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温控设备迎爆发风口!数据中心关键环节, 龙头全梳理

温控设备迎爆发风口!数据中心关键环节, 龙头全梳理,温控管理系统

温控行业下游应用场景众多,近年来伴随传统工业温控、储能温控、新能源车热管理、IDC机房温控等下游市场稳步增长,带动温控行业需求保持较快增长。

除此之外,伴随着大数据、云计算、信息化的发展,数据中心、5G基站应用场景的温控设备需求也较为旺盛,未来我国温控设备市场规模将稳步增长。

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温控行业概览

温控主要是指根据电池等原器件对于工作环境的要求,利用加热或冷却手段对其温度或温差进行调节和控制的过程,在工业、通信业、消费电子、服务器、储能、新能源汽车等多个场景具有广泛应用。

温控设备对于保障电池、服务器、手机芯片等原器件正常稳定运行,以及工业、医疗、激光等场所环境的稳定性都具有重要的意义。

温控设备产品主要可以分为工业温控设备、精密温控设备(电子散热器件)以及其他温控设备等,其中工业温控设备和精密温控设备市场占比较大。

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分场景来看,通常温控设备使用场景主要包括:工业级别、机房类级别、电池热管理级别、以及电子芯片级别四大场景。温控设备的各个场景因为技术和工作环境差异对于温控技术的具体要求也存在一定的差异。其中工业级别温控对于环境和定制化程度最高,需满足温度、湿度、洁净度等多方面要求,因此该场景以传统的风冷/水冷为主。

技术方面,温控底层技术主要分为:风冷、冷冻水(间接蒸发冷)、液冷、相变材料、电子散热技术(导热材料散热、热管散热、均热板等)。

机房类主要满足降温和节能需求,其温控技术是由风冷逐步向间接蒸发冷过渡。

随着动力电池和储能电池功率的不断提升,电池热管理中首要需考虑安全性及降温效果,因此该场景控温技术是由风冷由液冷逐步过渡。

电子芯片级别散热空间有限,零部件体积较小,对于技术和工艺的水平要求相对较高,主要为电子芯片散热工艺级别。

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常见的温控方案主要为气冷(小功率、小项目)与液冷(大功率、大项目)两种,后者由于液体高冷却均匀性、高比热容、和高导热系数,从而更适用于大型集装箱集群储能系统,但系统复杂、技术要求高,具备更高的进入壁垒。

成本拆分来看,根据前瞻产业研究院数据,数据中心运营成本70%来自于电力,PUE越低,温控系统能耗越低,能耗较高的风冷温控方式向能耗较低的液冷温控方式发展势在必行。

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IDC机房温控

伴随着互联网、移动互联网、大数据、云计算、信息化的发展,我国数据中心的建设规模近年来也处于较高速增长状态,数据中心工作负荷实例速逐年增长,数据中心市场规模稳步扩大。

数据中心是一整套复杂的设施,不仅包括计算机系统(例如服务器、系统软件等)和其它与之配套的设备(例如数据通信系统和存储系统等),还包含冗余的数据通信连接、供配电及温控设备、监控设备以及各种安全装置,在数据中心的运行能耗大约有40%是用于制冷。

随着数据中心市场规模的扩大,机房应用范围也持续扩大,因此机房温控节能设备市场潜力逐步释放。

温控设备产业链

行行查 | 行业研究数据库 资料显示,温控设备上游主要为核心零部件,包括压缩机、风机、水蒸发器等,上游厂商较为零散。中游主要为温控系统供应商,可分为风冷系统与水冷系统。下游主要聚焦于运营商、互联网、云计算、金融等行业。

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温控设备行业格局

经历国产替代,机房空调市场格局趋于稳定。

在机房空调领域,Liebert(艾默生)、Schneider(施耐德)、Dantherm(丹腾)等国际企业凭借品牌优势、技术优势及市场渠道把控的先发优势占据了行业早期市场,大规模制造成本管控能力和采购议价能力较强,在通用产品特别是价格敏感度高的产品竞争上有一定优势。但国内企业市场份额在过去几年不断提升。

据ICTresearch数据,国内机房温控设备市场前10厂商中,中国企业的数量上升到7家,占比54.1%,国产替代快速进行。

国内主要厂商包括英维克、华为、格力、美的、申菱、同飞股份、光环新网、高澜股份和奥飞数据等。

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目前国内储能温控主要由数据中心温控企业、工业冷却设备企业、以及汽车温控企业布局。

从技术上来看集装箱储能温控和集装箱数据中心的温控在技术上最相似,汽车用热管理的相似性则来自于温控对象都是电化学电池,均需应对户外工况变化。

不同行业的企业相继切入储能温控赛道,抢占初期储能温控市场,储能温控市场格局初显。英维克是国内最早涉足电化学储能温控的厂商,加之自身的技术积累,目前占据储能温控绝对优势地位。

随着不同行业的企业相继切入储能温控赛道,未来储能温控行业或呈现“一超多强”的市场格局,其中英维克凭借先发优势和非标化技术积累,有望成为储能温控行业“一超”;同飞股份、高澜股份等有望凭借差异化优势,成为储能温控行业“多强”。

储能&数据中心温控行业主要供应厂商:

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资料来源:天风证券

目前,温控设备在新能源发电领域,主要应用于风力发电机组的变流器、发电机、光伏发电逆变器等新能源发电核心设备的冷却。

其中风电机组的热管理是风电机组长期稳定可靠运行的重要保障,目前风冷和液冷技术作为常用的热管理方法,在现有风电机组中得到了广泛应用。

随着“双碳”目标下风电装机规模持续扩张,为有效促进新能源电力消纳,需建设相应规模的储能电站来保证,热管理系统作为储能系统的重要组成部分,未来有望受益于储能装机容量增长的过程,储能温控市场规模或将持续扩张。

储能和数据中心温控系统中液冷适合功率大、散热要求高的场景,未来占比有望快速提升。随着储能电站以及数据中心大型化、集约化、高功率、高密度的发展趋势,未来液冷占比有望快速提升。

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