液冷行业分析:AI算力激增,液冷成为数据中心的散热新宠
2026-04-06 12:18
液冷行业分析:AI算力激增,液冷成为数据中心的散热新宠
液冷技术正迎来从"可选项"向"必选项"的历史性转折点。AI算力需求的爆发式增长推动芯片功耗持续攀升，传统风冷技术已无法满足高密度服务器散热需求，而液冷凭借其卓越的散热效率和节能环保特性，成为支撑AI时代算力基础设施的关键技术。AI算力爆发推动液冷技术从"可选项"变为"必选项"AI算力需求的快速增长正对散热系统提出前所未有的挑战。 英伟达GB300芯片的热设计功耗(TDP)已高达1400W以上，较GB200系列提升近20% ，而下一代Vera Rubin平台的单卡功耗预计将突破2000W。与此同时，AI服务器单机柜功率密度也从2020年的30-40kW飙升至2026年的120-150kW，部分超算中心甚至达到500kW以上。在如此高密度的散热场景下，传统风冷技术已接近物理极限。 当机架功率密度超过20kW时，风冷效率急剧下降40%以上 ；当达到50kW时，风冷已无法稳定维持芯片工作温度；当超过100kW时，风冷系统不仅散热效率不足，其能耗占比更是高达总能耗的30%-50%。这与当前"双碳"政策及PUE管控要求严重脱节——传统风冷数据中心PUE普遍在1.5-1.8之间，而高密场景对PUE的要求已收紧至1.15以下。英伟达在GB300阶段对液冷供应链的重构是行业转折的关键信号。 英伟达已放开液冷供应商权限，仅提供设计参考、接口规范及合格供应商名单，将具体采购决策权下放至ODM厂商 ，这一转变打破了原有封闭的供应体系。与此同时，谷歌等云厂商在ASIC服务器项目中采取直采模式，液冷供应商可作为一级厂商直接对接认证，进一步降低了供应链层级壁垒。这种供应链开放为国内液冷企业提供了前所未有的机遇。 立敏达(领益智造控股)、比亚迪电子等中国厂商已进入英伟达GB300液冷供应链 ，提供液冷板、液冷歧管及NVQD系列快接头散热组件。这种从"配角"到"核心供应商"的身份转变，意味着中国液冷产业在全球竞争格局中的地位正在发生质变。全球主要经济体已将液冷技术纳入数字基础设施绿色转型的核心政策框架。 中国"东数西算"工程明确要求新建数据中心液冷占比不低于30% ，并配套电价优惠(每度电补贴0.15元)；欧盟《绿色数字计划》提出"液冷2030"目标，规定2024年起新建数据中心必须采用液冷技术，对改造项目给予最高30%的补贴；美国《基础设施投资与就业法案》投入25亿美元支持绿色数据中心建设，其中液冷技术项目占比达40%，并要求联邦政府数据中心2025年前完成液冷改造。政策红利与市场需求的双重驱动下，液冷市场正迎来爆发式增长 。根据IDC数据，2024年中国液冷服务器市场规模同比增长67.0%达23.7亿美元，预计2024-2029年CAGR有望达46.8%，2029年市场规模将突破162亿美元。中金公司预测，2026年全球AI液冷市场规模有望达到86亿美元，较2025年增长150%以上。当前液冷市场呈现"冷板式为主导，浸没式加速渗透"的双轨发展格局：技术路线 | 市场份额 | 优势 | 劣势 | 适用场景 |
冷板式液冷 | 65%-90% | 改造成本低(较风冷高30%)、兼容存量架构、故障率低(0.5%以下) | 最高散热效率有限、仍需辅助风冷、需定期维护 | 30-100kW机柜、AI推理集群、边缘计算 |
浸没式液冷 | 10%-35% | PUE极低(1.02-1.08)、散热效率高、全生命周期成本低 | 初期投资高(是冷板式的2-3倍)、维护复杂、密封要求高 | 100kW+机柜、AI训练集群、超算中心 |
喷淋式液冷 | <5% | 无需改造现有风冷系统、初期投入低 | 维护成本高(是冷板式的3倍)、散热效率有限 | 特定工业场景、实验室环境 |
从市场格局看， 冷板式液冷凭借改造成本低、兼容性强的优势，目前占据市场主导地位 。2026年上半年冷板式液冷渗透率已突破60%，预计全年将达70%以上。全球冷板式液冷市场呈现"欧美成熟、亚太快速增长"的格局：欧美地区凭借深厚的技术积累、严格的质量标准及旺盛的高性能计算需求，占据全球高端市场主导地位，国际龙头企业合计占据65%的高端市场份额；亚太地区依托数据中心扩张、AI训练需求增长及本土企业崛起，成为全球市场增长的核心引擎，其中中国市场贡献亚太地区62%的需求，2026年中国冷板式液冷市场规模预计达8.5亿美元，同比增长25%。2. 技术路线演进趋势：冷板式短期主导，浸没式长期崛起冷板式液冷短期内仍将保持主导地位 ，主要基于三大优势：一是技术成熟度高，已有完整产业链支持；二是改造成本可控，适合现有数据中心的平滑升级；三是兼容性好，可与现有服务器架构无缝对接。英伟达GB300系列服务器采用全冷板液冷方案，进一步巩固了冷板式在中高密度场景的主流地位。然而，从长期看， 浸没式液冷将成为超高密度场景的必然选择 。随着芯片功耗持续攀升，英伟达已布局两相冷板液冷与静默式(浸没式)液冷耦合方案，预计2027年全面转向浸没式液冷。浸没式液冷凭借零水耗、PUE可低至1.04等优势，已成为实现"双碳"目标的关键技术路径。数据显示，浸没式液冷系统可将数据中心的PUE值从1.5降至1.1-1.2，节能效果显著，且其全生命周期成本较冷板式低20%-30%。全球液冷市场呈现明显的区域分化特征。 北美市场以技术引领与存量改造并行驱动，占据全球液冷温控市场38%的份额 ，其中美国在采用先进冷却技术方面尤为领先。谷歌、Meta等科技巨头采用冷板与浸没混合方案，微软Azure通过浸没式液冷将PUE优化至1.02，年节能超500万美元。欧洲市场以严格的环境法规和对可持续发展的高度重视为特征， 液冷温控市场占全球30% 。德国和英国在数据中心和工业应用的创新制冷解决方案采用方面处于领先地位。欧盟《绿色数字协议》明确要求2025年前新建数据中心PUE值不超过1.2，并强制推行液冷技术试点，对采用液冷系统的数据中心提供最高30%的设备补贴，德国、荷兰等国更将液冷纳入国家碳中和战略的优先技术清单。亚太地区是增长最快的市场， 预计2026-2031年CAGR达11% 。中国凭借政策支持和产业链优势，已成为全球液冷技术应用的领导者。东南亚市场也成为中国液冷企业的出海主战场，凭借技术成熟度与成本优势，在当地市占率超60%。液冷产业链可分为上游核心零部件、中游系统集成商和下游应用场景三大环节。 从价值分布看，上游核心零部件占液冷系统价值量的90%以上 ，其中冷板(41%)、CDU(32%)、快接头(UQD，14%)和歧管(Manifold，13%)为核心价值环节。冷板作为液冷系统的核心传热部件，价值量占比最高，达到41%。 冷板市场已形成"国际龙头主导高端，本土企业崛起中低端"的竞争格局 。CoolIT Systems、Asetek A/S、Boyd Corporation、Parker Hannifin等国际龙头企业占据全球高端市场65%以上份额，其中CoolIT Systems凭借微通道技术优势，占据全球高端市场32%的份额，主导行业技术迭代方向。中国本土企业如金度科技、SHENGLIN科技、艾温德热控、常州ADV等，通过本土化成本优势、政策支持及贴近终端的产品创新，2026年市场份额已提升至48%，其中金度科技的多通道液冷板获得大型数据中心批量采购订单，市场份额达9%。浪潮信息、超聚变等服务器巨头也推出自有冷板产品，丰富了市场供给。冷板制造工艺国产化取得突破性进展 。传统冷板以毫米级流道为主，散热效率有限；而微通道冷板(MLCP)将流道微缩至微米级(0.04-0.08mm)，散热效率提升2-3倍。广东微控智能装备有限公司已实现0.04mm片厚量产，打破国际垄断(如丹麦格兰富)，其设备国产化率超80%，成为微通道冷板核心设备供应商。冷却液领域， 国产氟化液在浸没式液冷市场占比有望2026年达60% 。巨化股份自主研发的"巨芯"系列冷却液纯度达99.9999%，工作温域覆盖-50℃~200℃，成本较进口产品低60%，2025年订单翻倍，规划产能5000吨/年。新宙邦Boreaf系列氟化液通过ASML认证，成为全球唯二供应商，产品价格较进口氟化液低20%-30%，计划2025年总产能5000吨/年。液冷泵作为液冷系统的"心脏"， 国产替代进程加速 。南方泵业是国内唯一实现磁悬浮液冷泵量产的企业，其产品能耗降低30%，寿命达10万小时，适配1200W/cm²高功率散热场景，价格仅为格兰富的50%，在CDU中循环泵的市场份额接近50%，数据中心市占率超30%，国内第一。飞龙股份HP22K液冷泵已通过英伟达认证并交付海外，2025-2027年净利润CAGR达59%。中游系统集成商主要提供液冷整体解决方案，包括冷板、CDU、快接头、歧管等核心组件的集成与优化。 从全球市场看，施耐德电气、Vertiv、阿法拉伐等国际巨头占据主导地位 ，但在中国市场，国内企业已形成强劲竞争力。浪潮信息在2024年数据中心液冷基础设施全球市场销售额占比达5.5%，位列全球前五；同时，在单相冷板细分市场销售额占比高达17.5%，位列全球第一。公司实施"All in液冷"战略，拥有500多项液冷核心专利，参与制定10余项行业标准，亚洲最大液冷基地"天池"年产能达10万台，液冷服务器单价60-70万元/机柜，毛利率超40%，远高于传统服务器10%-15%的水平。英维克作为国内液冷龙头，已从传统的机房温控设备厂商，向全球AI液冷全链条平台型企业全面跃迁。其Coolinside全链条液冷解决方案包括BHS-AP平台CPU液冷冷板、UQD快速接头、Manifold机柜级分水器、液冷CDU等全系列产品，已全部通过英特尔官方验证，获得了进入全球x86服务器液冷供应链的通行证。高澜股份在国内液冷温控市场占据领先地位，是字节跳动浸没式模组独家供应商，其CDU热交换效率提升40%，PUE可压至1.1以下，适配750kW超算机柜，已中标中国移动30亿元项目。高价值零部件国产替代 是当前液冷赛道的核心投资机会。冷板、CDU、液冷泵、冷却液等环节毛利率普遍在25%-60%之间，远高于传统散热部件。南方泵业液冷泵毛利率达42%，远超传统泵业25%的平均水平；飞龙股份液冷泵产品毛利率达35%-40%；巨化股份、新宙邦等冷却液厂商毛利率超60%。系统集成商全栈能力提升 带来业绩增长确定性。浪潮信息2025年一季度液冷服务器月产能已达3.6万台，订单排期已到2026年，存货406亿元，激增112.58%，预示订单充沛。公司液冷技术壁垒正在形成护城河，"All in液冷"战略已获得市场认可，合同负债达161.96亿元，同比增长43%。新兴应用场景爆发 为液冷企业打开第二增长曲线。液冷超充设备单枪输出功率可达600kW，最大电流达600A或更高，2026年中国液冷超充市场规模预计达300亿元。储能领域液冷渗透率快速提升，2025年全球储能液冷管路市场销售额预计达7.7亿元，年复合增长率4.5%。新能源汽车领域，液冷超充桩成为绿色出行新标配，2024年中国液冷超充市场已进入启动期。技术路线迭代风险 是液冷赛道的首要风险。英伟达GB300全面升级为全冷板液冷方案，但2027年计划转向两相冷板与浸没式液冷耦合方案，若冷板式厂商(如浪潮)未能及时布局浸没式液冷技术，可能面临市场份额流失。同样，冷却液领域，欧盟已从2025年1月1日开始禁用氟化液，3M宣布在2025年底之前退出含氟聚合物、氟化液和基于PFAS的添加剂产品业务，这迫使企业加速开发硅基冷却液等替代方案。供应链不确定性 风险不容忽视。液冷泵领域，高端精密加工设备进口依赖度仍达55%；冷板材料方面，高纯度铜(纯度≥99.999%)国产化率仅62%，对外依存度约38%；冷却液领域，高端PTFE管仍依赖杜邦等进口。这些供应链瓶颈可能影响企业产能释放与成本控制。客户集中度风险 是液冷企业的共同挑战。南方泵业50%订单依赖英伟达/谷歌，浪潮40%-50%份额来自四大云厂商，若AI需求波动或客户技术路线调整，可能对业绩产生显著影响。同时，液冷泵领域，格兰富、威乐等国际品牌仍占据高端市场主导地位，其产品在静态压力平衡精度、动态调控速度、极端工况保障方面表现最优，适合高端严苛、大流量、高压场景。政策合规风险 随着环保标准趋严而上升。中国2026年3月1日起实施制冷剂全链条管控新规，要求销售单位不得向个人销售管控制冷剂，采购需核实上游企业配额及备案资质，全程可追溯，违规将面临5000元至2万元罚款，情节严重的将没收货物及违法所得，并处货值金额三倍罚款。这要求企业必须严格遵守环保法规，否则可能面临处罚甚至退出市场的风险。2026-2028年液冷市场将迎来高速增长期 。中金公司预计，2026年全球液冷市场空间约为150亿美元(约1050亿元)，2026～2028年CAGR约30%。东方证券预测，2026年全球数据中心液冷渗透率将提升至30%左右，市场规模约为688亿元，其中国内市场约为179亿元。细分领域看， 冷板式液冷市场将保持稳定增长，预计2026-2028年CAGR约25% ；浸没式液冷市场将加速扩张，预计2027年市场份额将超40%，2028年市场规模将达500亿元；微通道冷板市场将从2025年的50亿元激增至2028年的500亿元，年复合增长率超100%。第一类：上游高价值零部件环节具备显著竞争优势的企业这类企业技术壁垒高，毛利率稳定在25%-60%之间，且直接受益于液冷渗透率提升带来的量价齐升：- 冷板领域 ：金度科技(市场份额9%)、艾温德热控(国内中小型数据中心15%份额)、浪潮信息(冷板全球市占率17.5%)
- CDU领域 ：英维克(液环式真空CDU技术，漏液检测精度0.1mL/min)、高澜股份(热交换效率提升40%)
- 液冷泵领域 ：南方泵业(磁悬浮液冷泵市占率近50%)、飞龙股份(HP22K液冷泵已通过英伟达认证)
- 冷却液领域 ：巨化股份(电子氟化液产能5000吨/年，成本较进口低30%-60%)、新宙邦(Boreaf系列氟化液通过ASML认证)
第二类：中游系统集成商中具备全栈技术能力与头部客户资源的企业这类企业不仅受益于零部件需求增长，还能获得系统级溢价：- 全栈液冷解决方案提供商 ：浪潮信息(液冷服务器订单排期至2026年，存货406亿元)、英维克(进入英伟达、谷歌、英特尔供应链)
- 浸没式液冷技术领先企业 ：中科曙光(全球市占率58.8%，PUE低至1.04)、宏英新能源(参与制定国内首个浸没式液冷储能标准)
中国"东数西算"工程为液冷企业提供了巨大政策红利 。工程要求西部枢纽新建数据中心液冷渗透率100%，PUE≤1.15，这直接推动了国内液冷市场的爆发。2025年三大运营商已发布液冷三年计划：2025年50%的新建数据中心项目将采用液冷方案。同时， 海外市场拓展也是国内液冷企业的战略机遇 。南方泵业泰国工厂2025年9月投产后，产能将突破300万只/年，可完全覆盖国内头部云厂商、算力中心的爆发式订单需求，同时规避关税壁垒，直接供应亚马逊AWS等国际客户。飞龙股份2025年12月HP22K产品已正式交付液冷合作伙伴，并将从中国发运至海外，标志着其在数据中心液冷领域的国际化布局。微通道冷板技术 将成为支撑AI算力持续提升的关键。广东微控已实现0.04mm片厚量产，突破国际垄断，其设备国产化率超80%，将冷板成本从500元/㎡降至200元/㎡以下，降幅超60%。这种技术突破使冷板能够应对英伟达Rubin芯片2300W的单卡功耗，支持单机柜功率密度突破150kW。浸没式液冷技术 将向高效、智能化方向演进。传化集团旗下新安股份于2025年2月3日携手算力合作伙伴算想科技正式发布自主研发的硅基浸没式液冷解决方案，并宣布首个硅基浸没式液冷商用项目已在杭州稳定运行。该平台采用高功率密度浸没式液冷架构，单套机柜功率密度达210千瓦，可支持多卡并行计算需求，面向多类型算力客户提供服务。冷却液国产化与环保升级 是行业发展的必然趋势。巨化股份、新宙邦、昊华科技等企业通过全产业链布局，实现电子氟化液国产化率85%以上，成本较进口低30%-50%。同时，润禾材料、陶氏化学的改性硅油(碳基)因环保优势(无毒、低GWP)成为氟化液替代方案，润禾硅油性能优于陶氏(燃点>310℃)，价格更低，已通过欧盟环保标准。液冷技术正迎来从"可选项"向"必选项"的历史性转折点。 AI算力需求的爆发式增长、高密度数据中心散热挑战以及全球严格的能效政策，共同构成了推动液冷行业快速发展的三重红利 。冷板式液冷凭借改造成本低、兼容性强的优势，目前占据市场主导地位，而浸没式液冷凭借PUE极低、散热效率高等特性，在超算中心、AI训练集群等超高密度场景快速渗透。液冷产业链中，上游核心零部件环节价值量占比最高，且毛利率稳定在25%-60%之间，是投资价值最集中的领域 。冷板、CDU、液冷泵、冷却液等环节国产替代进程加速，南方泵业、飞龙股份、巨化股份等企业已实现技术突破并进入国际供应链。中游系统集成商方面，浪潮信息、英维克、中科曙光等企业全栈技术能力不断提升，订单增长确定性高。从长期看， 液冷技术将向高效化、集成化方向演进 ，冷板式技术将持续升级，而浸没式液冷有望成为下一代高端散热的核心方向。中国凭借政策支持和产业链优势，已成为全球液冷技术应用的领导者，"东数西算"工程要求新建数据中心液冷占比≥30%，为行业提供了巨大政策红利。我们应重点关注具备核心技术和自研能力、能绑定头部算力厂商拿到持续订单、以及有规模化交付和成本控制能力的企业 ，这类企业才能在行业快速扩容中吃到红利，而不是昙花一现。同时，需警惕技术路线迭代风险、供应链不确定性风险、客户集中度风险以及政策合规风险，选择技术储备充足、客户结构多元、供应链自主可控的企业作为投资标的。
