世界市場が1,147億元へ急拡大、AI計算需要の爆発で過熱するデータセンター液冷技術の最前線

この記事のポイント

• AIの普及に伴う発熱増とPUE規制を背景に、2026年の世界AI計算センター液冷市場は前年比273%増の1,147億元に達する見込みです。
• コールドプレート式が既存改修市場の85%以上を占め、新規施設では高密度対応の浸漬型液冷の導入が急速に進んでいます。
• 市場が沸騰する一方、原材料価格の高騰や価格競争により「増収減益」となる過熱リスクも顕在化しています。
• 2027年施行予定の国家規格による標準化推進や、フッ素系冷却液の国産代替が進み、健全な産業育成へ向けた動きが本格化しています。

AI計算能力の爆発的需要が押し上げる液冷市場

AI産業の急速な発展に伴い、従来の空冷方式によるサーバー発熱処理能力は限界を迎えつつあり、液冷分野が急速に過熱しています。CCIDコンサルティング（賽迪顧問）のデータによると、2025年における中国の液冷データセンター市場規模は前年比45.2%増の159.8億元に達し、2026年には232.5億元、2028年には470億元を突破すると予測されています。また、中金公司（CICC）は、2026年の世界AI計算センター向け液冷市場規模が前年比273%増の1,147億元に達する見通しを示しており、前例のない活況を迎えています。

貴陽で開催された「2026中国国際ビッグデータ産業博覧会」ではデータセンター液冷・電力大会が併催され、業界内では「液冷産業の爆発的な拡大は必然であり、計算性能の高度化、エネルギー効率への制約、省スペース化という3大トレンドが重なった結果である」との見方が大勢を占めました。

中国国家エネルギー局の統計によると、2025年の全国計算センター総電力消費量は1,700億kWh（全社会消費電力量の1.6%）に達し、2030年には7,000億kWhを超えて全体の5%以上を占める見通しです。冷却システムはデータセンターにおいて電力消費の30〜40%を占める第2のエネルギー消費源であり、従来の空冷式データセンターにおける電力使用効率（PUE）は一般的に1.4を超えています。

2022年6月に工業情報化部など6部門が公表した「産業エネルギー効率向上行動計画」では、2025年までに新設する大規模・超大規模データセンターのPUEを1.3以下とすることが義務付けられました。AI向け半導体チップの消費電力が指数関数的に増大するなか、従来の空冷方式で規制基準をクリアすることは極めて困難になっています。

空冷の限界を打破する液冷技術の優位性と各方式の特徴

貴州電網公司の数智センター資源運用保守チームでクラウド基盤・ホスト資源管理を統括する李洵氏は、液冷について「空気の代わりに液体を冷媒とすることで、物理的レベルで放熱の根本課題を解決します。水は比熱容量が空気の約4倍、熱伝導率が25倍以上あり、液冷の放熱効率は空冷の10〜50倍に達し、チップのコア温度を100℃から60℃以下まで低減できます」と説明します。Huawei（ファーウェイ）の電力総合エネルギーサービス軍団プレジデントである李晨氏も、計算アクセラレータカードの消費電力向上とクラスタ化が、冷却方式の液冷への転換を強力に推進していると指摘しています。

現在、業界の技術方式は主に「コールドプレート式」「浸漬式」「スプレー式」の3つに分かれています。

• コールドプレート式：既存施設の改修市場において85%以上のシェアを誇り、既設サーバースペースの更新における第一候補となっています。
• 浸漬式：ラックあたり100kW〜250kWという超高電力密度に対応可能で、PUEを1.03〜1.05まで低減できます。新規のAI計算センターにおける中核方式です。10MWのIT負荷を持つデータセンターの場合、浸漬式を採用することで年間3,400万元以上の電気代を削減できる計算となり、長期運用の経済性に優れます。

曙光数創（Sugon Data Center Advanced Cooling Technology）のシニア技術エキスパートである黄元峰氏は、「中国製チップの製造プロセスは世界最先端と依然として差があり、同一の演算性能を確保するためにチップ面積が大型化し、消費電力が高くなる傾向があります。先進的な冷却技術は、この製造プロセスの差を埋める重要な手段となっています」と述べています。

国家計算ネットワークのハブ拠点である貴州省貴安新区では、スプレー式や浸漬式、空冷・液冷融合などの実証実験が展開されています。主拠点にスプレー式液冷を導入した結果、実効演算性能は空冷時の70%から95%以上へ大幅改善し、チップ温度は10〜20℃低下、実効性能は約30%向上し、エネルギー消費を約40%削減しました。また、河南鄭州でも単一ラックあたりメガワット級を支える浸漬式相変化液冷技術が導入されるなど、全国各地で取り組みが加速しています。

急成長の裏で顕在化する「増収減益」と部材調達リスク

市場が熱狂する一方で、課題も顕在化しています。最大の問題は「増収減益」の傾向です。英維克（Envicool）の2026年上半期業績は、売上高が前年同期比17.24%増の30.17億元となったものの、純利益は同14.32%減の1.85億元に留まり、売上高総利益率は2023年上半期の32.04%から24.93%へと低下しました。曙光数創のコールドプレート液冷の粗利率も2025年には10.36%に落ち込んでおり、「受注は旺盛で売上は急増しているが利益が圧迫される」という過熱特有の現象が見られます。

この収益悪化にもかかわらず、2026年以降、20社以上の上場企業が自社生産ラインの建設や買収を通じて液冷市場へ相次いで参入しています。さらに、上流材料のサプライチェーンリスクも無視できません。液冷市場で高いシェアを持っていた3Mが2025年末にPFAS（有機フッ素化合物）の製造から全面撤退したことで、代替素材の供給体制は立ち上げ段階にあります。先端の微細流路（マイクロチャネル）コールドプレート、高圧クイックコネクタ、電子用フッ素系冷却液の国産化率は依然として高くありません。

また、2026年のAIサーバー向けハイエンド銅箔需要は約2.4万トン（前年比約260%増）に達し、加工費が30〜50%上昇するなど需要過多がコストを押し上げています。上流原材料の高騰と下流製品の激しい価格競争という板挟みにより、各社の利益率は一段と縮小しています。

規格の不統一や材料適合性の問題、納期の長期化なども課題です。CCIDコンサルティングは、2025年時点では市場の集中度が低く、大手企業の業績は市場の期待に届いていないとし、本格的な利益成長期は2027〜2028年になると分析しています。

国家規格の施行と国産代替、そして「計算力・電力協調」へ

業界の進むべき方向性として、技術革新、標準化、国産代替の3点が定まりつつあります。

技術面では、CCIDコンサルティングのレポートによると、2025年時点で中国の液冷データセンター市場の93.5%を占めるコールドプレート式が今後3〜5年も主流を維持する一方、ラックあたり200kW超の超高密度用途では浸漬式の浸透が進み、相変化液冷などの新技術の実用化も進むと見られています。

標準化と国産代替も同時に加速しています。曙光数創が策定に参画した中国初のデータセンター液冷国家規格「GB/T 48023-2026（データセンター・コールドプレート式液冷システム技術仕様）」が2027年2月1日に施行されます。システムおよび主要部品の技術要件と試験方法が体系的に規定され、異メーカー間でのクイックコネクタの互換性が義務付けられるなど、インターフェース不統一の解消が期待されます。

冷却液の国産代替も急速に進展しています。巨化股份（Juhua）がパーフルオロポリエーテル（PFPE）冷却液の海外独占を打破し安価な供給を開始したほか、中国石化（シノペック）は寿命を10年に延長した「長城芯湃CY-E25」を投入、提爾科技（TIER Technology）は自社開発の合成炭化水素系冷却液でフッ素系液体の3分の1の価格を実現し多額の契約を獲得しています。

さらに、市場面では2026年の「政府活動報告」に初めて記載された「計算力と電力の協調（算電協同）」が新たな成長の軸となりつつあります。グリーン電力と液冷を融合した統合ソリューションが智算センターの標準となりつつあり、貴州省などで電力・炭素・計算力を組み合わせた取引実証が進むことで、データセンターの総合的な運用コスト削減が進展しています。

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