算力基础设施建设提速 铝消费乘“数”而上

　　近日，特朗普政府在废止拜登政府“人工智能扩散出口管制框架”规则的同时，另行发布了三个关于境外AI芯片出口管制监管合规指引，简化规则的同时进一步强化力度，保持了对中国AI发展的高压措施。据最新报道，OpenAI正计划与阿联酋首都阿布扎比的科技公司G42展开一项规模空前的合作计划，在沙漠中建设一个耗电达5千兆瓦的10平方英里数据中心园区。这一规模若实现，将成为全球最大AI基础设施之一。

　　阿拉丁（ALD）认为，我国的核心应对方向仍然是强化自主可控和国产算力，打造中国AI供应链和技术体系。近年来，我国算力基础设施建设也在持续提速。算力资源是发展新质生产力的重要引擎，也是引领未来产业变革的关键动力。自2013年下半年以来，中国电信、中国移动、中国联通三大通信运营商相继在贵州筹建数据中心。

　　那什么是数据中心？数据中心是为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，对数据进行集中存储、计算和交换，是云计算底层最核心的基础设施，它包括服务器、存储设备、交换机、路由器、防火墙等设施。

表1 数据中心类型

内容来源：阿拉丁（ALD）

　　数据中心包含以服务器为代表的算力设备以及为了保障IT设备正常运行的基础支撑设施。

图1 数据中心构成

内容来源：阿拉丁（ALD）

　　哪些设施需要铝基材料呢？

　　①服务器机柜：数据中心的核心基础设施之一，其设计直接影响能效、散热、部署密度和运维效率。随着高密度计算、液冷技术和模块化架构的普及，服务器机柜正从传统“存放容器”向“智能集成平台”演进。服务器机柜是指机器设备外部的防护罩和柜体。目前铝合金机箱机柜是比较流行的材质。侧板常为铝镁合金5052铝板，中等强度，防锈耐腐蚀效果强，属于不可强化热处理合金，它的折弯性能好，大部分五金加工企业采用5052-H32状态，材料成形性好，适合于机箱机柜折弯、冲压等钣金加工。立柱常以5系、6系、7系铝合金为主。

　　②冷却系统：采用风冷/水冷空调机组、液冷设备，实现机柜级精准温控，能耗效率PUE可优化至1.2以下。风冷主要结构件为蒸发器和冷凝器，物态形式主要是铝箔，还有部分扇片会使用铝基材料。液冷主要结构件为冷水板、微通道等。

　　③电力供应：包含UPS不间断电源、发电机、配电柜及电池储能系统，确保99.99%以上供电稳定性。但通过查询过往数据中心采购信息，主要以配电柜外壳、母线槽以及电缆为主，其中母线槽使用铝基材料，电缆还是以铜为主，配电柜外壳一般使用钢铝混合结构。

　　④布线与连接：部分光模块外壳会使用6061的合金，厚度1.5mm，抗压强度≥120MPa以及连接器外壳。

　　⑤建筑结构及支撑件：主要是幕墙板和铝扣板的吊顶以及复合型材——铝镁合金蜂窝板（轻量化隔墙）。

　　随着AI、云计算、大数据以及区块链等技术的快速发展，数据中心的算力需求持续旺盛，服务器芯片功率大幅增加。这导致传统的风冷散热技术已经难以满足高热密度散热的需求，散热压力和节能挑战日益凸显。因此，采用效率更高的液冷散热技术成为解决散热问题的主流发展方向。在数据中心产业高速发展的同时，其能源消耗量大的特性也引发了对绿色低碳发展的关注。因此，建设绿色低碳的数据中心已成为必然趋势。在此背景下，液冷技术正在不断提升其在数据中心热管理领域的渗透率。

　　2025年2月，海南陵水在海下35米建设了一座长18米、直径3.6米，可装载超400台高性能服务器的新数据舱，一秒可完成普通电脑一年的计算量。它与全球首个商用海底数据中心一起，构建成海南海底智算中心集群。目前，拥有的计算能力相当于约3万台高端游戏电脑同时运算，一秒可完成普通电脑一年的计算量；无独有偶，腾讯依托贵州喀斯特地貌，将数据中心建于山体洞库内，利用山体抗爆、岩层隔热特性提升防护等级，同时通过自然恒温环境降低能耗，洞内建筑面积约3万平方米，可容纳5万台服务器，是国内首个高隐蔽、高安全、高能效的灾备数据中心。

　　根据中国信息通信研究院数据显示，‌2024年我国数据中心的平均电能利用效率（PUE）为1.48‌。PUE是专门衡量数据中心电力使用效率的指标，它是数据中心总耗电量与信息设备耗电量的比值。根据这个数据我们可以得出，我国的数据中心，每花1度电用来运行服务器这样的IT设备就要再花费接近0.48度电在散热上。‌2024年全国数据中心的总用电量为2500亿度‌。相当于北京和上海两地的年耗电量之和。说明有810度电（2022年为924.6）用在了散热上，四舍五入相当于一个三峡水电站全年的发电量。

　　国内的超大型数据中心多选择建在贵州和内蒙，也就是常说的“南贵北乌”（贵安和乌兰察布），主要原因是既省电又绿色环保。其中，贵安新区是全国一体化算力网络的重要枢纽节点之一。据阿拉丁（ALD）调研了解，贵安新区电子信息产业园的中国电信云计算贵州信息园，该期工程规划建设4500架机架，已于今年二季度起陆续交付投产。中国电信云计算贵州信息园是贵安新区第一家启动建设、第一家运营投产的数据中心。

　　自建成投用以来，该信息园算力增长300%，成为南方规模最大、数据交互最活跃的国家级算力节点；机架规模增长12倍达1.4万架，服务器数量激增700倍至12万台，出省带宽扩容180倍至18T，成为集通算、智算、超算于一体的超大型绿色数据中心。已投运的大数据中心综合检测结果显示，贵安新区数据中心的PUE（电能利用效率）低至1.2，按照100万台服务器测算，每年可节省电量10.1亿千瓦时，相当于减少碳排放81万吨。

　　截至目前，贵安新区已集聚了25个大型及以上数据（算力）中心，规划标准机架超过140万架，算力规模突破76EFLOPS，其中智算占比超98%，智算国产化率约90%，成为全国国产化智算能力最强的地区之一。

　　2024年7月由国家发展改革委等部门印发《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》，目标到2025年底新建及改扩建大型和超大型数据中心电能利用效率降至1.25以内，国家枢纽节点数据中心项目电能利用效率不得高于1.2。随着数据中心对散热性能需求的日益增长，以及液冷技术的持续革新与突破，冷板式液冷服务器在数据中心散热领域的应用前景愈发广阔。这些目标其实都是在推动数据中心的绿色低碳发展，支持“十四五”能耗强度降低的目标，并助力碳达峰、碳中和目标的实现‌。通过对比钢材和铝基材料，我们会发现，不管是在碳排放还是能源效率、还有土地利用率及生命周期管理上，铝基材料都更胜一筹。

表2 不同材质冷却系统效率对比

内容来源：阿拉丁（ALD）

　　阿拉丁（ALD）预测2025-2028F中国在用数据中心机架数按照复合年均23.7%增长，2028年新增机架约450万架。

图2 2025-2028F中国数据中心机架数（万架）

数据来源：阿拉丁（ALD）

　　根据超大型数据中心的市场占比约为40%‌，大型数据中心的市场占比约为35%‌，中小型数据中心的市场占比约为25%进行估算，预计到2028年中国数据中心用铝量约为21.79万吨。