1)訓練單個 GPT3.0 模型預計需要 1250 臺 6.5kW 的 AI 超算服務器,總計功耗達 8125kW,邏輯推理階段功耗為訓 練階段的 10 倍,達 81250kW,訓練+推理階段的總服務器功耗為 89375kW; 2)國內 10 家互聯網廠商推出自身的 AIGC 算力模型,模型訓練與推理的總服務器功耗將達到 893750kW,并考慮數 據中心機柜中交換機、光模塊等數通產品的功耗,總數據中心機柜功耗將達到 983125kW。 3)基于用于推理與訓練的 AI 服務器中冷板式液冷與浸沒式液冷的占比與相應價值量,我們可以測算得出,隨著國內 互聯網大廠陸續推出自己的大模型,將會帶來34.41億元的冷板式液冷增量空間與58.99億元的浸沒式液冷增量空間, 總計將帶來 93.4 億元的液冷解決方案新增量市場。


      四、溫控解決方案重點公司分析

      1、英維克:精密溫控節能解決方案提供商,算力時代加速液冷產品線升級

      精密溫控節能解決方案提供商,持續夯實平臺化、全鏈條解決方案能力。公司成立于 2005 年,是國內領先的精密溫 控節能解決方案和產品提供商,致力于為云計算數據中心、服務器機房、通信網絡、電力電網、儲能系統等領域提供 設備散熱解決方案。公司發展歷程大致可以分為三大階段:

      第一階段(2005-2015 年):深耕機房溫控領域,持續為運營商、ICT 設備商等提供數據中心溫控解決方案。公 司成立于 2005 年,起初主要聚焦于 IDC 機房節能空調、通訊戶外機柜專用空調、通訊基站專用空調等產品,EC 系列產品廣泛運用于國內三大運營商項目,并不斷拓展歐洲、中東、非洲、東南亞等市場。2011 年公司正式成 為華為、中興通訊一級供應商,作為主要起草單位編撰《數據中心空調白皮書》。2013 年,公司連續獲得中國 移動 IDC 基地、中國聯通 IDC 基地、國內最大互聯網公司 MDC、銀聯 IDC、中石油中石化 IDC 等大型數據中心 項目。2015 年公司接連獲得阿里巴巴微模塊大型數據中心項目、建設銀行、光大銀行項目、新加坡電信數據中 心項目等。

      第二階段(2016-2019 年):不斷增強平臺化解決方案能力,全面拓展產品應用場景。2016 年公司正式在深交 所上市,開始全面拓展公司產品應用場景,夯實平臺化解決方案能力。2017 年公司正式推出 XFlex 間接蒸發冷 卻方案并規模應用于懷來、張北、深圳等地的大型數據數據中心。2018 年公司收購上??铺┻M入軌道交通列車 空調領域,服務上海、深圳、廣州等地地鐵公司,且公司工業溫控配套設備進入多領域裝備制造領軍企業,儲能 環境解決方案大量應用于國內外儲能電站。2019 年公司推出空氣環境機,進入室內健康環境領域,全面拓展公 司產品的應用場景。

      第三階段(2020 年至今):強化“端到端、全鏈條”技術方案優勢,儲能溫控打造全新增長點。2020 年公司成 立智能連接公司,深入液冷核心部件業務,加強核心零部件的自研自產。并在中國、歐美等多個國家為儲能行業提供液冷系統整體解決方案。2021 年公司實現單機柜 200kW 超高功率密度算力服務器全液冷批量交付。2022 年公司分別推出面向數據中心場景的 Coolinside 全鏈條液冷集成交付方案與面向儲能場景的 BattCool 儲能液冷 解決方案,將通信、電力、數據中心、地鐵空調等多行列積累經驗運用于“端到端、全鏈條”解決方案之中,覆 蓋產品全生命周期。

      營業收入與凈利潤保持穩健增長,毛利率水平持續改善。2021 年公司實現營收 22.28 億元,同比增長 30.82%, 2016-2021 年 CAGR 為 33.88%;2021 年公司實現歸母凈利潤 2.05 億元,同比增長 12.86%,2016-2021 年 CAGR 為 23.28%。9M22 公司實現營收 14.85 億元,同比降低 1.24%,實現歸母凈利潤 1.17 億元,同比降低 22.82%,考 慮到 2022 年 7 月公司實施第二次股權激勵,股份支付費用對于歸母凈利潤產生影響,經調整后 2022Q3 公司實現歸 母凈利潤 0.79 億元,同比增長 77.63%。9M22 公司毛利率水平為 30.00%,同比降低 0.38pct,主要由于 2022 年上 半年原材料價格處于高位,三季度后成本端壓力逐步緩解。后續隨著一體化液冷解決方案的加速導入,公司產品價值 量將持續提升,有望進一步改善公司整體毛利率情況。

      機房溫控節能業務仍為公司的主力業務,儲能溫控等機柜溫控業務的營收占比持續提升。2021 年公司實現營收 22.28 億元,其中四大業務板塊機房溫控節能設備、戶外機柜溫控節能設備、軌道交通列車空調及服務、新能源車用空調收 入分別為 11.98/6.63/1.84/0.85 億元,占總營收的 53.77%/29.76%/8.26%/3.82%。2022H1 公司四大業務板塊分別營 收 3.70/3.79/0.50/0.25 億元,占總營收的 42.38%/43.41%/5.73%/2.86%,其中機房溫控節能設備營收同比下降 30.19%,主要由于營業收入的季節性影響及 2022H1 區域疫情導致原材料供應、生產、物流、安裝驗收等環節出現 困難,預計隨著國內疫情影響全面消退與 AI 應用的加速部署,公司機房溫控業務將快速復蘇。同時,2022H1 公司戶 外機柜溫控節能收入同比增長 29.79%,主要由于儲能相關市場需求旺盛,公司憑借行業品牌優勢與客戶基礎,國內 外儲能業務開拓取得良好成效,2022H1 公司儲能溫控業務收入約 2.5 億元,同比增長 68%,帶動公司機柜溫控業務 快速增長,對營收的貢獻不斷提升。

      公司下游客戶來源廣泛:1)機房溫控領域:公司已為中國移動、中國電信、中國聯通、騰訊、阿里巴巴、秦淮數據、 萬國數據、數據港等運營商、大型互聯網公司、第三方數據中心企業的數據中心提供了大量高效節能的制冷系統及產 品,積極服務于中國數據中心領域增長最快、技術創新要求最高的創新型云計算數據中心市場。2)戶外機柜溫控領 域:通信機柜設備方面,公司憑借優異的研發能力、可靠的產品質量及高品牌認可度與華為、Eltek 等主流客戶形成 穩固的合作關系。儲能溫控方面,公司是國內最早涉足電化學儲能溫控的廠商,處于領導地位,已成為眾多國內儲能 系統提供商的主力溫控產品供應商。3)軌道交通列車空調及服務領域:公司在收購上??铺┖?,持續鞏固上海地鐵、蘇州地鐵等傳統優勢市場,并積極拓展鄭州地鐵、無錫地鐵、深圳地鐵等全新客戶。4)新能源車用空調領域:公司 憑借電空調技術積累,在客車整車場的配套覆蓋面不斷擴展,已與比亞迪、南京金龍等電動客車整車廠建立合作關系。


      機房溫控產品類型齊全,涵蓋風冷、水冷、間接蒸發冷、液冷等多種冷卻方案。公司自成立以來便深耕于機房溫控節 能設備領域,截至目前已經形成 CyberMate 系列機房專用空調、XRow 系列高效列間空調、iFreecooling 自然冷卻雙 循環機組、XFlex 模塊化蒸發冷卻系統、Coolinside 服務器液冷解決方案等多系列產品,涵蓋風冷、水冷、間接蒸發 冷、液冷等多種冷卻方案,可應用于大型、超大規模數據中心、模塊化數據中心、企業、政府、金融網點、核心 CBD、 教育系統、公安系統等多種場景。

      數據中心液冷解決方案加速迭代,充分滿足算力升級背景下的溫控需求。當前,公司液冷冷卻技術涵蓋冷板式液冷、 單相浸沒液冷、相變浸沒液冷等。2021 年,公司 XGlacier 服務器液冷解決方案采用集成冷板式液冷技術、高效變頻 水泵、溫水冷卻技術達到高效制冷效果,并實現單機柜 200kW 超高功率密度算力服務器全液冷批量交付。2022 年, 公司發布涵蓋服務器級方案、機柜級方案、一體化機柜級方案、數據中心級方案、風冷散熱部分的高效冷卻方案、浸 沒液冷方案的 Coolinside 全鏈條液冷集成交付方案,實現公司液冷解決方案的迭代,并與行業內合作伙伴共同探索數 據中心液冷技術標準。截至 2023 年 3 月,公司 Coolinside 全鏈條液冷解決方案已實現 500MW 項目交付,3 月 17 日,公司于 2023 年 CDCC 液冷技術峰會上展示其在算力時代下數據中心液冷產品線的最新成果。 由液冷產品到“端到端、全鏈條”的液冷解決方案,保障液冷系統全生命周期的穩定可靠。一方面,公司可以為 CPU/GPU、內存條、充電樁、電池、電源、雷達等提供液冷板、Manifold 集水分歧管、快速接頭、機柜式/插框式 CDU、液冷管路、干冷器等液冷產品。另一方面,公司也可從全局入手,為客戶提供全周期、全流程、全鏈條的液冷 解決方案服務,公司“端到端、全鏈條”液冷解決方案有以下特點:

      全鏈條保障:公司將從各個節點出發為客戶打造液冷解決方案,基于自身成熟的研發體系與充足的資源保障,自 主研發、自主生產、自主交付、自主服務“四維一體”,為客戶提供覆蓋全生命周期的服務。例如,公司快速接 頭具有帶壓插拔不脫落、抗雜質能力強、超長壽命等特點,可使系統安全不漏液;公司液冷管路采用超聲波掃描 確保焊縫良率;冷板采用化結構設計保證強度可靠;公司開發全球首款服務器集成測試設備,以高要求加強全鏈 條把控。

      全周期可靠:針對流量不均的傳統液冷難題,公司利用管網均流技術和三級動態均流技術,均勻分配流量,保障 系統全生命周期穩定可靠。同時,通過自主開發的智能控制系統,全方位監控系統狀態,并根據實際情況進行最 優組合 AI 分析調優,從而讓系統 PUE 始終處于最佳狀態。

      2、申菱環境:專用空調設備提供商,助力數據中心低碳節能發展

      領先的專用空調設備提供商,致力于為各應用場景提供綜合環境解決方案。公司成立于 2000 年,2021 年正式在深 交所上市,是國內領先的專用空調設備提供商,集研發設計、生產制造、營銷服務、集成實施、運營維護于一體,致 力于為數據服務產業環境、工業工藝產研環境、專業特種應用環境、公共建筑室內環境等應用場景提供整體垂直解決 方案。公司發展歷程大致可以分為以下三個階段:

      第一階段(2000-2009 年):公司初創階段,聚焦于專業特種環境空調系統的供應。2000 年,公司正式成立, 起初聚焦于工業工藝、專業特種、高端共建環境系統解決方案的供應。2002 年,公司中標“長江三峽工程”。 2006 年,公司成為廣東省首家中標聯合國采購的企業。2007 年,公司中標“北京首都國際機場”項目,2008 年公司產品正式入駐 2010 年南非世界杯體育館,專業特種空調技術占據行業領先地位。

      第二階段(2010-2019 年):正式切入數據中心溫控領域,夯實各場景環境控制方案解決能力。2010 年公司正式切入數據中心溫控領域,致力于數據中心制冷制熱產品的創新研發。針對低溫風沙、高熱高濕、嚴寒極端建設 環境等多種情況提出定制化解決方案,公司創新研發蒸發冷凝技術、采取液/氣雙通道、工程預制化解決方案等 為數據中心溫控提供專業化解決思路。2016 年公司地鐵環控創新成果獲“國家科技發明獎”二等獎。2017 年, 公司再次中標“北京大興國際機場項目”。同時,公司也積極將此套解決方案應用于市政建筑與軌道交通系統中, 夯實公司平臺化解決能力。

      第三階段(2020 年至今):創業板注冊過會,全面拓展公司新能源業務場景。2020 年公司創業板上市過會,2021 年,公司正式在深交所上市。2021 年起,國家加速新型電力系統構建與各行業節能轉型,公司結合“十四五” 期間的能源體系規劃,積極布局新能源產業業務,如電化學儲能溫控、鋰電工廠轉輪除濕設備制造、抽水蓄能溫 控等。2022 年,歐洲戶儲需求持續高漲,公司成立熱儲公司為歐洲客戶提供光儲熱一體化產品,持續拓展公司 客戶資源與業務版圖。


      各板塊增長動能充足,帶動公司營收與凈利潤持續增長,毛利率短期略有波動,凈利率保持穩定。2021 年公司實現 營收 17.98 億元,同比增長 22.55%,2016-2021 年 CAGR 為 16.89%;2021 年公司實現歸母凈利潤 1.40 億元,同 比增長 12.61%,2016-2021 年 CAGR 為 9.73%。9M22 公司實現 15.56 億元,同比增長 52.38%,實現歸母凈利潤 1.37 億元,同比增長 63.21%,營收與凈利潤增長明顯提速。2021 年受大宗商品價格持續走高的影響,公司毛利率 下滑至 27.71%,同比下降 2.79pct,2022 年起隨著大宗商品價格不利影響的逐步釋放、公司部分溢價能力較強的訂 單按照全新的價格體系執行、內部積極調整產品組合、推進降本增效,9M22 公司毛利率環比增長 1.07%至 28.32%, 凈利率基本保持穩定。

      數據服務空調占據公司營收的核心地位,工業空調成為未來營收增長的重要驅動力。2021 年公司四大業務板塊數據 服務空調、工業空調、特種空調、公建及商用空調分別實現營收 5.52/4.63/4.02/0.88 億元,占總營收的 30.70%/25.73%/22.38%/4.92%,2022H1 公司數據服務空調、工業空調、特種空調、工程及服務分別實現營收 2.63/2.63/2.05/2.63 億元,分別占總營收的 24.36%/24.32%/18.96%/24.36%。數據服務空調業務占據公司營收的核 心地位,2022H1 公司數據服務空調業務同比增長 42.16%,主要由于華為數據中心業務保持較高增速,公司作為華 為數據中心空調領域重要供應商,相關業務也實現了較快增長。2022H1 公司工業空調業務同比增長 50.29%,業務 發展明顯提速。受益于國家“雙碳”戰略及新基建的加速鋪開,公司特高壓、抽水蓄能業務將迎來快速發展期。同時, 公司積極布局新能源產業鏈,加大對于電化學儲能、鋰電轉輪除濕機組、充電樁溫控等賽道的戰略布局,預計隨著數 字能源革命的深入推進,公司新能源業務將迎來廣闊的發展空間,為公司營收增長提供強勁動能。

      公司四大業務板塊客戶廣泛分布于信息通信、電力、化工、交通、核電、軍工與航天、VOCs 治理、公共建筑、大 型商用、科研院校等行業領域:1)數據服務空調板塊:自 2010 年公司切入數據中心溫控后,已與 IDC 運營商、大 型互聯網公司、科研院校等建立密切合作關系,典型客戶包括華為、騰訊、阿里巴巴、百度、美團、字節跳動、快手、 京東、中國移動、中國電信、中國聯通、秦淮數據、世紀互聯、萬國數據、浪潮信息、中科曙光、國防科大等。2) 工業空調板塊:公司基于原先電力行業的技術經驗與客戶基礎,結合國家能源發展與變革的趨勢,持續加大對于新能 源板塊的戰略投入,產品服務于國家電網、南方電網、長江三峽水電、烏東德水電、中石化、中石油、中國化學、寶 武鋼鐵、沙鋼、可口可樂、富士康、三星電子、廣汽豐田、廣汽本田、特斯拉上海、小鵬汽車、明陽海上風電、國電 投海上風電、三峽新能源海上風電、中航鋰電、南都能源等客戶。3)特種空調板塊:公司正全面推進以專業特種空 調為基礎,專業工程規劃實施為依托,基于 AIoT 的智慧能源管理技術,為客戶提供垂直一體化數字能源環境解決方 案,產品服務于武廣高鐵、北京地鐵、廣州地鐵、首都機場、大興機場、浦東機場、白云機場、秦山核電、大亞灣核 電、田灣核電、軍工國防 BM 項目等客戶。4)公建及商用空調板塊:公司相關產品已服務于深圳市民中心、廣州白 天鵝賓館、深圳國際會展中心、廣交會琶洲展館、南非世界杯主體館等客戶,未來公司將加快在公建及商用領域的客 戶開發,一方面加大大型公共建筑及高端商用領域客戶的拓展力度,另一方面依托熱儲公司,加快歐洲市場客戶的開 發與滲透。

      公司數據中心溫控產品類型齊全,聚焦“極端環境保障、超高能效、智能控制”,助力數據中心節能低碳發展。公司 自工業特種環境出身,產品與解決方案具有鮮明的“節能高效”屬性,針對數據中心溫控,公司產品包括房間級精密空調、列間行級精密空調、機柜級背板空調、元件級液冷溫控系統、直接蒸發冷卻空調機組、間接蒸發冷卻空調機組、 蒸發冷卻冷水機組、自然冷卻冷水機組、DPC 相變冷卻系統等,可覆蓋多領域多層次客戶需求。且針對低溫風沙環 境、高溫高濕環境、高海拔極端環境等具體極端場景,公司會根據實際需求進行定制化技術組發與組合,保障溫控系 統在各類復雜環境下的正常運行,滿足 PUE 指標的情況下,降低水電等能源消耗。

      自主研發多種液冷技術,天樞液冷溫控系統已發展成熟。公司多年來自主研發多項數據中心液冷技術,以單相/相變 浸沒液冷、冷板式液冷為核心,構筑申菱天樞系列液冷溫控系統。整個系統由散熱冷源、溫控單元(ACM-DCU)、 智能控制系統、預制化輸送管網組成,為機房 IT 設備提供節能散熱服務。其具備五大優勢特點:1)綠色節能,全國 范圍內機房 PUE 皆低于 1.15;2)全變頻,變頻風機及輸配調節,保障系統自適應運行;3)高可靠,最不利流量保 障與流量分配,無干燒情況;4)高兼容,系統匹配冷板式/浸沒式/噴淋式液冷散熱系統,適應多種溶液;5)高靈活, 數據中心選址自由,與環境弱相關。公司數據中心液冷解決方案已應用至中國移動南方基地液冷機房項目中,經第三 方權威機構現場測試,各項技術指標均達到設計要求,得到市場的成功驗證。


      3、高瀾股份:純水冷卻設備出身,逐步向新能源、信息通信熱管理拓展

      純水冷卻設備提供商出身,致力于成為覆蓋多行業、多領域的電力電子行業熱管理整體解決方案提供商。公司成立于 2001 年,自成立以來,就一直致力于電力電子裝置用純水冷卻設備及控制系統的研發、設計、生產與銷售,經過多 年發展逐步成為覆蓋多行業、多領域的電力電子行業熱管理整體解決方案提供商,產品應用領域由傳統直流輸電、新 能源發電、柔性交流輸配電及大功率電氣傳動向石油石化、軌道交通、軍工船舶、醫療設備、數據中心、儲能電站等 不斷擴充。公司發展歷程大致可以分為以下三個階段:

      第一階段(2001-2015 年):公司初創階段,聚焦純水冷卻設備技術積累。2001 年,公司正式成立,同年中國 首套國產化水冷設備研制成功。2004 年,公司直流輸電換流閥水冷系統研制成功,并通過 ISO9001 質量管理體 系認證。2005 年,公司風冷水冷系統研制成功。2009 年,公司光伏逆變器水冷系統研制成功。2011 年,公司 可控核聚變冷卻系統研制成功,同年榮獲國家火炬計劃高新技術企業。2014 年,公司蓄冷空調產品研制成功。 2015 年,公司取得 CAP1400 核主泵核心設備水冷系統,不斷夯實在純水冷卻設備領域的技術積累與核心競爭 力。

      第二階段(2016-2019 年):創業板上市成功,收購東莞硅翔布局汽車業務。2016 年,公司創業板上市成功。 2018 年通過 CNAS 實驗室認證并實施第一期限制性股票股權激勵計劃。2019 年,公司收購東莞硅翔 51%的股 權,主營業務增加新能源汽車動力電池熱管理與汽車電子制造業務。

      第三階段(2020 年至今):成立高瀾創新科技,拓展新能源汽車熱管理及 ICT 熱管理領域。2020 年公司成立子 公司高瀾創新科技,聚焦新能源汽車熱管理與 ICT 熱管理領域。ICT 領域熱管理主要產品方向為冷板式液冷、浸 沒式液冷及集裝箱液冷數據中心解決方案,涵蓋液冷元器件、液冷數據中心設計、設備集成、系統調試、設備運 維等全鏈路服務,公司業務拓展邁出堅實一步。


      傳統純水冷卻設備占據營收重要地位,未來數據中心液冷、儲能等業務有望接力助力公司業績修復。2021 年公司純 水冷卻設備、動力電池熱管理、新能源汽車電子制造、工程運維服務分別實現營收 7.06/4.67/3.53/1.05 億元,分別占 總營收的 42.02%/27.80%/21.01%/6.26%。2022H1 公司純水冷卻設備/動力電池熱管理/新能源汽車電子制造/工程運 維服務分別實現營收 1.32/3.26/2.79/0.39 億元,分別占總營收的 15.53%/38.46%/32.88%/4.56%。2022H1 公司水冷 業務訂單由于項目投資延緩、客戶降價等因素,營業收入有所下滑,同時新能源汽車動力電池熱管理與汽車電子制造 業務收入快速增長。預計未來隨著公司數據中心液冷及儲能溫控產品的加速推出,將有望接力傳統純水冷卻設備業務, 助力公司業績與利潤持續修復。

      傳統業務已與國內外知名企業建立穩固的合作關系,新興業務正積極進行客戶拓展。公司經過多年發展與客戶積累, 已與西安西電、中電普瑞、常州博瑞、許繼電氣、金風科技、遠景能源等國內知名客戶建立了長期穩定的合作關系, 收購子公司東莞硅翔后,進一步打通新能源汽車動力電池熱管理與新能源汽車電子制造的客戶渠道,為寧德時代、國 軒高科、中創新航、比亞迪、億緯鋰能等電池廠商提供新能源動力電池熱管理業務。2020 年后,公司加速布局新能 源汽車熱管理與 ICT 熱管理領域,推進數據中心溫控、儲能溫控、新能源汽車業務的市場拓展,積極配合新客戶打樣、 驗證與批量生產。

      早期以純水冷卻產品切入數據中心熱管理領域,后續全面拓展液冷解決方案。公司在 2015 年便進軍數據中心熱管理 領域,基于純水冷卻產品開發的技術積淀,為數據中心熱管理開發抽屜式水冷、機柜式水冷、集成式風冷源水冷等多 種水冷產品,為后續布局數據中心液冷解決方案積累開發經驗。2020 年,公司成立控股子公司高瀾創新科技,布局 ICT 熱管理領域,后續自主研發成功冷板式液冷、浸沒式液冷及集裝箱液冷數據中心三種解決方案,為客戶提供液冷 核心元器件(包含液冷板、快速接頭、管路、多種型號和換熱形式的 CDU、多功率 Tank、多尺寸集裝箱、冷卻塔等) 及整體解決方案服務(包含數據中心設計、設備集成、系統調試、設備運維等)。

      4、同飛股份:深耕工業溫控領域,憑借液冷技術積累發力數據中心領域

      國內領先的工業溫控設備生產商,由工業溫控向儲能、數據中心領域逐步拓展。公司成立于 2001 年,始終致力于在 工業溫控領域為客戶提供液冷、空冷等多種系統解決方案,通過不斷豐富和完善產業布局,形成了液體恒溫設備、電 氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元、特種換熱器四大產品線,用于智能裝備制造、儲能系統、半導體制造設備、數據中心、 輸變電、電氣傳動、新能源發電、氫能、新能源汽車等領域。根據公司產品線,可以將公司發展氛圍五個階段:

      第一階段(2001-2004 年):成立初期,主要生產特種換熱器產品,下游應用領域為洗滌設備生產企業。

      第二階段(2004-2009 年):公司結合自身特種換熱器技術積累與行業經驗,將產品向產業鏈下游拓展,開始涉 足工業制冷設備整機制造,設計生產切削液冷卻機和電氣箱恒溫裝置。

      第三階段(2009-2012 年):公司全面進入數控機床和激光設備市場,開始生產水冷卻機和激光水冷卻機,液體 恒溫設備成為公司的主要產品。

      第四階段(2012-2021 年):隨著公司品牌影響力的持續提升,公司進一步延伸產品線。純水冷卻單元產品實現 批量生產以及銷售,服務于電力電子裝置行業客戶。

      第五階段(2021 年至今):隨著儲能行業及電力電子行業的快速增長,公司迎來前所未有的發展機遇。公司為 儲能領域客戶匹配相關液冷及空冷產品,成功拓展包括陽光電源、科陸電子、南都電源、天合儲能等國內頭部儲 能系統集成商客戶。2022 年公司成立數據中心事業部,并與超聚變合作,共同拓展數據中心溫控產品業務。

      盈利能力持續修復,降本增效效果顯現,毛利率水平環比回升。2021 年公司實現營收 8.29 億元,同比增長 35.46%, 2017-2021 年 CAGR 為 25.52%;2021 年公司實現歸母凈利潤 1.20 億元,同比下降 3.84%。9M22 公司實現營收 6.70 億元,同比增長 12.49%,實現歸母凈利潤 0.86 億元,同比減少 9.12%。9M22 公司毛利率水平為 26.97%,同比降 低5.57%,2022Q3單季度毛利率水平環比回升2.77pct至29.68%,凈利率水平同比持平,環比提升1.23pct至14.01%, 主要由于大宗商品價格企穩回落、工業溫控設備需求逐步恢復、公司降本增效策略行之有效、生產效率不斷提升。2022 年 10 月 25 日,公司發布第一期限制性股票激勵計劃,擬向公司(含子公司)高級管理人員、核心技術人員及核心業 務人員不超過 159 人授予 93.0 萬股限制性股票,充分彰顯公司未來的發展信心。


      液體恒溫設備為公司最主要的收入來源,電氣箱恒溫裝置占比略有提升。2021 年公司液體恒溫設備、電氣箱恒溫裝 置 、 純 水 冷 卻 單 元 、 特 種 換 熱 器 四 大 產 品 線 分 別 實 現 營 收 4.91/1.39/1.52/0.36 億 元 , 占 總 營 收 的 59.16%/16.74%/18.28%/4.37%。2022H1 公司液體恒溫設備、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元、特種換熱器四大產 品線分別實現營收 2.39/0.77/0.61/0.17 億元,占總營收的 59.65%/19.19%/15.17%/4.32%,液體恒溫設備為公司最主 要的收入來源,電氣箱恒溫裝置略有提升。未來,隨著公司持續布局儲能、數據中心、半導體、氫能與新能源換電站 等行業,各板塊營業收入有望持續增長。

      5、佳力圖:專注機房環境節能控溫設備,延伸至下游 IDC 優化產業鏈布局

      佳力圖是為數據機房等精密環境控制領域提供節能、控溫設備、一體化解決方案以及相關節能技術服務的高新技術企 業。公司成立于 2003 年 8 月 26 日,2017 年在上交所上市,成立之初公司便進入機房環境控制領域,專注于數據機房等精密環境控制技術的研發,為數據機房等精密環境控制領域提供節能、控溫設備以及相關節能技術服務。公司歷 史沿革如下:

      第一階段(2003-2008 年):專注機房環境控制領域,獲得下游優質客戶高度認可。2003 年 8 月 26 日,南京 佳力圖空調機電有限公司正式成立,當年公司便成為計算機和數據處理機房專用空氣調節行業的國家標準(GB/T 19413—2003)的共同起草者與制訂者,并獲得中國電信、中國移動、中國聯通、中國網通優秀入圍品牌稱號。 2005 年,公司機房用空調機被華為指定為全國信息中心唯一機房空調專用配套產品,在深圳、廊坊等地廣為使 用。2007 年,公司再度取得中國聯通、中國移動入圍資格并在綜合評分中雙雙榮獲第一,初步打響自己在業內 的名號。

      第二階段(2009-2016 年):成為國標與行標的雙重標準制訂者,持續擴大行業影響力。2009 年,公司在國家 重點建設項目的福建寧德核電站和深圳大亞灣核電站以及中國郵政儲蓄銀行總行項目中中標。2010 年,公司參 加起草和制訂的中華人民共和國通信行業標準《通信機房用恒溫恒濕空調系統》(YD/ T2061—2009)正式實施啟 用,佳力圖成為國標與行標的雙重標準制訂者。2011 年,公司入圍中標中央國家機構政府采購中心機房空調項 目,實力持續得到國家認可。2013 年,“佳力圖 Canatal”品牌榮獲 2013 年度最具影響力品牌。2014 年,榮 獲 2014 年度中國機房空調行業最具影響力企業和中國機房空調行業最佳產品。2015 年,南京佳力圖空調機電有 限公司在杭州阿里巴巴千島湖數據中心項目順利驗收,同年公司完成股改,正式更名為“南京佳力圖機房環境技 術股份有限公司”。

      第三階段(2017 年至今):上交所正式上市,優化數據中心產業鏈布局。2017 年,公司正式于上交所掛牌上市。 2018 年,獲評南京市第三批知識產權示范企業。2019 年,公司榮獲 2019 年省級專精特新小巨人,同年,公司 投資 15 億規劃建設“南京楷德悠云數據中心項目”,主要為客戶提供機柜租用及運維服務等 IDC 基礎服務,總 體建設 8400 個標準機架機柜,促進公司在大數據服務產業下游的延伸,優化產業鏈布局。2020 年,公司三項產 品入圍 2020 年工信部《國家綠色數據中心先進技術適用產品目錄》。


      精密空調和機房環境一體化產品為公司核心業務,一體化產品為未來發展重心。公司專注于精密空調設備和機房環境 一體化產品兩大產品,應用于數據中心機房、通信基站以及其他恒溫恒濕等精密環境,其中,機房環境一體化產品主 要為客戶數據中心提供整體化交付解決方案,可滿足超級計算機、數據中心、戶外機柜等多種環境需求,此外,公司 憑借多年的技術積累和在節能控制方面的領先技術,為客戶提供技術服務業務,包括旨在解決老舊數據中心高能耗問 題的節能改造服務以及數據中心的運行維護服務等。2022 年,公司精密空調實現營收 3.62 億元,占營收比例 58%, 同比增長 18.1%,機房環境一體化產品實現營收 2.24 億元,占營收比例 36%,同比降低 30.6%,代維服務及其他實 現營收 0.25 億元,占營收比例 4%,同比降低 3.1%,其他業務實現營收 0.14 億元,占營收比例 2%,同比增長 14.3%。

      發展戰略向一體化解決方案服務商轉變,產品線覆蓋超級計算機、數據中心、戶外機柜等多種環境需求。公司目前形 成了包括風冷直膨氟泵系統、風冷冷凍水系統、水冷冷凍水系統、間接蒸發冷系統、智能冷站解決方案等在內的水機 +末端+RDS 系統的一體化數據中心解決方案,降低機房能耗,打造高效節能的數據中心。此外,公司自研的中溫和 低溫環境恒溫恒濕技術的精密空調,已應用于圖書場館、博物場館、高檔酒類儲藏室、實驗室等智能建筑的環境控制 領域。尤其節能顯著的氟泵機組以及配帶自由冷卻的設備備受市場關注。

      6、依米康:以精密空調起家的數字基建全生命周期綠色解決方案服務商

      依米康是以精密空調業務起家的數字基建全生命周期綠色解決方案服務商。2002 年 9 月 12 日,依米康科技集團股 份有限公司注冊成立,主要從事精密空調設備生產和精密環境工程承包業務。而后在公司兩度戰略轉型下,確立了以 信息數據和環境治理領域為核心的數字基礎設施全生命周期綠色解決方案服務商的定位。公司發展歷程可分為三個階 段:

      第一階段(2002-2010 年):專注精密環境領域業務,擴大業務版圖。2002 年,依米康正式成立于成都高新技 術產業開發區。2003 年,公司獲得高新技術企業認定。2004 年,公司首次入圍中國移動集采招標供應商名單。 2006 年,現代化制造基地落成投入使用;2007 年,收購四川桑瑞思環境技術工程有限公司,并開始為上海瑞金醫院、上海華山醫院、天津醫院、四川華西醫院等 20 多家三甲醫院提供精密空調設備,成為國內醫療機構的精 密空調設備主要供應商。2009 年,公司成為中興通訊主要精密機房空調供應商。2010 年,上海和武漢兩家鐵路 客運專線調度所完成精密機房空調的招投標工作,公司均順利中標,合計金額超過 5,000 萬元,依米康成為鐵路 系統的主要供應商。

      第二階段(2011-2019 年):登陸創業板,持續并購實現多元化發展戰略。2011 年,公司正式登陸創業板。2012 年,投資近億對原有的制造中心和技術研發中心進行全面升級,并通過收購深圳龍控、上海虹港、西安華西,豐 富了公司精密環境業務的產品鏈、拓寬了精密環境領域的服務種類。2013-2015 年,公司先后控股了西安華西智 能信息工程有限公司和江蘇億金環??萍加邢薰?,參股了上海國富光啟云計算科技股份有限公司,并明確了公 司全力打造信息、醫療、環保三大業務板塊的發展戰略規劃。2017 年:依米康智能化綠色產業基地落成投產。 2019 年,全資深圳市龍控智能技術有限公司。公司通過不斷收購布局多元化發展業務。

      第三階段(2020 年至今):剝離醫療健康板塊,業務聚焦于信息數據和環境治理。2020 年,公司完成醫療健康 領域業務的剝離,逐步實現從多元化戰略向聚焦戰略的轉型。2021 年,深圳市龍控智能技術有限公司更名為依 米康軟件技術(深圳)有限責任公司。

      業績受疫情及大宗商品高價擾動,復工復產后營收利潤將重回增長軌道。2022Q3 公司實現營業收入 7.32 億元,同 比降低 24.6%,歸母凈利潤實現 0.32 億元,同比下降 2.2%,主要系因新冠疫情,客戶要求項目延期、現場不具備施 工條件以及供應鏈受阻,同時,銅和鋼材等大宗原材料價格保持高位,銷售毛利率小幅下降 0.5 個百分點至 18.7%, 銷售凈利率小幅上升 0.9 個百分點至 3.9%。隨著 2023 年恢復開工,以及新基建、數字化轉型、數字中國遠景目標、 東數西算等國家政策推動,公司業績將重新步入增長軌道。

      數據中心服務經驗豐富,精密空調客戶資源優勢強。依米康具有二十余年的數據中心服務經驗,憑借良好的產品技術 與服務質量,獲得了市場的認可,公司是行業內唯一連續 11 年入圍中央政府采購名錄的企業,同時連續數年入圍中 國移動、中國電信、中國聯通、中國網通集中采購中標供應商名單,還與互聯網巨頭和諸多行業頭部企業建立了良好 持續的合作,客戶資源優勢強,精密空調設備主要標志性項目有故宮博物院、中華世紀壇、北京畫院、首都圖書館、 中央電視塔等重大工程項目。


      精密空調業務起步早,關鍵制冷設備覆蓋多應用場景。依米康數據中心溫控產品涵蓋多達 10 種制冷方式:風冷、水 冷、冷凍水、風冷冷凍水雙冷源、水冷冷凍水雙冷源、冷凍水雙盤管、熱管、氟泵、間接蒸發冷卻和新風冷卻,產品 類別包含從制冷主機到室內末端和冷凝器,從房間級到行級、機柜級制冷,從大型數據中心應用到小型和微型數據中 心應用,為用戶提供高效、節能、可靠的全方位制冷產品。數據中心液冷作為未來低碳數據中心的重要技術方向,公 司研發團隊持續投入底層液冷技術基礎研究,進一步夯實技術平臺積累,同時也與多個重點戰略客戶在液冷方案上的 合作定制開發項目。 依托豐富的精密空調研發經驗,進軍液冷空調市場。公司憑借多年精密空調研發制造經驗,研發團隊持續投入底層液 冷技術基礎研究,進一步夯實技術平臺積累,據公司公告,公司已與重要戰略客戶聯合開發浸沒式液冷產品,預計將 于 2023 年上半年進行產品測試,公司將把液冷系產品作為未來綠色低碳數據中心的重要技術方向。

      責任編輯:Cherry

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