计算机行业可持续发展报告2:高功耗算力时代来临,液冷重构智算绿色底座
证券研究报告2026年10月28日行业:计算机增持 (维持)高功耗算力时代来临,液冷重构智算绿色底座——计算机行业可持续发展报告2分析师:杨佳伟 SAC编号:S08705260500012主要观点政策需求双轮驱动,智算迈向绿色低碳。人工智能大模型及智能体应用推动算力需求持续增长,2025年我国智能算力规模达1590EFLOPS,2030年目标规模为9800EFLOPS。算力中心用电需求同步上升,2025年我国算力中心用电量达1960亿千瓦时。与此同时,国家及地方持续提高数据中心能效要求。《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》提出,到2025年底,新建及改扩建大型、超大型数据中心PUE不高于1.25,国家枢纽节点数据中心项目PUE不高于1.2。液冷技术深度赋能,重塑算力散热体系。AI芯片功耗持续提升,单机柜功率密度提高对数据中心散热能力提出更高要求。液冷技术凭借液体较高的传热效率,能够降低制冷系统能耗、改善数据中心PUE。其中,冷板式液冷与现有风冷系统兼容性较高,改造难度和成本相对可控;浸没式液冷在高热流密度场景下具有散热优势。TrendForce集邦咨询预计,2026年液冷在AI芯片中的渗透率将达到53%;赛迪顾问预计,我国液冷数据中心市场规模将从2026年的232.5亿元增长至2028年的470.4亿元。标杆项目加速落地,行业实践价值凸显。液冷技术已在多个大型智算项目中得到应用。中国移动呼和浩特智算中心部署2390台液冷智算服务器,智算部分PUE低至1.15;中国电信韶关万卡集群部署30个国产超节点,全面采用冷板式液冷,仅用90天完成建设、调试和上线;浪潮信息元脑算力工厂将液冷机柜负载上限提升至130kW,PUE可降至1.1以下。我们认为,智能算力建设浪潮下,绿色低碳与可持续发展成为算力基建的重要导向,液冷技术价值持续凸显,建议关注液冷系统及核心部件、液冷服务器与整机柜两大方向。风险提示:下游景气度不及预期;政策推进不及预期;技术创新不及预期、行业竞争加剧。SECTION一、政策需求双轮驱动,智算迈向绿色低碳二、液冷技术深度赋能,重塑算力散热体系三、标杆项目加速落地,行业实践价值凸显四、投资建议五、风险提示目录Content4一、算力需求攀升,数据中心扩容u 大模型及应用带动算力需求持续攀升。人工智能大模型和智能体应用的爆发式增长使得智能算力需求不断提升,AI产业正从“训练为王”迈入“训练与推理并重”的新阶段。Token调用量持续增高,国家数据局数据显示,中国日均Token调用量已从2024年初的1000亿跃升至2026年3月的140万亿,两年增长超千倍。u 智算基建持续扩容。信息通信“十五五”规划显示,2025年智能算力规模为1590EFLOPS;到2030年,要达到9800EFLOPS,2030年目标智能算力规模增长将超过5倍。智能算力规模五年CAGR达到45%左右。4月,算力网首次被纳入国家“六张网”战略性基础设施阵列,与水网、新型电网、新一代通信网等列入同等重要的位置。159225383493159021859800020004000600080001000012000202120222023202420252026上半年2030(目标)图 2024-2030年中国词元调用量增长趋势预测资料来源:iiMedia Research(艾媒咨询),上海证券研究所图 智能算力总规模情况(单位:EFLOPS)资料来源:第一财经微信公众号,国家数据局,工信部,上海证券研究所5u AI繁荣时代催生海量电力需求。AI产业链各环节均受电力能源制约。根据财联社,模型训练:参数越大,算力消耗越大,消耗电能越多。如训练OpenAI的GPT-3模型耗电量约为1.287吉瓦时=120个美国家庭一年的用电量。模型推理:全球用户数量增多叠加使用频率增加,推动耗电量持续上升。如ChatGPT每天就需消耗50万千瓦时电力来响应用户超2亿的应用需求。辅助设施:冷却系统、配供电系统等均需电力支撑。此外,设备产生的巨大热量也需冷却系统解决。u 算力中心用电增速远高于全社会用电量增速,占比持续上升。根据中国信息通信研究院数据,2025年我国算力中心用电量已达1960亿千瓦时,同比增长300亿千瓦时,增速高达18.1%。预计到2030年,我国数据中心用电量将超7000亿千瓦时,占全社会用电量5%以上。电子设备消耗的绝大部分电能最终会转化为热能。一、算力需求扩张推高电力消耗图 中国算力中心用电需求预测资料来源:中国信息通信研究院,上海证券研究所图 全国数据中心用电量及增速(单位:亿千瓦时,%)资料来源:国家能源局,中国信息通信研究院,中国电力报微信公众号,上海证券研究所8249391116130015001660196014.0%18.8%16.5%15.4%10.7%18.1%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%050010001500200025002019202020212022202320242025数据中心用电量yoy6一、芯片功耗提升,液冷成为AI数据中心散热选择u 芯片功耗提升带动液冷需求。根据TrendForce集邦咨询,随着AI芯片算力提升,单芯片热设计功耗(TDP)将从NVIDIA H100、H200的700W,上升至B200、B300的1000W以上或更高,Server机柜须以液冷散热系统对应高密度热通量需求。u 主流厂商加码液冷,渗透率持续提升。根据TrendForce集邦咨询最新AI Server产业研究,在AI基础设施的建设浪潮下,以NVIDIA、AMD、Google为首的AI芯片持续迭代,单芯片的热设计功耗(TDP)普遍已超越1kW,整柜式AI Server方案的功率更攀升至数百kW,液冷散热逐步成为高端AI基础设施的标准配置。TrendForce集邦咨询预估,2026年液冷在AI芯片的渗透率将达53%,2027年有望逼近60%。图 液冷在AI芯片的渗透率预估资料来源:TrendForce集邦咨询微信公众号,上海证券研究所7u 政策引导下,液冷有望逐渐成为主流方案。2024年7月,国家发改委等部门印发《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,提出到2025年底,全国数据中心平均电能利用效率降至1.5以下,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。北京、上海、广东等多省市均对数据中心PUE值提出要求。一、政策刚性约束,数据中心降PUE值迫在眉睫表 国家及各地区发布政策引导数据中心绿色发展资料来源:工信部官网,工信微报微信公众号,北京市人民政府官网,上海市人民政府官网,广东省发改委创新和高技术发展处,深圳市工信局,中国政府网,上海证券研究所发布单位政策文件官方规定或阶段性目标国家发展改革委等2024年《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》 2025年底新改扩建大型和超大型PUE≤1.25,国家枢纽节点项目≤1.20 工信部等《2026年度国家绿色算力设施评价指标体系》 包括能源利用水平、碳排放管理水平、水资源利用水平、算力资源利用水平等4个方面北京经信局等《北京市存量数据中心优化方案(2024—2027年)
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