数据中心暖通空调（HVAC）市场 尺寸和份额 2026-2035

数据中心暖通空调（HVAC）市场规模

2025年，数据中心暖通空调（HVAC）市场规模为 137亿美元，预计将从2026年的 156亿美元增长至2035年的 360亿美元，年均复合增长率（CAGR）为 9.8%。该市场的扩张与其说是由传统设施冷却设备的更换周期塑造，不如说是由面向人工智能计算所需的热设计改造推动。2024年，数据中心耗电量约为 415 TWh；在增长 17% 后，2025年耗电量升至估计约 485 TWh。因此，冷却已成为运营约束，而非边缘性的公用事业支出；美国国会研究服务处估计，冷却可能约占数据中心能耗的 38%～40%。 ^{[1]International Energy Agency, Energy and AI: Energy Demand from AI, iea.org}

传统计算与加速计算的热负荷差异是设备选型的核心因素。在 Uptime Institute 2024年的调查中，传统数据中心机架的平均功率为 8.4 kW；而 NVIDIA 的 DGX H100 参考设计支持 10～40+ kW 的机架配置。NVIDIA 的 GB200 NVL72 平台进一步提高了设计功率点，每个机架的功率约为 120 kW，并采用旨在应对这一密度的液冷架构。这一转变不仅增加了对液冷硬件的需求，也提高了对冷水机组、冷却分配单元、控制系统、散热设备以及专业安装和维护服务的需求。 ^{[2]Uptime Institute, Global Data Center Survey 2024, datacenter.uptimeinstitute.com}

能源性能和制冷剂要求也日益影响 HVAC 设计。ASHRAE TC 9.9 为数据处理环境确定了 18～27°C 的建议温度范围。与此同时，随着《基加利修正案》推动发达国家到2036年减少 85% 的 HFC 使用量，制冷剂策略正在转变。R-134a 的全球变暖潜能值为 1,430，而 HFO-1234yf 和 HFO-1234ze 的该值为 1。能够结合低全球变暖潜能值制冷剂、节水型散热和数字控制的冷却供应商，更有望满足大型设施在能源、合规和正常运行时间方面相互交织的要求。

能源性能将决定哪些冷却架构能够在各地区实现规模化部署。2024年，行业平均电能使用效率（PUE）为 1.56，仅较2020年的 1.59 略有改善，这表明随着密度提高，基础设施约束可能抵消 IT 效率提升带来的收益。拥有涵盖散热、流体管理、控制系统和服务能力的设备组合的供应商，比仅销售单一冷却设备的供应商能够获取更多价值，因为客户必须在可用性、能耗、制冷剂使用以及混合冷却环境的运营复杂性之间实现平衡。

主要驱动因素

人工智能基础设施的发展正在提升冷却投资的规模和技术要求。截至 2024 年底，全球已有超过 1,136 座超大规模数据中心投入运营，其总容量大约每四年翻一番。2025 年，五家主要科技公司在数据中心基础设施上的支出超过 4,000 亿美元，反映出支撑人工智能和云计算容量所需的投资规模。对于暖通空调（HVAC）供应商而言，这种支出环境有利于采用可通过标准化模块重复部署、适配加速计算平台并能够覆盖多个建设阶段的设备。

液冷技术正在扩展，原因在于在适当的系统架构下，水单位体积的吸热能力约为空气的 3,000 倍，从而能够实现超过 100 kW 的机架级散热。这并不意味着空气冷却将被普遍替代。直接芯片冷却、后门式换热器和浸没式冷却系统需要流体分配、泄漏管理措施、专业服务能力，以及与设施水回路的集成。因此，商业机遇不仅涵盖冷却硬件，还延伸至设计工程、调试、控制、监测和全生命周期支持。

能源管理是第二个需求驱动因素。在适宜的气候条件下，空气侧节能器及其他自然冷却策略能够显著减少压缩机的使用；AIRSYS 在蒙大拿州海伦娜的一项部署显示，暖通空调能耗降低了 60%。这项收益仍取决于气候条件：凉爽温带地区每年可实现数千小时的自然冷却运行，而炎热地区的使用时间则更多局限于特定季节。这种差异使气候适配型工程设计和混合架构相比标准化的全球设备规格发挥更重要的作用。

监管要求也正在推动暖通空调性能从内部运营问题转变为需要报告的合规指标。《欧盟能源效率指令》要求已安装信息技术功率需求至少为 500 kW 的数据中心报告能源绩效信息，而《欧盟授权法规（EU）2024/1364》则建立了覆盖整个欧盟的可持续性评级体系。在美国，Energy Star 按 1～100 分制提供数据中心能源绩效评分。这些框架提升了对控制系统、计量设备和集成式热管理系统的需求，使其能够生成有据可查的运营数据，而不仅是提供名义效率声明。

主要制约因素

高密度冷却部署面临集成和执行风险。设施可能采购高容量冷却分配单元或直接芯片冷却系统，但在水回路设计、热量排放、冗余配置、监测或现场服务能力方面仍可能受到限制。Uptime Institute 的 2025 年调查显示，冷却故障与约 13%～19% 的重大数据中心中断有关。因此，设计或调试错误的成本不仅体现在设备更换上，还会延伸至可用性风险，导致运营商在大规模采用未经验证的架构时保持谨慎。

水资源可用性对蒸发式冷却和高耗水冷却设计构成实质性制约。尽管在有利条件下，蒸发式方案可以降低电力消耗，但其可能需要大量水资源；在水资源紧张、水价较高、许可审批严格或公众审查力度较大的地区，这类方案的商业应用难度也会增加。这种矛盾推动了混合系统、闭环设计以及能够适应更广泛环境条件的设备的发展，但这些方案可能会提高资本成本和控制复杂性。

供应链也正变得更加专业化。面向 AI 的冷却系统依赖符合资质要求的换热器、泵、阀门、歧管、制冷剂、控制系统以及熟悉液体回路调试的技术人员。设备供应商必须使产能与客户的建设进度保持一致，同时在交付后持续提供服务支持。因此，市场增长可能受到部署准备情况的制约，而不仅仅取决于对热管理设备的需求。

能源和水资源约束将带来差异化的区域需求，而不会形成单一的全球技术路径。气候凉爽地区可以利用自然冷却来减少压缩机运行，而炎热或水资源受限地区可能优先采用机械式、混合式或液体回路设计，其资本成本和运营特征各不相同。欧洲的监管报告要求进一步推动采购标准向可量化的设施性能倾斜。因此，供应商需要证明其设备在当地气候、水资源和合规条件下的运行效果，而不能仅依赖通用的冷却容量规格。

数据中心暖通空调（HVAC）市场细分分析

按产品与服务类型

2025 年，解决方案收入为 104.9 亿美元，占市场收入的 76.4%；预计到 2035 年将达到 254.7 亿美元，年均复合增长率（CAGR）为 8.9%。该细分市场包括实体冷却基础设施、封闭通道、监控、自动化、液冷集成以及能源优化设备。其规模反映出新建数据中心和改造项目具有资本密集型特征，尤其是在人工智能负载要求升级热管理系统多个层级的情况下。

2025 年，服务收入为 32.4 亿美元；预计到 2035 年将以 12.1% 的年均复合增长率增长至 104.9 亿美元。更快的增长速度与调试和维护空气冷却与液冷混合环境所带来的运营负担相一致。能够支持设计、部署、水回路管理、预测性维护和性能优化的服务提供商，有望从中受益，因为设施运营商正寻求降低冷却相关停机的风险。

按冷却技术

2025年，风冷仍是最大的技术类别，市场收入为 68.2亿美元，占市场收入的 49.7%。预计到2035年，该类别规模将达到 163亿美元。由于传统企业环境、低密度机房以及配套基础设施仍需要空气处理机组、机房空调系统、气流封闭和节能运行，风冷对现有装机基础仍具有重要意义。

2025年，液冷规模为 54.9亿美元，占比 40.0%；预计该细分市场将以 11.2%的年均复合增长率（CAGR）扩张，到2035年达到 164.2亿美元。随着加速计算硬件的应用，市场需要在不过度增加气流输送和风机能耗的情况下，排出集中的热量，这推动了该细分市场的增长。2025年，蒸发冷却规模为 8.83亿美元；在气候和水资源条件有利的地区，该技术仍发挥着重要作用。与此同时，随着运营商寻求适应不断变化的环境条件和 IT 负载特征的灵活运行方式，预计混合冷却将以 10.7%的年均复合增长率增长。

按设备层级

2025年，冷水机组规模为 36.5亿美元，预计到2035年将达到 102.2亿美元，主要受集中式散热需求和大容量设施需求的支持。2025年，空气处理机组创造了 31.1亿美元的收入，空调系统规模则为 23.9亿美元。即使液冷用于处理密度最高的机架，这些设备类别仍是设施级气流组织和环境控制不可或缺的组成部分。

液冷系统预计将实现设备层面最高的年均复合增长率，达到 12.9%；其规模将从2025年的 18.1亿美元增至2035年的 63.3亿美元。控制系统预计将以 9.9%的年均复合增长率扩张。随着运营商管理冷却顺序、自然冷却可用性、故障检测以及 IT 系统与设施系统之间的互操作性，控制系统的重要性日益提升。冷却塔、经济器及其他设备则根据气候、水资源可用性、场地布局和冗余要求发挥不同作用。

按冷却技术

2025年，房间级冷却规模为 87.5亿美元，占收入的 63.8%；预计到2035年将达到 211.3亿美元。由于能够服务广泛的既有装机基础并支持中低密度环境，房间级冷却仍是主流方案。与局部冷却技术相比，其 8.9%的年均复合增长率较低，反映出随着机架密度提升，在大型机房内输送不断增加的空气量存在局限。

预计行级冷却的规模将从2025年的 30.6亿美元增至2035年的 84.3亿美元；机架级冷却预计将以 12.4%的年均复合增长率扩张，规模将从 19.1亿美元增至 63.9亿美元。局部化冷却能够缩短气流路径，或将热量排出位置移至更接近热源的地方。随着 AI 工作负载将热量集中在更少的机架内，这一特性变得更具价值。该转变正在改变数据中心的设计实践，包括地板布局、管道策略、监控方式和维护通道。

按数据中心类型

超大规模数据中心2025年创造了 52.6亿美元的收入，占市场的 38.3%；但随着其庞大的既有装机基础逐渐成熟，预计其年均复合增长率相对较低，为 8.2%。企业级设施的规模为 39.5亿美元，预计将以 10.1%的年均复合增长率增长，原因在于各组织正在为混合 IT 环境和更高密度的工作负载升级基础设施。

托管型数据中心在 2025 年的市场规模为 29 亿美元。其制冷投资受到以下需求的影响：在共享设施内满足客户在密度、冗余和可持续性方面的不同要求。边缘设施的市场规模为 16.2 亿美元，虽属于最小类别，但预计将以 13.8% 的年均复合增长率（CAGR）增长。其分布式布局更适合采用紧凑型、模块化且可远程监控的热管理系统，以便在现场技术人员配置有限的情况下保持可靠运行。

按最终用途

信息技术和电信领域引领最终用途需求，2025 年市场规模为 39 亿美元，其次是 BFSI，市场规模为 29.3 亿美元。金融服务设施需要具备高韧性的基础设施和受控的运行条件，以支持交易密集型系统，预计年均复合增长率为 11.3%。政府和国防领域的需求则受到可用性、安全性和任务关键型连续运行要求的影响。

预计医疗保健以及零售和电子商务领域将录得最高增速，分别为 14.8% 和 15.6%。医疗保健领域的扩张反映出数字化临床系统和数据密集型工作负载不断增加；零售和电子商务领域的需求则与数字交易、履约系统和面向客户的应用有关。制造业、能源和公用事业、研究机构以及其他最终用户将继续需要根据设施密度、场地条件和正常运行时间要求定制的制冷设计，而不是采用标准化的企业级配置。

在大部分预测期内，市场仍将保持混合化格局。基于机房和基于空气的系统仍占据最大的收入规模，因为现有设施和混合密度环境仍然需要这些系统；与此同时，液冷系统则围绕 AI 机架和其他高热负荷进行扩展。能够支持这一转型、又不会迫使客户采用单一制冷架构的供应商，将在改造项目、托管型设施和分布式边缘部署中占据优势。

数据中心暖通空调（HVAC）市场区域分析

北美

北美引领市场，2025 年市场规模为 56.9 亿美元，占全球收入的 41.5%，预计到 2035 年将达到 154.1 亿美元，年均复合增长率为 10.1%。美国在 2025 年的市场规模为 47 亿美元，预计将以 10.7% 的年均复合增长率扩张。北弗吉尼亚州仍是重要需求中心，2025 年数据中心总容量超过 4,900 MW。该地区超大规模数据中心和托管型数据中心容量高度集中，持续带动大型冷水机组、液冷系统、控制设备和服务网络的需求；与此同时，电力供应能力和地方许可审批可能影响项目进度。 ^{[3]CBRE, Northern Virginia Data Center Market, cbre.com}

欧洲

欧洲在 2025 年创造了 35.2 亿美元的收入，预计到 2035 年将达到 87.7 亿美元。德国市场规模为 11.5 亿美元，预计年均复合增长率（CAGR）为 10.2%，主要受大型云计算、托管和企业工作负载的支持。法兰克福、伦敦、阿姆斯特丹、巴黎和都柏林仍是欧洲成熟的数据中心枢纽。该地区的冷却市场受到相对严格的能源报告要求、脱碳目标以及有利于自然冷却的气候条件影响。北欧领先的超大规模数据中心设施已实现 1.1～1.2 的电能使用效率（PUE），体现了凉爽环境条件和高效基础设施设计的价值。 ^{[4]Cushman & Wakefield, Global Data Center Market sees Substantial Growth Despite Macro Challenges, cushmanwakefield.com}

亚太地区

预计亚太地区将录得最高的区域年均复合增长率，为 11.8%，市场规模将从 2025 年的 27.7 亿美元增至 2035 年的 87.5 亿美元。中国在 2025 年的市场规模为 16.3 亿美元，预计年均复合增长率为 12.3%，该数据基于专有估算。印度、日本、韩国、澳大利亚和新西兰、越南及印度尼西亚的增长，受到云计算扩张、本地数据要求、数字服务需求以及新托管设施开发的共同推动。在印度，《数字个人数据保护法》、印度储备银行对数据本地化的要求以及云治理方面的发展，正推动市场预计到 2027 年新增 1,200～2,000 MW 数据中心容量的需求。该地区涵盖热带、干旱、温带和高密度城市等多种环境，因此相比单一区域市场，需要更加多样化的冷却设计。

拉丁美洲

拉丁美洲在 2025 年的市场规模为 9.94 亿美元，预计到 2035 年将达到 19.1 亿美元。巴西市场规模为 3.63 亿美元，受其作为该地区最大数据中心市场的地位支撑；与此同时，墨西哥和阿根廷通过云计算扩张、数字化和区域连接能力提升带来新增需求。市场增长仍取决于电力可靠性、建设条件、本地服务覆盖范围，以及在较温暖气候下管理冷却性能的能力。

中东和非洲（MEA）

中东和非洲地区在 2025 年创造了 7.6 亿美元的收入，预计到 2035 年将达到 11.2 亿美元。阿联酋在 2025 年的市场规模为 2.5 亿美元。沙特阿拉伯、阿联酋和南非的数据中心开发，推动了针对高环境温度设计的机械式和混合式冷却配置的需求。用水量、能源成本和基础设施可用性都会对技术选择产生重大影响，从而限制了直接复制针对欧洲或北美温带地区优化的冷却设计。

欧洲和亚太地区将分别受益于不同形式的热管理专业化。欧洲运营商面临更严格的报告和可持续发展要求，这提升了计量效率、自然冷却和制冷剂转换策略的价值。亚太地区较高的增长率由更多国家和多样化气候条件共同推动，要求供应商根据高湿、高温、高密度及水资源受限的运行环境调整设备和控制系统。因此，区域市场的成功将取决于本地化工程和服务能力，而不仅仅是全球产品供应能力。

数据中心暖通空调市场份额与竞争格局

Vertiv 在 2025 年的市场份额估计为 18.1%，其次是 Schneider Electric，占 16.3%；Johnson Controls，占 10.4%；Trane Technologies，占 8.9%；Carrier Global，占 4.9%。这五大供应商合计占市场收入的 58.6%。凭借规模优势，这些企业在装机基础客户关系、全球服务运营、产品覆盖范围以及支持多地点客户采购方面具备优势。

竞争日益围绕将热管理系统与电力基础设施、数字控制系统及高密度计算平台整合的能力展开。Vertiv、Schneider Electric、Johnson Controls、Trane Technologies、Carrier Global、Daikin Industries、STULZ、Danfoss、Alfa Laval、Modine 和 Hitachi 在冷却技术栈的不同环节展开竞争。它们的业务战略涵盖精密空气冷却和冷水机组、液冷分配、压缩技术、热排放、控制系统及数字服务等领域。

包括 Climaveneta、Envicool、Huawei Digital Power、KyotoCooling 和 Mitsubishi Electric 在内的区域性及专业化供应商，可以在本地制造、针对特定气候的设计或区域项目关系较为重要的市场中展开竞争。Asetek、CoolIT Systems、Green Revolution Cooling 和 Iceotope Technologies 等新兴液冷与浸没式冷却企业，则在直接芯片冷却和浸没式架构方面提供专业技术。Ecolab 收购 CoolIT Systems 表明，竞争也正在延伸至流体管理和冷却即服务模式。在这些模式下，冷却性能、水化学和全生命周期支持将整合为一体化商业服务。 ^{[5]Ecolab, Ecolab to Acquire CoolIT Systems, investor.ecolab.com}

近期行业发展

• 2025 年 6 月，Schneider Electric 推出了 EcoStruxure Pod 数据中心液冷解决方案，以及与 NVIDIA 共同开发的 EcoStruxure Rack Solutions。继收购 Motivair 后，Schneider 被指定为 NVIDIA 的官方冷却分配单元供应商，可为机架密度最高达 227 kW 的部署提供支持。
• 2025 年 2 月，Carrier 推出 QuantumLeap 热管理套件。该套件通过与 Nlyte 数据中心基础设施管理系统集成的 Abound 数字平台，涵盖精密冷却、冷水机组和预测性维护。
• 2025 年 8 月，Daikin 收购 DDC Solutions。DDC Solutions 是一家超高密度冷却机柜开发商，其产品支持最高 100 kW 的风冷配置以及功率超过 1 MW 的液冷芯片系统。
• 2025 年 11 月，Daikin Applied 收购 Chilldyne，将负压直接芯片冷却技术纳入其人工智能数据中心冷却产品组合。
• Danfoss 与 Google 建立战略合作伙伴关系，在 Google 数据中心部署采用磁悬浮轴承的 Turbocor 离心式压缩机。双方合作还包括能效提升和区域供热热回收应用。
• 2026 年，Ecolab 同意以约 47.5 亿美元收购 CoolIT Systems，将直接芯片冷却技术与水化学及流体管理能力相结合，为人工智能数据中心提供支持。