概述
随着人工智能算力需求激增，传统风冷散热技术已接近物理极限，液冷技术在数据中心领域保持高速增长。市场分析显示，2025至2030年间，全球液冷数据中心市场的年复合增长率（CAGR）预计为19.8%，到2030年市场规模将达240亿美元。这一增长主要由数据中心对高效散热解决方案的需求驱动，包括人工智能服务器和高密度计算部署导致的功率密度骤增，以及绿色节能政策的推动。电信运营商和互联网厂商是推动液冷技术应用的重要力量。国家“碳达峰·碳中和”战略下，PUE标准趋严，液冷技术能将PUE降至1.2以下，符合监管要求并获政策鼓励。
冷板式液冷系统介绍
冷板式液冷系统通过冷板将元器件的热量间接传递给封闭在循环管道中的冷却液体，然后利用冷却液体将热量带走。冷板式液冷系统包括二次侧冷却系统、一次侧冷却系统，适用于高密算力规模、智算形态和高功耗设备等场景，具有高密度散热、高效能、高可靠性和强适用性等特点。冷板式液冷系统面临的挑战包括冷却液老化与管道腐蚀、泄漏风险、建设周期长和运维要求高。
液冷云舱系统解决方案
针对智算中心对基础设施的需求和商业模式，基于冷板式液冷系统自主开发出液冷云舱产品，能够弹性适配新建及改扩建等不同类型的场景，实现预制化、模块化、灵活部署和快速交付。液冷云舱的建设方案采用兼容列间空调和液冷CDU的多元化方案，以实现制冷量的按需匹配，达到节能降耗的需求。液冷云舱模块化架构可预集成液冷机柜、智能配电、冷却单元等核心组件，支持按需扩容，单舱体可独立运行或多舱级联，实现柔性扩展能力。液冷云舱配置独立的CDU和列间空调，结合“芯片-机柜-机房”三级液冷循环，动态匹配不同负载场景，减少无效能耗，兼容智算和常规通算服务器，弹性适配不同算力场景。液冷云舱将动环、IT网管以及整个机房资源纳入数字化管理平台，支持未来AI智慧化系统接入，实时分析负载与温度场，动态调节泵速、流量及冷却路径；配备漏液检测、压力传感与冗余泵组，毫秒级隔离故障模块，提升系统故障自愈能力，实现智慧运营。
冷板式液冷系统工程设计要点
对于单机架功率20kW及以上的制冷需求，优先推荐采用冷板式液冷系统。负荷计算可参考现行规范《数据中心设计规范》GB 50174-2017的相关要求。液冷冷源应综合考虑室外环境气象参数、建筑物规模、当地水资源条件等因素确定，宜全年利用自然冷源。液冷系统分为一次侧和二次侧两部分，一次侧可采用风冷或水冷散热方式，二次侧主要由液冷末端、管路系统、冷量分配单元CDU构成。液冷二次侧水系统不平衡率应控制在10%以内，在最不利单点故障工况，不平衡率应不大于15%。液冷系统的冷却液不应直接排放至排水系统，应为冷却液设置专用的收集、回收装置，经专业处理后方可排放。
液冷新技术探索
相变冷板冷却技术利用冷却液的“相变”过程来高效传递热量，冷却介质采用氟化物作为工艺冷媒有效提升冷板液冷系统散热能力和可靠性。环路热管两相散热技术属于无源的两相散热器件，具有传热效率高、传热量大、热传输距离远、布置灵活等突出优点。芯片级液冷技术是直接在芯片表面或芯片内部实施的散热措施，可以更直接、更快速地将热量从热源（芯片）传递出去，芯片内嵌冷却在高性能芯片热管理方面具有巨大的应用潜力。
结语
AI智算的引入使得IT设备机柜功率密度宽幅变化，通算、超算、智算多元化的格局已经形成，导致数据中心的灵活适配、动态调节能力成为重要的建设需求。液冷云舱采用单相冷板式液冷架构，各子系统基于标准化机柜模型搭建，建设方案采用兼容列间空调和液冷CDU的多元化解决方案，实现制冷量的按需匹配，达到节能降耗的需求。创新采用新型风液同源冷却技术和解耦型标准化液冷机柜技术，打造冷板式液冷云舱全栈解决方案，弹性适配不同场景快速交付，实现预制化、集成化、快速部署，灵活适配模块化机房的应用场景，满足多元化业务的未来发展。
