溪流笔谈▏海兰信建成全球首个海风直连海底数据中心,为“人工智能+”海洋基础设施开创了新路径

日前,“开局起步‘十五五’”系列主题新闻发布会上,国家发展改革委副主任王昌林表示,今年将重点在“人工智能+”基础设施、城市更新等领域,开展一系列扩大有效投资行动。此举旨在推动数字经济与实体经济深度融合,构建新质生产力的底层支撑。

具体来看,“人工智能+”基础设施主要包括:一是大模型数据中心与算力网络,建设高算力、低延迟的智算中心,支撑AI训练与推理需求;二是高速通信网络,推进5G/6G、工业互联网、量子通信等设施建设,保障数据高效流通;三是融合型智能设施,包括智能交通、智慧能源、智慧城市等系统,实现AI在场景中的落地应用;四是边缘计算与物联网节点,提升终端侧的实时响应与数据处理能力。
此外,国家已通过多种方式为该领域注入资金支持:8000亿元新型政策性金融工具正在有序投放,重点投向数字经济与人工智能领域;基础设施REITs试点已扩容至人工智能基础设施项目,为社会资本参与提供退出机制;国家创业投资引导基金将带动更多社会资本支持科技创新和新兴产业发展。这一系列举措不仅强化了AI发展的“硬底座”,也标志着我国正从“应用驱动”迈向“基建先行”的系统性布局阶段。
而海底数据中心作为“人工智能+”基础设施的重要组成部分,它通过绿色、高效、低碳的算力供给模式,为人工智能大模型训练、推理和规模化应用提供了关键底层支撑。随着AI大模型的快速发展,算力需求呈指数级增长,传统陆地数据中心面临能耗高、散热难、土地资源紧张等瓶颈,而海底数据中心凭借其独特的技术优势,成为破解这些难题的创新路径。
首先,海底数据中心利用海水自然冷却,大幅降低制冷能耗,PUE(电源使用效率)可低至1.07~1.15,远低于传统数据中心的1.5以上。同时,部分项目实现“海上风电直连”,绿电供给率超95%,真正实现绿色运行。
其次,海底数据中心单舱可提供高达1400PFlops的算力,相当于约3万台高端游戏电脑并行运算,1秒即可完成普通电脑一年的计算量,能有效支持DeepSeek等大模型的智能会话与训练任务。
再次,与“东数西算”相比,“陆数海算”更贴近长三角、珠三角等AI产业密集区,数据传输响应更快,特别适合自动驾驶、具身智能、实时推理等对时延敏感的应用场景。
最后,数据中心部署于海底,可节省90%以上陆地空间,为高密度城市提供可持续的算力解决方案,助力智慧城市建设。

目前,我国已在上海临港和海南陵水建成多个示范性海底数据中心项目,并已投入商用,服务于电信、金融、政务、跨境电商等领域。
早在2018年,微软在苏格兰北海搞了个实验,把一个装满服务器的密封舱沉到海底,叫“纳提克计划”(ProjectNatick)。两年后捞上来一看,数据很漂亮:855台服务器只坏了6台,故障率0.7%,是陆地上同批服务器故障率的八分之一。于是在2024年,微软宣布这个项目终止。据微软云运营负责人Noelle Walsh表示,目前并未在全球任何地方推进海底数据中心的商业部署,项目已由商用探索转为研究平台。

把海底数据中心把服务器沉到海底,用海水天然冷却,不需要空调,不需要淡水,不需要大片土地。但概念很诱人,难在落地,微软尝试失败就是典型案例。
第一个问题是设备坏了怎么修?服务器泡在海底35米深的地方,出了故障你得把整个几百吨重的密封舱捞上来。这个成本和时间消耗是陆地数据中心不可想象的。
第二个问题是海洋环境,海水会腐蚀金属外壳,海洋生物会附着在表面,藤壶之类的东西一长起来就影响散热效率。微软那个实验舱两年后捞上来,外壳上已经长了一层东西。
第三个问题是规模化,做一个实验舱可以,做100个商用舱,需要的工程能力完全不是一个量级。
因此微软的判断是,技术上可行,商业上不划算,但海兰信不这么认为。海兰信是以生产船舶黑匣子和船舶智能导航系统起家的,公司成立于2001年,最初专注于航海电气与信息化领域,核心业务是为军民用船舶提供综合导航装备和自动化控制系统,相当于为船舶打造“智能驾驶舱”,早期通过自主研发,突破海外品牌在航海电子市场的垄断,2004年成功成为海军装备供应商,奠定了军民融合发展的基础。凭借在船舶雷达、智能航行系统等技术上的积累,海兰信逐步将海洋工程能力迁移至更广阔的“智慧海洋”场景,拓展出海洋立体观测网和海底数据中心(UDC)等创新业务,逐步发展成为覆盖智能航海、海洋观探测及海底数据中心三大领域的高科技企业。
那么,一个做船舶电子设备的公司,怎么跑去干海底数据中心的事?海兰信董事长申万秋后来接受媒体采访说过,他是看到微软2018年那个纳提克实验之后动的心思。海兰信做了二十年海洋装备,深海密封、防腐蚀、耐高压这些技术是它的老本行。微软做纳提克计划的时候,最头疼的就是这些海洋工程问题,而海兰信在这些领域有积累。

2019年,海兰信收购加拿大深海装备公司OceanWorks,获得与微软“纳迪克”项目同源的海底数据中心技术,启动UDC(Underwater Data Center)战略布局。2021-2022年,联合中海油旗下海油工程,利用其40年深海装备制造经验,共同建造重达1300吨、直径3.6米的“海底数据舱”,具备承受300米水深压力的能力。
2020年,海兰信在深圳成立子公司海兰云,专门推海底数据中心产业化。2023年3月31日,首舱在海南陵水下水,正式投入运营。2023年11月24日,核心装备“海底数据舱”成功安装调试,一期工程全面竣工。
陵水位于海南岛的东南角,去过三亚的人可能路过但不会注意它。这座10万人口的小县城,以前靠渔业和旅游。只是陵水的海水水温常年在18到26度之间,海底温度更低更稳定,对散热来说是天然优势。为什么不选三亚?据说是因为陵水附近海域的海况、水深和海底地质条件更适合放东西下去。

每个数据舱长什么样?海底数据中心的每个数据舱呈圆筒立式结构,直径3.6米,总重达1300吨,外观类似一个巨大的密封金属罐体,与“天和号”空间站核心舱规模相当。它被部署在水深超过30米的海底,采用流线型设计以减少海浪冲击,外部由高强度、耐腐蚀材料制成,并设有用于连接岸站的光电复合缆接口。舱体内部为恒湿、恒压、无氧的密闭环境,可容纳24个标准机柜,支持400至500台服务器运行,通过海水自然冷却系统散热,无需传统制冷设备。罐子里面不是空气,充的是惰性气体(主要是氮气),没有氧气就不会腐蚀,没有灰尘就不会污染电子元件。
目前,海兰信陵水海底数据中心已稳定运营,PUE低至1.076–1.1,节能超40%,算力效率提升显著,是全球首个商用海底数据中心,标志着我国在绿色算力基础设施领域处于领先地位。该项目自2025年2月正式投运以来,一期部署7个数据舱,算力达675PFlops(FP16精度),单舱可提供1400PFlops算力。传统陆地数据中心PUE一般在1.4到1.6之间,而陵水海底数据中心的PUE实测值是1.076。其核心优势包括:
一是绿色节能:全年利用海水自然冷却,100%节水、节省建设用地6.8万平方米、年节电约1.22亿千瓦时,减少碳排放相当于植树近15万棵。二是高可靠性:数据舱沉于35米深海底,内部为无氧无尘环境,服务器故障率仅为陆地数据中心的1/8,抗台风、火灾能力强。三是低时延、高安全:靠近沿海用户部署,网络时延显著降低,同时物理隔离提升数据安全性。四是商业化进展顺利:已吸引中国电信、阿里云、字节跳动、并行科技等头部客户,海南项目订单近2亿元,并与阿里云签署150亿元长期框架协议。
目前项目已完成三期建设规划,未来将扩展至100个数据舱,总算力超2000PFlops,成为海南自贸港数字经济的重要算力支点。

海底数据中心最大的软肋还是维护。服务器正常运行可以跑很久,可一旦出问题,你得把一个1300吨的大罐子从海底吊上来,那成本就不一样了。目前海兰信的方案是通过“舱内冗余备份+舱外潜水员维护”双模式保障海底数据中心的稳定运行,结合低故障率设计与定制化运维体系,实现高效可靠维护。主要从三个层面展开:
一是低故障率设计,减少维护需求:海底数据舱内部充入氮气,形成无氧、恒温恒湿环境,服务器故障率仅为陆地数据中心的1/8。这种密封设计隔绝了腐蚀与人为干扰,大幅延长设备寿命,从根本上降低维护频率。
二是舱内模块保证无人值守,智能冗余:舱内的IT、电源等核心系统采用多重冗余备份,单点故障不影响整体运行。同时支持远程监控与业务迁移,故障时可自动切换至备用单元,实现“无感修复”。
三是舱外模块采用有人介入,快速响应:对于暖通、结构等外部设备,海兰信提供两种维护方式,①上浮式维护,将数据舱整体回收至水面,进行集中检修;②下潜式维护,通过常压载人潜水系统(ADS),由潜水员在水下直接更换故障部件,实现快速响应。
海洋生物附着是热带海域运维的“头号顽疾”,尤其在海南陵水,藤壶、牡蛎等繁殖速度比温带快3-5倍,易导致设备散热失效、数据失真甚至结构损坏。对此,海兰信陵水海底数据中心通过“防附着涂层+定期人工清理+密封结构设计”三重防护,有效应对海洋生物附着问题,保障设备长期稳定运行。
一是前置防护:在数据舱外壳及关键部件表面,采用安全可靠的防海生物附着防腐涂层,从源头抑制微生物和贝类附着,同时降低对海洋生态的影响。
二是结构优化:数据舱采用316L不锈钢+IP65密封技术,有效阻隔盐雾与生物渗透;内部为氮气环境,无氧无尘,彻底杜绝舱内生物滋生可能。
三是主动清理:运维团队按月度巡检清理外部附着物,结合潜水员下潜作业或回收上浮检修,确保热交换系统高效运行。2025年以来,已累计完成多次台风后紧急清理,保障设备无故障运行。
四是智能监测:通过每月精准比对与传感器监测,及时发现因附着导致的温控或数据偏差,触发维护预警,实现从“被动处理”到“主动预防”的转变。
这套“防+清+监”一体化方案,已成为海兰信在热带海域商业化运营的核心竞争力之一。此外,公司在海口、三亚等地设立备件库,配备专业船舶与团队,确保台风后48小时内完成排查与修复。2023年台风“泰利”过境海南的时候,海底数据中心照常运行,各项指标没有异常。设计时就考虑了百年一遇的台风工况,由于部署在35米深的海底,台风对海底的影响传导影响不了那么深。
英国科普杂志《新科学家》(NewScientist)做过一期关于海底数据中心的专题,提到了一个让硅谷工程师意外的数据:陵水海底数据中心的服务器故障率只有传统陆地数据中心的八分之一。与微软纳提克计划的实验数据高度吻合,没有氧气、没有灰尘、温度恒定的密封环境,服务器确实更耐用。
海兰信海底数据中心(UDC)项目前景广阔,已从技术验证迈向全国规模化复制,成为AI时代绿色算力的关键基础设施。其商业前景不仅体现在技术领先性,更在于政策、市场与生态的多重共振。目前,“算电协同”写入2026年《政府工作报告》,UDC被纳入国家绿色低碳示范工程,享受“东数西算”与海洋强国战略双重红利。

作为“人工智能+”基础设施,如今上海临港海底数据中心是全球首个实现“海上风电直连+海水自然冷却”的海底数据中心,已于2026年4月正式投入运营。其绿电供给率超95%,真正实现了“海上风电→海底算力”闭环,并为具身智能、无人驾驶等前沿技术提供低延迟、绿色算力支持。
1
END
1

相关阅读推荐
科技动态▏海兰信在珠海发布海底数据中心第一阶段测试成果,回应各方关切
科技动态▏两年之后,微软“海底数据中心”被打捞出水,故障率仅为陆地1/8
溪流笔谈▏海洋工程勘察设计的目的与手段及沿海省市的主要参与单位
溪流笔谈▏以AI+海洋形成的新质生产力,会碰撞出哪些火花?
溪流笔谈▏细数世界上最先进的几款电子侦察船,中国“瞭望1号”实力领先
溪流笔谈▏作为六大新兴支柱产业之一,细数海洋智能机器人及其应用




公众号
溪流之海洋人生
微信号▏xiliu92899

用专业精神创造价值
用人文关怀引发共鸣
您的关注就是我们前行的动力
投稿邮箱▏2705319347@qq.com



