二相冷却装置は、サーバーやストレージ、ネットワーク機器などを低沸点の絶縁性冷却液に浸漬し、発熱によって液体を蒸発させる方式である。発生した蒸気を凝縮器で冷却して液体に戻し、タンク内へ還流させる相変化サイクルにより、機器全体から効率的に熱を除去する。ファンへの依存を抑えながら温度分布を均一化し、高密度な計算環境を支えられる点が特徴となる。
二相冷却装置の世界市場規模
Global Reportsが公開した最新調査レポート「二相冷却装置の世界市場規模、シェア、企業ランキング、売上、需要動向予測（2026～2032年）」によると、二相冷却装置の世界市場は、2025年の1億5,600万米ドルから2026年には1億8,700万米ドルへ拡大し、2026～2032年に年平均成長率（CAGR）19.8％で成長、2032年には5億5,300万米ドルに達すると予測される。生成AI、GPUクラスター、高性能計算（HPC）の普及に伴い、サーバーの高発熱密度に対応する冷却技術として需要拡大が期待されている。
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二相冷却装置の需要拡大と導入課題
主な需要先は、AIの学習・推論基盤、HPC、ハイパースケールクラウド、コロケーション型データセンター、暗号資産マイニング、エッジコンピューティング、政府・研究機関の計算設備である。GPUの高性能化によってラック当たりの消費電力が増加するなか、従来型の空冷設備では対応が難しい高発熱環境への導入が進むと見込まれる。
一方、二相冷却装置の導入には、冷却液の調達、蒸気の封じ込め、圧力制御、材料適合性、漏洩防止、電子部品の長期信頼性、サーバー保証との整合性など、複数の技術的課題がある。2026年8月公表の冷却液に関する毒性・環境評価研究でも、二相冷却用流体の環境・安全性評価が取り上げられている。3MによるPFAS製造終了やフッ素系冷却液への規制圧力を踏まえると、代替流体の開発と長期的な性能検証が市場拡大の重要な条件となる。
相変化を利用する冷却技術と導入のハードル
二相冷却装置は、サーバーやストレージ、ネットワーク機器を低沸点の絶縁性冷却液に浸漬し、機器の発熱によって液体を蒸発させる。発生した蒸気は凝縮器で熱を放出して液体に戻り、再び冷却槽へ循環する。この仕組みにより、機器全体から熱を除去し、温度分布の均一化や冷却ファンへの依存低減、高密度実装への対応を図ることができる。
ただし、二相冷却装置の競争は冷却能力だけでは決まらない。蒸気の封じ込め、圧力制御、漏洩防止、シール材との適合性、電子部品の長期信頼性が実用化の条件となる。さらに、3MによるPFAS製造終了やフッ素系物質への規制強化を背景に、冷却液の代替技術と環境適合性の検証も重要性を増している。冷却性能を維持しながら、材料適合性、保守性、ライフサイクル全体のリスクを管理できるかが、今後の技術競争を左右する。
システム構造と用途によって異なる市場ニーズ
二相冷却装置は、オープンバス型、密閉シャーシ型、ハイブリッド型に分類される。容量別では100kW未満、100～200kW、200kW超、排熱方式別では液体対液体方式と液体対空気方式に区分される。AI・HPC向けでは高密度な計算機器から発生する熱を安定的に処理する能力が重視される一方、暗号資産マイニング向けでは、標準化された設備、短い導入期間、単位容量当たりのコストが重要となる。
供給能力は約13万kW、平均販売価格は工場渡し（EXW）ベースで約1,200米ドル/kWとされる。供給網には、誘電性冷却液、タンク・筐体、凝縮器、熱交換器、ポンプ、バルブ、センサー、制御機器、シール材、液浸対応サーバーの各メーカーが関与する。大規模クラウド事業者やHPC施設への導入では、サーバーとの適合性試験、施設側の冷却設備との接続設計、長期運転の検証が必要となり、導入までの技術的・商業的な調整が市場拡大の速度に影響する。
二相冷却装置の普及を左右する冷却液の技術革新
二相冷却装置市場の今後を左右するのは、AIサーバーの発熱密度への対応力と、冷却液の環境規制への適応力である。特に、従来のフッ素系冷却液から代替流体への移行では、沸点や熱伝達性能だけでなく、電気絶縁性、材料適合性、長期安定性、蒸気の封じ込め性能まで検証する必要がある。冷却液の変更がシステム全体の設計や保守方法に影響するため、代替製品の選定には相応の評価期間とコストが伴う。
AI向けデータセンターの増設が続くなか、二相冷却装置には高い冷却性能と長期運用の信頼性を両立することが求められる。2032年に向けた市場成長の実現には、冷却能力の向上に加え、環境規制に対応した冷却液の確保、保守作業の簡素化、既存設備との接続性の改善が重要となる。これらの課題を解決できるかどうかが、二相冷却装置の採用範囲と市場拡大の持続性を決定づける。
Global Reportsの最新調査レポート「二相冷却装置の世界市場規模、シェア、企業ランキング、売上、需要動向予測（2026～2032年）」をもとに、二相冷却装置市場の市場規模、成長動向、主要企業の競争環境などについて整理します。
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