高盛：—高温、高湿与节水需求如何重塑数据中心冷却、电力消耗及相关投资标的

摘要

报告指出，随着AI算力密度提升及对节水和省电的需求增加，数据中心冷却技术正在向特定地点优化转型。 高盛分析显示，到2035年，全球和美国约有56%和55%的新增数据中心容量将建在面临高温、高湿或水资源受限的地区。 在这些地区采用减少进水的散热技术，会使耗电量增加约25%至45%。 环境限制可能推动全球数据中心平均电力使用效率（PUE）上升5个百分点至约1.4，这将使2035年美国数据中心电力需求增加60-70 TWh。 白区冷却中，液冷随着机架密度上升成为必需，高盛TMT团队预测到2027年AI训练服务器液冷渗透率将达40%。 在灰区排热中，水耗与电耗存在权衡，例如蒸发系统PUE约1.3-1.5但耗水大，而风冷系统虽不耗水但PUE高达1.6-1.8。 液冷的普及还能将废热温度提升至45°C-60°C以上，预计到2030年可释放约260 TWh的高品位废热潜力。 报告看好数据中心冷却和电力供应链上的41只买入评级股票，涵盖液冷组件、节水创新、废热回收及电力基础设施等领域。

主要观点

• 到2035年，全球和美国约56%和55%的新增数据中心产能将面临高温、高湿或干旱等环境挑战。

• 在环境受限地区采用减少进水的冷却技术，会导致数据中心耗电量增加25%-45%。

• 环境制约因素可能使全球数据中心平均PUE增加5个百分点至约1.4，并在2035年前为美国数据中心增加60-70 TWh的电力需求。

• 随着机架密度增加，液冷成为必需。预计到2027年AI训练服务器中直连芯片液冷渗透率将达40%。

• 灰区散热存在水电权衡：蒸发系统PUE约1.3-1.5但耗水大（1.5-2.5 L/kWh），风冷系统WUE近零但PUE高达1.6-1.8。

• 水资源正成为数据中心扩张的关键瓶颈，凤凰城数据中心冷却用水预计将激增约870%（从3.85亿加仑增至超37亿加仑）。

• 超大规模云厂商正积极提升水资源利用率，Meta和AWS目标在2030年实现水资源正向，Google计划在2030年前回补约200亿加仑水。

• 液冷技术大幅提升废热质量（出口温度达45°C-60°C），预计到2030年全球可释放约260 TWh的高品位废热潜力。

• 报告在数据中心冷却和电力供应链中重点突出了41只全球买入评级的股票，涵盖五大领域。

论述逻辑

• AI算力密度增加 -> 数据中心机架功耗提升至50kW以上 -> 传统风冷达到物理极限 -> 需采用直连芯片或浸没式液冷

• 数据中心大量建于高温、高湿或水资源受限地区 -> 蒸发冷却效率下降或受限 -> 被迫采用风冷或机械制冷辅助 -> 电力消耗增加导致整体PUE上升

• 冷却技术的变化推高了总电力需求 -> 为美国增加60-70 TWh电力需求 -> 带动发电、输配电及相关电力基础设施供应链的投资顺风

关键展望

• 预计到2035年，全球将有约43%（约58 GW）的新增数据中心容量采用直连芯片或浸没式液冷技术。

• 预计到2030年，亚太地区每1 GW算力容量将比位于美国的数据中心多消耗约240 GWh的电力。但中国严格的PUE限制（<1.25）可能会适度抑制该地区的PUE升幅。

推荐标的

• 报告明确覆盖了41家数据中心冷却和电力供应链的买入评级股票。涉及白区环境冷却及先进液冷方案的主要包括 Vertiv Holdings、nVent Electric、Schneider Electric 等。

• 在水效率创新、回收和海水淡化领域，推荐买入评级的公司包括 Xylem、Veralto、Organo 等。

• 电力和基础设施供应链受益标的主要包括 Sempra 和 Xcel Energy，被评为买入评级。

• 重点超大规模云厂商及科技标的：Alphabet (Buy, $361.92), Amazon (Buy, $243.62), Meta (Buy, $603.12), Microsoft (Buy, $383.34) 均被给予买入评级。