2022 年中國數(shù)據(jù)中心工控自動(dòng)化市場調(diào)查報(bào)告

文:2022年第五期

導(dǎo)語:近幾年“綠色”成為行業(yè)的風(fēng)向標(biāo),提及任何一個(gè)制造業(yè)的細(xì)分行業(yè),主要任務(wù)都是節(jié)能降碳,綠色發(fā)展?!半p碳”背景下,數(shù)據(jù)中心算力向西轉(zhuǎn)移的趨勢一錘定音,國家密集發(fā)布了多項(xiàng)“東數(shù)西算”相關(guān)政策,“東數(shù)西算”由規(guī)劃走向落地。

  “東數(shù)西算”走向落地,數(shù)據(jù)中心市場火熱

  近幾年“綠色”成為行業(yè)的風(fēng)向標(biāo),提及任何一個(gè)制造業(yè)的細(xì)分行業(yè),主要任務(wù)都是節(jié)能降碳,綠色發(fā)展。“雙碳”背景下,數(shù)據(jù)中心算力向西轉(zhuǎn)移的趨勢一錘定音,國家密集發(fā)布了多項(xiàng)“東數(shù)西算”相關(guān)政策,“東數(shù)西算”由規(guī)劃走向落地。

  縱觀這幾年發(fā)布的政策可以發(fā)現(xiàn),起初數(shù)據(jù)中心國家樞紐節(jié)點(diǎn)的布局僅限于京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等重點(diǎn)區(qū)域,隨著國家首次提出了“東數(shù)西算”的概念,數(shù)據(jù)中心國家樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè)布局范圍擴(kuò)大,新增了貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地。

  同時(shí),由于中國明確提出了到2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”, 2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo),“雙碳”背景之下,“東數(shù)西算”工程的雛形已經(jīng)開始出現(xiàn)降碳的影子,國家出臺(tái)的政策明確規(guī)定了對于數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的要求。

  在工信部發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》中,進(jìn)一步提出建立全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)、省內(nèi)數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心梯次布局,數(shù)網(wǎng)、數(shù)云、云邊協(xié)同發(fā)展,提升電源使用效率。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)更加規(guī)范,對于具體產(chǎn)品的要求亦更加細(xì)化。

  2022年2月,國家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)文件,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動(dòng)建設(shè)8個(gè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群。至此,全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì),“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。

 

數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策內(nèi)容.png

  圖 1 數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策內(nèi)容

    

數(shù)據(jù)中心國家樞紐節(jié)點(diǎn)布局圖.png

  圖 2 數(shù)據(jù)中心國家樞紐節(jié)點(diǎn)布局圖

  隨著數(shù)字化浪潮席卷全球,加之疫情進(jìn)一步催化了全球企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐,上云成為越來越多企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的必選項(xiàng),后續(xù)AI產(chǎn)業(yè)化時(shí)代到來,也必將進(jìn)一步催生對計(jì)算力的澎湃需求。政策大力支持,市場需求強(qiáng)勁,那么數(shù)據(jù)中心市場究竟發(fā)展怎樣?

  根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,中國數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模呈現(xiàn)逐年提升態(tài)勢,2021年中國數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模超1500億元, 同比增長28.5%,預(yù)計(jì)2022年中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模的增長速度有所放緩,但整體規(guī)模仍會(huì)大幅提升,向2000億邁進(jìn)(圖3)。

  

2017-2022 年中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模及預(yù)測.png

圖 3 2017-2022 年中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模及預(yù)測

  “東數(shù)西算”工程的實(shí)施,帶動(dòng)了數(shù)據(jù)中心新一輪的投資布局,據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),僅2022年前4個(gè)月,全國10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群中,新開工項(xiàng)目25個(gè),數(shù)據(jù)中心規(guī)模達(dá)54萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,算力超過每秒1350億億次浮點(diǎn)運(yùn)算,約為2700 萬臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)的算力,帶動(dòng)各方面投資超過1900億元。建設(shè)數(shù)據(jù)中心,對于自動(dòng)化產(chǎn)品的需求就越來越多,在現(xiàn)如今自動(dòng)化市場增長乏力的情境下,數(shù)據(jù)中心的火熱發(fā)展為自動(dòng)化廠商挖掘出一個(gè)新的市場機(jī)會(huì)。

  數(shù)據(jù)中心散熱環(huán)節(jié)是自動(dòng)化產(chǎn)品主要應(yīng)用點(diǎn)

  根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,一個(gè)數(shù)據(jù)中心的能耗分布中,散熱系統(tǒng)的占比高達(dá)40%。也就是說,數(shù)據(jù)中心每耗費(fèi)一度電, 只有一半用在了“計(jì)算”上,其他的則浪費(fèi)在了散熱、照明等方面。計(jì)算和散熱幾乎陷入了一場零和博弈,計(jì)算量越大散熱消耗的電量越大,如果不消耗足夠的能源提高散熱能力,將直接影響數(shù)據(jù)中心的性能、密度和可靠性。

  

自動(dòng)化產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心的使用環(huán)節(jié).png

圖 4 自動(dòng)化產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心的使用環(huán)節(jié)

  

精密空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)是變頻器和 PLC 的主要應(yīng)用點(diǎn).png

  圖 5 精密空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)是變頻器和 PLC 的主要應(yīng)用點(diǎn)

  傳統(tǒng)的散熱方案以風(fēng)冷為主,即將空氣作為冷媒,把服務(wù)器主板、CPU等散發(fā)出的熱量傳遞給散熱器模塊,再利用風(fēng)扇或空調(diào)制冷等方式將熱量吹走,這也是散熱系統(tǒng)消耗數(shù)據(jù)中心近半電力的主要誘因。而為了降低電源使用效率的消耗,空調(diào)機(jī)房和變配電室中會(huì)安裝低壓變頻器以控制房間的自主運(yùn)行。

  而對于數(shù)據(jù)中心節(jié)能,充分使用PLC技術(shù)也是一個(gè)非常明智的選擇。PLC可以對數(shù)據(jù)中心的照明、冷卻系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控、電力監(jiān)控等各個(gè)方面做到統(tǒng)一管理和控制,可以在無人值守的情況下自動(dòng)按要求完成所有的工作,包括自動(dòng)開關(guān)照明系統(tǒng)、自動(dòng)控制溫度、環(huán)境監(jiān)測報(bào)警和控制、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測和控制等工作。這不僅可以使人力靈活地完成上述的監(jiān)控任務(wù),更加能夠控制成本。

  細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)中心分包系統(tǒng),有土建、防靜電接地及防雷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、配電工程包、環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測系統(tǒng)、精密空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)和安防系統(tǒng)七部分。其中精密空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)處于空調(diào)機(jī)房中,是變頻器和PLC的主要應(yīng)用點(diǎn)。

  自動(dòng)化產(chǎn)品需求旺盛,外資廠商獨(dú)占市場

  了解了自動(dòng)化設(shè)備在數(shù)據(jù)中心中的使用點(diǎn),那么市場對變頻器還有PLC的需求真的足夠大嗎?數(shù)據(jù)中心會(huì)不會(huì)借此成為變頻器及PLC市場增長的一個(gè)新支撐點(diǎn)?

  回答這個(gè)問題,我們可以看一下數(shù)據(jù)中心的項(xiàng)目落地情況。根據(jù)MIR DATABANK-找項(xiàng)目板塊中數(shù)據(jù)中心的搜索結(jié)果發(fā)現(xiàn),僅2022年4月至今三個(gè)月的時(shí)間,項(xiàng)目數(shù)量就已接近30個(gè)。

  此前國家發(fā)改委也表示,預(yù)計(jì)“十四五”期間,大數(shù)據(jù)中心投資將以每年超過20%的速度增長,累計(jì)帶動(dòng)各方面投資將超過3萬億元。

  一個(gè)數(shù)據(jù)中心中,會(huì)在不同的系統(tǒng)中匹配多個(gè)PLC及變頻器,目前數(shù)據(jù)中心中變頻器和PLC的應(yīng)用市場規(guī)模僅有幾億,但隨著數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展,變頻器及PLC的應(yīng)用市場規(guī)模未來也會(huì)持續(xù)增長。

  不過由于數(shù)據(jù)中心要求較高,有一定的進(jìn)入“門檻”, 如今在數(shù)據(jù)中心PLC市場上內(nèi)外資的實(shí)力懸殊較大,國產(chǎn)PLC 廠商還未完全擠進(jìn)市場,整體市場上只占據(jù)了極少的市場份額。據(jù)相關(guān)人士透露,數(shù)據(jù)中心的新建項(xiàng)目中,被選擇的PLC廠商多為西門子和施耐德,ABB也占有一些市場份額, 總的來看數(shù)據(jù)中心PLC市場還有很大的發(fā)展空間,廠商競爭暫未處于飽和狀態(tài)。

  變頻器方面和PLC市場格局基本持相同走勢,外資廠商占據(jù)優(yōu)勢:

  ? 20219年時(shí)外資廠商便獨(dú)領(lǐng)市場,幾家大廠商將市場瓜分完畢,且這幾年外資仍在快速發(fā)展;

  ? 2021年8月,丹佛斯針對數(shù)據(jù)中心特性,推出了專為數(shù)據(jù)中心機(jī)房提供全方位保障的變頻器;

  ? 2022年4月,ABB公開報(bào)道其將為康盛數(shù)據(jù)中心提供關(guān)鍵電源和配電整體解決方案,并提供變頻器為康盛數(shù)據(jù)中心的重要信息和數(shù)據(jù)資產(chǎn)提供不間斷的可靠配電保障。

  針對行業(yè)特性來說,一旦廠商占據(jù)了一定的市場份額之后就不易被超越,所以目前國產(chǎn)廠商和外資廠商的競爭暫且還處于“玩家”進(jìn)場環(huán)節(jié),后續(xù)仍有較大的進(jìn)步空間。但毫無疑問的是,未來數(shù)據(jù)中心的發(fā)展定會(huì)駛?cè)肟燔嚨?,有望推?dòng)中國自動(dòng)化市場進(jìn)一步發(fā)展,值得持續(xù)關(guān)注!

  

2022 年 4-6 月中國新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目.jpg

  圖 6 2022 年 4-6 月中國新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目

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