Analyse de la taille et de la part du marché du refroidissement par immersion des centres de données - Tendances de croissance et prévisions (2026 - 2031)

Tendances et perspectives du marché mondial du refroidissement par immersion des centres de données

Prolifération des centres de données hyperscale

Les opérateurs consolident le calcul dans des campus de classe gigawatt capables de négocier l'énergie renouvelable à grande échelle et d'amortir de grands projets d'investissement. Meta exploitait 21 de ces sites en 2025, avec une puissance moyenne supérieure à 100 mégawatts chacun, et ses dépôts réglementaires attribuent au refroidissement par immersion l'augmentation de la densité des serveurs par dalle de plancher. Microsoft a porté la pénétration du refroidissement liquide à 15 % de sa flotte en 2025 et vise 40 % d'ici 2028, citant une voie vers une efficacité d'utilisation de l'énergie inférieure à 1,15 dans les zones tempérées.^{[1]Microsoft Corporation, "Mise à jour de l'infrastructure Azure," microsoft.com} Google a commencé à rénover huit salles existantes pour accueillir des grappes d'unités de traitement tensoriel dépassant 350 watts par puce. Chaque construction dépassant 500 millions USD, le passage à l'immersion réduit les coûts fonciers, mécaniques et d'énergie des ventilateurs par unité de calcul.

Augmentation des densités de puissance des baies liée aux charges de travail d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique

L'entraînement de grands modèles de langage remplit désormais des baies consommant 80 à 120 kilowatts. Le H100 de NVIDIA atteint 700 watts par dispositif, de sorte que huit serveurs à double processeur graphique dans une armoire 42U dépassent 100 kilowatts.^{[2]NVIDIA Corporation, "Formulaire 10-K exercice 2025," nvidia.com} L'accélérateur Gaudi 3 d'Intel affiche 600 watts, et les grappes clients de plus de 1 000 puces spécifient l'immersion pour éviter l'extension des boucles d'eau glacée. Le MI300X d'AMD culmine à 750 watts, avec une modélisation du coût total de possession montrant des économies de 20 % à 30 % sur cinq ans une fois que les densités de baies dépassent 60 kilowatts. La faible capacité thermique de l'air ne permet pas de déplacer cette charge de manière rentable, tandis que la conductivité thermique 25 fois supérieure du liquide préserve les marges de performance et retarde les extensions de bâtiments.

Supériorité en matière d'efficacité énergétique et gains d'efficacité d'utilisation de l'énergie par rapport au refroidissement par air

L'élimination des unités de traitement d'air des salles informatiques réduit les charges auxiliaires et permet aux installations d'afficher une efficacité d'utilisation de l'énergie inférieure à 1,10. Green Revolution Cooling a enregistré un chiffre de 1,03 dans une mine de cryptomonnaie au Texas en 2025. Submer a atteint 1,05 sur un site de supercalcul européen tout en vendant de l'eau de retour à 65 °C à un réseau municipal, générant 120 000 EUR (135 000 USD) de revenus. Les enquêtes de l'Uptime Institute placent la médiane liquide à 1,12 contre 1,32 pour l'air, soulignant les avantages en termes de coûts et d'empreinte carbone. Les centres de données consommant déjà 1,5 % de l'énergie mondiale, l'immersion offre une voie pour soutenir la croissance de l'intelligence artificielle sans escalade proportionnelle de la consommation d'énergie.

Pression réglementaire en faveur des fluides de refroidissement biosourcés sans PFAS

Le règlement de l'Union européenne 2024/573 limite les composés fluorés, orientant les opérateurs vers l'huile minérale, les hydrocarbures synthétiques et les esters d'origine biologique. 3M retirera sa gamme Novec d'ici 2028. Le NatureCool de Cargill, issu de l'huile de soja et de colza, a obtenu des contrats dépassant 2 millions de litres en 2025. Shell a introduit un fluide hydrocarboné synthétique avec 90 % de biodégradation en 28 jours, répondant aux critères diélectriques de la Commission électrotechnique internationale tout en évitant les restrictions liées aux PFAS. La réglementation agit ainsi comme un vent favorable pour les nouvelles formulations chimiques qui équilibrent performance et critères environnementaux.

Coûts d'investissement initiaux élevés et coûts de reconception des installations

Les cuves d'immersion, la plomberie des collecteurs et les renforcements structurels portent la dépense clé en main pour un bloc de 1 mégawatt à 2,5-3,5 millions USD, soit environ le double des niveaux de refroidissement par air.^{[3] Vertiv Holdings, "Formulaire 10-K 2025," vertiv.com} Les projets de rénovation ajoutent 15 % à 25 % en raison du renforcement des planchers, des mises à niveau de la suppression de classe K et de la requalification du personnel. Le retour sur investissement s'étend sur quatre à six ans, sauf si les prix locaux de l'électricité dépassent 0,10 USD par kilowattheure ou si des accords de valorisation de la chaleur se concrétisent. Les opérateurs de colocation aux marges réduites hésitent, tandis que les petites entreprises manquent de capacité bilancielle, ce qui ralentit l'adoption généralisée.

Normes fragmentées et lacunes d'interopérabilité entre fournisseurs

La norme CEI 61000-4-2 ignore l'électronique immergée, et la certification UL 2755 reste facultative avec seulement huit fournisseurs référencés en 2025. Dell teste les serveurs PowerEdge avec quatre fluides spécifiques, limitant la flexibilité des acheteurs. Les géométries de cuves non standardisées et les protocoles de capteurs lient les clients à des fournisseurs uniques, réduisant les appels d'offres concurrentiels et allongeant les cycles d'approvisionnement. Les travaux sur la norme CEI 60364-7-729 ont débuté en 2025 et pourraient harmoniser les règles de sécurité d'ici 2027, mais en attendant, les défis d'interopérabilité restent un frein.

*Nos prévisions considèrent les impacts des moteurs et des contraintes comme directionnels et non additifs. Les prévisions d'impact reflètent la croissance de référence, les effets de composition et les interactions entre variables.

Analyse des segments

Par type : les plateformes biphasées ciblent les grappes d'intelligence artificielle ultra-denses

Les architectures biphasées surpasseront la croissance du marché plus large du refroidissement par immersion des centres de données à un TCAC de 19,42 % entre 2026 et 2031. En 2025, les systèmes monophasés commandaient encore une part de marché du refroidissement par immersion des centres de données de 62,43 % grâce à leur compatibilité avec les serveurs standard et à la faible volatilité des fluides. LiquidStack a documenté un laboratoire d'intelligence artificielle européen qui a supprimé les pompes en exploitant la chaleur latente, réduisant les charges auxiliaires de 40 %. Le monophasé reste préféré pour les charges de travail de cryptomonnaie et de calcul haute performance général, mais les opérateurs visant des baies de 100 kilowatts considèrent le biphasé comme la seule voie vers un rejet passif à grande échelle.

Le fonctionnement sans pompe réduit la consommation d'énergie totale, et le retour de condensat par gravité simplifie la maintenance. Cependant, la dépendance aux fluides hydrofluroéthers maintient les coûts élevés et expose les acheteurs aux restrictions sur les PFAS. Les fabricants s'efforcent de qualifier des formulations d'hydrocarbures synthétiques et à faible potentiel de réchauffement climatique, ce qui suggère que la prime biphasée se réduira sur l'horizon de prévision. Les efforts d'interopérabilité pourraient également rendre pratiques les déploiements à phases mixtes dans une même salle, offrant aux opérateurs un éventail d'outils thermiques.

Par fluide de refroidissement : les esters biosourcés défient l'huile minérale

L'huile minérale a fourni 48,65 % des litres en 2025 en raison d'un prix de 3 à 5 USD par litre et de chaînes d'approvisionnement matures. Pourtant, les options biosourcées sont en passe d'afficher un TCAC de 19,56 % alors que les opérateurs en Europe et en Amérique du Nord cherchent à décarboner. L'ester de Cargill offre une conductivité de 0,17 W·m⁻¹·K⁻¹, soit 85 % du niveau de l'huile, mais satisfait aux normes ISO 14001 et à la comptabilité du périmètre 3. Les fluides fluorocarbonés permettent encore les cycles biphasés et détenaient une part de 22 %, bien que la sortie de 3M et la reformulation de Chemours soulignent les risques d'approvisionnement et de conformité.

La variante d'hydrocarbure synthétique de Shell combinait une performance de 0,16 W·m⁻¹·K⁻¹ avec un point d'éclair de 265 °C, supprimant le besoin d'une suppression d'incendie étendue. L'eau déionisée, bien que n'étant pas un milieu d'immersion totale, a obtenu une part de 8 % dans les boucles directes vers la puce chez les hyperscalers. À l'avenir, le choix du fluide dépendra de la réglementation locale, des objectifs de valorisation de la chaleur résiduelle et des préférences des assureurs, les opérateurs étant susceptibles de diversifier leurs portefeuilles de formulations chimiques pour couvrir les risques.

Par application : l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique orientent les nouvelles priorités d'approvisionnement

Les charges de travail d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique sont en passe d'afficher un TCAC de 19,73 % jusqu'en 2031, le plus rapide de tous les segments. Les salles cloud et hyperscale ont généré 36,88 % des revenus de 2025, mais leur composition interne évolue du calcul général vers les moteurs d'inférence. Le calcul haute performance détenait 18 %, soutenu par des établissements académiques et des agences météorologiques qui concentrent des pétaflops dans des espaces immobiliers fixes. Les déploiements en périphérie représentaient 12 %, s'appuyant sur de petits modules d'immersion pour respecter des budgets de latence inférieurs à 20 millisecondes.

Les nœuds DGX H100 de NVIDIA consomment 10,2 kilowatts chacun, ce qui pousse les grappes de 256 nœuds à adopter par défaut les bains d'immersion. Le minage de cryptomonnaie a glissé à 9 % de part après un examen réglementaire, libérant de la capacité pour les grappes pilotes d'intelligence artificielle en entreprise. À mesure que les exécutions d'inférence se multiplient dans les usines, les hôpitaux et les centres de distribution, la compacité et la réduction du bruit de l'immersion résonneront au-delà des campus hyperscale.

Par type de niveau : les installations de niveau 4 adoptent des boucles liquides redondantes

Les sites de niveau 4 se développeront à un TCAC de 19,22 % jusqu'en 2031, car les charges de travail financières, de santé et gouvernementales exigent une disponibilité de 99,995 %. Le niveau 3 reste le cheval de bataille avec 58,43 % des installations de 2025, trouvant un équilibre entre disponibilité et coût. Schneider Electric rapporte que les acheteurs de niveau 4 spécifient des circuits de fluide doubles et des réservoirs indépendants pour permettre la maintenance sans interruption. Le référentiel de niveaux de l'Uptime Institute manque de langage spécifique aux liquides, mais les prochaines règles de la Commission électrotechnique internationale et les conceptions de référence des fabricants d'équipements d'origine devraient faciliter la certification.

Les empreintes de niveau 1 et de niveau 2 sont plus petites, servant souvent des tâches de calcul par lots ou de diffusion de contenu où une limitation thermique occasionnelle est tolérable. À mesure que les fournisseurs déploient des ensembles d'immersion précertifiés, les opérateurs de niveau intermédiaire pourront gravir l'échelle de la fiabilité sans études d'ingénierie prohibitives.

Par taille de centre de données : les petits sites mènent l'expansion en périphérie

Les campus hyperscale détenaient la plus grande part à 42,54 % de la capacité en 2025 et continueront à dominer en mégawatts absolus. Pourtant, les petits centres de données inférieurs à 1 mégawatt sont prévus pour un TCAC de 19,39 %, reflétant les tendances de l'informatique en périphérie dans le commerce de détail, les télécommunications et la fabrication intelligente. Asperitas a fourni des blocs d'immersion de 24 serveurs pour un opérateur de télécommunications européen, offrant une latence d'analyse des stocks de 15 millisecondes dans des vitrines urbaines.

Les installations moyennes de 1 à 10 mégawatts affichaient une part de 28 %, souvent des extensions modulaires par des propriétaires de colocation. Les grandes salles de 10 à 50 mégawatts, à 18 %, restent des constructions spécialisées pour le calcul haute performance et l'entraînement de l'intelligence artificielle. À mesure que la 5G se densifie et que les flottes autonomes arrivent à maturité, les systèmes d'immersion conteneurisés capables d'être installés sur des toits ou des parkings déplaceront davantage de calcul vers les utilisateurs.

Par type de centre de données : les opérateurs en entreprise et en périphérie accélèrent l'adoption

Les hyperscalers et les fournisseurs de services cloud détenaient une part de 55,54 % en 2025 et continuent de passer des commandes groupées de baies prêtes pour l'immersion. Les entreprises de colocation ont obtenu 22 %, proposant des baies liquides comme offre premium aux locataires de processeurs graphiques. Les déploiements en entreprise et en périphérie, bien que plus modestes aujourd'hui, sont prêts pour un TCAC de 19,81 %. Wiwynn a observé que les expéditions de châssis prêts pour le liquide ont bondi à 18 % du volume en 2025, soit un triplement en deux ans.

Des services gérés clé en main, où les fournisseurs livrent les cuves, le fluide et la maintenance pour un abonnement, émergent pour apaiser les inquiétudes liées à la garantie et aux compétences. Midas Green Technologies et DCX pilotent des contrats de refroidissement en tant que service qui transforment les dépenses d'investissement en dépenses d'exploitation, aidant les entreprises du marché intermédiaire à adopter l'immersion sans contrainte bilancielle.

Analyse géographique

L'Amérique du Nord a conservé une part de 40,32 % en 2025 grâce aux dépenses hyperscale en Virginie, en Oregon et au Texas. Microsoft a réservé 10 milliards USD pour des constructions liquides aux États-Unis jusqu'en 2028, citant des climats tempérés permettant une économisation directe par air du côté sec. Le campus de Meta à Prineville exploitait 15 000 serveurs immergés et affichait une efficacité d'utilisation de l'énergie annuelle de 1,06, parmi les meilleures au monde. Le Canada a rassemblé 8 % des mégawatts régionaux grâce à l'énergie hydroélectrique au Québec et en Colombie-Britannique, tandis que le Mexique a capturé 4 % en servant des nœuds de fabrication délocalisés.

L'Asie-Pacifique devrait croître à un TCAC de 19,94 % jusqu'en 2031, portée par la poussée souveraine de l'intelligence artificielle en Chine et le programme d'incitation de l'Inde d'une valeur de 2 milliards USD.^{[4]Ministère indien de l'électronique et des technologies de l'information, "Programme d'incitation pour les centres de données," meity.gov.in} Alibaba et Tencent exploitent déjà des salles d'immersion à Hangzhou et Shenzhen, revendiquant chacune des réductions de l'énergie de refroidissement supérieures à 30 %. Le Japon a contribué à hauteur de 18 % des revenus régionaux en 2025, soutenu par des subventions dans le cadre du programme de transformation verte. La Corée du Sud, l'Australie et la Nouvelle-Zélande se partagent le reste, chacune ciblant un service à faible latence pour la consommation locale.

L'Europe contrôlait 28 % du total mondial en 2025, portée par les mandats d'efficacité et les incitations à la récupération de chaleur. Le programme de subventions allemand de 500 millions EUR pour le chauffage urbain a mobilisé des opérateurs à Francfort et à Munich, tandis que les Pays-Bas ont tiré parti des réseaux d'énergie renouvelable près d'Amsterdam. Le Royaume-Uni a ajouté des salles liquides dans les Docklands de Londres et à Manchester pour respecter un seuil d'efficacité d'utilisation de l'énergie de 1,3. Les constructions au Moyen-Orient, bien que représentant seulement 6 % de la capacité mondiale, illustrent l'avantage thermique de l'immersion dans des déserts à 45 °C, illustré par un projet de 150 mégawatts à Abou Dhabi devant être achevé fin 2026. L'Amérique du Sud représente 3 %, dominée par le secteur financier brésilien, et l'Afrique 2 %, freinée par la stabilité du réseau électrique.

Paysage réglementaire

En Europe, les exigences de reporting sur la durabilité des centres de données se sont renforcées, orientant les achats vers une performance mesurable en matière d'énergie et de ressources. Le règlement délégué (UE) 2024/1364 impose aux opérateurs de communiquer des indicateurs tels que l'efficacité énergétique, la consommation d'eau et la réutilisation de la chaleur résiduelle via des dispositifs nationaux ou la base de données européenne à compter du 15 septembre 2024, avec des soumissions annuelles à effectuer avant le 15 mai. Parallèlement, l'examen renforcé des chimies fluorées influence le choix des fluides dans les systèmes d'immersion, renforçant le déplacement des options diélectriques apparentées aux PFAS vers l'huile minérale, les hydrocarbures synthétiques et les esters d'origine biologique.

Les normes et initiatives politiques réduisent également l'incertitude entourant la conception des installations refroidies par liquide. La Telecommunications Industry Association a publié la norme TIA-942-C avec une annexe consacrée au refroidissement par immersion liquide et à l'alignement sur les recommandations thermiques de l'ASHRAE pour les environnements à haute densité, favorisant des pratiques d'ingénierie et d'audit plus cohérentes selon les régions. Aux États-Unis, le Liquid Cooling for AI Act de 2025 (H.R. 5332) signale l'attention fédérale portée aux normes d'efficacité pour les centres de données supportant l'IA, tandis que la loi californienne AB-2619 (session 2025-2026) charge les agences de l'État d'élaborer des lignes directrices sur l'efficacité de l'utilisation de l'eau dans les centres de données avant le 1er janvier 2029, plaçant les indicateurs relatifs à l'eau au même niveau que la performance énergétique dans les approbations de sites et les déclarations d'exploitation.

Opportunités de marché et perspectives d'avenir

Les travaux de normalisation et d'interopérabilité créent un espace pour les écosystèmes multi-fournisseurs et une qualification plus rapide des déploiements d'immersion auprès des acheteurs hyperscale et d'entreprise. L'Open Compute Project a publié une directive sur les installations de refroidissement par immersion à la fin de 2025, et en avril 2026, l'ISO/IEC a officiellement approuvé un nouveau projet (ISO/IEC AWI TS 22237-44) pour encadrer l'application du refroidissement liquide dans les centres de données. Ces efforts réduisent la dépendance pratique liée aux géométries de cuves propriétaires, aux protocoles de surveillance et aux voies de certification optionnelles, et élargissent l'opportunité pour les fournisseurs de composants (cuves, capteurs, CDU, collecteurs, fluides et logiciels de surveillance) de rivaliser dans des cadres de conception plus communs.

Les programmes de montée en puissance et de construction régionale élargissent également l'empreinte adressable au-delà des premiers clusters GPU adoptants précoces. Vertiv a annoncé environ 50 millions USD pour agrandir sa production dans l'Ohio afin d'augmenter la capacité des systèmes de refroidissement liquide et d'eau glacée d'environ 45 % d'ici le T2 2027, et Furukawa Electric a annoncé 55 milliards JPY pour étendre la capacité de production de modules de refroidissement par eau et de dissipateurs thermiques aux Philippines, en Thaïlande et en Chine. Du côté de la demande, l'adoption de l'immersion progresse vers de nouvelles zones géographiques où les contraintes politiques et d'infrastructure façonnent le choix des sites, notamment des initiatives en Asie-Pacifique telles que le dispositif d'incitation indien pour les centres de données (2 milliards USD) et le soutien japonais dans le cadre du programme de transformation verte, tandis que les opérateurs européens associent des systèmes liquides à des projets pilotes de valorisation de la récupération de chaleur déjà cités dans le rapport (par exemple, les ventes de chaleur de Submer à des réseaux municipaux).