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《研究表明，2025年AI数据中心液冷市场占比将突破30%》

  • 来源专题：新一代信息技术
  • 编译者： 张嘉璐
  • 发布时间：2025-09-01

  •   根据TrendForce的研究显示，2025年NVIDIA将推出一体化机架服务器GB200 NVL72，这将加速AI数据中心的升级，推动液冷技术从早期试点项目迈向大规模部署。因此，AI数据中心中液冷的渗透率预计将从2024年的14%飙升至2025年的33%，并在未来几年持续增长。

      TrendForce指出，AI服务器中GPU和ASIC芯片的功耗急剧上升。例如，NVIDIA的GB200/GB200 NVL72系统的每机架热设计功耗（TDP）达到130-140 kW，远超传统风冷系统的散热极限，这促使行业提前采用气液双通道（L2A）冷却技术。

      受限于现有数据中心基础设施和水循环系统，L2A将在短期内作为主流的过渡解决方案。然而，随着下一代数据中心从2025年开始投入使用，以及AI芯片功耗和系统密度的持续上升，预计从2027年起，效率更高、稳定性更强的液对液（L2L）冷却技术将迅速普及。研究认为，长期来看L2L将逐步取代L2A，成为AI设施中的主导冷却方案。

      北美四大云服务提供商（CSP）正在加大对AI基础设施的投资，并在北美、欧洲和亚洲扩建新的数据中心。这些CSP还正在建设支持液冷架构的数据中心设施。谷歌和AWS已在荷兰、德国和爱尔兰推出配备液冷管道的模块化数据中心，而微软正在美国中西部和亚洲进行试点部署，并计划从2025年开始将液冷作为标准架构。

      TrendForce表示，液冷技术的兴起推动了对冷却模块、热交换系统及相关组件的需求。作为直接接触热交换的核心部件，冷板主要由酷冷至尊、AVC、BOYD和Auras供应。其中三家企业（除BOYD外）已在东南亚扩大液冷产能，以满足美国CSP客户的强劲需求。

      冷却液分配单元（CDU）作为负责热量传递和冷却液流动的核心模块，主要分为侧挂式和行内式两种设计。目前市场以台达主导的侧挂式CDU为主，而主要由Vertiv和BOYD提供的行内式CDU具有更强的冷却性能，更适合高密度AI机架部署。

  • 原文来源：https://www.newelectronics.co.uk/content/news/research-suggests-liquid-cooling-in-ai-data-centre-to-top-a-30-market-share-in-2025
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  • 《2031年N型光伏市场份额将突破50%》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2021-12-03
    • 当前，市场上的太阳电池大多以P型单晶硅电池为主，其制备工艺相对简单、成本较低，再加上单晶PERC技术和选择性发射极技术的引入，使得P型单晶电池组件效率得到大幅提升，目前量产效率已突破23%。但由于P型单晶硅PERC电池理论转换效率极限为24.5%，导致P型PERC单晶电池效率很难再有大幅度的提升，并且未能彻底解决以P型硅片为基底的电池所产生的光衰现象，这些因素使得P型硅电池很难有进一步的发展。与P型硅相比，N型硅少子寿命更长，对Fe等金属有更高的容忍度，以N型硅为基底的电池片理论转换效率更高，且不会发生由于B-O复合体导致的LID(Light Induced Degradation)光致诱导衰减现象，可以进一步降低光伏发电的制造成本及系统成本，这使其成为高效晶体硅太阳电池的必选材料。 据德国知名太阳能研究所(ISFH)在2019年的报告分析，以Topcon(Poly passivated)和HIT为代表的N型电池理论极限效率远高于P型PERC电池，随着时间的推移和技术的逐渐成熟，N型电池有望实现更高的量产电池效率，N型电池的效率会逐步和P型电池拉开差异。   图1 不同技术路线的硅基电池理论极限效率(ISFH，2019) 随着N型电池效率相对于P型电池的优势不断扩大，可以预见的是，N型电池技术的市场份额会逐步扩大，如下图所示，预计到2031年，N型电池技术的市场份额会突破50%，预计会产生超过150GW的市场需求，相较于目前水平会有10倍以上的提升，未来一段时间会是N型单晶硅技术相关配套产业的投资热潮。 图2 2020-2030年不同电池技术市场占比变化趋势 在众多的N型电池技术中，N型Poly passivated(隧穿氧化层钝化接触)是其中最被看好的一种，这是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池。2013年德国Fraunhofer 研究所的Frank Feldmann博士在28th EU-PVSEC首次提出隧穿氧化层钝化接触电池概念，该电池的结构如下： 图3 N型Poly passivated电池结构 N型Poly passivated电池以N型硅片为基板，使用一层超薄的氧化层来钝化电池的背面，其中背面氧化层厚度1~2 nm，随后在氧化层之上沉积50~200 nm非晶硅并掺磷，之后经过退火重结晶加强钝化效果。最终会形成一层超薄的隧穿氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层，同时阻挡少子空穴避免复合，进而实现电子在多晶硅层的横向传输并被金属收集，极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压、短路电流和填充因子。 图4 Poly passivated电池的载流子输运机制 市场上另外一种主流N型技术HIT也采用了背钝化技术，但使用了非晶硅膜层，电池制造工艺中需要制备多层非晶硅膜层，制备工艺比较复杂，导致HIT太阳电池的制造成本偏高，降低了整体的性价比。 一道新能致力于提供更高性价比的产品和系统解决方案，选择N型Poly passivated光伏技术路线，目前在量产效率、成本控制等方面处于行业领先水平。并且一道新能会进行持续的技术创新，进一步提高N型电池的效率和量产产能，进一步提效降本，为光伏市场和终端客户提供具有更高性价比的产品。 1.更高效率 一道新能Poly passivated技术采用N型硅片，具有少子寿命高、对金属杂质的容忍度高，叠加隧穿氧化层钝化技术，大幅提升了电池光电转换效率，理论效率可以到28.7%，为光伏行业降本增效打开了更大的空间。 目前，一道新能N型电池效率>24.5%，组件效率>21.7%，N型组件比P型单晶PERC组件效率高约3%，相当于在组件端可以节约3%的非硅材料和制造成本。在系统应用端同样可以节省约3%的系统BOS成本，可以在同样的安装面积下实现更高的装机量，提升单位土地面积的发电量，对于土地资源紧张的经济发达城市更为重要，可以有效提升可再生能源发电的装机占比。 另一方面，建造一个同样装机量的光伏电站，得益于N型组件更高的效率和功率，使用一道新能N型组件可以使用更少的组件、土地、立柱、支架、线缆和逆变器，节约系统BOS成本，提高电站收益率。 2.更低功率衰减 传统的P型单晶硅会存在光致衰减效应(LID)，在光照下，P型硅片内的硼(B)等杂质会和氧发生反应，生成B-O复合体，导致P型电池和组件的功率在初始运行的前几个月内大幅下降，高达2.0%，会极大的影响光伏电站的发电性能和整体收益率。而一道新能N型电池因为采用了N型硅片，硅基片内不会产生B-O复合体，没有光致衰减问题，可以实现零LID。 得益于N型电池的优异特性，一道新能N型光伏组件具有更优异的功率质保，可以给予30年的功率质保，首年功率衰减<1%，剩余29年每年功率衰减<0.4%/年，30年功率质保期后组件功率不低于额定功率的87.4%，确保使用一道N型组件的光伏电站在整个电站生命周期，都会有更优异的发电性能。 3.更高双面率 得益于更优异的N型特性，一道新能N型组件双面率高达85%，相较于P型单晶PERC组件70%的双面率，可以将光伏电站背面增益提高21.4%。尤其对于地表反射率较高的光伏电站，优势更加明显，例如建立在荒漠的大型地面电站，假设用P型单晶PERC组件可以实现10%的背面发电量增益，在同样的系统配置下，使用一道新能N型光伏组件可以实现约12.1%的发电增益，提高光伏电站的收益率。 4.更低温度系数 光伏组件在户外发电时，温度会远远高于标准测试条件下的额定温度25℃，而光伏组件的功率输出和温度是负相关的，组件在高温下会有一定的功率损失。一道新能的N型组件温度系数较低，仅有-0.30%/℃，而常规P型单晶硅光伏组件的温度系数高达-0.35%/℃，一道新能N型单晶硅组件由于高温带来的功率损失比常规P型组件低16.7%，可以极大提升N型单晶硅光伏组件的实际发电能力，提升电站的收益率。 5.更优异的低辐照性能 光伏组件的标定功率是基于标准测试条件(STC)测试获得，但是户外项目实际的辐照量远远达不到标准测试条件下的1000W/m2，而光伏组件在低辐照度下，组件效率相对于标准条件下会有一定损失，称作低辐照性能。一道新能N型单晶硅光伏组件具有优异的低辐照性能，可以确保光伏组件在辐照度较低的阴雨天气也取得较好的发电量，确保电站的发电量和收益率得到保证。 6.系统成本和LCOE成本分析 为了对比一道新能N型技术和市面上常规的P型单晶组件技术的差异，以广州100MW地面电站为例，下表对比了一道新能N型技术和P型技术在电池、组件以及电站端的性能表现，得益于更高的发电量和低BOS成本，N型度电成本LCOE仍然低于P型单晶组件项目，年发电量增加约500万度电，可以实现更高的电站收益。 近两年来，从组件尺寸到技术发展，光伏行业正经历着日新月异的变革，一道新能将持续致力于研发高性价比的N型光伏产品，助推中国早日实现碳达峰、碳中和的目标。
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  • 《重磅！Science公布2021年十大科学突破》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2021-12-24
    • 北京时间12月17日，《科学》网站公布了2021年度十大科学突破评选结果。让我们一起来看看今年科学界都有哪些重大成果。其中人工智能预测蛋白质结构进展获得2021年十大科学突破进展之首！ 1、人工智能预测蛋白质结构 今年7月，世界知名人工智能团队深度思维宣布，已经利用AI智能软件程序——阿尔法折叠预测了人类表达的几乎所有蛋白质的结构，以及其他20种生物几乎完整的蛋白质组。AI预测蛋白质结构将实现广泛应用，提供对基础生物学的见解并揭示潜在的药物靶点。 8月，中国研究人员使用阿尔法折叠2绘制了近200种与DNA结合的蛋白质结构图。11月，德国和美国的研究人员利用阿尔法折叠2和冷冻电镜绘制了核孔复合物的结构图。现在，科学家正使用阿尔法折叠2来模拟奥密克戎变体刺突蛋白突变的影响。通过在蛋白质中插入更大的氨基酸，突变改变了它的形状——也许足以阻止抗体与其结合并中和病毒。 人工智能预测了两种蛋白质如何形成参与酵母DNA修复的复合体。 2、解锁古老泥土DNA宝库 最近，科学家们从洞穴地面的土壤中解锁了一个更大的古代DNA宝库。研究人员使用这种“泥土DNA”来重建世界各地穴居人的身份。 在西班牙的Estatuas洞穴，核DNA揭示了8万至11.3万年前生活在那里的人类的遗传特征和性别，并表明尼安德特人的一个谱系在10万年前结束的冰川期之后取代了其他几个谱系。在美国佐治亚州Satsurblia洞穴有2.5万年历史的土壤中，科学家们发现了来自以前未知的尼安德特人系的女性人类基因组，以及野牛和现已灭绝的狼的遗传痕迹。通过将墨西哥奇基维特洞穴中1.2万年前的黑熊DNA与现代熊DNA进行比较，科学家们发现，在最后一个冰河时代之后，洞中黑熊的后代向北迁徙至阿拉斯加。 3、实现历史性核聚变突破 8月，美国国家点火装置 (NIF) 产生了一种聚变反应，这种反应产生的能量比点燃它所需的激光能量更多。NIF使用来自世界上最高能量激光的脉冲来压缩胡椒粒大小的氢同位素氘和氚胶囊。这种方法每次发射产生170千焦的聚变能量——远低于1.9兆焦的激光输入。但在8月8日记录显示，该能量飙升至1.35兆焦耳。研究人员认为这是燃烧等离子体的结果，这意味着聚变反应产生了足够的热量，可以像火焰一样通过压缩燃料传播。 为了产生美国国家点火装置（NIF）的聚变反应，192束激光束会聚在一个微小的燃料芯块周围。 4、抗新冠强效药出现 数据显示，美国默克公司的抗病毒药物莫奈拉韦可将未接种疫苗的高危人群的住院或死亡风险降低30%；而辉瑞公司的抗病毒药物PF-07321332，如果在出现症状的3天内开始服用，则可使住院率降低89%。科学家们强调，抗病毒药物不能取代疫苗接种，但它们仍然至关重要。如果新的奥密克戎变体导致突破性感染激增，它们的重要性将更加突出。 美国默克制药公司的莫奈拉韦将未接种新冠疫苗的高危人群因病住院或死亡的风险降低了30%。 5、“摇头丸”可治疗创伤后应激障碍 一项多中心、随机、对照试验发现，3,4-亚甲基二氧基甲基苯丙胺(MDMA) ，也就是我们常说的“摇头丸”的主要成分，显著减轻了创伤后应激障碍(PTSD)患者的症状。76名受试者，部分接受了3次MDMA治疗，部分接受了安慰剂指导治疗课程。2个月后，67%的接受MDMA治疗的患者不再有PTSD症状，而安慰剂组则仅有32%。 研究人员对创伤后应激障碍（PTSD）使用MDMA治疗。 6、单克隆抗体治疗传染性疾病 今年单克隆抗体 (mAb)开始在对抗新冠病毒和其他威胁生命的病原体，包括呼吸道合胞病毒 (RSV)、HIV 和疟疾寄生虫等方面显现出效果。到今年年底，已有3种用于治疗新冠病毒的单克隆抗体获得FDA紧急使用授权。科学家还正在开发针对流感、寨卡病毒和巨细胞病毒的单克隆抗体。两个旨在预防所有婴儿呼吸道合体病毒(RSV)的候选药物被寄予厚望。单克隆抗体或将成为传染病武器库中的“标配”。 7、“洞察”号首次揭示火星内部结构 自“扎根”火星以来，美国国家航空航天局（NASA）的“洞察”号火星探测器在其着陆点测量了大约733次地震。科学家基于其中35次地震的数据，揭示了火星的内部结构，估计了火星地核的大小、地幔的结构和地壳的厚度。这也是科学家第一次使用地震数据来探测地球以外行星的内部，这是了解火星形成和热演化的重要一步。 8、粒子物理学的标准模型出现“裂缝” 4月7日，美国费米国家加速器实验室进行的缪子反常磁矩实验显示，缪子的行为与标准模型理论预测不相符。研究报告称，巨大的、不稳定的类电子粒子——缪子，比最初预测的更具磁性。此外，费米实验室里的质子加速器也可以大量制造缪子。研究人员现在正在仔细检查今年的计算结果，如果成立，并且理论和实验结果之间的差异持续存在，可能将标志着有50年历史的粒子物理标准模型的预言失败，或打开物理学变革之门。 在美国费米国家加速器实验室的这个环内，缪子像指南针一样在磁场中旋转，精确度为十亿分之三十。 9、CRISPR基因编辑疗法对人类疗效 首次证明 基因编辑工具CRISPR于2020年首次显现出或可治愈镰状细胞病和β—地中海贫血患者的功能。今年，科学家们更进一步，直接在人体内部署CRISPR-Cas9。在小型研究中，该策略减少了一种有毒的肝脏蛋白质，并适度改善了遗传性失明患者的视力。6月26日，美国Intellia医药公司和再生元公司科学家在6名患有一种名为转甲状腺素淀粉样变性病的罕见疾病的患者身上测试了他们的治疗方法。结果显示，所有参与者的畸形蛋白质水平均下降，其中两名接受高剂量注射的人的蛋白质水平平均下降了87%。 10、体外胚胎培养为早期发育研究 通常，老鼠胚胎在母鼠体外生长的时间为3到4天。但在3月，一个团队报告了一个将这一期限延长到11天的方案。该研究进展有望为子宫外孕育人类铺平道路。此外，还有科学家设计了被称为“胚泡”的关键胚胎阶段的替代品。一个研究小组从人类胚胎干细胞中复制了胚泡，并诱导了多能干细胞(IPS)。另一项研究发现，转化为诱导性多能性细胞的皮肤细胞会产生囊胚状结构。这些人造胚泡并不是真正的胚胎，但其中一些可作为某些研究的替代方案以减少伦理争议。5月，国际干细胞学会宣布放宽人类胚胎培养“14天规则”，进一步提振了该领域的研究。
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