通信行業(yè)：5G和IDC新基建促溫控技術(shù)革命性升級散熱行業(yè)迎量價齊升大發(fā)展

1、5G 和 IDC“新基建”促溫控技術(shù)革命性升級，散熱行業(yè)迎量價齊升大發(fā)展全球云基礎(chǔ)設(shè)施 Capex 即將大幅提升，溫控設(shè)備是基本保障，需求大幅增長。 2020 年 5G 時代已經(jīng)到來，三大應(yīng)用場景將分階段落地，5G 基建落地后，5G VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、高清視頻等應(yīng)用將產(chǎn)生較 4G 時代更龐大的網(wǎng)絡(luò)流量，進一步帶動云數(shù)據(jù)中心的投資，邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施的需求也將指數(shù)級提升。溫控設(shè)備，特別是設(shè)備精密空調(diào)、戶外機柜溫控設(shè)備、服務(wù)器液冷組件等，將是上述信息 “新基建”的基本保障，保證中國 5G 網(wǎng)絡(luò)更節(jié)能、更穩(wěn)定、更節(jié)省和更快速地部署。溫控設(shè)備和 IT 設(shè)備均亟待升級，微模塊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品全面普及。數(shù)據(jù)中心

2、需要滿足高密度、低 PUE 和快速按需部署的要求，溫控設(shè)備和 IT 設(shè)備均亟待升級。而以精密空調(diào)為代表的溫控設(shè)施是上游 IDC 降低 PUE 的關(guān)鍵。根據(jù) IMB估計，空調(diào)設(shè)備成本占數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本的 16.7%，但對 IDC 全生命周期內(nèi)降低 Opex、符合政策 PUE 要求有關(guān)鍵性影響。根據(jù) ICT Research 估計，2020年機房溫控節(jié)能設(shè)備市場規(guī)模預(yù)計將接近 56 億人民幣。國內(nèi) IDC 低能效問題是云基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的痛點之一，而微模塊數(shù)據(jù)中心憑借高能效和快速部署優(yōu)勢成為主流標(biāo)準(zhǔn)。散熱效率更高、更節(jié)能的液冷服務(wù)器技術(shù)升級，疊加服務(wù)器出貨進入上升周期，行業(yè)機遇巨大。云數(shù)據(jù)中心的 IT

3、 硬件投資是 Capex 的主要組成部分，IT硬件主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機和路由器）、存儲設(shè)備等，將在本輪 5G 流量爆發(fā)的浪潮中首先受益。數(shù)據(jù)中心生命周期內(nèi)累計 Opex 通常是建設(shè)成本的 4 倍以上，加大一次性建設(shè)支出，采用低 PUE 方案的 IT 設(shè)備是未來 IDC業(yè)主的必然選擇。散熱效率更高、更節(jié)能、更靜音的液冷服務(wù)器有望逐步成為主流，將配合其他溫控設(shè)備一同降低數(shù)據(jù)中心 PUE。提供各類液冷解決方案的公司將充分受益。此外，國內(nèi)服務(wù)器市場自身 34 年的更新周期拐點到來，服務(wù)器市場自身重回景氣階段，帶動液冷解決方案行業(yè)進入景氣上升周期。5G 建設(shè)大潮到來，基站散熱機柜出貨量大幅提

4、升。5G 基站密度和功耗遠(yuǎn)高于 4G，隨著 5G 基站建設(shè)的深化，機柜溫控設(shè)備產(chǎn)品有望實現(xiàn)價量齊升，即使與 4G 設(shè)備共柜也要進行全面的散熱升級。同時，5G 作為“新基建”重點方向，未來 10 年將是“宏站+微站”格局齊頭并進，具有超長演進周期，中長期小基站散熱基礎(chǔ)設(shè)施必不可少。車聯(lián)網(wǎng)“新基建”投資開啟，ETC/V2X 機柜設(shè)備需求大幅增長。今明兩年，國家交通建設(shè)重點不單是傳統(tǒng)基建（鐵路、公路、機場等），而將是更進一步升級到了以 V2X 信息基礎(chǔ)設(shè)施為代表的“新基建”。在 5G V2X 車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，路側(cè)通信單元 RSU 是實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)連續(xù)覆蓋的重要設(shè)施，將全面部署在交叉路口、公路道路和高速公路

5、等場景，而 ETC/V2X 門架系統(tǒng)集成機柜安裝在龍門架旁邊，包含了空調(diào)制冷模塊、電源、消防、監(jiān)控等，離不開車聯(lián)網(wǎng)戶外機柜精密溫控設(shè)備的保障。國內(nèi)設(shè)備溫控龍頭公司比肩艾默生，市占率不斷提升。近年來，國內(nèi)英維克、佳力圖等公司憑借模塊化數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品的技術(shù)進步，已陸續(xù)為阿里、騰訊、以及三大運營商的超大型 IDC 提供高效節(jié)能的模塊化制冷系統(tǒng)及產(chǎn)品，市占率持續(xù)攀升，未來有望逐步向電器巨頭艾默生靠攏，成為細(xì)分領(lǐng)域龍頭。投資建議：中國超大強度的 3G/4G、FTTx 網(wǎng)絡(luò)資本支出，創(chuàng)造了全球最完善的網(wǎng)絡(luò)基建和最龐大的互聯(lián)網(wǎng)用戶群體，中國移動應(yīng)用實現(xiàn)彎道超車。在通信巨頭華為、中興和互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里、騰訊的推動

6、下，中國云應(yīng)用百花齊放。設(shè)備溫控行業(yè)是 5G 和 IDC“新基建”的底層保障，5G 基站、V2X 機柜散熱、液冷服務(wù)器方案升級將是設(shè)備溫控行業(yè)的全新增長點，我們看好國內(nèi)龍頭企業(yè)英維克、佳力圖等在“新基建”浪潮中逐步實現(xiàn)對海外巨頭的替代。風(fēng)險提示：溫控市場技術(shù)眾多，存在細(xì)分市場競爭加劇的風(fēng)險、技術(shù)更迭風(fēng)險或新方案推進不及預(yù)期的風(fēng)險；全球經(jīng)濟動蕩，全球 5G 建設(shè)不及預(yù)期的風(fēng)險。內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _TOC_250018 云基礎(chǔ)設(shè)施溫控重要性提升，IDC 微模塊、液冷服務(wù)器是新增長點 7 HYPERLINK l _TOC_250017 全球流量暴增，云計算數(shù)據(jù)基建設(shè)施投資需求大幅提升

7、 7 HYPERLINK l _TOC_250016 “科技新基建”功率密度提升，綠色節(jié)能化成為趨勢 71.2 1. 云數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈解構(gòu)：上游 IT 硬件、電力設(shè)備投資大，溫控設(shè)備是底層保障 7 HYPERLINK l _TOC_250015 1.2.2. IDC 建設(shè)需要滿足高密度、低 PUE 和快速部署三大要求，模塊化和液冷散熱成為重要的技術(shù)創(chuàng)新點 9 HYPERLINK l _TOC_250014 微模塊方案憑借靈活快速部署、低 PUE 優(yōu)勢成為收據(jù)中心主流選擇之一 14 HYPERLINK l _TOC_250013 更集約、更節(jié)能的液冷服務(wù)器是下一個風(fēng)口 16 HYPERLINK

8、l _TOC_250012 液冷技術(shù)有望成為服務(wù)器散熱標(biāo)配 16 HYPERLINK l _TOC_250011 2020 年云服務(wù)器出貨量觸底回升，行業(yè)整體景氣周期向上 21 HYPERLINK l _TOC_250010 大型數(shù)據(jù)中心投資進入上升周期，國內(nèi)溫控行業(yè)空間巨大 23 HYPERLINK l _TOC_250009 中美兩國繼續(xù)瓜分全球應(yīng)用流量，兩國數(shù)據(jù)中心基建投資加速 23 HYPERLINK l _TOC_250008 2019 年云計算巨頭資本支出觸底，5G 新應(yīng)用有望促進全球 Capex 回升 26 HYPERLINK l _TOC_250007 中國數(shù)據(jù)中心保有量增長快

9、于全球平均 27 HYPERLINK l _TOC_250006 中國云計算巨頭大型 IDC 投資與北美仍有差距，未來發(fā)展空間大 28 HYPERLINK l _TOC_250005 5G 投資高峰即將到來，戶外機柜溫控設(shè)備大有可為 29 HYPERLINK l _TOC_250004 中國 4G 基站建設(shè)全球領(lǐng)先，上游基站機柜溫控設(shè)備龍頭公司快速成長 29 HYPERLINK l _TOC_250003 5G 基站器件量價齊升，2020 大規(guī)模投資拉開帷幕 31 HYPERLINK l _TOC_250002 V2X 聯(lián)網(wǎng)基建大幕拉開，路側(cè)機柜溫控成為全新增長點 32 HYPERLINK l

10、 _TOC_250001 重點公司 33 HYPERLINK l _TOC_250000 英維克：“新基建”投資開啟，公司是精密溫控領(lǐng)域執(zhí)牛耳者 33佳力圖：業(yè)務(wù)涵蓋精密空調(diào)、冷水機組和代維服務(wù)，外延涉足第三方 IDC 領(lǐng)域 34圖表目錄圖 1：思科的全球互聯(lián)網(wǎng)流量增速預(yù)測 7圖 2：4G 建設(shè)末期我國移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量維持指數(shù)級增長 7圖 3：云數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈 8圖 4：中國 IDC 耗電量歷史及預(yù)測 9圖 5：中國 IDC 單機柜功率密度分析及預(yù)測 9圖 6：數(shù)據(jù)中心配套設(shè)施建設(shè)成本比例 13圖 7：散熱負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 IT 負(fù)荷 13圖 8：數(shù)據(jù)中心提高能效的“內(nèi)外雙修” 13圖 9：數(shù)據(jù)

11、中心微模塊構(gòu)成示意圖 15圖 10：微模塊優(yōu)于傳統(tǒng) IDC 15圖 11：2016 年機房溫控設(shè)備競爭格局 15圖 12：英維克機房溫控節(jié)能設(shè)備收入快速增長(單位：億元) 15圖 13：數(shù)據(jù)中心案例 A 成本分析 16圖 14：數(shù)據(jù)中心案例 B 成本分析 16圖 15：自然風(fēng)墻的工作原理 17圖 16：百度云計算(陽泉)中心采用間接風(fēng)側(cè)自然冷卻的 AHU 17圖 17：風(fēng)冷服務(wù)器和液冷服務(wù)器的比較 18圖 18：不同散熱方案的可以實現(xiàn)的能效（縱軸為 PUE） 18圖 19：冷板式液冷服務(wù)器原理圖 19圖 20：全浸沒式液冷服務(wù)器原理圖 19圖 21：阿里巴巴浸沒式麒麟服務(wù)器 20圖 22： 阿

12、里巴巴液冷服務(wù)器集群 20圖 23：曙光“刀片式浸沒相變液冷”服務(wù)器（局部） 20圖 24：曙光全浸沒相變液冷樣機 20圖 25：浪潮與百度合作的超級 AI 計算平臺 X-MAN4.0 21圖 26：浪潮與電工所合作的新型液冷 HPC 系統(tǒng) 21圖 27：中國服務(wù)器出貨量及增速 21圖 28：全球服務(wù)器出貨量及增速 21圖 29：全球服務(wù)器營收及增速 22圖 30：2019 年全球服務(wù)器供應(yīng) 22圖 31：2012-2018 全球以太網(wǎng)交換機收入及增速 23圖 32：2012-2018 全球路由器收入及增速 23圖 33：全球 Top100 網(wǎng)站 23圖 34：2019 年中的全球網(wǎng)頁訪問排名

13、 23圖 35：亞馬遜 AWS 營收（億美元）及增速 24圖 36：阿里云營收（億人民幣）及增速 24圖 37：微軟 Azure 營收（億美元）及增速 24圖 38：2017 全球公有云市場份額 25圖 39：2018 全球公有云市場份額 25圖 40：2017 年我國公有云市場份額 26圖 41：截至 2019Q1 我國公有云市場份額 26圖 42：亞馬遜資本支出及增速 26圖 43：微軟資本支出及增速 26圖 44：谷歌資本支出及增速 27圖 45：FACEBOOK 資本支出及增速 27圖 46：20142018 年全球 IDC 市場規(guī)模 27圖 47：20122018 年中國 IDC 市

14、場規(guī)模 27圖 48：全球和中國 IDC 保有面積及增速 28圖 49：全球和中國 IDC 新增面積及增速 28圖 50：2018 年我國運營商仍然占 IDC 市場主流份額 28圖 51：中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭資本開支與北美公司仍有差距 28圖 52：2011-2018 美國數(shù)據(jù)中心投資額 29圖 53：2015-2018 全球數(shù)據(jù)中心、機架數(shù)量 29圖 54：目前中國超大型云數(shù)據(jù)中心在全球占比仍然較少 29圖 55：2018 年全球數(shù)據(jù)中心市場份額 29圖 56：我國 4G 基站數(shù)量 30圖 57：英維克機柜溫控設(shè)備收入與同行業(yè)內(nèi)比較（百萬元） 31圖 58：國內(nèi)三大運營商資本開支及預(yù)測 31圖 5

15、9：ETC 機箱、一體箱、機房等產(chǎn)品示意圖 33圖 60：ETC 門架系統(tǒng)一體化智能機柜示意圖 33表 1：數(shù)據(jù)中心使用的主要設(shè)備：包括 IT 設(shè)備、制冷設(shè)備和供電系統(tǒng)等 7表 2：精密溫控節(jié)能設(shè)備的特點 9表 3：數(shù)據(jù)中心當(dāng)前能耗問題分類 10表 4：國家層面對數(shù)據(jù)中心“節(jié)能減排”政策匯總 10表 5：各省市對數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策匯總 12表 6：微模塊數(shù)據(jù)中心主要優(yōu)點 14表 7：液冷和風(fēng)冷服務(wù)器的性能對比 18表 8：數(shù)據(jù)中心液冷與風(fēng)冷的比較分析 19表 9：高能耗密度的數(shù)據(jù)中心將率先采取液冷方式，浸沒式成為首選 19表 10：浸沒式液冷技術(shù)分類 19表 11：20172018 年全球云計算

16、服務(wù)商市占率 25云基礎(chǔ)設(shè)施溫控重要性提升，IDC 微模塊、液冷服務(wù)器是新增長點全球流量暴增，云計算數(shù)據(jù)基建設(shè)施投資需求大幅提升2020 年 5G 時代已經(jīng)到來，5G 三大應(yīng)用場景將分階段落地，首先帶來的是遍布全球的移動基站、車聯(lián)網(wǎng) V2X 基站、以及海量物聯(lián)網(wǎng)連接，而龐大的網(wǎng)絡(luò)連接必將帶來全球互聯(lián)網(wǎng)流量的再次加速增長，從而帶動互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)中心投資的增加，對邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施的需求也有望指數(shù)級提升。根據(jù)思科可視化網(wǎng)絡(luò)指數(shù)（VNI）估計，自 1984 年以來，全球互聯(lián)網(wǎng)已產(chǎn)生超過 4.7 ZB的 IP 流量，但 20162022 年全球 IP 流量將會超過此前所有“互聯(lián)網(wǎng)年”的流量總和，屆時全球 I

17、P 流量預(yù)計將達(dá)到每月 396 EB，每年 4.8 ZB。同時，全球?qū)⒂谐^ 280 億臺設(shè)備和連接在線，其中高清視頻（包括 VR/AR）將占據(jù)全部 IP 流量的 82%。而作為互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中的基礎(chǔ)設(shè)施“溫控設(shè)備”，比如室內(nèi)精密空調(diào)、戶外散熱機柜、服務(wù)器液冷系統(tǒng)等，將發(fā)揮對“科技新基建”的基本保障作用，確保 5G 和云計算更節(jié)能、更穩(wěn)定、更快速、成本更低地實施部署。圖 1：思科的全球互聯(lián)網(wǎng)流量增速預(yù)測圖 2：4G 建設(shè)末期我國移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量維持指數(shù)級增長資料來源：Cisco VNI，安信證券研究中心資料來源：工信部，安信證券研究中心“科技新基建”功率密度提升，綠色節(jié)能化成為趨勢云數(shù)據(jù)中心

18、產(chǎn)業(yè)鏈解構(gòu)：上游 IT 硬件、電力設(shè)備投資大，溫控設(shè)備是底層保障云計算數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈包括上游基礎(chǔ)設(shè)施及硬件設(shè)備商、中游為運營服務(wù)及解決方案提供商、下游為數(shù)據(jù)流量用戶，溫控設(shè)備是底層設(shè)施的保障。下游：主要包括互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)商、互聯(lián)網(wǎng)垂直應(yīng)用服務(wù)商、金融機構(gòu)、制造業(yè)及軟件企業(yè)、政府部門等。下游客戶對算力、存儲的需求增長是驅(qū)動云數(shù)據(jù)中心投資的核心因素，近期，遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程醫(yī)療和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求崛起，對服務(wù)器需求快速放量。中游：超大型數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心是云計算核心基礎(chǔ)設(shè)施，是云計算的物理載體。目前，國內(nèi)專業(yè) IDC 服務(wù)商主要分為：三大電信運營商、第三方 IDC 服務(wù)商和云計算服務(wù)商。運營商

19、由于歷史原因，在核心城市擁有大量帶寬資源和機房資源，資本實力雄厚，是過去 IDC建設(shè)主要力量。第三方 IDC 服務(wù)商擁有自身的優(yōu)勢土地及能耗資源，同時也提供數(shù)據(jù)中心托管及增值服務(wù)，是國內(nèi) IDC 資源供給的重要補充，主要包括世紀(jì)互聯(lián)、光華新網(wǎng)、數(shù)據(jù)港、萬國數(shù)據(jù)、奧飛數(shù)據(jù)等。云計算服務(wù)商多采用自建 IDC、租用或定制化 IDC 的模式進行 IT設(shè)備部署，典型包括阿里、騰訊、亞馬遜 AWS、華為云、金山云等。表 1：數(shù)據(jù)中心使用的主要設(shè)備：包括 IT 設(shè)備、制冷設(shè)備和供電系統(tǒng)等IDC設(shè)備分類主要設(shè)備主要發(fā)展方向服務(wù)器類例如機架式、刀片式（含機框）或塔式等服務(wù)器選用高密度、高性能、低功耗主設(shè)IT 設(shè)

20、備存儲類包括磁盤陣列、SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）交換機等存儲設(shè)備，以及磁帶庫、虛擬帶庫等備份設(shè)備網(wǎng)絡(luò)類包括交換機、路由器，以及防火墻、VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）、負(fù)載均衡等各類專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IT 支撐類主要包括用于運行維護的監(jiān)控管理等設(shè)備備，引入 NFV、SDN 和 AI 等新技術(shù)室內(nèi)空調(diào)設(shè)備包括機房專用空調(diào)、行間制冷空調(diào)、濕度調(diào)節(jié)設(shè)備等優(yōu)化機房的冷熱氣流布局，采用精溫控提供冷源的設(shè)備包括風(fēng)冷室外機、冷水機組、冷卻塔、水泵、水處理等設(shè)備新風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)扇、加/ 除濕設(shè)備、風(fēng)閥等供配電系統(tǒng)通常由變壓器、配電柜、發(fā)電機、UPS、HVDC（高壓直流）、電池、機柜配電單元等設(shè)備組成確送風(fēng)、熱源快速冷卻等

21、措施，運用微模塊產(chǎn)品、液態(tài)制冷、冷熱通道隔離、液冷服務(wù)器、自然冷卻系統(tǒng)采用新能源和市電的低壓直供，引入高頻模塊化 UPS、分布式 HVDC、高送風(fēng)地板等其它消耗電能的基礎(chǔ)設(shè)施包括照明設(shè)備、安防設(shè)備、滅火、防水、傳感器以及相關(guān)數(shù)據(jù)中心建筑的管理系統(tǒng)等。資料來源：工信部、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國電子學(xué)會等上游：IDC 由基礎(chǔ)設(shè)施和硬件設(shè)備構(gòu)成，包括上游土地、建筑物及配套、IT 設(shè)備（服務(wù)器、交換機、路由器、光模塊/光纖光纜及最上游的光電芯片/通用芯片等）、電力設(shè)備（UPS、變壓器等）、制冷設(shè)備、機柜和光纖光纜等。其中服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光模塊將在云計算基建 ICT支出中占有較大比例。另外，以精

22、密空調(diào)為代表的溫控設(shè)施是上游云計算基礎(chǔ)設(shè)施的核心保障。一般定制化的 IT 硬件成本主要由下游客戶承擔(dān)，未來無論是下游客戶自身需求還是政策驅(qū)動，都需要數(shù)據(jù)中心滿足高密度、低 PUE、快速按需部署的要求， IT 設(shè)備、溫控設(shè)備均亟待升級。圖 3：云數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：安信證券研究中心整理其中，溫控設(shè)備是 IDC 硬件設(shè)施穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)保障。溫控設(shè)備商直接或通過長期合作的系統(tǒng)集成商提供給數(shù)據(jù)中心業(yè)主/運營商，為阿里、騰訊以及聯(lián)通、電信、移動等用戶的大型數(shù)據(jù)中心提供高效節(jié)能的制冷系統(tǒng)。除溫控節(jié)能系統(tǒng)外，溫控設(shè)備商可能按客戶要求提供模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、邊緣數(shù)據(jù)中心等整體散熱方案。精密溫控節(jié)能設(shè)備又可

23、簡稱為精密空調(diào)，主要應(yīng)用于電子電器設(shè)備工作環(huán)境控制，以保護設(shè)備可靠性、提高效率、降低運營成本為訴求。而普通的家用空調(diào)主要面向人居環(huán)境，以保護健康、提高工作效率和生活質(zhì)量為目的。精密空調(diào)在空氣循環(huán)、熱管理、熱穩(wěn)定性等方面都有比普通家電更高的要求。表 2：精密溫控節(jié)能設(shè)備的特點項目設(shè)備精密溫控節(jié)能設(shè)備人居舒適型空調(diào)應(yīng)用領(lǐng)域面向設(shè)備工作環(huán)境，以保護設(shè)備可靠動作，提高效率，減少運行成本為訴求空氣循環(huán)要求的空間環(huán)境各個參數(shù)均勻性高，單位時間空氣循環(huán)次數(shù)大人居環(huán)境，以保護身心健康，提高工作效率，生活質(zhì)量為目的對整個空間均勻性要求不高，循環(huán)次數(shù)小熱管理以熱管理為主，設(shè)計具有高顯熱比，小焓差特性。 濕負(fù)載比例

24、較大，設(shè)計具有低顯熱比，大焓差特點熱穩(wěn)定性溫度波動1一般控制在35濕度管理環(huán)境對濕度精度要求高，要求設(shè)定濕度5%按衛(wèi)生及舒適要求，控制在 40%65%RH，范圍寬運行環(huán)境運行環(huán)境：-40 +45工作制式：“24 小時7天”持續(xù)運行運行環(huán)境：-5+45工作制式：“8 小時7 天”間歇運行設(shè)計壽命較長較短可靠性滿足無人值守工作需求，可靠性要求高可靠性相對較低資料來源：英維克招股說明書、安信證券研究中心IDC 建設(shè)需要滿足高密度、低 PUE 和快速部署三大要求，模塊化和液冷散熱成為重要的技術(shù)創(chuàng)新點信息“新基建”能耗總量不亞于老基建，數(shù)據(jù)中心是耗電大戶，節(jié)能減排成為各國政府政策指導(dǎo)重點。根據(jù) ICT

25、research 統(tǒng)計，全球過去五年服務(wù)器的電力消耗超過了 20 座 1000MW發(fā)電廠的發(fā)電總量。2017 年，全球各地運行的 800 萬個數(shù)據(jù)中心消耗了 416.2 太瓦時（1太瓦時10 億度電）的電力，約為全球總用電量的 2%，預(yù)計到 2020 年將達(dá)到全球用電量的 34%。根據(jù)中國數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)委員會統(tǒng)計，2017 年中國數(shù)據(jù)中心總耗電量為 12001300 億千瓦時，超過三峽大壩、葛洲壩電廠 2017 年全年發(fā)電量之和（約 1200 億千瓦時），占全國總用電量的 2%左右。2018 年中國數(shù)據(jù)中心總耗電量為 1608.89 億千瓦時，占全國總用電量比例提升到 2.35%。未來 4

26、年（2020 年至 2023 年）中國數(shù)據(jù)中心總用電量將增長 65.82%，預(yù)計 2023 年中國數(shù)據(jù)中心總用電量 2667.92 億千瓦時。另據(jù)咨詢機構(gòu) IDC 預(yù)測，到 2020年，中國數(shù)據(jù)中心耗電量就將增至 2962 億千瓦時，2025 年更高達(dá) 3842.2 億千瓦時，這一預(yù)測收據(jù)比上述節(jié)能技術(shù)委員會預(yù)測數(shù)據(jù)更顯現(xiàn)出中國數(shù)據(jù)中心能耗問題的緊迫性。隨著 CPU、FPGA、GPU 等核心芯片算力的增強，服務(wù)器單機柜功率密度持續(xù)提升。在 2019年中國 IDC 產(chǎn)業(yè)年度大典上，阿里巴巴表示 2019 年多節(jié)點服務(wù)器以及基于 GPU、FPGA、 ASIC 等 AI 服務(wù)器出貨逆勢增長，算力、設(shè)

27、計功耗值不斷提高，導(dǎo)致單機柜功耗持續(xù)增長， 20152019 年典型機柜的功率已經(jīng)從約 12 千瓦上升到 15 千瓦左右，高功耗機柜的功率也從 32 千瓦上升到 39 千瓦左右。未來， IDC 耗電量或?qū)_(dá)到全社會耗電量的 34%，督促“新基建”節(jié)能減排、提升數(shù)據(jù)中心 PUE 能耗比成為國家政策關(guān)注的重點。圖 4：中國 IDC 耗電量歷史及預(yù)測圖 5：中國 IDC 單機柜功率密度分析及預(yù)測資料來源：工信部、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國電子學(xué)會等，安信 證券研究中心資料來源：工信部、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國電子學(xué)會等，安信 證券研究中心PUE：衡量 IDC 能效技術(shù)與節(jié)能水平的核心指標(biāo)

28、是 PUE（能源使用效率 Power Usage Effectiveness），PUE=該數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/該數(shù)據(jù)中心 IT 設(shè)備能耗，PUE 越接近 1則能效越好。能效問題成為中國大型 IDC 建設(shè)的核心痛點，精密溫控設(shè)備是主要矛盾。根據(jù)工信部 2015年國家綠色數(shù)據(jù)中心試點工作方案，中國數(shù)據(jù)中心當(dāng)時 PUE 普遍大于 2.2，而美國 IDC平均 PUE 已降到 1.7 以下。而到了 2018 年，咨詢機構(gòu) IDC 指出當(dāng)年全球數(shù)據(jù)中心平均 PUE為 1.58，先進數(shù)據(jù)中心 PUE 已降至 1.2 以下，而我國 85%以上數(shù)據(jù)中心PUE 仍處于 1.52.0之間。雖然我國近年新建的大規(guī)模數(shù)

29、據(jù)中心 PUE 有所降低，但整體與國際水平相比還存在較大差距。我們認(rèn)為，未來外部政策規(guī)范和企業(yè)自身降耗需求雙輪驅(qū)動，將促使國內(nèi) IDC 擺脫“數(shù)字地產(chǎn)”的簡單發(fā)展模式，數(shù)據(jù)中心用于提升能效比方面的投資有望大幅增加。表 3：數(shù)據(jù)中心當(dāng)前能耗問題分類問題IT 設(shè)備制冷系統(tǒng)供電系統(tǒng)資源過度供應(yīng)按照上限配置設(shè)備強制通風(fēng)方式盲目散熱按照最終的容量配置資源利用率低平均利用率 30%左右至少過度供應(yīng)一倍以上設(shè)備利用率 30%40%設(shè)備完全隔離，不能合理調(diào)度，資源不能動態(tài)調(diào)節(jié)，低密資源孤島現(xiàn)象不能動態(tài)調(diào)節(jié)和共享甚至工作在相反的制冷和加熱度機架容量富余，高密度狀態(tài)機架不能滿足要求沒有測量尺度無法測量工作量大小，

30、無法動態(tài)調(diào)節(jié)不了解發(fā)熱狀況和溫度分布，只能盲目送風(fēng)、“移動空氣” 固定運營費用能耗固定，不能按資源設(shè)備啟動后的電費是固定的，設(shè)備啟動后的電費是固定（計費方法）實際使用量來計費不能按需調(diào)整的，不能按需調(diào)整數(shù)量迅速增長服務(wù)器用量劇增、服務(wù)器“蔓延”機房散熱設(shè)備數(shù)量和容量不斷增加系統(tǒng)不斷復(fù)雜，設(shè)備數(shù)量和容量不斷增加應(yīng)變能力差不能保持與業(yè)務(wù)需求變化同步基本上是剛性的設(shè)備，幾乎沒有應(yīng)變能力基本上是剛性的設(shè)備，幾乎沒有應(yīng)變能力占用大量經(jīng)費預(yù)算運行費用日益增加，降低添置新設(shè)備能力占用大部分預(yù)算，幾年就超過購置費用，難以按需擴展占用大部分預(yù)算，幾年就超過購置費用，難以按需擴展資料來源：工信部，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

31、化研究院等，安信證券研究中心外部政策驅(qū)動：2010 年后，我國云計算產(chǎn)業(yè)進入加速發(fā)展階段，數(shù)據(jù)中心能耗問題迅速得到從中央到地方各級政府的重視，對 PUE 限制日益趨嚴(yán)。2013 年底，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心最集中的北京市十部委就率先聯(lián)合發(fā)文禁止 PUE1.5 的數(shù)據(jù)中心建設(shè)投產(chǎn)。2014 年 3 月，工信部發(fā)布關(guān)于進一步加強通信行業(yè)節(jié)能減排工作指導(dǎo)意見規(guī)定從 2016 年后新建大型數(shù)據(jù)中心的 PUE 值必須1.5。隨著數(shù)據(jù)中心能耗限制政策陸續(xù)推出，到了 2019 年 2 月，工信部、國家機關(guān)事務(wù)管理局、國家能源局聯(lián)合發(fā)布關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見，明確到 2022 年全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心

32、的 PUE 值（電能使用效率）不得高于 1.4。近 10 年來不斷出臺的政策引導(dǎo)效果顯著，根據(jù)咨詢機構(gòu) IDC 發(fā)布的2019 中國企業(yè)綠色計算與可持續(xù)發(fā)展研究報告，PUE 值大于 2.0 的中國企業(yè)從 2012 年的 34.6%占比下降到 2019年的 2%，我們認(rèn)為，未來中國數(shù)據(jù)中心能耗水平將快速向歐美國家靠攏。表 4：國家層面對數(shù)據(jù)中心“節(jié)能減排”政策匯總時間發(fā)布部門政策主要內(nèi)容明確提出“重點推廣綠色數(shù)據(jù)中心、綠色基站、綠色電源，統(tǒng)籌數(shù)據(jù)中心布局、服務(wù)2012.02工信部工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃2012.05工信部2012 年工業(yè)節(jié)能與綜合利用工作要點關(guān)于進一步規(guī)范因特網(wǎng)數(shù)據(jù)器、空調(diào)等設(shè)備

33、和管理軟件應(yīng)用，選址考慮能源和水源豐富的地區(qū)，利用自然冷源等降低能源消耗，選用高密度、高性能、低功耗主設(shè)備，積極穩(wěn)妥引入虛擬化、云計算等新技術(shù)；優(yōu)化機房的冷熱氣流布局，采用精確送風(fēng)、熱源快速冷卻等措施提出推動信息技術(shù)促進節(jié)能降耗。進一步完善了 IDC 業(yè)務(wù)準(zhǔn)入要求。監(jiān)管政策降低了 IDC 市場準(zhǔn)入門檻，促進 IDC 市2012.11工信部2013.01工信部、發(fā)改委、國土部、電監(jiān)會、能源局2013.02工信部2015.03工信部、國家能源局2015.05國務(wù)院2015.10工信部、國家能源局2016.06工信部2016.06國管局2016.07工信部2016.12國務(wù)院2017.01國務(wù)院20

34、17.04工信部2017.08工信部中心業(yè)務(wù)和因特網(wǎng)接入服務(wù)業(yè)務(wù)市場準(zhǔn)入工作的通告關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見工業(yè)和信息化部關(guān)于進一步加強通信業(yè)節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見關(guān)于國家綠色數(shù)據(jù)中心試點工作方案中國制造 2025國家綠色數(shù)據(jù)中心遴選工作國家綠色數(shù)據(jù)中心試點工作方案公共機構(gòu)節(jié)約能源資源“十三五”規(guī)劃工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）“十三五”國家信息化規(guī)劃“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案關(guān)于加強“十三五”信息通信業(yè)節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見云計算發(fā)展三年行動計劃（2017-2019 年）關(guān)于組織申報 2017 年度國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地的通知場健康快速發(fā)展。促進數(shù)據(jù)中心選址統(tǒng)籌考慮資

35、源和環(huán)境因素，推進資源集約利用，提升節(jié)能減排水平；出臺適應(yīng)新一代綠色數(shù)據(jù)中心要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化機房的冷熱氣流布局，采用精確送風(fēng)、熱源快速冷卻等措施，從機房建設(shè)、主設(shè)備選型等方面降低運營成本，確保新建大型數(shù)據(jù)中心的 PUE 值達(dá)到 1.5 以下，力爭使改造后數(shù)據(jù)中心的 PUE 值下降到 2以下。提出到 2017 年，圍繞重點領(lǐng)域創(chuàng)建百個綠色數(shù)據(jù)中心試點，試點數(shù)據(jù)中心能效平均提高 8%以上，制定綠色數(shù)據(jù)中心相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn) 4 項，推廣綠色數(shù)據(jù)中心先進適用技術(shù)、產(chǎn)品和運維管理最佳實踐 40 項，制定綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)指南。明確“積極引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)高起點綠色發(fā)展，大幅降低電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)、使用能耗及限用物

36、質(zhì)含量，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心和綠色基站，大力促進新材料、新能源、高端裝備、生物產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展”。在第一批遴選工作中劃定了北京、上海、廣東、天津、河北、江蘇等 14 個試點地區(qū)，并且在生產(chǎn)制造、電信、公共機構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)、金融、能源 6 個重點領(lǐng)域中評選出 49家數(shù)據(jù)中心。為指導(dǎo)和規(guī)范綠色數(shù)據(jù)中心試點單位開展節(jié)能環(huán)保監(jiān)測工作，確保試點創(chuàng)建有序開展。加強機房節(jié)能管理，建設(shè)機房能耗與環(huán)境計量監(jiān)控系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)中心機房運行狀態(tài)及電能使用效率（PUE）、運行環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)控，提高數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理水平。開展綠色數(shù)據(jù)中心試點，實施數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造，改造后機房能耗平均降低 8%以上，平均PUE 值達(dá)到 1.5 以下。

37、明確提出要加快綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)。規(guī)劃指出積極推廣節(jié)能減排新技術(shù)在信息通信行業(yè)的應(yīng)用，加快推進數(shù)據(jù)中心、基站等高耗能信息載體的綠色節(jié)能改造。進一步推廣云計算技術(shù)應(yīng)用，新建大型云計算數(shù)據(jù)中心能源利用效率（PUE）值優(yōu)于 1.5。支持技術(shù)裝備和服務(wù)模式創(chuàng)新。打造一批節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)基地，培育一批具有國際競爭力的大型節(jié)能環(huán)保企業(yè)。提出要“著力推動國家綠色數(shù)據(jù)中心試點建設(shè)”和新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的能耗效率值達(dá)到 1.4 以下；新能源和可再生能源應(yīng)用比例大幅提升。在發(fā)展目標(biāo)方面從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、行業(yè)應(yīng)用、綠色節(jié)能、標(biāo)準(zhǔn)制定、企業(yè)發(fā)展、安全保障等方面，提出未來三年的總體目標(biāo)。首次將數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互

38、聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)納入國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地創(chuàng)建的范疇，并提出 2017 年度優(yōu)先支持新興產(chǎn)業(yè)示范基地的創(chuàng)建。2019.02工信部、國家能源局關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見資料來源：工信部等部委，安信證券研究中心明確到 2022 年全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的 PUE 值（電能使用效率）不得高于1.4。表 5：各省市對數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策匯總省市時間政策主要內(nèi)容2018.09北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止北京和限制目錄（2018 年版）2016.12北京市“十三五”時期信息化發(fā)展規(guī)劃關(guān)于加強上?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)2019.01據(jù)中心統(tǒng)籌建設(shè)的指導(dǎo)意見明確規(guī)定全市禁止新建和擴建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)、信息處理和儲存支持服

39、務(wù)中的數(shù)據(jù)中心，PUE 值在以下的云計算數(shù)據(jù)中心除外；中心城區(qū)全面禁止新建和擴建數(shù)據(jù)中心。推進京津冀云計算數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌規(guī)劃布局和共建共享，鼓勵開展異地容災(zāi)備份。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)中心新增機架數(shù)嚴(yán)格控制在 6 萬架以內(nèi)。上海2017.03上海市節(jié)能和應(yīng)對氣候嚴(yán)格控制新建數(shù)據(jù)中心，確有必要建設(shè)的，必須確保綠色節(jié)能。變化“十三五”規(guī)劃上海市大數(shù)據(jù)發(fā)展實施做好空間、規(guī)模、用能的統(tǒng)籌，重點打造若干保障城市基礎(chǔ)功能及戰(zhàn)略定位的數(shù)據(jù)中心集群。做好2016.0

40、9意見規(guī)劃、建設(shè)、管理的統(tǒng)籌，嚴(yán)格控制政府部門新增數(shù)據(jù)中心建設(shè)，引導(dǎo)規(guī)范重點行業(yè)、大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)。天津市加快推進智能科建設(shè)完成全市政務(wù)服務(wù)大數(shù)據(jù)中心及“津云”政務(wù)云平臺，為全市提供統(tǒng)一的政務(wù)信息資源服務(wù)，天津2018.01技產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體行動計加快推進市民卡“一卡通”建設(shè)，搭建集中統(tǒng)一的人力社保數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)業(yè)務(wù)信息共享劃和協(xié)同聯(lián)動。重慶2016.08重慶市大數(shù)據(jù)發(fā)展工作依托兩江國際云計算產(chǎn)業(yè)因統(tǒng)籌全市數(shù)據(jù)中心發(fā)展，建設(shè)綠色環(huán)保、低成本、高效率、基于云計算方案（2016-2018 年）的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，重點引進和培育國家級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)儲存中心、容災(zāi)備份中心和行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)中心。河北201

41、7.07河北省信息服務(wù)業(yè)“十引導(dǎo)大型云計算數(shù)據(jù)中心優(yōu)先在一類和二類地區(qū)建設(shè)，鼓勵已投入運行數(shù)據(jù)中心進行資源整合，利三五”發(fā)展規(guī)劃用云計算和綠色節(jié)能技術(shù)進行升級改造，提高能效和集約化水平。深圳2019.04關(guān)于數(shù)據(jù)中心節(jié)能審查PUE1.4 以上的數(shù)據(jù)中心不享有能源消費的支持；而 PUE 低于 1.25 的數(shù)據(jù)中心則可享有能源消費量有關(guān)事項的通知40%以上的支持。資料來源：各地政府官網(wǎng)，安信證券研究中心企業(yè)自身降耗需求：新建數(shù)據(jù)中心采用低 PUE 設(shè)計方案，有利于大幅降低數(shù)據(jù)中心的 Opex（運維支出）。溫控設(shè)備技術(shù)含量提升和 IT 設(shè)備自身節(jié)能方案升級是主要趨勢。根據(jù)工信部統(tǒng)計，在數(shù)據(jù)中心全生命

42、周期內(nèi)的 Opex 中，約 75%以上都是能源成本，而單單散熱系統(tǒng)（空調(diào)）所用電費在其中占 40%左右。相較而言，按照數(shù)據(jù)中心通常規(guī)劃的 1520 年投資回收期算，累計 Opex 通常是建設(shè)成本的 4 倍以上，采用低 PUE 設(shè)計方案，有利于大幅降低數(shù)據(jù)中心的 Opex。與 PUE 指標(biāo)關(guān)系密切的散熱系統(tǒng)成本估計占新建數(shù)據(jù)中心配套設(shè)施建設(shè)成本的約 1/6。根據(jù) IBM 統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心配套的初始建設(shè)中，電力、空調(diào)散熱和土建的成本占到了數(shù)據(jù)中心配套建設(shè)成本的 80%以上。其中，電力設(shè)備在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的占比 55.6%，是最主要的資本開支。而土建裝修占比為 21.2%，而與 PUE 指標(biāo)關(guān)系密切的

43、散熱設(shè)備（為服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及電力設(shè)備提供空調(diào)散熱）占比第三，為 16.7%，核心設(shè)備一般 5 年進行更換替代。我們認(rèn)為，在 IDC 建設(shè)或改造中選用PUE 更低的溫控方案將成為國內(nèi)IDC 建設(shè)的必然選擇。 ICT research 報告顯示， 2018 年中國數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造規(guī)模達(dá)到 85 億元，其中，溫控節(jié)能設(shè)備市場規(guī)模達(dá)到 55.58 億元。圖 6：數(shù)據(jù)中心配套設(shè)施建設(shè)成本比例圖 7：散熱負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 IT 負(fù)荷資料來源：IBM、安信證券研究中心資料來源：HP，安信證券研究中心目前，全球數(shù)據(jù)中心溫控升級已形成了四大趨勢，總結(jié)為“內(nèi)外雙修”，全方位改善能效情況。外部改善，就是充分利用外部自

44、然條件，一方面直接將數(shù)據(jù)中心建設(shè)在靠近自然冷源的地方，例如深水湖泊、冰川甚至海底，此場景適合對即時性需求不高的數(shù)據(jù)處理。另一方面，采用分布式低壓供電或大量利用新能源，例如沙漠（風(fēng)、光）和水庫等，也能提升能效比。而“內(nèi)修”則是指從數(shù)據(jù)中心自身散熱技術(shù)優(yōu)化出發(fā)，在外部自然條件不變情況下實現(xiàn) PUE改善。隨著 5G 到來，大量場景對數(shù)據(jù)處理實時性要求提升較多，甚至需要直接需要部署在靠近用戶的“邊緣側(cè)”，即超大型數(shù)據(jù)中心需盡量部署在核心都市圈，數(shù)據(jù)中心的“內(nèi)功修煉”必不可少，目前主要有模塊化數(shù)據(jù)中心和液冷散熱技術(shù)兩個大“內(nèi)修”方向。圖 8：數(shù)據(jù)中心提高能效的“內(nèi)外雙修”資料來源：安信證券研究中心整理根

45、據(jù)咨詢機構(gòu) IDC 發(fā)布的2019 中國企業(yè)綠色計算與可持續(xù)發(fā)展研究報告，在調(diào)查中國超過 200 家大型企業(yè)后，超過 50%的企業(yè)傾向于大規(guī)模部署模塊化數(shù)據(jù)中心、并使用液體散熱等“綠色計算”技術(shù)。報告指出，有 85%的受訪企業(yè)數(shù)據(jù)中心的能源使用效率仍然在 1.52.0之間，這意味著未來仍有很大的提升空間，未來用于 IDC“模塊化”和“液冷化”的設(shè)備市場空間潛力巨大。微模塊方案憑借靈活快速部署、低 PUE 優(yōu)勢成為收據(jù)中心主流選擇之一早在 2010 年前，Google 和 Facebook 就提出微模塊數(shù)據(jù)中心概念。2012 年，我國互聯(lián)網(wǎng)公司開始嘗試微模塊數(shù)據(jù)中心建設(shè)。阿里云、騰訊云、景安網(wǎng)絡(luò)

46、等大力發(fā)展微模塊標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)的微模塊數(shù)據(jù)中心包括阿里張北數(shù)據(jù)中心一號、二號園區(qū)、深圳坪山新區(qū)（騰訊、中興通訊和廣東聯(lián)通）等。模塊化數(shù)據(jù)中心由機柜、配電柜、UPS、精密空調(diào)、動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、冷通道、電池柜等組成，組裝在一個封閉空間中。多個具有獨立功能、統(tǒng)一的輸入輸出接口、不同區(qū)域的微模塊可以互相備份，微模塊的靈活排列組合，最終形成一個完整的數(shù)據(jù)中心?？焖俨渴穑何⒛K將數(shù)據(jù)中心的建設(shè)由“工地”遷移到“工廠”，即通過工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝，可實現(xiàn) 40 天完成部署，大幅降低數(shù)據(jù)中心的建設(shè)周期。根據(jù)工信部信通院的數(shù)據(jù)，微模塊數(shù)據(jù)中心組建快速靈活，可按需部署，建設(shè)周期比傳統(tǒng)機房縮短 50%，支持即插即用，數(shù)據(jù)中

47、心從設(shè)計到部署只要十幾周即可完成。綠色節(jié)能：微模塊列間空調(diào)加冷（或熱）通道封閉，具有低能耗的優(yōu)勢，已成為綠色數(shù)據(jù)中心時代的一種趨勢。更集約，節(jié)省成本和占地：根據(jù)工信部信通院的估計，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心相比，模塊化數(shù)據(jù)中心可以最多節(jié)約 30%的成本，所占面積也可以減少多達(dá) 50%。表 6：微模塊數(shù)據(jù)中心主要優(yōu)點微模塊優(yōu)點內(nèi)容一體化分布式部署從 UPS&電池房+空調(diào)房+IT 機房歸一成 IT 機房，對大樓要求統(tǒng)一明確，統(tǒng)一接口。模塊級按需建設(shè)，從按一個機房統(tǒng)一建設(shè)改為按一個微模塊分期建設(shè)。20 個模塊從下單到交付僅用 13 周，快速的 IDC 部署能力自適應(yīng)快速發(fā)展需求。模塊與土建解耦一次規(guī)劃，分期投

48、資，快速部署。土建和 IT 建設(shè)分離，大樓主體及基礎(chǔ)水電一次性建設(shè)完成，數(shù)據(jù)中心模塊則按需靈活部署。數(shù)據(jù)中心模塊各組件均為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品并預(yù)留接口，可快速生產(chǎn)發(fā)貨、現(xiàn)場快速組裝，有效提高 ROI，Capex 下降 10%。模塊內(nèi)部件與通道結(jié)構(gòu)件解耦密封通道+冷凍水行級空調(diào)降低 PUE 至 1.5靈活應(yīng)對未來變化。服務(wù)器生命周期一般為 3-5 年，數(shù)據(jù)中心為 10-15 年，當(dāng)未來一輪服務(wù)器配置變化，微模塊靈活調(diào)整內(nèi)部供配電和制冷的配比即可應(yīng)對，大大提高微模塊未來的可用性。密封通道設(shè)計，隔離冷熱氣流，行級空調(diào)就近制冷、就近熱量轉(zhuǎn)移，消除局部熱點，大幅提高制冷效率，現(xiàn)場測試 PUE 低至 1.5， O

49、PEX 降低 35%40%。智能管理架構(gòu)單模塊監(jiān)控與集群監(jiān)控提高運維效率。每個微模塊部署一臺觸摸屏(帶獨立 NetEco 智能管理系統(tǒng))，連接到交換機，負(fù)責(zé)本模塊的監(jiān)控管理；同時提供北向 SNMP 接口，支持基于微模塊的集群管理，界面清晰，大大提高運維效率。資料來源：ICT Research，安信證券研究中心在近年節(jié)能降耗政策驅(qū)動下，模塊化數(shù)據(jù)中心在互聯(lián)網(wǎng)、電信、金融、政府等各行業(yè)的應(yīng)用占比逐年提升。據(jù) ODCC 統(tǒng)計，截止 2017 年底，國內(nèi)微模塊數(shù)據(jù)中心的部署量已從 2013年的 300 套增長到 4500 套，相當(dāng)于 5 萬多個 20A 機架規(guī)模，預(yù)模塊數(shù)據(jù)中心完成 9100 個 40

50、A 整機柜的部署，相當(dāng)于 1.8 萬個 20A 標(biāo)準(zhǔn)機柜，模塊化數(shù)據(jù)中心累計完成約 7 萬個標(biāo)準(zhǔn)機架的部署，容納服務(wù)器能力超過 100 萬臺。微模塊運行 6 年來安全穩(wěn)定，平均 PUE 下降了 0.20.4，運營成本降低 20%40%。未來兩年，根據(jù)工信部的標(biāo)準(zhǔn)，我國單個超大型數(shù)據(jù)中心將產(chǎn)生超過 1 萬個標(biāo)準(zhǔn)機架的散熱需求，微模塊行業(yè)將充分受益。圖 9：數(shù)據(jù)中心微模塊構(gòu)成示意圖圖 10：微模塊優(yōu)于傳統(tǒng) IDC資料來源：英維克官網(wǎng)，安信證券研究中心資料來源：安信證券研究中心整理邊緣數(shù)據(jù)中心未來微模塊應(yīng)用不可忽視的新增長點。隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、VR/AR等新型技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展，未來數(shù)據(jù)中

51、心的建設(shè)將呈現(xiàn)“云計算+邊緣計算”結(jié)構(gòu)。云數(shù)據(jù) 中心向超大型方向發(fā)展的同時，將涌現(xiàn)大量的邊緣數(shù)據(jù)中心以保障邊緣側(cè)的實時性業(yè)務(wù)體驗。邊緣計算需要在靠近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)構(gòu)建業(yè)務(wù)平臺，提供存儲、計算、網(wǎng)絡(luò)等資源，將部 分關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用下沉到接入網(wǎng)絡(luò)邊緣，以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸和多級轉(zhuǎn)發(fā)帶來的帶寬與時延損耗。 模塊化數(shù)據(jù)中心可以更靈活的進行擴展和更換，充分滿足邊緣基礎(chǔ)的建設(shè)需求。微模塊數(shù)據(jù)中心除了應(yīng)用于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機房的快速、高密度部署外，邊緣計算用中小型機房需求也將快速提升。在 2018MEC 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)峰會上，中國聯(lián)通稱“5G 邊緣 DC 到 2020年將有 6000 到 7000 個節(jié)點，接入局端機房部署

52、會更多，而數(shù)以萬計的邊緣機房是運營商相對于 OTT 的絕佳優(yōu)勢資源”。在 2019 年 MWC 全球移動通信展上，中國聯(lián)通宣布將在全國 15 個省份大規(guī)模開展邊緣云試點。憑借在已有的針對通信站點的機柜溫控方案、集裝箱數(shù)據(jù)中心整體解決方案上的深厚積累，英維克等國內(nèi)溫控公司將在邊緣計算數(shù)據(jù)中心的散熱和物理空間解決方案上獲得先發(fā)優(yōu)勢。國內(nèi)微模塊市場格局：龍頭英維克、佳力圖增長最迅速，國內(nèi)品牌技術(shù)、市場規(guī)模有望逐步向國際巨頭靠攏。根據(jù)英維克招股書的數(shù)據(jù)，全球 2016 年精密溫控市場中，艾默生市占率達(dá)到 30.1%，佳力圖市占率 13.0%，英維克市占率 8.3%。2016 年后，佳力圖精密空調(diào)業(yè)務(wù)收

53、入快速增長，2016 年2018 年增長了 31.24%，收入規(guī)模達(dá)到了 4.6 億元。而英維克產(chǎn)品銷量也快速增長，機房溫控業(yè)務(wù)收入從 2016 年 2.25 億元增長到 2018 年 5.28 億元，年化復(fù)合增長率高達(dá) 53.19%。英維克在 2013 年后開發(fā)的微模塊列間空調(diào)產(chǎn)品契合數(shù)據(jù)中心模塊化發(fā)展方向，獲得阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的認(rèn)可。英維克在針對模塊化數(shù)據(jù)中心的 XRow 列間空調(diào)自被列入騰訊、阿里巴巴的供應(yīng)商短名單后得到大規(guī)模應(yīng)用，并已成為眾多模塊化數(shù)據(jù)中心集成商的優(yōu)選品牌。2017 年末公司的 XSpace 微模塊數(shù)據(jù)中心成功入圍騰訊的微模塊整體供應(yīng)商名錄，并于 2018 年開始

54、批量供貨。未來，國內(nèi)機房溫控設(shè)備業(yè)務(wù)有望高速增長，市占率持續(xù)提升，有望從市場和技術(shù)上逐步向外資巨頭艾默生靠攏。圖 11：2016 年機房溫控設(shè)備競爭格局圖 12：英維克機房溫控節(jié)能設(shè)備收入快速增長(單位：億元)資料來源：英維克招股說明書，安信證券研究中心資料來源：Wind，安信證券研究中心更集約、更節(jié)能的液冷服務(wù)器是下一個風(fēng)口根據(jù) Google 分析，數(shù)據(jù)中心分?jǐn)偟矫磕甑目偝钟谐杀荆═CO）主要由投資成本（CAPEX）以及運營成本（OPEX）兩大部分組成。其中 CAPEX 中主要由數(shù)據(jù)中心的土建和服務(wù)器組成，云服務(wù)器是云數(shù)據(jù)中心核心的資本開支。根據(jù) Google 對云數(shù)據(jù)中心總擁有成本（TCO

55、）的分析，在多個案例中（基于不同選址、服務(wù)器檔次、電費等假設(shè)），服務(wù)器（包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主機）折舊、電費和運維成本占據(jù)數(shù)據(jù)中心 TCO 的主要部分。在典型的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，約每月 TCO 成本中的 78%左右與服務(wù)器電費、折舊和維護相關(guān)。我們認(rèn)為，未來全球新建/擴容云數(shù)據(jù)中心需求持續(xù)增加，資本開支抬升，將會明顯增加服務(wù)器需求量。同時，服務(wù)器作為核心 IT 設(shè)備，自身能耗和散熱效率對 IDC 的整體 PUE 有決定性作用，因此，優(yōu)化并升級服務(wù)器自身散熱能力將成為大趨勢。圖 13：數(shù)據(jù)中心案例 A 成本分析圖 14：數(shù)據(jù)中心案例 B 成本分析資料來源：Google，安信證券研究中心資料來源：Google

56、，安信證券研究中心液冷技術(shù)有望成為服務(wù)器散熱標(biāo)配CPU 散熱關(guān)乎服務(wù)器性能、成本和穩(wěn)定性。有發(fā)表在“International Heat Pipe Conference”研究論文指出，服務(wù)器單個 CPU 核溫每提高 10，可靠性會降低 50%；55%的 CPU 宕機是因為過熱；服務(wù)器前部需要保持在 25以下，才能穩(wěn)定工作。目前，用于服務(wù)器散熱的空調(diào)因能源載荷高于 IT 設(shè)備，已成為決定數(shù)據(jù)中心 PUE 的關(guān)鍵要素。根據(jù) HP 統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心的能耗中僅有 33%用于 IT 負(fù)荷，而整體散熱能源負(fù)荷能耗卻高達(dá) 63%，散熱負(fù)荷已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 IT 設(shè)備。目前，機房中散熱空調(diào)的載荷主要來自主機設(shè)備（

57、包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等）、外部輔助設(shè)備，發(fā)熱量約占機房總熱量的 80%95%。而在主設(shè)備中，服務(wù)器所產(chǎn)生的熱量約占 80%左右。降低 IT 設(shè)備的發(fā)熱量，可更大幅度地降低散熱負(fù)荷，從而降低用于制冷設(shè)備的電力消耗，使得 PUE 降低。目前，我國大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心仍然采用風(fēng)冷技術(shù)進行降溫處理，后續(xù)有待升級。風(fēng)冷散熱是指通過散熱器將服務(wù)器主板、CPU 等散發(fā)出的熱量傳遞給散熱器模塊，然后采用風(fēng)扇或空調(diào)制冷的方式將熱量吹走的一種散熱方式。近些年，散熱方案從傳統(tǒng)的外部機房空調(diào)，發(fā)展到直接風(fēng)側(cè)自然冷卻的 AHU，再發(fā)展到間接風(fēng)側(cè)自然冷卻的 AHU，風(fēng)冷系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，其中比較典型的有百度陽泉云計算中

58、心等。但是，風(fēng)冷仍局限于以空氣為冷媒，風(fēng)冷熱傳導(dǎo)過程復(fù)雜，熱阻總和大、換熱效率較低、換熱過程高低溫?zé)嵩撮g溫差較大，需要較低室外低溫?zé)嵩匆龑?dǎo)換熱過程進行。圖 15：自然風(fēng)墻的工作原理圖16：百度云計算(陽泉)中心采用間接風(fēng)側(cè)自然冷卻的AHU資料來源：天云數(shù)據(jù)中心，安信證券研究中心資料來源：百度，安信證券研究中心圖 17：風(fēng)冷服務(wù)器和液冷服務(wù)器的比較圖 18：不同散熱方案的可以實現(xiàn)的能效（縱軸為 PUE）資料來源：IDC 圈，安信證券研究中心資料來源：英維克，安信證券研究中心隨著我國數(shù)據(jù)中心能耗密度提高，傳統(tǒng)的空氣冷卻散熱系統(tǒng)已不能完全滿足服務(wù)器散熱需求。之后，IDC 冷卻技術(shù)也發(fā)展出了冷凍水自然

59、冷、直接/間接蒸發(fā)冷卻方案等方案，但直接與服 務(wù)器接觸的冷媒仍然是空氣。下一步，我們認(rèn)為，液冷散熱將憑借低能耗、高散熱效率、低 噪音等優(yōu)勢有望取代風(fēng)冷、成為主流。液冷技術(shù)，就是直接將液體冷卻系統(tǒng)導(dǎo)入服務(wù)器內(nèi)部散熱，甚至把服務(wù)器等需要散熱的設(shè)備直接放入冷卻液中（礦物油或者氟化液等傳輸介質(zhì)）。熱量通過液冷主機傳遞，再通過室外冷卻塔將熱量散發(fā)到空氣中。由于液體比空氣的比熱容大得多，制冷效率遠(yuǎn)高于風(fēng)冷散熱，并且由于省去了風(fēng)扇，也可達(dá)到降低噪音的效果。服務(wù)器也因此實現(xiàn)了高密度、低噪音、低傳熱溫差、全年自然冷卻的效果。（根據(jù)UPS 應(yīng)用期刊）液冷服務(wù)器的 CPU 核溫比風(fēng)冷極限溫度可低 2030，可靠性將

60、大大提高。液冷服務(wù)器不用壓縮機制冷，使得整個系統(tǒng)全年 PUE 值下降到 1.2 以下，同時服務(wù)器 CPU 可超頻運行，計算性能可提高 12%。液冷與風(fēng)冷的性能對比見下表：方案媒介散熱效率冷媒接觸方式PUE要求冷媒溫度比熱容動力設(shè)備噪聲表 7：液冷和風(fēng)冷服務(wù)器的性能對比去離子水、礦物油或者液冷氟化液等液體液冷每單位體積所傳輸?shù)臒崃浚ㄉ嵝剩┍?風(fēng)冷比空氣強 10003000 倍，適應(yīng)高密度數(shù)據(jù)直接接觸熱源可以降到 1.05 以下，以曙光的“硅立方”為例，其 PUE 值不超過 1.04，相比風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心能效比提升超 30%。冷媒只要能達(dá)到2025液冷比熱容風(fēng)冷，能吸收大量的熱量而保持溫度不會有明