データセンター冷却システム市場規模、シェア、トレンド分析レポート：空冷方式（コンピュータルーム空調、コンピュータルームエアハンドラー、インロウおよびインラック冷却、その他）、液冷方式（直接液冷、浸漬冷却）、地域（北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）別予測、2025～2033年

データセンター冷却システム市場の成長要因

クラウドコンピューティングとデジタルサービスの導入拡大

クラウドサービス、ストリーミングメディア、ビッグデータ分析の成長に伴い、大規模なデータセンターの開発が進んでいます。こうしたデータセンターでは、最適な機能を発揮し、機器の過熱を防ぐために、高度な冷却設備が求められており、高度な冷却技術の活用が求められています。

• 例えば、2024年12月、Amazon Web Services（AWS）は、次世代のAIワークロードをより適切にサポートできるよう設計された、新しいデータセンターコンポーネントセットを発表しました。これらの技術は、電力・冷却からハードウェア設計まで多岐にわたり、AWS施設のエネルギー効率を向上させることを目指しています。

高密度コンピューティングハードウェアの改善

高密度ネットワークおよびサーバー機器の状況では、現代のデータセンターハードウェアの熱負荷に対応できる効果的な冷却ソリューションが不可欠です。

• 例えば、2023年11月、シュナイダーエレクトリックはインテルと共同で、AIベースコンピューティングの熱要件に対応するためにVertivのポンプ式二相冷却技術を組み込んだIntel Gaudi3 AIアクセラレーター用の液体冷却ソリューションを設計しました。

制約要因

高額な投資コストと運用

高度な冷却システムの導入には、多額の設備投資と継続的なメンテナンス費用がかかります。そのため、これらの経済的要因は、特に中小企業のデータセンター運営者にとって、冷却技術の導入を阻む要因となる可能性があります。

• 例えば、アメリカの小規模データセンターの大部分は、既存のインフラを改修するための初期投資が非常に高額であるため、液体液浸冷却などの省エネオプションの導入に消極的です。例えば、チップに直接冷却する冷却システムの設置コストは、従来の空冷システムに比べて大幅に高くなる可能性があり、将来のエネルギー節約が期待できるにもかかわらず、導入が進まない可能性があります。

技術的専門知識の不足と複雑さ

培養冷却システムの開発と維持には、高度な専門知識が必要であり、容易には入手できない可能性があります。新しい冷却技術を既存のインフラと組み合わせると、問題が複雑化し、遅延、ミス、非効率性が生じ、運用担当者の改善意欲を削ぐことになります。

• 例えば、インドのような国では、デジタル化によってデータセンター業界が急速に拡大していますが、液冷技術の知識を持つ熟練エンジニアが不足しているため、導入が遅れています。組織は最終的に海外の専門家に頼ることになり、費用とプロジェクト期間が長引くことになります。

市場機会

エネルギー効率の高い冷却ソリューションの需要の高まり

クラウドコンピューティング、AI、5Gをサポートするため、データセンター業界は規模と密度の面で成長を続けています。パフォーマンスを維持しながらエネルギー消費を削減する冷却システムが必要とされています。こうした変化は、液冷や自由空冷といった高度な環境に優しい技術に多くの機会をもたらします。

• 例えば、Googleは高性能AIワークロード向けに液冷を採用し、従来の空冷と比較してエネルギー消費を最大40%削減しています。この傾向は、小売業者がハイパースケールデータセンター向けにカスタマイズされた、拡張性に優れた効率的な冷却ソリューションを提供することを促進しています。

持続可能性とグリーンデータセンターへの取り組み

政府や企業がカーボンニュートラルを優先する中、再生可能エネルギーや低GWP（地球温暖化係数）冷媒を使用するなど、環境への影響を最小限に抑える冷却技術の市場が拡大しています。

• 例えば、2023年には、グローバルデータセンタープロバイダーであるEquinixが冷却技術企業と提携し、北欧の施設に無料の冷却システムを導入しました。寒冷な気候を利用してエネルギー使用量を削減しました。これは、ベンダーがESG目標に沿った持続可能な冷却ソリューションを提供する機会が広がっていることを示しています。

空気冷却による

コンピュータルーム空調とコンピュータルームエアハンドラーが優位に立っている主な理由は、従来のデータセンター設備との互換性です。設計がシンプルで、導入と運用が容易なため、運用担当者に好まれています。一般的に空間全体にバランスの取れた気流を維持するため、中負荷環境に適しています。このシステムは多くの技術者やオペレーターに馴染みがあり、運用リスクの低減にも貢献します。全体的に見て、特にレイアウトとハードウェア設計が従来型の施設では、信頼できる選択肢と考えられています。

• 例えば、シカゴの大手通信会社は2024年時点でも旧データセンターにCRACユニットを使用しており、新しい5Gエッジサーバーの冷却効率が低いと報告し、より高度なソリューションを導入する計画を開始しました。

液冷方式

直接液冷方式がこのセグメントをリードしているのは、主に高密度負荷をより効率的に処理できるためです。この方式は熱源から直接熱を除去するため、システムの温度上昇を抑え、消費電力を削減します。また、新しい施設設計においてますます重要になっている二酸化炭素排出量の削減にも役立ちます。この方式は、従来の空気冷却方式では不十分な場所で効果的に機能します。現代のインフラへの導入が容易になりつつあるため、より多くの事業者がDLCへの移行を進めています。そのため、この分野ではDLCが依然として優位に立っています。

• 例えば、NVIDIAのカリフォルニアデータセンターは、最新のAIトレーニングサーバーの冷却にDLCを2024年に導入しました。これにより、熱管理が30%向上しましたが、300万ドルの改修費用がかさんだため、より広範な導入は見送られました。

北米：主要地域

北米は、強固なITインフラ、ハイパースケールデータセンターの高密度化、そしてエネルギー効率化への取り組みを背景に、世界のデータセンター冷却システム市場を牽引しています。空冷式冷却、特にCRACとCRAHは、その確固たる地位と低い資本コストにより、レガシー施設において依然として主流となっています。例えば、バージニア州のあるコロケーションプロバイダーは、ラックあたり最大15kWの熱負荷がかかるエンタープライズデータセンターの冷却に、依然としてCRAHシステムに依存しています。しかし、特にAIとHPCのワークロードにおいては、液冷式冷却への移行が加速しています。

米国市場動向

米国はクラウドの堅調な成長により市場をリードしており、AWSとAzureが世界シェアの50%以上を占めています。高密度ワークロードとAI需要の高まりにより、ハイパースケールおよびコロケーションサイト全体でスケーラブルで効率的な冷却ソリューションが求められています。

アジア太平洋地域：最も急速に成長している地域

アジア太平洋地域は、中国、インド、シンガポールなどの市場における急速なデジタル化、クラウドコンピューティング、ハイパースケールデータセンターの開発に牽引され、最も急速に成長している市場です。新興市場における拡張性の高さから、特にIn-RowおよびIn-Rackソリューションを中心とした空冷式冷却が好まれています。例えば、シンガポールのエッジデータセンターでは、2024年にIn-Row冷却を採用し、5G用途の20kWラックを冷却することで、冷却エネルギーを15%削減しました。高密度化の要件とグリーンテクノロジーに対する政府の優遇措置により、液冷システムの普及が進んでいます。

中国市場動向

中国のIDC（Industrial Development Cooperation Center）の設置面積の拡大と「3060ダブルカーボン」政策による排出量の増加は、エネルギー使用量と環境目標の管理を目的とした液冷、AIベースの最適化、熱再利用システムの需要を促進しています。

インド市場動向

インドでは、AI市場の成長とデジタルインフラのニーズが、液冷とエアフロー自動化の導入を促進しています。政府の取り組みや、ムンバイやチェンナイなどの都市におけるハイパースケールの拡大が、導入を加速させています。

日本市場動向

日本の温室効果ガス排出量削減目標（2030年までに46～50%削減）により、液冷とAIを活用した熱システムの導入が加速しています。高密度な設置と災害対策のニーズが、効率的な冷却インフラの形成を促しています。

その他の国別インサイト

• 英国：英国では、41億米ドル規模のハートフォードシャー・データセンター・プロジェクトのような大規模な投資が行われています。クラウドとストリーミングの負荷が増加する中、改修と新規建設により、ハイブリッドで持続可能な冷却システムへの需要が高まっています。
• オーストラリア：オーストラリアはエネルギー効率を最優先課題としています。NEXTDCは2024年に、液体冷却システムとフリークーリングシステムを採用したNABERS 5スターデータセンターを開設し、IT負荷と熱負荷の増加に対応する低エネルギー運用を実現しています。
• シンガポール：シンガポールのグリーンデータセンターロードマップ（2024年5月）では、300MWの新規容量と1.3未満のPUE目標が掲げられています。スペース、エネルギー、気候の制約を満たすため、液冷とカスタムソリューションが注目を集めています。