データセンター液浸冷却市場規模およびシェア分析 - 成長トレンドと予測（2026年～2031年）

世界のデータセンター液浸冷却市場のトレンドとインサイト

ハイパースケールデータセンターの普及

オペレーターは、再生可能エネルギーを大規模に交渉し、大型設備投資プロジェクトを償却できるギガワット級キャンパスにコンピュートを集約しています。Metaは2025年に平均100メガワット超の21サイトを運営し、その申告書では液浸冷却がフロアタイル当たりのサーバー密度向上に貢献していると述べています。Microsoftは2025年中に液体の浸透率をフリート全体の15%に引き上げ、温帯地域での電力使用効率1.15未満を達成する経路として2028年までに40%を目標としています。^{[1]Microsoft Corporation、「Azureインフラストラクチャアップデート」、microsoft.com} Googleは、チップ当たり350ワットを超えるテンソル処理ユニットクラスターを収容するために8つの既存ホールの改修を開始しました。各建設が5億米ドルを超える中、液浸への移行はコンピュートユニット当たりの土地、機械設備、およびファンエネルギーを削減します。

AIおよびMLワークロードによるラック電力密度の上昇

大規模言語モデルのトレーニングは現在、80〜120キロワットを消費するラックを占有しています。NVIDIAのH100はデバイス当たり700ワットに達するため、42Uキャビネット内の8台のデュアルGPUサーバーは100キロワットを超えます。^{[2]NVIDIA Corporation、「2025年度フォーム10-K」、nvidia.com} IntelのGaudi 3アクセラレーターは600ワットであり、1,000チップを超える顧客クラスターは冷水ループの拡張を避けるために液浸を指定しています。AMDのMI300Xは750ワットがピークであり、ラック密度が60キロワットを超えると5年間の総所有コストモデリングで20〜30%の節約が示されています。空気の低い熱容量ではその負荷をコスト効率よく移動できませんが、液体の25倍高い熱伝導率はパフォーマンスマージンを維持し、建物の拡張を遅らせます。

空冷に対するエネルギー効率およびPUE向上の優位性

コンピュータールーム空調ハンドラーを排除することで補助負荷が削減され、施設は電力使用効率1.10未満を達成できます。Green Revolution Coolingは2025年にテキサス州の暗号通貨採掘施設で1.03という数値を記録しました。Submerは欧州のスーパーコンピューティングサイトで1.05を達成し、65℃の戻り水を市営ネットワークに販売して12万ユーロ（13万5,000米ドル）の収益を生み出しました。Uptime Instituteの調査では、液体の中央値が1.12であるのに対し空冷は1.32であり、コストおよびカーボンの優位性が浮き彫りになっています。データセンターがすでに世界の電力の1.5%を消費している中、液浸はエネルギーの比例的な増加なしにAIの成長を持続させる道を提供します。

PFAS不使用バイオベース冷却剤に向けた規制の推進

欧州連合規則2024/573はフッ素化合物を規制し、オペレーターを鉱物油、合成炭化水素、およびバイオ由来エステルへと誘導しています。3MはNovecラインを2028年までに廃止します。大豆および菜種油を原料とするCargillのNatureCoolは2025年に200万リットルを超える契約を獲得しました。Shellは28日間で90%の生分解性を持つ合成炭化水素流体を導入し、IEC誘電体基準を満たしながらPFAS審査を回避しています。規制はこのように、パフォーマンスと環境認証のバランスを取る新しい化学物質の追い風として機能しています。

高い初期設備投資および施設再設計コスト

液浸タンク、マニホールド配管、および構造補強により、1メガワットブロックのターンキー費用は250万〜350万米ドルに達し、空冷レベルのほぼ2倍となります。^{[3] Vertiv Holdings、「フォーム10-K 2025年」、vertiv.com} 改修プロジェクトでは、床補強、クラスK消火設備のアップグレード、およびスタッフの再教育により15〜25%が追加されます。地域の電力価格がキロワット時当たり0.10米ドルを超えるか、廃熱引き取り契約が実現しない限り、回収期間は4〜6年に延びます。薄い利益率で運営するコロケーションオペレーターは躊躇し、中小企業はバランスシートの余力が不足しているため、広範な普及が遅れています。

断片化した標準とベンダー相互運用性のギャップ

IEC 61000-4-2は水没した電子機器を無視しており、UL 2755認証は任意であり、2025年時点でリストされているベンダーはわずか8社です。DellはPowerEdgeサーバーを4種類の特定流体に対してテストしており、購入者の柔軟性を制限しています。非標準のタンク形状とセンサープロトコルにより顧客は単一サプライヤーに縛られ、競争入札が抑制され、調達サイクルが長期化しています。IEC 60364-7-729に関する作業は2025年に開始され、2027年までに安全規則を調和させる可能性がありますが、それまでは相互運用性の課題が足かせとなり続けます。

*当社の予測では、推進要因および抑制要因の影響を加算的ではなく方向性のあるものとして扱います。影響予測は、ベースライン成長、構成効果、および変数間の相互作用を反映しています。

セグメント分析

タイプ別：ツーフェーズプラットフォームが超高密度AIクラスターを標的に

ツーフェーズアーキテクチャは、2026年から2031年の間に19.42%のCAGRでデータセンター液浸冷却市場全体を上回る成長を遂げるでしょう。2025年においてシングルフェーズシステムは、汎用サーバーとの互換性と流体揮発性の低さにより、依然として62.43%のデータセンター液浸冷却市場シェアを占めていました。LiquidStackは、潜熱を活用してポンプを完全に排除し、補助負荷を40%削減した欧州のAIラボの事例を記録しました。シングルフェーズは暗号通貨および一般的なHPCワークロードに引き続き好まれていますが、100キロワットラックを追求するオペレーターはツーフェーズを大規模な受動的排熱への唯一の経路と見なしています。

ポンプレス運転は総エネルギー消費を削減し、重力供給の凝縮液戻りがメンテナンスを簡素化します。ただし、ハイドロフルオロエーテル流体への依存がコストを高く保ち、購入者をPFAS規制にさらしています。メーカーは合成炭化水素および低地球温暖化係数の化学物質の認定を急いでおり、ツーフェーズのプレミアムは予測期間中に縮小することが示唆されています。相互運用性の取り組みにより、単一ホール内での混合フェーズ展開も実用的になる可能性があり、オペレーターに熱管理ツールの選択肢を提供します。

冷却流体別：バイオベースエステルが鉱物油に挑戦

鉱物油は1リットル当たり3〜5米ドルの価格と成熟したサプライチェーンにより、2025年に48.65%のリットルシェアを供給しました。しかし、欧州および北米のオペレーターが脱炭素化を目指す中、バイオベースの選択肢は19.56%のCAGRが見込まれています。Cargillのエステルは0.17 W/m・Kの熱伝導率を提供し、油のレベルの85%ですが、ISO 14001およびスコープ3会計を満たしています。フルオロカーボン流体はツーフェーズサイクルを可能にし、22%のシェアを保持していますが、3Mの撤退とChemoursの製品改訂はサプライおよびコンプライアンスリスクを浮き彫りにしています。

Shellの合成炭化水素バリアントは0.16 W/m・Kの性能と265℃の引火点を組み合わせ、大規模な消火設備の必要性を排除しました。脱イオン水は完全液浸媒体ではありませんが、ハイパースケーラーのダイレクトトゥチップループで8%のシェアを獲得しました。今後、流体の選択は地域規制、廃熱目標、および保険会社の好みに左右され、オペレーターはリスクをヘッジするために化学物質ポートフォリオを多様化する可能性が高いです。

アプリケーション別：AIおよびMLが新たな調達優先事項を牽引

人工知能および機械学習ワークロードは2031年までに19.73%のCAGRを達成する軌道にあり、あらゆるセグメントの中で最速です。クラウドおよびハイパースケールホールは2025年の収益の36.88%を提供しましたが、その内部構成は汎用コンピュートから推論エンジンへとシフトしています。高性能コンピューティングは18%を保持し、固定された不動産にペタフロップスを詰め込む学術機関や気象機関に支えられています。エッジ展開は12%を占め、20ミリ秒未満のレイテンシー予算を満たすために小型液浸モジュールに依存しています。

NVIDIAのDGX H100ノードはそれぞれ10.2キロワットを消費するため、256ノードクラスターはデフォルトで液体バスを採用しています。暗号通貨採掘は政策審査を受けて9%のシェアに低下し、エンタープライズAIパイロットクラスター向けの容量が解放されました。推論実行が工場、病院、および流通センター内で普及するにつれ、液浸のコンパクト性と騒音低減はハイパースケールキャンパスを超えて共鳴するでしょう。

注記: 個別セグメントのすべてのセグメントシェアはレポート購入時に入手可能です

ティアタイプ別：ティア4施設が冗長液体ループを採用

ティア4サイトは、金融、医療、および政府のワークロードが99.995%の可用性を要求する中、2031年までに19.22%のCAGRで拡大するでしょう。ティア3は2025年の設備の58.43%を占める主力であり、稼働時間とコストのバランスを取っています。Schneider Electricは、ティア4の購入者がダウンタイムなしのメンテナンスを可能にするためにデュアル流体回路と独立したリザーバーを指定すると報告しています。Uptime Instituteのティア基準には液体固有の言語が欠けていますが、今後のIEC規則とOEMリファレンスデザインにより認証が容易になるはずです。

ティア1およびティア2のフットプリントは小さく、断続的な熱スロットリングが許容されるバッチコンピュートまたはコンテンツ配信タスクに対応することが多いです。ベンダーが事前認定済みの液浸バンドルを展開するにつれ、中間層のオペレーターは過大なエンジニアリング調査なしに信頼性の階段を上ることができるかもしれません。

データセンターサイズ別：小規模サイトがエッジ拡張を牽引

ハイパースケールキャンパスは2025年の容量の42.54%という最大のシェアを保持し、絶対的なメガワットで引き続き優位を占めるでしょう。しかし、1メガワット未満の小規模データセンターは、小売、通信、およびスマート製造におけるエッジコンピュートのトレンドを反映して19.39%のCAGRが予測されています。Asperitasは欧州の通信会社向けに24サーバーの液浸ブロックを供給し、都市の店舗内で15ミリ秒の在庫分析レイテンシーを実現しました。

1〜10メガワットの中規模施設は28%のシェアを記録し、コロケーション事業者によるモジュール式拡張が多くを占めています。10〜50メガワットの大規模ホールは18%であり、HPCおよびAIトレーニング向けの特殊建設として残っています。5Gが高密度化し自律型フリートが成熟するにつれ、屋上や駐車場への設置が可能なコンテナ型液浸システムがより多くのコンピュートをユーザーの近くに移動させるでしょう。

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データセンタータイプ別：エンタープライズおよびエッジオペレーターが採用を加速

ハイパースケーラーおよびクラウドプロバイダーは2025年に55.54%のシェアを保有し、液浸対応ラックの大量注文を継続しています。コロケーション事業者は22%を獲得し、GPUテナントへのプレミアムSKUとして液体ベイをバンドルしています。エンタープライズおよびエッジ展開は現在は小規模ですが、19.81%のCAGRが見込まれています。Wiwynnは2025年に液体対応シャーシの出荷が出荷量の18%に急増し、2年間で3倍に増加したと観察しました。

ベンダーがタンク、流体、およびメンテナンスをサブスクリプション料金で提供するターンキーマネージドサービスが、保証とスキルに関する不安を和らげるために台頭しています。Midas Green TechnologiesおよびDCXは、設備投資を運用費用に転換し、中堅企業がバランスシートの負担なしに液浸を採用できるようにする冷却サービスとしての契約をパイロット展開しています。

地域分析

北米は、バージニア州、オレゴン州、テキサス州におけるハイパースケール支出の強さにより、2025年に40.32%のシェアを維持しました。Microsoftは2028年までに米国の液体建設に100億米ドルを充当し、ドライサイドでの直接空気経済化を可能にする温帯気候を理由として挙げています。Metaのプリネビルキャンパスは15,000台の水没サーバーを運用し、世界でも最高水準の1.06という年間電力使用効率を記録しました。カナダはケベック州とブリティッシュコロンビア州の水力発電のおかげで地域メガワットの8%を集め、メキシコはニアショア製造ノードにサービスを提供して4%を獲得しました。

アジア太平洋地域は、中国の国家主導AIの推進とインドの20億米ドル相当のインセンティブスキームに牽引され、2031年までに19.94%のCAGRで成長すると予測されています。^{[4]インド電子情報技術省、「データセンターインセンティブプログラム」、meity.gov.in} AlibabaおよびTencentはすでに杭州と深圳に液浸ホールを運営し、それぞれ30%以上の冷却エネルギー削減を主張しています。日本はグリーントランスフォーメーションプログラムの補助金に支えられ、2025年の地域収益の18%を占めました。韓国、オーストラリア、ニュージーランドが残りを分け合い、それぞれが地域消費向けの低レイテンシーサービスを目標としています。

欧州は2025年に世界合計の28%を支配し、効率規制と廃熱回収インセンティブに後押しされました。ドイツの5億ユーロの地域暖房向け補助金パッケージはフランクフルトとミュンヘンのオペレーターを活用し、オランダはアムステルダム近郊の再生可能エネルギーグリッドを活用しました。英国は電力使用効率1.3の閾値を満たすためにロンドンドックランズとマンチェスターに液体ルームを追加しました。中東の建設は世界容量のわずか6%ですが、2026年末に完成予定の150メガワットのアブダビプロジェクトに例示されるように、45℃の砂漠における液浸の熱的優位性を際立たせています。南米は3%でブラジルの金融セクターが支配し、アフリカは電力網の安定性に阻まれて2%に留まっています。

規制環境

欧州では、データセンターの持続可能性報告要件が厳格化され、測定可能なエネルギーおよび資源パフォーマンスに基づく調達へと方向づけられている。EU委任規則2024/1364は、事業者に対し、2024年9月15日以降、国内制度または欧州データベースを通じてエネルギー効率、水使用量、廃熱再利用などの指標を報告することを義務付け、年次提出期限は5月15日である。同時に、フッ素系化学物質への監視強化が浸漬システムにおける流体選定に影響を与え、PFAS関連の誘電体オプションから鉱油、合成炭化水素、バイオベースエステルへの移行を後押ししている。

規格および政策イニシアチブもまた、液冷施設設計に関する不確実性を低減している。Telecommunications Industry AssociationはTIA-942-Cを発行し、液浸冷却に関する附属書と高密度環境向けASHRAE熱ガイダンスへの整合性を示し、地域全体でより一貫した設計・監査手法を支援している。米国では、Liquid Cooling for AI Act of 2025（H.R. 5332）がAI対応データセンターの効率基準に対する連邦レベルの注目を示しており、カリフォルニア州のAB-2619（2025-2026会期）は州機関に対し2029年1月1日までにデータセンターの水使用効率ガイドラインを策定するよう指示しており、サイト承認および運用開示におけるエネルギー性能と並ぶ水指標の重要性を高めている。

市場機会と将来展望

標準化と相互運用性に関する取り組みは、ハイパースケール事業者やエンタープライズ購買者における複数ベンダー対応エコシステムと、浸漬冷却導入のより迅速な適格性評価のための余地を生み出している。Open Compute Projectは2025年後半に浸漬冷却施設ガイドラインを発行し、2026年4月にはISO/IECがデータセンターにおける液冷の適用を導くための新プロジェクト（ISO/IEC AWI TS 22237-44）を正式に承認した。これらの取り組みは、独自のタンク形状、モニタリングプロトコル、任意の認証経路に伴う実質的なロックインを低減し、コンポーネント供給業者（タンク、センサー、CDU、マニホールド、流体、モニタリングソフトウェア）がより共通化された設計範囲内で競争できる機会を広げている。

スケールアップおよび地域生産計画もまた、初期採用者であるGPUクラスターを超えて対象となる市場範囲を拡大している。Vertivは、2027年第2四半期までに液冷および冷水システムの生産能力を約45%増加させるため、オハイオ州での製造拡張に約5,000万米ドルを投じると発表した。また、古河電気工業は、フィリピン、タイ、中国における水冷モジュールおよびヒートシンクの生産能力拡張のために550億円を開示した。需要面では、浸漬冷却の採用が、政策およびインフラ制約がサイト選定を左右する新たな地域へ拡大しており、インドのデータセンター優遇制度（20億米ドル）や日本のグリーントランスフォーメーション（GX）プログラムによる支援などのアジア太平洋地域の取り組みが含まれる。一方、欧州の事業者は、レポート内で既に紹介されている熱回収の収益化パイロット（例：Submerによる自治体ネットワークへの熱販売）と液冷システムを組み合わせている。