数据中心液冷技术

最近网上查了一些数据中心液冷技术的资料,分享一下

资料太多，简单整理了一下：

一： 什么是液冷？

通俗地说，液冷是通过液体代替空气，把CPU、内存等IT发热器件产生的热量带走，就好似给服务器局部冷却、整体“淋浴”甚至全部“泡澡”。

二：液冷的分类：

液冷分为：1. 直接冷却：以浸没式液冷技术为主

                 2.  间接冷却：以冷板式液冷技术为主

2015年起，阿里巴巴针对不同的液冷技术和方案展开研究、探索与实践，最终实现了浸没式液冷的技术创新和规模部署。相比其他液冷技术，浸没式液冷具有高能效、高密度、高可靠、高可用等特点，更加适合云计算数据中心的高可靠应用场景。

从国家战略上看，新基建加速落地，数字经济蓬勃发展，数据中心作为重要的信息通信基础设施，必将迎来新的发展机遇。从技术和产业上看，浸没式液冷已经成功从实验室到小规模部署到目前的大规模部署，技术先进性得到了充分验证，产业链也已经相对完善。

三： 液冷数据中心有哪些优势？

这个就不用多说了，满足现在国家政策大方向：碳中和的目标

与风冷系统相比，液冷数据中心能节省约30%的能源，有效降低能源消耗比，可以将PUE(数据中心能源效率的指标)降到1.05，满足绿色数据中心的要求。

那么重点来了：

四：液冷技术的液体是什么？

1.水 2. 矿物油，3，氟化物

先说几个环保参数：

1）ODP:(ozone depression potential):消耗臭氧潜能值

ODP为零时，对臭氧层（O3）不破坏。 

2）:GWP(Global Warming Potential)全球变暖潜能值：（以CO2=1)
   不产生温室效应或温室效应不明显，即GWP为零或很小。

3) ：ALT:在大气中的存留时间

合成物在大气中的存活寿命要短， 即ALT越小越好。

水：价格低廉环境友好无污染。（但是一旦发生泄漏会对IT设备造成致命损害。）

矿物油：矿物油是一种价格低廉绝缘冷却液，无味无毒不易挥发，是一种环境友好型介质，但矿物油粘性较高，且其易分解，在特定条件下具有燃烧风险。

氟化液：氟化液最初是线路板清洁液，其绝缘且不燃的惰性特点被应用于数据中心液冷，

重点说说氟化液，也是目前应用最广泛的浸没式冷却液，

但是首先1.它价格最昂贵，其次2. 氟化物的GWP值和ALT都比较高

以浙江诺亚氟化工的氟化物液冷药剂举例：

据我了解到，目前行业发展的趋势是Noah5112(全氟已酮)，相对于其它产品，它环保指标好很多，但是即便是这样，GWP也达到了1，也就是说它的温室效应和CO2是一样的。而且价格昂贵，150000元/吨。

浸没式液冷技术使用氟化液时，存在容器的气密性设计问题和维护过程的氟化液逃逸问题。当需要更换或维护容器内的某个IT设备时，插拔IT设备过程中会有大量的氟化液逃逸出来。

五：液冷技术行业发展现状及商用

整个液冷行业的发展水平属于起步萌芽阶段，目前浸没式液冷数据中心建设最大的挑战在于整个产业链和生态圈不成熟。行业标准的缺失极大地限制了液冷数据中心的发展，市场替代空间还未实现规模化替代。另一方面，下游客户还未形成大规模应用液冷数据中心的习惯，

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浸没式液冷目前市场有小规模的商业应用案例:（2021年3月资料）

阿里的飞天·麒麟液冷服务器一代产品已经走出实验室，在位于张北的数据机房中做了小规模的应用。该液冷方案目标做到单柜功率密度100kW/rack，采用了3M公司的FC-72氟化液

就FC-72而言，该氟化液属于温室气体（GWP较高），且结构很稳定，（ALT值高）意味着逃逸出来的氟化液将长期存在与大气环境中，很难分解；

 电子氟化液的成本高。目前生产适合浸没式液冷氟化液的厂家较少，主要集中在3M公司，壳牌等跨国企业，因此短期内成本很难降低。

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六：未来发展趋势：

市场权威分析机构预计，到2026年，液冷数据中心市场的初始估值从2018年的14.3亿美元增至1205亿美元，年化复合增长率达30.45%

未来三到五年会具备风冷与液冷互换的技术条件，在部署风冷的区域，都可以部署液冷，就可以实现把液冷变成默认配置的过程。

保守来看，2025年中国冷板式液冷数据中心市场规模将达到757.1亿元，浸没式为526.1亿元;

乐观来看，2025年中国冷板式液冷数据中心市场规模将达到784.9亿元，

浸没式为545.4亿元;  浸没式液冷数据中心凭借其优良的制冷效果，市场份额将实现较快增长。

其它： 

（一）2021年2月份国务院正式印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，文件明确提出要加快绿色转型，做好大中型数据中心、网络机房的绿色建设和改造等重点工作任务。这表明，液冷技术在今后的数据中心发展中或许会成为不可或缺的主要力量。

（二）2021年10月29日，由广东省绿色数据中心产业技术创新联盟、ALDC液冷绿色数据中心产业联盟联合主办，“2021数据中心液冷产业大会”在深圳湾万怡酒店成功举办。

在探讨环节，各位专家表示，液冷技术的兴起为数据中心节能降耗带来了无限可能，当前液冷技术商用推广潜藏着巨大的能量，蓄势待发，但同时也存在诸多挑战，风险与收益并存。另一方面，液冷技术在运营商、互联网行业的应用也屡见不鲜，如阿里、腾讯、京东、部分电信运营商等已经有了规模化的应用或开始了液冷技术在其数据中心的试点，

。促进液冷行业产业链完整建立并规模化发展，推动液冷技术在客户侧痛点的解决（包括液冷在安全性、投资成本、运维困难等几个方面），实现大规模商用，让客户放心、运营商省心、供应商安心也成为当前的焦点，因此，液冷技术发展实现标准化、规模化、产业化势在必行。