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制冷劑泵（氟泵）未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 新濤智控    2024-09-04

1.制冷劑泵（氟泵）當(dāng)前市場應(yīng)用

全封閉制冷劑泵（氟泵）在 2011 年左右開始以定制開發(fā)的形式逐漸被應(yīng)用，主要以“氟泵自然冷”機(jī)房空調(diào)的形式應(yīng)用于各類數(shù)據(jù)中心的節(jié)能制冷方案中。這種泵的定制開發(fā)主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心對(duì)制冷系統(tǒng)有非常特殊的要求，包括高效率、高可靠性、低能耗等。因此，制冷劑泵制造商需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的具體需求，設(shè)計(jì)和制造符合要求的泵。

這種定制化的產(chǎn)品通常不會(huì)以制造商的品牌銷售，而是會(huì)使用數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商的品牌，以滿足數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商對(duì)品牌形象和市場定位的需求，這也限制了制冷劑泵（氟泵）制造商在市場中的知名度和影響力。當(dāng)前全封閉制冷劑泵（氟泵）主要運(yùn)用于數(shù)據(jù)中心精密溫控設(shè)備。一些精密溫控設(shè)備集成商在結(jié)合氟泵自然冷節(jié)能技術(shù)，采用先進(jìn)的控制器，自動(dòng)管理機(jī)組在不同模式之間自動(dòng)切換，最大化利用自然冷源，能夠使機(jī)組 PUE 低至 1.07。

雖然全封閉制冷劑泵（氟泵）在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但由于其定制化的特點(diǎn)，制造商需要為每個(gè)客戶定制不同的產(chǎn)品以適應(yīng)數(shù)據(jù)中心需求，這限制了產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)和銷售，整體市場規(guī)模相對(duì)較小?？偟膩碚f，全封閉制冷劑泵是一種高效、可靠、節(jié)能的制冷設(shè)備，它在數(shù)據(jù)中心的制冷方案中發(fā)揮著重要作用。

未來，隨著數(shù)據(jù)中心對(duì)降低能耗的需求增加，氟泵技術(shù)的不斷進(jìn)步，其能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心提供更可靠、更節(jié)能、更低能耗的保障，全封閉制冷劑泵（氟泵）有望得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

2.未來發(fā)展趨勢及應(yīng)用場景

A.液冷領(lǐng)域

氟泵隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，在未來數(shù)據(jù)中心制冷領(lǐng)域，尤其是在液冷技術(shù)中的應(yīng)用，展現(xiàn)出一定的前景。全變頻氟泵技術(shù)已經(jīng)被視為數(shù)據(jù)中心節(jié)能的一種有效手段，特別是在智慧化數(shù)據(jù)中心的發(fā)展中。這種技術(shù)能夠精確控制制冷需求，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各部件工作狀態(tài)，以達(dá)到更優(yōu)的能效比。

全變頻氟泵技術(shù)通過智能控制機(jī)組部件，實(shí)時(shí)計(jì)算制冷需求，調(diào)節(jié)各部件工作狀態(tài)，從而達(dá)到更優(yōu)的能效比。例如，它可以根據(jù)室內(nèi)負(fù)載變化、室外溫度變化，完全匹配制冷需求，溫度控制也更精確。此外，全變頻氟泵技術(shù)的節(jié)能效果不受風(fēng)沙、水質(zhì)、相對(duì)濕度的影響，且不需要復(fù)雜的工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)水資源的零消耗從而替代傳統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)。

在液冷技術(shù)中，氟泵可以替代傳統(tǒng)的一次側(cè)水循環(huán)系統(tǒng)，使用氟利昂等制冷劑進(jìn)行循環(huán)，從而減少能耗和成本，主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：提高能效，氟泵的使用可以減少冷卻系統(tǒng)的能耗，尤其是減少了水泵的能耗，氟泵的能耗僅為同能力水泵的 10%-20%；簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，氟泵系統(tǒng)可以更加靈活和小型化，使得數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡單，便于分批建設(shè)和擴(kuò)展；維護(hù)簡便，氟泵系統(tǒng)避免了水系統(tǒng)中常見的問題，如水質(zhì)、防凍等，從而簡化了維護(hù)工作，提高了系統(tǒng)的可靠性；安全性提升，使用氟利昂等物質(zhì)作為冷卻工質(zhì)，即便發(fā)生泄露，也不會(huì)對(duì)服務(wù)器造成損害，提高了系統(tǒng)的安全性。

同時(shí)液冷系統(tǒng)中“閉式冷卻塔”（介質(zhì)為水）被“蒸發(fā)冷凝器”（介質(zhì)是氟利昂）所替代。液冷系統(tǒng)中二次側(cè)以相變氟利昂為介質(zhì)，在液冷相變冷板式和相變浸沒式的相變冷卻工質(zhì)通常為氟氯烴類物質(zhì)，具備較高的絕緣性，因此如出現(xiàn)冷卻工質(zhì)泄漏至服務(wù)器中也不會(huì)對(duì)服務(wù)器造成影響，系統(tǒng)安全性更高。

綜上來說，相變冷板液冷具備高效換熱，高效均溫，高效節(jié)能及高效安全的優(yōu)勢。未來液冷發(fā)展趨勢中可能會(huì)取消中間換熱器，實(shí)現(xiàn)一次側(cè)和二次側(cè)的直接連接，使用相變制冷劑進(jìn)行大循環(huán)，這將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的能效和簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

目前一些應(yīng)用領(lǐng)域的大型企業(yè)正在研究這一方向，氟泵在液冷技術(shù)中有望成為未來數(shù)據(jù)中心冷卻的主流技術(shù)，它不僅能提高數(shù)據(jù)中心的能效和安全性，還能簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)工作，預(yù)計(jì)未來將在數(shù)據(jù)中心冷卻領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。

B.儲(chǔ)能溫控領(lǐng)域

截至 2023 年底，全國已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá) 3139 萬千瓦/6687 萬千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長 2.1 小時(shí)。

2023 年新增裝機(jī)規(guī)模約 2260 萬千瓦/4870 萬千瓦時(shí)，較 2022 年底增長超過 260%，近 10 倍于“十三五”末裝機(jī)規(guī)模。從投資規(guī)模來看，“十四五”以來，新增新型儲(chǔ)能裝機(jī)直接推動(dòng)經(jīng)濟(jì)投資超 1,000 億元，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)一步拓展，成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新動(dòng)能”。其中，作為行業(yè)“安全守門員”的儲(chǔ)能溫控產(chǎn)業(yè)，在政策降本增效要求驅(qū)動(dòng)下，儲(chǔ)能溫控全市場價(jià)值量有望持續(xù)提升。

2022 年儲(chǔ)能溫控行業(yè)的市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 46.6 億元人民幣，包括出口在內(nèi)，與前一年相比實(shí)現(xiàn)了 88.7%的顯著增長，同時(shí)預(yù)測 2023 年中國的儲(chǔ)能溫控市場規(guī)模有望達(dá)到 74.8 億元人民幣，到 2024 年預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提升至 109.8 億元人民幣，顯示出該行業(yè)未來具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場空間。

報(bào)告指出，風(fēng)冷系統(tǒng)在儲(chǔ)能溫控市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，市場份額為 55%。這主要是因?yàn)楝F(xiàn)行儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)溫控效率的需求并不高，風(fēng)冷技術(shù)已能滿足這些需求。同時(shí)，鑒于儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)成本的高敏感性，風(fēng)冷系統(tǒng)因較低的初始投資成本而更受歡迎。相比之下，液冷系統(tǒng)因技術(shù)要求嚴(yán)格、系統(tǒng)復(fù)雜，面臨更高的市場準(zhǔn)入門檻，市場份額大約為 45%。

在儲(chǔ)能市場的發(fā)展之下，儲(chǔ)能溫控市場也被愈來愈多溫控設(shè)備商看中，由于溫控的底層技術(shù)的同源性，原始賽道為數(shù)據(jù)中心溫控、工業(yè)溫控、汽車熱管理的企業(yè)紛紛入圍儲(chǔ)能溫控市場。隨著儲(chǔ)能市場的快速發(fā)展，對(duì)高效、可靠的溫控解決方案的需求將不斷增加，氟泵系統(tǒng)的高絕緣性和低泄露風(fēng)險(xiǎn)將使其在儲(chǔ)能溫控領(lǐng)域具有更高的安全性，滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)安全性的嚴(yán)格要求，為氟泵等精密溫控產(chǎn)品提供更大的市場空間，有望在未來幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速增長，為儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效、可靠運(yùn)行提供有力支持。

C.其他領(lǐng)域

在當(dāng)前為數(shù)不多的制冷劑泵（氟泵）生產(chǎn)廠商中，針對(duì) 0.3m3/h 的小型制冷劑泵正在開發(fā)，在廣泛單循環(huán)制冷量不超過 15kW 的高熱密度應(yīng)用場景都可以使用該類產(chǎn)品。這類應(yīng)用場景包括但不限于 5G 通信基站、超級(jí)充電樁、大功率激光發(fā)生器以及中小型冷庫等。由于這些小型制冷劑泵的高效能和適用性，它們?cè)谶@些高熱密度環(huán)境中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的需求增長，預(yù)計(jì)這些精密溫控產(chǎn)品將在未來拓展到更多領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用和進(jìn)一步的發(fā)展。這不僅能夠提升現(xiàn)有應(yīng)用的性能和可靠性，還有可能開辟新的市場和應(yīng)用領(lǐng)域，為制冷劑泵的生產(chǎn)廠商帶來新的增長機(jī)會(huì)。

此外，隨著全球?qū)τ谀茉葱屎铜h(huán)境影響的關(guān)注日益增加，這些小型、高效且環(huán)保的制冷劑泵可能會(huì)成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。它們?cè)谔峁┚_溫控的同時(shí)，也有助于降低能耗和減少對(duì)環(huán)境的影響，這對(duì)于推動(dòng)綠色能源和環(huán)保技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。小型制冷劑泵的開發(fā)和應(yīng)用前景廣闊，它們?cè)谔囟I(lǐng)域的應(yīng)用將不斷深化，同時(shí)也有望在新的應(yīng)用場景中展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值和潛力。

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