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液冷连接器行业研究:数据中心与储能双轮驱动,畅享高速增长红利

信息技术2025-04-17头豹研究院机构上传
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液冷连接器行业研究:数据中心与储能双轮驱动,畅享高速增长红利

2液冷连接器行业研究:数据中心与储能双轮驱动,畅享高速增长红利头豹词条报告系列于利蓉·头豹分析师2025-04-17未经平台授权,禁止转载行业分类:信息传输、软件和信息技术服务业/电路设计及测试服务UQD(UniversalQuickDisconnect)是一种通用快速接头,主要用于液冷系统中,特别是在数据中心和超级计算机的热管理应用中。UQD是一种全球标准,用于快速断开的耦合器,开发于OCP(开放计算项目),是英特尔倡议的一种开放标准,旨在为数据中心的液冷系统提供无泄漏的快速连接解决方案。应用领域主要有数据中心、超级计算机等。液冷连接器基于插拔方式可分为UQD和UQDBUQD和UQDB插拔类型为手插,通用性强,对运维人员的要求较高,插拔操作依赖机房运维人员,服务器和机柜易于解耦,用于刀片服务器内部的液冷分配。插拔类型为盲插,自动化保障,操作方便,连接精度高,可满足未来自动巡检、机器人运维需求,但服务器和机柜解耦难度大,是高密度系统和难接触区域的更佳选择,非常适合在无法人工操作的服务器机架系统中使用。液冷连接器的行业特征包括具备无滴漏技术、优化的流速和压降、直观的视觉标记、简便的自动连接方式。具备无滴漏技术UQD接头具备出色的密封技术,断开挂液量明显低于OCP标准要求,确保连接和断开时冷却液无滴漏,无空气进入回路。优化的流速和压降设计的优化保障更合适的流量,同时将压降降至最低,从而提高冷却系统的整体效率。摘要液冷连接器UQD即Universal Quick Disconnect是一种通用快速接头,主要用于液冷系统中,是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头。特别是在数据中心和超级计算机的热管理应用中,UQD是一种全球标准,用于快速断开的耦合器,开发于OCP(开放计算项目),是英特尔倡议的一种开放标准,旨在为数据中心的液冷系统提供无泄漏的快速连接解决方案。应用领域主要有数据中心、超级计算机等。在“东数西算”、“碳达峰”和“碳中和”的背景下,云计算、高性能计算和人工智能等超高功率密度绿色数据中心的发展需要液冷技术作为支撑,推动中国液冷连接器市场的发展。未来,随着AI算力的持续增加,通讯设备性能不断提升,液冷技术生态逐渐成熟,液冷连接器市场需求将持续增长。行业定义行业分类液冷连接器基于插拔方式的分类UQDUQDB行业特征12 直观的视觉标记具有蓝色和红色的回路可视标记,其蓝色和红色的回路可视标记让操作者能够轻松识别进水和出水回路。简便的自动连接方式自动连接装置便于产品能集成于高密度系统,即使在刀片服务器中也能确保实现简单连接,非常适合数据中心和超级计算机的机架系统或服务器插槽。液冷连接器是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头,核心功能是快速连接与分离和流体通断。其从快速插拔+单向密封的1.0版本、双向自密封的2.0版本、洁净无滴漏密封技术的3.0版本发展到4.0版本,现已能集成多种新功能,适应更多新场景。34发展历程1.0版本2008-01-01~2010-01-01随着维护、调频效率越来越高,市场对快速连接与分离需求愈加强烈,1.0版本液冷连接器出现,即快速插拔+单向密封液冷连接器出现。快速插拔+单向密封技术。2.0版本2011-01-01~2017-01-01随着技术的发展,乙二醇、丙二醇水溶液、氟化液逐渐应用,对于密封的要求更加严格,液冷连接器向双向自密封形态发展。双向自密封技术。3.0版本2018-01-01~2019-01-01液冷连接器的工程师为优化泄漏,在2.0版本基础上提出洁净无滴漏密封技术,同时伴随液冷散热系统的高集成度、高散热需求等特点,演变出可靠性要求高、结构更加紧凑的盲插连接器。洁净无滴漏密封+盲插连接器发展。4.0版本2021-01-01~至今液冷连接器在核心功能基础上不断迭代优化,集成更多新功能、适应更多新场景,推动液冷散热技术的快速发展,如集成泄压阀功能、不停机带压插拔功能、集成滤网功能等。集成更多新功能,适应更多新场景。产业链分析液冷连接器产业链的发展现状 3 液冷连接器产业链上游为原材料,包括壳体材料、密封材料、包装材料等;产业链中游为液冷连接器的制造环节;产业链下游为应用环节液冷连接器上游壳体材料占成本比例最高,密封圈是重要技术型原材,中国液冷连接器原材基本实现国产化覆盖。液冷连接器上游原材主要有壳体材料、密封材料、涂层材料、弹簧、包装材料等。从成本占比来看,壳体材料包括不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金等为液冷连接器的主要原材,占比约60%。从进口依赖度看,液冷连接器原材料基本实现国产化覆盖。此外,密封圈是重要技术型原材,因液冷连接器是作用于流体连接,最重要的技术要求就是不泄漏,对于密封要求极高。中国液冷连接器行业市场集中度较高,国产替代加速。中国液冷连接器行业市场主要参与者有Parker、Staubli、中航光电、正北连接、永贵电器。从2024年中国液冷连接器行业市场集中度来看,CR5企业在中国的市占率超过70%:Staubli占比约30%、Parker占比约15%、中航光电占比约15%、正北连接占比约10%、永贵电器占比约6%。中国液冷连接器本土制造商供货周期短、能提供定制化产品、具有价格优势,具有本土优势,预计中国液冷连接器市场国产替代将加速,中国液冷连接器制造商市占率不断提高。生产制造端原材料上游厂商宝山钢铁股份有限公司江苏亚太轻合金科技股份有限公司西北橡胶塑料研究设计院有限公司西安向阳航天材料股份有限公司金发科技股份有限公司液冷连接器行业产业链主要有以下核心研究观点:产业链上游环节分析液冷连接器上游环节上游分析液冷连接器上游原材主要有壳体材料、密封材料、涂层材料、弹簧、包装材料等。从成本占比来看,壳体材料为液冷连接器的主要原材,占比约60%。壳体材料主要有铝合金、不锈钢、钛合金、铜合金等,铝材供应商有江苏亚太轻合金科技股份有限公司、宝钢等。密封圈材料主要有氟硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶,供应商有西北橡胶、西安向阳航天、西安航天动力等。包装材料有广州金发等。从成本占比来看,壳体材料占液冷连接器成本约60%,密封材料含密封盖占比约15%,弹簧占比5%,其他材料占比约8%,装备工时占比约12%。壳体材料为液冷连接器的主要原材。从进口依赖度看,液冷连接器原材料基本实现国产化覆盖,密封圈是重要技术型原材。从原材料的进口依赖度来看,目前液冷连接器原材料基本实现国产化覆盖。早期,中国液冷连接器生产制造商所采用密封圈是进口美国Parker等采用的密封圈,随着中国密封圈生产技术的成熟,国产密封圈供货周期短,且国产密封圈价格优于进口密封圈约5~10倍左右,使得密封圈逐步实现国产化替代,如中航光电现已采用西北橡胶等厂商的密封圈。从核心原材来看,密封圈是重要技术型原材,因液冷连接器是作用于流体连接,最重要的技术要求就是不泄漏,对于密封要求极高。产业链中游环节分析 4上中 品牌端液冷连接器的生产制造中游厂商中航光电科技股份有限公司苏州正北连接技术股份有限公司深圳市英维克科技股份有限公司渠道端及终端客户应用环节渠道端中兴通讯股份有限公司浪潮电子信息产业股份有限公司广州高澜节能技术股份有限公司液冷连接器中游环节中游分析中国液冷连接器行业市场集中度高,CR5占比超过50%。中国液冷连接器行业市场主要参与者有Parker、史陶比尔Staubli、中航光电、正北连接、永贵电器,其他还有英维克、工业富联、立敏达、强瑞技术等。从2024年中国液冷连接器行业市场集中度来看,CR5企业在中国的市占率:Staubli占比约30%、Parker占比约15%、中航光电占比约15%、正北连接占比约10%、永贵电器占比约6%,其余占比占约24%。CR5占比约76%,中国液冷连接器行业市场集中度较高。其中,国际企业相比中国企业市场进入时间早,产品更具优势,下游客户对液冷连接器密封要求高,使得国产企业暂列第二梯队。中游液冷连接器制造企业议价能力不及下游企业。中游液冷连接器制造商议价能力不及下游客户。下游客户基于大批量采购需求,期望每年液冷连接器价格下浮5%~10%;基于高可靠性要求,要求在购买液冷连接器同时与液冷连接器制造企业签订风险协议。为此,中游企业的应对政策,一是从设计端,采用更加简单的结构;二是从采购端,选择更多原材料供应商,采用竞标等集中竞价的方式降低采购成本;三是生产端,提高自动化率,减少液冷连接器手动装配的成本。产业链下游环节分析液冷连接器下游环节下游分析数据中心和储能领域是液冷连接器最主要的应用领域。 曙光信息产业股份有限公司紫光股份有限公司 深圳市英维克科技股份有限公司 5下 2022年—2024年,液冷连接器行业市场规模由25.20亿人民币元增长至50.11亿人民币元,期间年复合增长率41.01%。预计2025年—2029年,液冷连接器行业市场规模由66.37亿人民币元增长至185.04亿人民币元,期间年复合增长率29.22%。液冷技术对比传统风冷技术在热换介质、驱动部件、散热能力、节能降耗、建设成本和选址上优势明显,液冷数据中心快速发展,推动液冷服务器核心零部件液冷连接器市场的快速发展。随着数字经济的持续发展,5G、人工智能等新技术的应用,数据量爆发增长,要求数据中心向高密度的方向发展。传统的风冷方式只能满足2.7kW/机柜的数据中心散热需求,无法完全满足数据中心日益增长的散热需求,液冷利用高比热容的特点和对流传热的能力,可以满足2.7-30kW/机柜的数据中心散热需求,解决超高热流密度的散热问题。目前,基于液冷技术的主流方案包括冷板式液冷和浸没式液冷两种。对比风冷,液冷在热换介质、驱动部件、散热能力、节能降耗、建设成本和选址上优势明显。从能耗水平上来看,冷板式液冷数据中心基础设施方案中心PUE达到1.3以下,浸没式液冷可使得PUE达到1.2以下,同时使CPU等数据中心IT设备运行稳定性更高。国家双碳目标下,PUE(电能利用效率)标准趋于严格,推动液冷连接器行业的发展。2020年中国宣布双碳目标,政府对于数据中心的PUE考核趋向严格。中国各个省份均出台对辖区内的数据中心PUE要求,普遍要求数据中心PUE值不高于1.3。如北京要求年能源消费量<1万吨标准煤的项目PUE值不应高于1.3;年能源消费量≥1万吨标准煤且小于2万吨标准煤的项目,PUE值不应高于1.25;年能源消费量≥2万吨标准煤且<3万吨标准煤的项目,PUE值不应高于1.2;年能源消费量≥3万吨标准煤的项目,PUE值不应高于1.15到2024年,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,起步区内降低到1.25以下。推动数据中心升级改造,改造后的PUE不超过1.4。上海要求到2024年,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,起步区内降低到1.25以下。推动数据中心升级改造,改造后的PUE不超过1.4。广东要求新增或扩建数据中心PUE不高于1.3,优先支持PUE低于1.25的数据中心项目,起步区内PUE要求低于1.25。在国家严格的PUE考核标准下,风冷技术已无法满足国家政策需求;液冷技术可以将PUE指标降至1.2以下,满足当前国家政策对绿色数据中心的要求,达到减低耗能的目标,推动液冷连接器行业的发展。AI算力的持续增加促进通讯设备性能不断提升,芯片功率持续增长,机柜功耗不断攀升,将带动液冷连接器行业的发展。算力的持续增加促进通讯设备性能不断提升,芯片功耗和热流密度也在持续攀升,产品每演进一代功率密度攀升30~50%。新一代算力芯片如B200、GB200、Gaudi3以及部分国产芯片已切换至液冷板散热模组,GB200功耗最高可达2700W;芯片功率密度的持续提升直接制约着芯片散热和可靠性,传统风冷散热能力愈加难以为继芯片功率密度的攀升同时带来整柜功率密度的增长,当前最大已超过30kW/机架,英伟达NVL72方案单机柜功耗达120KW,华为Atlas900单机柜功耗达到50KW,已超过风冷散热极限,均改用液冷方案;液冷作为数据中心新兴制冷技术,将应用于解决高功率密度机柜散热需求,带动液冷连接器行业的发展。