IDC行業(yè)市場(chǎng)情況與發(fā)展趨勢(shì)分析(7)--電源與散熱方案

1、內(nèi)容目錄投資要點(diǎn) 8供需面：數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，IDC 供需格局邊際生變 10需求變化 1：5G 新周期，流量再迎 10 倍增長 10需求變化 2：云計(jì)算持續(xù)高增長，格局初現(xiàn)雛形 13需求變化 3：疫情加速數(shù)字化進(jìn)程，海內(nèi)外云基礎(chǔ)設(shè)施投資力度加強(qiáng) 17需求變化 4：需求向上傳導(dǎo)，國內(nèi)科技巨頭爭奪一線 IDC 資源 21需求變化 5：機(jī)柜密度升級(jí)，8kW 高功率機(jī)柜成稀缺資源 22需求變化 6：互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)出海加速，對(duì)海外 IDC 資源需求將持續(xù)增長 23供給變化 1：海外運(yùn)營商剝離 IDC 資產(chǎn)，第三方 IDC 與云廠商發(fā)展壯大 25供給變化 2：能耗、用地限制趨嚴(yán)，一線城市資源更顯緊俏 26政策面：

2、數(shù)據(jù)成為新生產(chǎn)要素，IDC 成新基建排頭兵 29核心驅(qū)動(dòng)力：數(shù)據(jù)成重要生產(chǎn)要素，資本入場(chǎng)搶占風(fēng)口 29政策支持：自上而下持續(xù)加碼，IDC 及配套產(chǎn)業(yè)迎來多重扶持 30融資渠道放開：REITs 新政助力，盤活存量資產(chǎn)提高資金使用效率 35能耗指標(biāo)供給或有增加：PUE 限制仍為前提，匹配需求快速增長 40傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型：鋼企騰籠換鳥，資源優(yōu)勢(shì)顯著，后天運(yùn)維或成關(guān)鍵 41IDC 企業(yè)的估值體系、分析框架及標(biāo)的梳理 43IDC 全球估值體系分析 43美股：2020 年行業(yè)平均 23.6X，萬國數(shù)據(jù)憑高成長性達(dá) 31.8X 43港股：新意網(wǎng) 2020 年 18X，估值水平在三大市場(chǎng)中最低 44A 股：20

3、20 年行業(yè)平均 30.1X，憑借高成長享有估值溢價(jià) 44IDC 公司核心競爭力分析框架 45A 股 IDC 標(biāo)的全梳理 46技術(shù)面：IDC 爆發(fā)帶動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整、迭代、升級(jí) 48光模塊：Beta 層面上疊加的 Alpha 投資機(jī)會(huì) 48中國廠商話語權(quán)逐步提升 50數(shù)據(jù)中心帶動(dòng)光通信迎來新一輪上升通道 51技術(shù)升級(jí)，400G 光模塊放量在即 53QSFP-DD 或成 400G 光模塊主流封裝形式 55光模塊主流廠商的進(jìn)展情況 57網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：受益速率升級(jí)，400G 加速迭代 62數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展歷程 62400G 時(shí)代交換機(jī)率先實(shí)現(xiàn)最高密度轉(zhuǎn)發(fā) 63新一代數(shù)據(jù)中心交換機(jī)主要廠商方案 65

4、OM 多模光纖/光纖連接器：IDC 的“毛細(xì)血管”，產(chǎn)業(yè)厚度增加 68被低估的數(shù)據(jù)中心光學(xué)連接方案 68光纖連接器標(biāo)準(zhǔn)解析 70多模光纖：IDC 內(nèi)部連接速率提高，催化產(chǎn)品量價(jià)齊升 71主流布線/連接器供應(yīng)商 75PCB/CCL：元器件之母，高速板成 IDC 中核心需求 78高頻、高速 PCB 板在 5G 基站的使用 78高速 PCB 板在數(shù)據(jù)中心的使用 79主流 PCB 供應(yīng)商 81CCL 技術(shù)壁壘高，中美貿(mào)易制裁加速 CCL 產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)替代趨勢(shì) 82國內(nèi)主流 CCL 供應(yīng)商 831電源與散熱方案：高密數(shù)據(jù)中心下的新解決方案 84電源需求隨功耗水漲船高，方案形式或有轉(zhuǎn)變 86主流電源供應(yīng)商 8

5、9散熱：高功耗+低 PUE 結(jié)合下誕生的液冷散熱方案有望成為主流 91主流散熱方案供應(yīng)商 965.投資建議 982835.5 電源與散熱方案：高密數(shù)據(jù)中心下的新解決方案隨著 5G 的建設(shè)鋪開，基站設(shè)備功率提升導(dǎo)致電源容量增加。5G 時(shí)代由于頻段提高，基 站設(shè)備功率也相應(yīng)放大。其中，AAU 輸出功率或從 4G 時(shí)期的 200-300W 提升到 5G 時(shí) 期的 1000W（100%業(yè)務(wù)負(fù)荷），BBU 平均功耗也將從 4G 時(shí)期的 150-200W 提升到 5G 時(shí)期約 300W。同時(shí) 5G 的建設(shè)將極大地推動(dòng)流量的增長，帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，數(shù)據(jù)中 心作為耗能中心，對(duì)于電源的需求也會(huì)進(jìn)一步提升。圖表

6、 151：5G 通信技術(shù)關(guān)鍵性能指標(biāo) 圖表 152：我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量（單位：萬架）資料來源：ITU，國盛證券研究所資料來源：工信部，國盛證券研究所數(shù)據(jù)中心的耗電量占比逐年提升，據(jù) IDC 預(yù)計(jì)，2020 年 IDC 耗電量占全社會(huì)用電量比 重將達(dá)到 2.71%，并且在未來的占比將持續(xù)上升。數(shù)據(jù)中心的電源使用量隨著數(shù)據(jù)中心 的不斷建設(shè)將有大幅提升。圖表 153：數(shù)據(jù)中心耗電量占比預(yù)估（單位：億千瓦時(shí)）資料來源：IDC 圈，國盛證券研究所而在數(shù)據(jù)中心的耗電量和功耗不斷提升的背景下，各地對(duì)于數(shù)據(jù)中心的 PUE 限制也逐步 加強(qiáng)。2018 年 9 月，北京市政府頒布北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄（

7、2018）指出，北 京市全市范圍內(nèi)禁止新建和擴(kuò)建 PUE 值在 1.4 以下的數(shù)據(jù)中心，其中中心城區(qū)直接禁止 新建和擴(kuò)建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)中的數(shù)據(jù)中心，信息處理和存儲(chǔ)支持服務(wù)中的數(shù)據(jù)中心。2019 年 1 月，上海市經(jīng)信委、發(fā)改委頒布了關(guān)于加強(qiáng)上?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌建設(shè)的 指導(dǎo)意見，在 PUE 方面，新建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心 PUE 值嚴(yán)格控制在 1.3 以下，改建互聯(lián) 網(wǎng)數(shù)據(jù)中心 PUE 值嚴(yán)格控制在 1.4 以下；總量方面，到 2020 年上海市互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心 新增機(jī)架數(shù)嚴(yán)格控制在 6 萬架以內(nèi)。2019 年 4 月，深圳市發(fā)改委頒布關(guān)于數(shù)據(jù)中心節(jié)能審查有關(guān)事項(xiàng)的通知，指出 PUE1.484以上的數(shù)

8、據(jù)中心不享有能源消費(fèi)的支持；而 PUE 低于 1.25 的數(shù)據(jù)中心則可享有能源消 費(fèi)量 40%以上的支持。從而在數(shù)據(jù)中心的散熱等方向?qū)εc能耗的要求也進(jìn)一步提升，或?qū)硪欢ǖ慕鉀Q方案 上的變化。5.5.1 電源需求隨功耗水漲船高，方案形式或有轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)中心安全可靠、不間斷運(yùn)行離不開高可靠的供電系統(tǒng)。當(dāng)前國內(nèi)數(shù)據(jù)之后能新常見 的兩種不間斷供電技術(shù)包括 AC UPS、HVDC（240V/336V/48V）和市電直供+BBU 等。 根據(jù)其建設(shè)等級(jí)要求，采用不同的冗余供電模式，比如 2N 模式，DR 模式，RR 模式等。從業(yè)界廣泛應(yīng)用的 AC UPS 供電技術(shù)，到國內(nèi)大力推廣的 240V/336VHVD

9、C 供電技術(shù)， 再到巴拿馬電源技術(shù)，整個(gè)供電系統(tǒng)演變的更加產(chǎn)品化。AC UPS 方案圖表 154：從傳統(tǒng)供電技術(shù)到巴拿馬電源技術(shù)的轉(zhuǎn)變資料來源：ODCC 白皮書，國盛證券研究所AC UPS 是目前數(shù)據(jù)中心供電中最廣泛應(yīng)用的一種不間斷供電系統(tǒng)。AC UPS 主要包括： 整流（功率因數(shù)校正）、蓄電池組以及其充電放電部分、逆變、靜態(tài)旁路，和輸出轉(zhuǎn)換開 關(guān)等，為負(fù)載提供穩(wěn)定電壓、穩(wěn)定頻率的能量來源。AC UPS 在供電中有兩個(gè)主要作用， 一個(gè)是應(yīng)急，確保輸入電源突然中斷情況下，其負(fù)載設(shè)備能夠正常供電；另一個(gè)是改善 電源質(zhì)量，為負(fù)載設(shè)備提供高質(zhì)量的輸入 AC 電源。當(dāng)前ACUPS 供電技術(shù)在模塊化，高頻

10、化方向快速發(fā)展，從單模塊功率從 30kW，50kW， 甚至達(dá)到 100kW。亞馬遜在其數(shù)據(jù)中心就有采用AC UPS 的解決方案。高壓直流（HVDC）方案數(shù)據(jù)中心供電方案中，高壓直流（HVDC）在多方面優(yōu)于當(dāng)前主流的 UPS。相對(duì)于傳統(tǒng) 復(fù)雜變電過程（AC-DC-AC）的 UPS 而言，高壓直流只經(jīng)過了 AC-DC 變化，不僅可靠性 高，而且設(shè)備成本和運(yùn)行成本都低于 UPS。85圖表 155：傳統(tǒng) UPS 系統(tǒng)價(jià)格VSHVDC 系統(tǒng)架構(gòu)資料來源：知網(wǎng)，國盛證券研究所從系統(tǒng)效率、投資成本、運(yùn)營成本、功耗、占地面積 5 個(gè)維度將 HVDC 和 UPS 進(jìn)行對(duì) 比：（1）從系統(tǒng)效率來看，HVDC 比

11、UPS 高 5-10 個(gè)點(diǎn)。因?yàn)?1）減少變化級(jí)數(shù)，整體效 率更高；2）蓄電池直接掛在輸出母線上，效率更高。3）直流輸電損耗低于交流。圖表 156：直流/交流系統(tǒng)效率對(duì)比系統(tǒng)類型蓄電池效率變壓器效率電源配電效率系統(tǒng)效率UPS90%98%90%79%HVDC94%100%92%87%資料來源：Lawrence Berkeley National Laboratory，國盛證券研究所（2）從投資建設(shè)成本來看，相同功率下 HVDC 建設(shè)成本比 UPS 低 40%。圖表 157：傳統(tǒng)UPS 和HVDC 電源建設(shè)投資成本分析對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng) 1+1 冗余120kVAUPS（100kW）2 套 50kW 高

12、壓 直 流 電 源（100kW）設(shè)備名稱數(shù)量單價(jià)（萬元）小計(jì)（萬元）數(shù)量單價(jià)（萬元）小計(jì)（萬元）主機(jī)2 臺(tái)22442 臺(tái)1020輸入配電6 路4242 路48輸出配電1 路552 路510200Ah/6V 電5120.10453.23200.10433.3池電纜、輔材1212合計(jì)138.283.3資料來源：知網(wǎng)，國盛證券研究所（3）從運(yùn)營成本來看，相同功率下 HVDC 運(yùn)營成本比 UPS 低 14%。86圖表 158：傳統(tǒng) UPS 和HVDC 電源運(yùn)營成本分析對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng) 1+1 冗余 120kVAUPS（100kW） 2 套 50kW 高壓直流電源（100kW）容量（kW）100100效率年

13、運(yùn)營成本主機(jī)能耗82%95%106.8392.21（萬元）空調(diào)能耗85.4673.77緊急故障維修費(fèi)用0.60合計(jì)（萬元）192.9166.0使用壽命（年）8-1010-12資料來源：知網(wǎng)，國盛證券研究所（4）從功耗來看，相同功率下 HVDC 比 UPS 節(jié)電 22%。圖表 159：傳統(tǒng) UPS 和HVDC 電源耗電量分析對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng) UPS 供電系統(tǒng)HVDC 供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)備功耗（kW）1010+數(shù)據(jù)設(shè)備整流損耗（kW）1075%（效率）=13.31088%（效率）=11.4+UPS 損耗（kW）13.385%（效率）=15.711.493%（效率）=12.2輸入功耗小計(jì)（kW）15.712

14、.2+空調(diào)功耗（kW）（按輸入功耗0.4 計(jì)算）15.70.4=6.312.20.4=4.9合計(jì)功耗（kW）15.7+6.3=2212.2+4.9=17.1每年功耗（kW）2236524=19.3 萬17.136524=15.0 萬每年電費(fèi)（按 0.8 元/度計(jì)算）15.4 萬12.0 萬資料來源：知網(wǎng)，國盛證券研究所（5）從占地面積來看，相同功率下 HVDC 比 UPS 減少 24%占地面積。圖表 160：傳統(tǒng)型UPS 和HVDC 電源占用機(jī)房面積對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng) 1+1 冗余120kVAUPS（100kW）2 套 50kW 高 壓 直 流 電 源（100kW）數(shù)量合計(jì)39.830.2占地面積設(shè)

15、備名稱數(shù)量占地面積小計(jì)占地面積占地面積小計(jì)（平方米）（平方米）（平方米）（平方米）主機(jī)2 臺(tái)1.532 臺(tái)0.721.44輸入配電3 屏1.23.61 屏1.21.2輸出配電1 屏1.21.22 屏0.961.92200Ah/6V 電8 組4328 組3.225.6池資料來源：知網(wǎng)，國盛證券研究所通過以上數(shù)據(jù)，可以看出 HVDC 相較于 UPS 在建設(shè)成本、運(yùn)營成本方面都具有明顯的 優(yōu)越性。根據(jù)中國聯(lián)通數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本中 50%為電力設(shè)備，運(yùn)營成本中 28%87為電費(fèi)，因此，采用 HVDC 代替 UPS 方案，一方面有效降低采購成本，另一方面可以提 高電源使用效率節(jié)省電費(fèi)，一舉兩得。數(shù)

16、據(jù)中心的能耗要求日趨嚴(yán)格將催化 HVDC 滲透率提升。國家政策正極力號(hào)召綠色數(shù)據(jù) 中心的建設(shè)?！笆濉眹倚畔⒒?guī)劃明確要求，到 2018 年，我國新建大型云計(jì) 算數(shù)據(jù)中心 PUE（電源使用效率）值不高于 1.5；到 2020 年，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE 值不高于 1.4。根據(jù)信通院發(fā)布的數(shù)據(jù)中心白皮書（2018 年），截至 2017 年底， 我國在用超大型數(shù)據(jù)中心平均運(yùn)行PUE 1.63；大型數(shù)據(jù)中心平均 1.54。2017 年在建超 大型、大型數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計(jì)PUE 分別為 1.41、1.48。而目前，國外最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心 的 PUE 值已經(jīng)達(dá)到 1.06。HVDC 較 UPS 可

17、以顯著降低能耗，符合數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢(shì)。巴拿馬電源方案巴拿馬電源柔性集成了 10kVac 的配電，和輸出配電等環(huán)節(jié)，采用移相變壓器取代工頻 變壓器，并從 10kVac 到 240Vdc 整個(gè)供電鏈路做到了優(yōu)化集成。該方案，具有高效率， 高可靠性，高功率密度，高功率容量，兼維護(hù)方便等特點(diǎn)。相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的供電方案，占地面積減少 50%，其設(shè)備和工程施工量可節(jié)省 40%， 其功率模塊的效率高達(dá) 98.5%，架構(gòu)簡潔可靠性高。蓄電池單獨(dú)安裝，系統(tǒng)容量可以根 據(jù)需求進(jìn)行靈活配置。圖表 161：巴拿馬電源方案組成單元資料來源：ODCC 白皮書，國盛證券研究所5.5.2 主流電源供應(yīng)商 中恒電氣 002

18、364中恒電氣成立于 1996 年，2010 年在深交所掛牌上市。23 年來公司專注電源行業(yè)，依托 領(lǐng)先的電源制造實(shí)力，為客戶提供通信電源、高壓直流電源(HVDC)、電力操作電源、新 能源汽車充電樁等產(chǎn)品及電源一體化解決方案。另一方面，憑借與運(yùn)營商、電網(wǎng)等行業(yè) 大客戶的穩(wěn)定合作關(guān)系，拓展電力軟件業(yè)務(wù)，成為電源綜合解決方案服務(wù)商。公司 ILS 分立式電源系統(tǒng)是集多年開發(fā)、網(wǎng)上運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，推出的新一代高功率、高效、 高可靠性的大容量通信電源系統(tǒng)。系統(tǒng)由交流配電柜、整流柜、直流配電柜等三種機(jī)柜 組成，并且可以通過增加機(jī)柜數(shù)量來增大系統(tǒng)容量。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于匯聚層機(jī)房、無線 網(wǎng)絡(luò)核心機(jī)房，固網(wǎng)核心機(jī)房，大

19、型匯聚站點(diǎn)，企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)核心機(jī)房，數(shù)據(jù)中心和行 業(yè)客戶通信機(jī)房，為客戶提供穩(wěn)定可靠供電保障。88圖表 162：ILS 分立式電源系統(tǒng)資料來源：中恒電氣官網(wǎng)，國盛證券研究所科華恒盛 002335公司是國內(nèi) UPS 高端電源龍頭，其電源產(chǎn)品及解決方案常年為金融、通信、公共、教育 等多領(lǐng)域客戶提供UPS 設(shè)備選型，并在軍工、核能、軌道交通等新領(lǐng)域進(jìn)行了持續(xù)的拓 展。根據(jù)賽迪顧問 2018 年發(fā)布的報(bào)告，中國 UPS 整體市場(chǎng)銷售額/大功率UPS(20KVA) 市場(chǎng)銷售額中，科華恒盛居國產(chǎn)品牌首位，連續(xù) 20 年領(lǐng)跑中國本土電源產(chǎn)業(yè)。根據(jù)公 司公告，公司軌道交通領(lǐng)域中標(biāo)廈門地鐵軌道 2 號(hào)線 1.7

20、億規(guī)模的UPS 項(xiàng)目，共覆蓋了 全國 40 多個(gè)城市近 80 條線路，公司在核級(jí)UPS 領(lǐng)域也陸續(xù)有所斬獲。公司產(chǎn)品覆蓋 0.5kVA-1200kVA，涵蓋核級(jí)能源、電力能源、通信能源、工業(yè)能源、電梯 能源、精衛(wèi)系列、蓄電池及選件，為金融、交通、軍工、核電、政府、醫(yī)療、教育、新 能源、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)用戶提供專業(yè)的“端到端”和全方位解決方案。圖表 163：公司部分高端電源產(chǎn)品資料來源：科華恒盛，國盛證券研究所南都電源 300068公司一直專注于高端工業(yè)電池及新能源領(lǐng)域。公司提供以先進(jìn)閥控密封電池、鋰離子電 池、燃料電池為核心的系統(tǒng)化產(chǎn)品、解決方案及運(yùn)營服務(wù)，主營業(yè)務(wù)包含通信及數(shù)據(jù)、89智慧儲(chǔ)能、

21、新能源動(dòng)力全系列產(chǎn)品和系統(tǒng)的研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)及環(huán)保型資源再生， 已形成“原材料產(chǎn)品應(yīng)用系統(tǒng)解決方案運(yùn)營服務(wù)資源再生原材料”的全封閉 產(chǎn)業(yè)鏈，并成為儲(chǔ)能及資源再生等多個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。公司主要為提供數(shù)據(jù)中心及基站 后備電源。圖表 164：LSE 系列南都蓄電池資料來源：南都電源官網(wǎng)，國盛證券研究所5.5.3 散熱：高功耗+低 PUE 結(jié)合下誕生的液冷散熱方案有望成為主流隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的高速發(fā)展，新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、 存儲(chǔ)等基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)一步集中化，這對(duì)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展也提高出了更高的要求。服務(wù)器的高密度化是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨之而帶來的散熱問題也變得日益嚴(yán)峻。

22、現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)中心承擔(dān)了大量數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)，這對(duì)系統(tǒng)性能穩(wěn)定度的要求與日俱增。 為了提供更高能效來滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，服務(wù)器乃至機(jī)房的散熱就成為關(guān)鍵。對(duì)于數(shù)據(jù)中心來說，傳統(tǒng)的散熱方式，最主要的就是空調(diào)系統(tǒng)；包括基站散熱也是以此 為主。而在數(shù)據(jù)中心功率越來越大，同時(shí)對(duì) PUE 值的要求越來越高的背景下，液冷散熱 成為解決“高熱密度數(shù)據(jù)中心散熱”問題的新解決方案，比起傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)來說具有降 溫快、能耗低、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。上世紀(jì) 60 年代，液冷開始被運(yùn)用到大型計(jì)算機(jī)主機(jī)和高性能個(gè)人計(jì)算機(jī)中。起初，數(shù) 據(jù)中心中的熱負(fù)荷較低，使用風(fēng)冷比水冷的成本低，所以當(dāng)時(shí)更多的機(jī)房主要還是使用 風(fēng)冷。后來，隨著設(shè)備的不斷

23、增加，服務(wù)器越發(fā)的密集，人們發(fā)現(xiàn)風(fēng)冷已經(jīng)開始不能滿 足冷卻需求，這個(gè)時(shí)候水冷技術(shù)得以發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵跓醾鲗?dǎo)方面，水比空氣 有效得多，據(jù)測(cè)算，用于冷卻時(shí)，水的效率是空氣的 3500 倍。圖表 165：各類散熱方案 PUE 及成本對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng)風(fēng)冷液冷門板級(jí)液冷浸沒液冷全液冷系統(tǒng)制冷 PUE1.52.01.31.51.11.21.021.051.051.1典型功耗范圍412KW1020KW1060KW2080KW1060KW初始投資（CAPEX）低中中極高中低總體成本（TCO）高中低高低資料來源：IDC 圈，國盛證券研究所應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心高功耗密度服務(wù)器機(jī)柜部署場(chǎng)景時(shí)，可以獨(dú)立提供服務(wù)器在機(jī)房

24、的散熱， 整機(jī)散熱能力高達(dá) 60KW+，可以解決采用傳統(tǒng)風(fēng)冷空調(diào)制冷部署困難的問題。90無需獨(dú)立部署機(jī)房空調(diào)，同時(shí)支持 32高溫進(jìn)水，可以大幅節(jié)約機(jī)房的 capex 投資，同 時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行階段冷卻能效（Cooling PUE）可低至 1.05，可大幅節(jié)約能源 opex 支出，從 而可以幫助客戶大幅節(jié)約TCO。采用密閉式液冷解決方案，全部功耗均采用水系統(tǒng)帶走，機(jī)柜運(yùn)行噪音更低，同時(shí)由于 取消了空調(diào)系統(tǒng)，機(jī)房運(yùn)行能耗和噪音也做到最大限度的降低，體現(xiàn)極致綠色節(jié)能的優(yōu) 勢(shì)。采用水冷板對(duì) CPU 等關(guān)鍵部件散熱，可以保障 CPU 長期穩(wěn)定運(yùn)行在合適的溫度，對(duì)比 風(fēng)冷，可以有效支持芯片最大性能的穩(wěn)定輸出，從

25、而有效的提升系統(tǒng)運(yùn)算能力的輸出什么是液冷？為什么要使用液冷？液冷，是指用液體作為冷卻介質(zhì)手段，為電子設(shè)備進(jìn)行散熱，主要區(qū)別于目前常用的風(fēng) 冷（空氣作為冷卻介質(zhì)散熱）。相比風(fēng)冷，液冷的散熱優(yōu)勢(shì)有：熱量帶走更多：同體積液體帶走熱量是同體積空氣 3000 倍； 溫度傳遞更快：液體導(dǎo)熱能力是空氣 25 倍；噪音品質(zhì)更好：同等散熱水平時(shí)，液冷系統(tǒng)噪音比風(fēng)冷噪音降低 1015dBA； 耗電節(jié)能更?。阂豪湎到y(tǒng)約比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)電 30%。圖表 166：液冷散熱形式液冷散熱方案特點(diǎn)芯片級(jí)液冷通過冷板接觸方式對(duì)高功耗芯片進(jìn)行冷卻，冷卻目標(biāo)性強(qiáng)， 更加精細(xì)化，節(jié)能率及散熱效率更強(qiáng)。模塊級(jí)液冷模塊級(jí)液冷主要針對(duì)超高功耗

26、模塊，通常應(yīng)用于功效、IGBT 等模塊散熱中。機(jī)柜級(jí)液冷機(jī)柜級(jí)液冷主要應(yīng)用于高密度服務(wù)器機(jī)架。目前較為廣泛的 應(yīng)用于高密度機(jī)房散熱方案中。機(jī)房級(jí)液冷機(jī)房級(jí)液冷主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房中一體化的數(shù)據(jù)中心 設(shè)計(jì)，液冷的方案具有一定的優(yōu)勢(shì)。資料來源：IDC 圈，國盛證券研究所由于數(shù)據(jù)中心有對(duì)PUE 值得要求不能過高，PUE=輸送給數(shù)據(jù)中心的總功率/IT 負(fù)載功率。PUE 如果等于 1.0 是最佳狀態(tài)，意味著所有輸入功率全部被 IT 設(shè)備使用，但是由于電源、 散熱裝置、照明燈不可避免的需要消耗掉一部分電力，所以很多的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心 PUE 甚至都在 2 以上。圖表 167：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有大量能耗消耗在非I

27、T 功耗上資料來源：華為，國盛證券研究所而在數(shù)據(jù)中心的電力消耗中，溫度控制、溫度調(diào)節(jié)、空調(diào)等設(shè)施對(duì)于電力的消耗要占到91接近一半的比重。所以要降低 PUE，對(duì)于散熱、溫控等解決方案的改造成為新時(shí)期數(shù)據(jù) 中心的重心。圖表 168：數(shù)據(jù)中心電力消耗明細(xì)資料來源：Green Grid，國盛證券研究所相比傳統(tǒng)的風(fēng)冷模式，新型液冷模式的特點(diǎn)在什么地方？傳統(tǒng)的風(fēng)冷式通過冷空氣帶走 熱量，而液冷模式通過熱管、冷水等帶走發(fā)熱器溫度；風(fēng)冷模式的空氣與發(fā)熱器件溫差 要達(dá)到 30-50才會(huì)有效制冷制冷能耗占數(shù)據(jù)中心能耗大約 40%，液冷模式中冷水與發(fā) 熱器件溫差大于 20可以有效制冷，能耗占數(shù)據(jù)中心能耗不到 10%

28、。圖表 169：傳統(tǒng)風(fēng)冷模式示例 圖表 170：新型液冷模式示例資料來源：安耐智公司，國盛證券研究所資料來源：安耐智公司，國盛證券研究所按單機(jī)架 12kW，1000 個(gè)機(jī)架規(guī)模，使用液冷模式可節(jié)省 1.1 億度電，工業(yè)用電價(jià)格：0.86-1.80 元/度，便可節(jié)省大約與 1-2 億電費(fèi)。92圖表 171：風(fēng)冷與液冷散熱用電量對(duì)比單機(jī)架 12kW用電（萬度/年）資料來源：安耐智公司，國盛證券研究所1000 機(jī)架規(guī)模傳統(tǒng)風(fēng)冷模式23126.4液冷模式12088.8節(jié)約量11037.6而在近期阿里巴巴、華為等云廠商巨頭的數(shù)據(jù)中心都采用了新的散熱解決方案，都推出 了液冷的服務(wù)器集群方案。圖表 172：

29、阿里巴巴部署的浸沒液冷服務(wù)器集群 圖表 173：華為數(shù)據(jù)中心資料來源：電子發(fā)燒友，國盛證券研究所資料來源：電子發(fā)燒友，國盛證券研究所波蘭PCSS 超算中心使用的華為 E9000 液冷解決方案，散熱功耗較傳統(tǒng)方案下降了 90%以上，每年可節(jié)省電費(fèi)約 37.4 萬歐元。圖表 174：數(shù)據(jù)中心電力消耗明細(xì)資料來源：Green Grid，國盛證券研究所93液冷技術(shù)分類按照與發(fā)熱器件接觸方式，液冷主要分為“間接接觸型”和“直接接觸型”。（1） 間接接觸型：冷卻液體不直接與發(fā)熱器件接觸，主要發(fā)熱器件固定在冷板上，依 靠流經(jīng)冷板的液體在設(shè)計(jì)好的液冷散熱器內(nèi)流動(dòng)，通過循環(huán)將熱量帶走的冷卻方 式。按照有無相變又

30、分為：單相間接液冷；兩相間接液冷。圖表 175：間接接觸性液冷散熱 圖表 176：間接接觸性液冷散熱原理資料來源：電子發(fā)燒友，國盛證券研究所資料來源：電子發(fā)燒友，國盛證券研究所（2） 直接接觸式：將散熱部件（單板&芯片）直接浸沒在不導(dǎo)電液體中，利用液體蒸 發(fā)將散熱部件釋放熱量帶走的一種散熱方式。這最主要的就是浸沒式液冷，顧名思義是將發(fā)熱元件浸沒在冷卻液中，依靠液體 的流動(dòng)循環(huán)帶走 IT 設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱量。浸沒式液冷是典型的直接接觸型液冷， 目前比較流行的方式是將服務(wù)器浸沒在特殊設(shè)計(jì)的箱體中。圖表 177：直接接觸性液冷散熱 圖表 178：直接接觸性液冷散熱原理資料來源：電子發(fā)燒友，國盛證券研

31、究所資料來源：電子發(fā)燒友，國盛證券研究所除此之外，還有噴淋式液冷等額解決方案；液冷的關(guān)鍵是冷卻液，必須能夠快速吸收熱 量，并且在汽化和液化過程中都能夠很高效進(jìn)行熱傳遞，同時(shí)并且必須做到無腐蝕性。 因此重點(diǎn)的冷卻液為以下幾種。用戶選擇時(shí)重點(diǎn)考慮場(chǎng)景和價(jià)格：水：去離子純凈水。水具有較高的比熱容，是一種良好的散熱媒介，價(jià)格低廉環(huán)境友好 無污染。但由于水并非絕緣體，只能應(yīng)用于非直接接觸型液冷技術(shù)中，一旦發(fā)生泄漏會(huì) 對(duì) IT 設(shè)備造成致命損害。94礦物油：礦物油是一種價(jià)格低廉絕緣冷卻液，無味無毒不易揮發(fā)，是一種環(huán)境友好型介 質(zhì)，但礦物油粘性較高，且其易分解，在特定條件下具有燃燒風(fēng)險(xiǎn)。氟化液：氟化液最初是

32、線路板清潔液，其絕緣且不燃的惰性特點(diǎn)被應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心液冷， 是目前應(yīng)用最廣泛的浸沒式冷卻液，但是三種冷卻液中價(jià)格最昂貴。1.缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)支持目前沉浸式液冷還沒有在行業(yè)內(nèi)形成趨勢(shì)，缺乏大規(guī)模應(yīng)用的案例。國家或者行業(yè)對(duì)其 技術(shù)的規(guī)范也還處于空缺狀態(tài)。2.改建成本過高采用液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心在設(shè)計(jì)方式上和傳統(tǒng)采用風(fēng)冷的數(shù)據(jù)中心迥異。比如樓梯的承 重，機(jī)房的層高等。如果貿(mào)然更換冷卻方式，除了空間利用率會(huì)受到影響之外，人員維 護(hù)以及再建設(shè)成本也都將是一筆不小的支出。3.腐蝕風(fēng)險(xiǎn)如前文所述，水是導(dǎo)電的，而礦物油和氟化物在與空氣接觸后會(huì)被其他物質(zhì)所污染，從 而對(duì)服務(wù)器等 IT 設(shè)備帶來腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。為此帶來的

33、防范成本很高。5.5.4 主流散熱方案供應(yīng)商 英維克 002837公司是一家基于共同技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)的多應(yīng)用領(lǐng)域的溫控產(chǎn)品和方案提供商，主要收 入來自 ICT 領(lǐng)域（通信、數(shù)據(jù)中心等）的應(yīng)用，少部分來自交通車輛領(lǐng)域（地鐵列 車為主，還有電動(dòng)大巴）。公司的機(jī)房溫控節(jié)能產(chǎn)品主要針對(duì)數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機(jī)房、 通信機(jī)房、高精度實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域的房間級(jí)專用溫控節(jié)能解決方案，機(jī)柜溫控節(jié)能產(chǎn)品則 針對(duì)無線通信基站、儲(chǔ)能電站等戶外機(jī)柜，逐步拓展了電動(dòng)汽車充電樁、工業(yè)自動(dòng)化等 領(lǐng)域。公司機(jī)房溫控節(jié)能產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在 IDC、計(jì)算機(jī)機(jī)房級(jí)精密實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)景，具備高可靠 性，能夠確保機(jī)房的溫度和濕度，高效進(jìn)行溫控，降低機(jī)房的 P

34、UE 值。隨著中大型數(shù)據(jù) 中心在新建中的占比繼續(xù)提升，節(jié)能降耗、降低運(yùn)營成本、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、規(guī)?；?、 快速建設(shè)部署等均為行業(yè)趨勢(shì)，微模塊、自然冷源利用、熱密度提高等都是發(fā)展趨勢(shì)。 公司的間接蒸發(fā)冷卻方案在降低 PUE、OPEX 方面優(yōu)勢(shì)顯著，經(jīng)過前兩年的規(guī)模商用經(jīng) 驗(yàn)，獲得了客戶的進(jìn)一步認(rèn)可，公司保持在行業(yè)中的高份額，公司強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力 也使公司在大型數(shù)據(jù)中心的定制化需求響應(yīng)中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。圖表 179：公司機(jī)房溫控空調(diào)資料來源：英維克官網(wǎng)，國盛證券研究所95間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，成功應(yīng)用于主流客戶的大型 IDC 中。公司通過多年的研發(fā)， 在過去三年逐漸成為已成為國內(nèi)間接蒸發(fā)冷卻規(guī)模商

35、用的主流提供商。公司推出的XStorm 直接蒸發(fā)冷卻風(fēng)墻系統(tǒng)和 XFlex 間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，成功應(yīng)用于寧夏中衛(wèi)的美麗 云、河北懷來的秦淮數(shù)據(jù)、張北萬國數(shù)據(jù)、張北阿里巴巴、騰訊 T-Block 第四代數(shù)據(jù)中心等項(xiàng)目，與傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)中心制冷方案比較，全年節(jié)能率超過 60%，實(shí)現(xiàn) PUE 低于 1.1。 近年來蒸發(fā)冷卻獲得越來越多的客戶的認(rèn)可，同時(shí)在公司的銷售收入占比逐年提高。圖表 180：Xstorm 系列風(fēng)墻解決方案資料來源：英維克官網(wǎng)，國盛證券研究所佳力圖 603912公司專注于數(shù)據(jù)機(jī)房等機(jī)房精密溫控市場(chǎng)，為數(shù)據(jù)機(jī)房等精密環(huán)境控制領(lǐng)域提供節(jié)能、 控溫設(shè)備以及相關(guān)節(jié)能技術(shù)服務(wù)。公司主營的精密空調(diào)

36、設(shè)備及冷水機(jī)組產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用 于數(shù)據(jù)中心機(jī)房、通信基站以及其他恒溫恒濕等精密環(huán)境，客戶涵蓋政府部門以及通信、 金融、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、軌道交通、航空、能源等眾多行業(yè)，主要客戶包括中國電信、中 國聯(lián)通、中國移動(dòng)、華為等知名企業(yè)。圖表 181：佳力圖全系列機(jī)房節(jié)能溫控產(chǎn)品 資料來源：佳力圖官網(wǎng)，國盛證券研究所96高瀾股份 300499公司在擁有十幾年電力電子節(jié)能冷卻的豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于 2015 年開始進(jìn)入數(shù)據(jù)中 心節(jié)能冷卻領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和制造。高瀾的服務(wù)器（數(shù)據(jù)中心）液冷產(chǎn)品采用板式液冷和浸沒式液冷兩種方式，包括一體式 服務(wù)器水冷散熱器、服務(wù)器抽屜式液冷CDU、浸沒式液冷系統(tǒng)等多種重液冷產(chǎn)品。板式

37、液冷制冷能耗占整耗電不到 10%，PUE 值達(dá)到 1.1；浸沒式液冷制冷能耗 PUE 值達(dá)到1.06。圖表 182：高瀾機(jī)架液冷解決方案 圖表 183：高瀾列級(jí)液冷解決方案資料來源：高瀾股份，國盛證券研究所資料來源：高瀾股份，國盛證券研究所5.投資建議全球數(shù)據(jù)中心升級(jí)不斷加速，在 5G 規(guī)模建設(shè)開始的大背景下，同時(shí)云計(jì)算、人工智能 加速發(fā)展，全球數(shù)據(jù)流量將繼續(xù)高速增長，IDC 的建設(shè)也將進(jìn)入高速發(fā)展期。IDC 需求高景氣，同時(shí) IDC 內(nèi)部也發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化。由于數(shù)據(jù)量級(jí)擴(kuò)大，傳輸速率不 斷提升，帶來了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及光模塊等產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和迭代。同時(shí)，流量的爆發(fā)和密度的升級(jí)還將帶動(dòng)高速 PCB 的用

38、量，大規(guī)模數(shù)據(jù)中心承載流量大 且傳輸速度快，服務(wù)器 PCB 材料向高速大容量高寬帶方向持續(xù)發(fā)展，對(duì) PCB 的層數(shù)和材 料要求進(jìn)一步提高，提升高速高密度多層印制電路板的需求。IDC 的大規(guī)模建設(shè)對(duì)于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的布線以及多模光纖等也帶來了新一輪的下游景氣， 且由于數(shù)據(jù)中心的高密度程度不斷提升，對(duì)于電源的需求以及散熱的解決方案提出了新 的要求和標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，我們給出投資建議如下：1）IDC 廠商。作為云產(chǎn)業(yè)鏈中的“數(shù)字地產(chǎn)”，考慮到特別是一線城市的土地資源、能 耗指標(biāo)緊缺，供需缺口或?qū)⒊掷m(xù)擴(kuò)大，需提前布局，戰(zhàn)略地位突出，因此板塊熱度有望 持續(xù)提升。我們對(duì)于 A 股的 IDC 公司進(jìn)行梳理，供投資

39、者參考。核心推薦：光環(huán)新網(wǎng)、寶信軟件、數(shù)據(jù)港、奧飛數(shù)據(jù)、沙鋼股份等。A 股相關(guān) IDC 標(biāo)的：（數(shù)據(jù)均出自公司公告，排序不分先后）南興股份：主業(yè)為板式家具生產(chǎn)線成套設(shè)備專業(yè)供應(yīng)商，根據(jù)投資者關(guān)系活動(dòng)記錄，20199798年完成了對(duì)東莞寮步志享數(shù)據(jù)中心的控股，總建設(shè)規(guī)模超 3300 個(gè)，已經(jīng)完成建設(shè)超 2200 個(gè)，大部分已預(yù)售完畢。未來三年在北京、上海、深圳及東莞重點(diǎn)布局，計(jì)劃數(shù)據(jù)中心 機(jī)柜達(dá)到 1.5-2 萬個(gè)?？迫A恒盛：起家于電源業(yè)務(wù)，2015 年切入 IDC 領(lǐng)域。2018 年 8 月收到阿里巴巴的數(shù)據(jù) 中心項(xiàng)目需求意向函。根據(jù) 2019 年中報(bào)，2019 年中已部署超過 1 萬個(gè)機(jī)柜。

40、鵬博士：根據(jù) 2019 年中報(bào)，截止報(bào)告期末，總機(jī)柜數(shù)約 3 萬個(gè)。佳力圖：主業(yè)為機(jī)房精密空調(diào)，2019 年下半年拓展 IDC 業(yè)務(wù)，預(yù)計(jì)在南京建設(shè) 8400 個(gè) 機(jī)柜。立昂技術(shù)：根據(jù)投資者關(guān)系活動(dòng)記錄，目前公司上架的機(jī)柜可售與已售機(jī)柜合計(jì)約有8000 左右，未來三五年將擴(kuò)充至 3-5 萬個(gè)機(jī)柜，部署地點(diǎn)將集中在北上廣深這些一線城 市。杭鋼股份：2019 年 7 月，公司收購杭鋼云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，杭鋼云計(jì)算數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目是集 團(tuán)實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、新產(chǎn)業(yè)引進(jìn)的第一個(gè)重大落地項(xiàng)目。項(xiàng)目計(jì)劃投資約 25 億元，規(guī) 劃建設(shè)約 1.1 萬個(gè)機(jī)柜。黑牡丹：主業(yè)為牛仔面料、服裝、色織布等制造業(yè)的國有控股型公司，2

41、019 年 11 月， 擬收購艾特網(wǎng)能拓展機(jī)房制冷業(yè)務(wù)。龍宇燃油：根據(jù)公司公告，2018 年 4 月收到阿里巴巴的采購意向，租賃數(shù)量約為 6000 架 5KW 機(jī)柜，租賃期限為 6 年。2019 年 3 月一期約 3200 個(gè) 8KW 機(jī)柜開始逐步移交， 預(yù)計(jì) 2021 年 3 月底前全部完成二期工程。東方國信：企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)及云平臺(tái)整體解決方案服務(wù)提供商。2018 年 6 月，對(duì)外投資德 昂世紀(jì)和北京順誠，拓展云數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，預(yù)計(jì)建設(shè)機(jī)柜數(shù)約 1.6 萬。城地股份：2018 年收購 IDC 標(biāo)的香江科技，地處上海周浦。2019 年底，可轉(zhuǎn)債募資建 設(shè)太倉 IDC，項(xiàng)目一期擬新增 6KW 機(jī)柜約 6000 臺(tái)。網(wǎng)宿科技：根據(jù)上海經(jīng)信委關(guān)于 2019 年首批支持新建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目用能指標(biāo) 的通知，上海云宿科技（網(wǎng)宿科技持股 50%