Refroidissement liquide : un marché de 100 milliards $ pour les data centers et le stockage d'énergie
2025-11-20
Actuellement, les centres de données haute performance — infrastructure clé de la puissance de calcul pour l’IA — et les systèmes de stockage d’énergie — piliers du nouveau système électrique — font face à un défi critique commun : la dissipation thermique. Le refroidissement par air ayant pratiquement atteint ses limites physiques, le refroidissement liquide, grâce à son efficacité élevée, ses économies d’énergie et son contrôle thermique précis, est en train de passer du statut d’option à celui de nécessité, ouvrant ainsi une opportunité historique.
Refroidissement liquide pour le stockage d’énergie : les grandes cellules entraînent une montée en puissance du contrôle thermique
L’évolution du refroidissement liquide pour le stockage d’énergie est directement liée aux progrès réalisés dans les cellules et les systèmes. Depuis 2023, sous l’impulsion des cellules de 314 Ah et des systèmes de 5 MWh, les solutions de contrôle thermique dominantes sont progressivement passées du refroidissement par air au refroidissement liquide. À cette époque, les systèmes de 5 MWh les plus avancés du secteur adoptaient des unités de refroidissement liquide d’environ 45 kW, tandis que la majorité des solutions similaires reposaient sur des unités de 60 kW.
Depuis le début de cette année, avec l’entrée en production de cellules de grande capacité dépassant 500 Ah, les systèmes de stockage supérieurs à 6 MWh sont devenus de nouveaux points d’attention sur le marché. Les analyses indiquent que, dans des scénarios classiques de charge-décharge sur 2 heures, la concentration de chaleur générée par des durées de décharge plus courtes a fait passer les besoins en refroidissement des systèmes thermiques associés de 45–60 kW à 65–80 kW. Par exemple, un système de 6,25 MWh basé sur des cellules de 587 Ah nécessite généralement une unité de refroidissement liquide d’environ 75 kW pour la configuration 2 heures, tandis que la version 4 heures — avec une production de chaleur plus douce — n’a besoin que d’environ 35 kW.
Il est important de noter que les spécifications actuelles des grandes cellules ne sont pas encore standardisées. La cellule de 587 Ah bénéficie d’une reconnaissance relativement large, mais la structure future du marché reste incertaine. Parallèlement, l’émergence de nouvelles architectures système, telles que la modularisation, impose des exigences accrues en matière de compatibilité et de flexibilité des solutions thermiques. Les experts du secteur soulignent que si la diversification des spécifications de cellules se poursuit, les entreprises spécialisées dans le contrôle thermique devront développer plusieurs modèles adaptés à différentes configurations, ce qui augmentera considérablement les coûts de développement.
Course technologique : forte puissance, conception compacte et intelligence au premier plan
Pour répondre à une demande de marché désormais claire, les principaux acteurs du contrôle thermique ont lancé une véritable course technologique. Pour les systèmes de stockage de grande capacité de 6 à 7 MWh, la puissance frigorifique des nouvelles générations d’unités de refroidissement liquide a généralement bondi vers la plage des 80–90 kW, avec des tendances d’évolution marquées :
- Haute puissance et compacité : les solutions les plus récentes atteignent une capacité de refroidissement de 90 kW tout en visant des conceptions ultra-minces afin d’optimiser l’espace disponible à l’intérieur des conteneurs.
- Efficacité énergétique et fiabilité : l’intégration de technologies de free cooling (comme le XFreeCooling) améliore significativement l’efficacité énergétique sur l’ensemble du cycle de vie. Les architectures intégrées et les logiques de contrôle intelligentes visent à résoudre des points sensibles tels que l’adaptabilité aux environnements extrêmes et la gestion du bruit.
- Diversification technologique : certaines solutions innovantes intègrent des technologies de pointe comme la compression centrifuge à paliers d’air, avec des compresseurs atteignant des vitesses de rotation extrêmement élevées — une voie d’exploration technologique différente qui élargit encore les possibilités de développement.
Refroidissement liquide pour les centres de données : un choix incontournable face à la haute densité de calcul
Comparé au stockage d’énergie, le besoin de refroidissement liquide est encore plus pressant dans les centres de données. Avec l’augmentation spectaculaire de la densité de puissance des puces d’IA, la puissance par rack est passée de 5–10 kW traditionnellement à 100 kW, voire davantage, rendant le refroidissement par air insuffisant. Parallèlement, les réglementations imposent un PUE (Power Usage Effectiveness) inférieur à 1,5.
Grâce à son efficacité thermique supérieure — avec une conductivité thermique 15 à 25 fois plus élevée que celle de l’air — le refroidissement liquide permet d’optimiser le PUE autour de 1,15, réduisant ainsi la consommation énergétique globale d’environ 30 % par rapport au refroidissement par air.
Grâce à son efficacité thermique supérieure — avec une conductivité thermique 15 à 25 fois plus élevée que celle de l’air — le refroidissement liquide permet d’optimiser le PUE autour de 1,15, réduisant ainsi la consommation énergétique globale d’environ 30 % par rapport au refroidissement par air.
Selon les données d’instituts de recherche, le marché chinois du refroidissement liquide pour centres de données a atteint environ 16 milliards de yuans en 2024. Le taux de pénétration du refroidissement liquide devrait augmenter pour atteindre 30 % à 40 % d’ici 3 à 5 ans, et la taille du marché devrait dépasser 100 milliards de yuans d’ici 2030.
Actuellement, le refroidissement liquide par plaques froides représente plus de 90 % des parts de marché, tandis que les technologies d’immersion et de pulvérisation progressent également. Les entreprises spécialisées dans le contrôle thermique proposent une large gamme de produits, allant des CDUs (Cooling Distribution Units) montés en rack de quelques dizaines de kilowatts aux CDUs conteneurisés de niveau mégawatt. Les acteurs internationaux les plus avancés ont même lancé des solutions évolutives dépassant les 10 MW.
Actuellement, le refroidissement liquide par plaques froides représente plus de 90 % des parts de marché, tandis que les technologies d’immersion et de pulvérisation progressent également. Les entreprises spécialisées dans le contrôle thermique proposent une large gamme de produits, allant des CDUs (Cooling Distribution Units) montés en rack de quelques dizaines de kilowatts aux CDUs conteneurisés de niveau mégawatt. Les acteurs internationaux les plus avancés ont même lancé des solutions évolutives dépassant les 10 MW.
Résumé
Portée par le double moteur de la puissance de calcul liée à l’IA et du stockage d’énergie à grande échelle, la technologie de refroidissement liquide a dépassé son rôle d’outil de dissipation thermique pour devenir une technologie fondamentale soutenant la numérisation mondiale et la transition énergétique. Ses orientations technologiques évoluent rapidement vers une capacité de refroidissement plus élevée et une meilleure efficacité énergétique, dessinant la trajectoire d’un marché voué à dépasser les 100 milliards de yuans.
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