无水风液兼容架构及800V动力侧探索

2026年6月3日-5日，“第7届中国数据中心绿色能源大会”在上海圆满举行。世纪互联暖通液冷专家曹维兵受邀出席会议并以《无水风液兼容架构及800V动力侧融合探索》发表演讲，并荣获最佳演讲人气王。

现将演讲内容整理如下（有删减），供广大数据中心从业者参考。

世纪互联作为在直流800V和无水液冷集群部署的探索者和实践者，也是较早于太仓落地液冷集群、深耕风液同源架构的第三方数据中心运营商。本次分享主题为无水风液兼容架构及直流800V动力侧探索，整体分为五大板块内容。

一、风液兼容成为行业刚需原因

风液比顾名思义为风冷负载与液冷负载的比值，主要分为服务器、机房楼宇两个层面。服务器层面，早期CPU液冷服务器风液比为5:6，去年GB200、GB300服务器风液比降至2:8，今年GDC发布Rubin芯片服务器已采用全液冷架构，服务器及整机柜液冷渗透率大幅提升；机房楼宇层面，存储、通用算力业务风冷、液冷业务并行部署，楼栋、机房整体风液比波动不确定性极强，给数据中心基础设施带来诸多挑战。

首先是算力功率增长带来业务不确定性，2024年H系列单服务器功率仅十多kW，去年攀升至130kW，今年Rubin服务器功率达200kW，后续Ultra，Kyber超节点服务器功率将达到1MW，服务器功率密度快速上涨，客户仅能在业务部署中后期确定硬件卡型、实际功率与风液配比，业务需求不确定性突出。其次冷板液冷技术快速迭代、供应链日趋成熟，冷板液冷正向通用算力场景快速渗透，行业落地速度持续加快。同时算力场景无法复刻储能行业一年左右完成风冷到液冷全渗透切换的节奏，风冷与液冷将长期并存，风液兼容架构由此成为行业刚需。

行业认可的风液兼容架构需满足三项条件：一是风冷系统契合国内PUE管控要求，具备高可靠性与节能性；二是冷热源实现同源、池化，能实现风液负载灵活调节；三是适配现有二次侧运行水温。总结来说，成熟技术创新应用更适配行业落地需求。

目前有水区域主流采用风液同源架构，2024年我们联合客户在太仓基地完成规模化落地，依托机房双源自然冷技术、风墙弥漫送风、高回风设计，实现风冷高效节能，同时与液冷冷却塔冷源同源，可依托自然冷源满足国内及东南亚区域38度以上二次侧水温补冷需求。以太仓项目为例，极端高温工况下该架构仍可利用20%自然能源，系统峰值COP可达6.0，优于传统机械制冷机组，成为有水区域风液兼容最佳实践方案。

二、无水区域风液兼容架构核心挑战

国内西算节点与缺水少水区域高度重合，宁夏、内蒙等算力枢纽无法使用开式冷却塔蒸发制冷，常规有水液冷架构无法落地。算力资源持续向低成本能源区域集聚，2026年将成为宁夏、内蒙液冷部署爆发元年，低价能源区域与无水少水区域高度重合，此类区域冬季低温严寒，系统需加注50%以上乙二醇防冻液，同时面临冬季施工、设备防冻双重工程难题。过往数据中心IT负载受制于外电容量，现阶段无水算力园区内，楼栋整体散热能力成为IT装机规模核心瓶颈，行业亟需优化单位面积散热能力。OCP2025标准提出液冷二次侧30℃水温为最优工况；今年GTC大会NV发布的Rubin芯片可支持45℃高温液冷，看似扭转了液冷中温化的趋势。但是结合本土芯片制程现状，以及伴随单机柜功率攀升至300kW、500kW，中温化液冷也还是可能成为算力过渡最优方案，确保单相液冷继续适配。兼顾未来的中温化趋势，也成为架构设计核心考量，也是无水区域风液兼容架构必须兼顾的要点。

三、行业及世纪互联无水风液兼容架构

依托风冷节能可靠、冷源同源池化、适配现有二次侧水温三大原则，行业现有无水风液兼容架构分为水基、氟基两大路线，共计五类架构。

水基第一类为干冷器搭配辅助喷淋架构，将原有冷却塔替换为干冷器并增设辅助喷淋，可适配内蒙、宁夏极端高温下38度以上二次侧水温，也是今年西北无水区域主流方案，该方案存在三大局限，极端无水工况下喷淋停运会造成液冷业务中断，适配中温工况需额外增设机械补冷设备，同时系统需防冻液加注与专项冬季施工，对匹配当前T+3快速交付工期要求提出了挑战。

水基第二类为高温水冷悬浮机组架构，将传统风冷螺杆冷水机组压缩机替换为悬浮压缩机，升级高温出水能力，现有机组可输出30度水温，在研机型可达35度，结合氟泵自然冷技术，适配风液混合业务部署，北美无水园区主流采用此类风冷冷水机组。该类水基架构共性短板为防冻与冬季施工约束严苛，海外德州项目曾遭遇极端高温天气，直接引发液冷系统停机故障。

氟基第一条为北美Colo商Compass联合维谛研发的内置冷机于氟泵一体机架构，内侧区域内置制冷机组，依托室内侧出水设计彻底解决防冻问题，设备工厂预制化程度极高，适配北美大平层数据中心快速吊装、批量落地部署需求。

氟基第二条为悬浮多联搭配氟液CDU方案，依托行业成熟悬浮多联机产品，搭配风墙与氟液CDU搭建整套系统，核心优势为换热链路精简、减少一次换热损耗，制冷剂输送能耗相较水系统降低十倍，整体节能效益突出，唯一短板为悬浮压缩机设备造价偏高，项目初期资本投入成本更高。

氟基第三条为世纪互联联合客户、维谛三方研发的乾氟风液兼容架构，采用纯分布式架构实现室外冷源全域池化，屋面冷源可提前预埋部署，末端氟液CDU、风冷风墙可根据客户实际业务风液配比灵活调配，项目实施分两阶段落地，第一阶段2024年乌兰基地完成风冷叠层双区氟泵风墙落地，现已投运规模超300MW，部署机组2000余套；第二阶段2025年迭代研发层叠式氟液CDU，现已完成乌兰基地灰度试点。

该架构具备四大核心优势，一是纯分布式架构故障爆炸半径小，运维管控与系统运行安全性更强；二是原生适配无水工况、中温液冷需求，无需后期加装补冷设备；三是专属层叠设计实现自然冷梯级利用，29度供水工况下系统峰值COP可达14，能效表现优异；四是搭载规模化涡旋设备，硬件性价比突出，项目建设成本可控，综合适配无水、中温两大行业趋势，有望成为行业主流风液兼容架构。

四、DC800V动力侧探索和实践

从行业发展趋势来看，800V直流供电是数据中心动力侧确定性方向，同时交流、直流供电体系将长期混用，与风液长期并存逻辑一致。世纪互联依托动力侧需求，打造交直流共济空调架构，通过设备直流驱动，实现交直流动力系统兼容适配。该架构适配全链路供电迭代，兼容双市电交流、巴拿马交直流混合供电、SST固态变压器800V直流输出多种模式，交流工况可抑制谐波，直流工况兼容现有540V直流与未来800V直流标准。

落地实践方面，2025年铭泰基地完成SST配套800V直流空调试点，同年12月乌兰基地完成层叠悬浮分体氟泵800V直流试点。整体演进规划清晰，2025年完成风冷风墙直流化改造，本年度推进液冷CDU设备直流化，2027年完成室外冷源交直流一体化迭代，最终实现动力侧全域直流化。

该基础设施架构生命周期可达十至二十年，可适配多代供电链路迭代，无需配套改造，区别于五年迭代周期的算力服务器，大幅降低基建改造投入。

五、未来展望

从暖通散热行业趋势来看，当前铜材价格高位运行，铝材、不锈钢替代铜材成为行业主流方向，干式冷却器等换热设备将加快不锈钢管路替代铜管，铝代铜散热工艺将规模化落地。其次算力基础设施预制化升级为行业大势，适配算力快速交付、批量部署需求。同时感谢行业客户与生态伙伴协同攻坚，助力世纪互联形成研发、灰度、批量落地的良性技术迭代闭环，目前我方牵头编制无水风液兼容架构设计规范、800V直流动力侧白皮书，诚挚邀请行业同仁共同参与编写。