核心要点：
01
行业概述与背景
（一）液冷技术定义与分类
液冷技术是一种利用液体作为冷却介质带走热量散热的技术方案，相比传统风冷具有散热效率高、能耗低、噪音小等优势。当前数据中心液冷技术主要分为三大路线：冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷。三种技术路线在散热效率、系统复杂度、初始投资和适用场景等方面存在显著差异。
（二）液冷技术发展历程
1.从传统风冷到液冷的演进路径
数据中心散热技术的发展经历了从自然冷却到机械制冷、从风冷到液冷的演进过程。早期的数据中心规模较小，单机柜功率密度低，采用普通空调即可满足散热需求。随着服务器性能提升和数据中心规模扩大，风冷技术不断升级，从普通空调制冷发展到精密空调、房间级制冷、行级制冷等多种形式，但始终未能突破空气比热容低、热阻大的物理限制。
2.AI算力时代对散热的根本性挑战
人工智能技术的快速发展正在重塑全球算力基础设施的格局。大模型训练和推理对计算资源的需求呈指数级增长，推动GPU等AI芯片进入快速迭代期。
单机柜功率密度是推动散热技术演进的关键指标。传统数据中心的单机柜功率密度约为8至15kW，这一区间风冷技术可以较好地满足散热需求。当单机柜功率超过20kW时，传统风冷系统的散热能力达到瓶颈，液冷方案的经济性开始凸显。当前AI智算中心的单机柜功率密度已达到20kW至40kW，而采用英伟达GB200NVL72架构的单个机柜功率密度更是达到了惊人的130kW至140kW，这已完全超出了风冷技术的散热能力边界。
从英伟达GPU产品线的演进来看，芯片功耗呈现清晰的上升曲线。2020年发布的A100芯片热设计功耗（TDP）为400W，2022年推出的H100提升至700W，2024年的B100和B200分别达到1000W和1200W。这一趋势并未减缓——预计2025年发布的GB300系列TDP将达到1400W，而2026年的Rubin架构将进一步跃升至2300W，2027年的RubinUltra更是有望达到3500W。
AMD作为英伟达的主要竞争对手，其AI芯片路线图同样指向高功耗方向。2025年预计发布的MI350芯片TDP将达到1000W，更高端的MI355X将采用液冷散热方案，TDP为1400W。华为昇腾系列芯片同样在向高功耗方向发展，昇腾910C的液冷方案需求已经明确。
芯片功耗的倍增式增长对散热系统提出了前所未有的挑战。这种挑战不仅体现在散热能力的绝对值上，更体现在散热功率密度上——芯片的散热能力需求以每两年翻一番的速度增长，而传统风冷和液冷技术的散热能力增长远低于这一速度。这种供需失衡正在推动液冷技术从“可选项”转变为“必选项”。
02
技术路线深度分析
（一）单相冷板式液冷技术路线
1.技术原理与系统架构
单相冷板式液冷是当前市场主流的液冷技术方案。其工作原理是：冷却液体在封闭循环系统中以液态形式流动，依靠液体的热传导和对流来吸收热量，被冷却对象（芯片）的热量传递到冷板，通过冷板内的冷却液循环将热量带走，最后通过CDU（冷却液分配单元）将热量传递到室外侧进行散散。
单相冷板式液冷系统架构分为一次侧（室外）和二次侧（室内）两部分。一次侧（室外）设备包括冷却塔、干冷器、管路和冷却液；二次侧（室内）设备包括CDU、液冷机柜（含冷板、快接头、Manifold）、管路和冷却液。工作流程是：服务器热量首先传递到冷板，通过Manifold传递到机架外侧管路，最后通过CDU转移至室外侧。
CDU是液冷系统的“心脏”，负责将冷却液分配到各个服务器机柜并完成热量交换。CDU的核心技术要求包括高效换热（板式换热器效率）、精确流量控制（电动比例阀精度）、运行可靠性（泵的寿命和稳定性）和智能监控（温度、流量、压力监测）。
2.各企业布局与突破
英伟达GB200/GB300的液冷设计规范
英伟达作为全球AI芯片领域的绝对龙头，其产品路线图直接定义了数据中心液冷技术的应用方向。从2024年推出的Blackwell系列开始，英伟达正式将液冷散热从“可选项”转变为“必选项”。GB200液冷系统的核心组件包括四大部分：Coldplate（液冷板）、CDU（冷却液分配单元）、Manifold（冷却水歧管）和UQD（UniversalQuickDisconnect，冷却液快接头）。
在NVL72/36架构下，每层ComputeTray配备两组GB200，这意味着在1至2U的伺服器高度内，需要承载与过去H100HGX系统相近的总TDP。传统风冷方案已完全无法应对这种散热挑战，液冷技术成为少数可行的解决方案。
GB300采用独立冷板设计，每个GPU单独配备，取代了GB200的大面积冷板方案，冷管线更加密集，UQD快接头用量显著增长。GB300NVL72机架级AI系统液冷组件价值达到49860美元，较前代提升近20%。
超聚变的单相冷板产品线
超聚变作为从华为分离出来的算力基础设施企业，在液冷领域布局深远。其FusionPoDforAI整机柜液冷服务器采用原生液冷架构设计，实现了CPU、GPU和交换的一体化高密集成，支持千瓦级芯片散热演进。
超聚变液冷解决方案的核心优势在于其pPUE指标——单机柜pPUE可低至1.06（含液冷门），比传统风冷服务器具有明显的节能优势。这种极致的高能效设计使超聚变在电信运营商和企业级市场获得了广泛认可。
浪潮信息的单相冷板技术
浪潮信息是中国服务器市场的龙头企业，根据IDC数据，其液冷服务器市场份额长期保持在国内第一的位置。浪潮信息早在2022年就发布了“Allin液冷”战略。
在专利布局方面，浪潮信息已累计获得700余件液冷技术专利，覆盖冷板式液冷、浸没式液冷、数据中心散热等多个主要细分方向。截至2024年，浪潮信息已建立了亚洲最大的液冷数据中心研发生产基地，其全栈液冷产品线涵盖通用服务器、高密度服务器、整机柜服务器、AI服务器四大系列，全线服务器产品均支持冷板式液冷。
宁畅的液冷服务器产品
宁畅作为国内专业的服务器厂商，在液冷领域采取了差异化的竞争策略。其液冷服务器产品线覆盖通用计算、高性能计算及人工智能算力平台，注重通过精细化温控设计满足多样化部署需求，在科研及互联网细分领域形成了独特的竞争力。
3.核心零部件国产化进展
英维克的全链条能力
英维克是国内精密温控领域的龙头企业，也是液冷行业公认的技术领先者。其Coolinside全链条液冷解决方案在行业内具有标杆意义。从技术布局看，英维克同时掌握冷板式和浸没式双技术路线。冷板式液冷单机柜散热能力达200kW，浸没式方案PUE可低至1.08，节能效率行业领先。
英维克的核心竞争力体现在全链条布局上。从热端的GPU/CPU芯片冷板、过程中的管路、快速接头、Manifold、CDU，到SoluKing数据中心长效液冷工质，再到一次侧的冷源等，英维克通过自主研发、自主生产、自主交付、自主服务，真正做到了从热到冷的全链条覆盖。
申菱环境的CDU技术积累
申菱环境是专用空调领域的领导者，2011年开始研究数据中心液冷散热技术，是国内较早布局液冷技术的厂商之一。其液冷全链条解决方案覆盖CDU、外部冷源（一体化冷源和干冷器）、管路系统（一次侧、二次侧）、Manifold以及系统器件。
申菱环境的核心优势在于其与华为的深度合作关系。申菱环境是华为数据中心温控设备的核心供应商，华为是其第一大客户。
高澜股份的产品进展
高澜股份在液冷领域的产品布局相当全面。公司的数据中心液冷产品涵盖服务器液冷板、流体连接部件、多种型号和不同换热形式的CDU、多尺寸和不同功率的TANK、泵和换热单元等。
高澜股份目前可提供以冷板式和浸没式为主的多种数据中心液冷解决方案，具备从散热架构设计、设备集成到系统调试与运维的一站式综合解决方案能力。
（二）浸没式液冷技术路线
1.技术原理与分类
浸没式液冷将整个服务器完全浸没在冷却液中，发热器件直接与冷却液接触，热量通过冷却液的温升或相变被带走，然后通过外部换热装置将热量传递到室外。
根据冷却液是否发生相变，浸没式液冷可分为：
单相浸没式液冷：冷却液在吸收热量后温度升高，但始终保持液态。这种方案系统控制相对简单，但散热能力受液体比热容限制。
双相浸没式液冷：冷却液在吸收热量后发生沸腾相变，通过相变潜热实现高效散热。这种方案散热效率最高，但系统控制复杂，对冷却液的热稳定性要求高。
浸没式液冷的散热能力显著高于冷板式液冷。由于冷却液与发热器件直接接触，消除了冷板这个中间传热环节，热阻大幅降低。浸没式液冷可将PUE降至1.08以下，是目前散热效率最高的液冷方案。
2.各企业布局与突破
曙光数创的浸没式液冷实践
曙光数创是中科曙光旗下企业，连续三年保持国内液冷基础设施市占率第一，2023年达到61.3%。更重要的是，曙光数创是全球少数大规模商业化部署浸没式液冷的企业。
曙光数创的核心产品C8000浸没式液冷热模块是其收入主力，2023年收入占比达58%。同时，其C7000板式模块同比激增431%，显示出冷板式液冷业务的强劲增长势头。
在技术标准方面，曙光数创牵头制定了全国首个冷板式液冷国家标准，并与火山引擎、腾讯等企业共同参与标准制定工作。
阿里巴巴的浸没式液冷数据中心
阿里巴巴是国内最早大规模部署液冷数据中心的互联网企业之一。其张北数据中心是行业标杆项目，部署了国内云计算数据中心规模最大的浸没式液冷集群。
张北数据中心的液冷实践具有多重亮点。首先，其液冷机房设计承载功率约为28kW，机柜数量可观；其次，冷却液温度保持在约30℃，由于流速较快，机柜负载在50%左右时，进出温差仅为1℃，PUE年均值约1.09，最优可达1.12。
从技术演进角度，阿里巴巴的液冷数据中心发展历程清晰可见：2016年浸没液冷系统首发，2017年浸没液冷集装箱首发，2018年互联网首个液冷集群发布，2020年首个5A级绿色液冷IDC投产。
3.成本结构与商用前景
浸没式液冷的最大成本特点是冷却液成本占比大幅提升。浸没式液冷需要大量填充冷却液来浸泡服务器，以电子氟化液为例，单价高达50至250元/L，一个中等规模的浸没式液冷系统可能需要数万升冷却液。
从建设成本看，以100柜规模的数据中心为例（单机柜功率20kW），冷板式液冷建设成本约3850万元，浸没式液冷建设成本约5900万元，浸没式液冷是冷板式的约1.5倍。
但从运营成本看，浸没式液冷的年运营成本约2480万元，比冷板式液冷的2710万元更低，主要得益于其更低的PUE带来的电费节约。
浸没式液冷更适合超高功率密度场景（80kW以上），在这一区间浸没式液冷的TCO优势开始显现。随着芯片功耗持续攀升，预计2028年后浸没式液冷将从小众走向主流。
（三）喷淋式液冷技术路线
喷淋式液冷（SprayLiquidCooling）通过精准喷淋系统将冷却液直接喷洒在发热元件上方，利用液体蒸发的潜热带走热量。这种技术路线目前应用较少，主要受制于系统稳定性和维护复杂度，在国内液冷市场中占据约5%的份额。
（四）冷却工质、部署方式技术对比
1.冷却工质对比
冷却液作为液冷系统的核心传热介质，整体可划分为水基与非水基两大核心类别，二者在适配应用场景、介质特性与综合优劣势上有着明确的区分。
水基冷却液主要应用于冷板、喷淋式液冷场景，该类别又可细分为纯水/去离子水与乙二醇配方液两类，纯水/去离子水具备导热性能优异、原料成本低廉的核心优势，但同时存在低温环境下易冻结、长期运行易结垢堵塞管路的明显短板；乙二醇配方液则通过配方优化弥补了纯水介质的抗冻、防垢缺陷，可适配更宽泛的工况环境，却也存在配方管控不当易引发管路腐蚀、介质起泡等问题的潜在风险。
非水基冷却液是浸没式液冷场景的主流适配介质，主要包含碳氢化合物与氟碳化合物两大品类，以矿物油、合成油为代表的碳氢化合物，具备采购成本低、绝缘性能稳定的特点，缺陷在于介质黏度较高、流动性较差，同时还存在运维过程中清洁难度大的问题；氟碳化合物作为高性能工程流体，拥有绝缘性优异、换热性能突出、工况适配性强的核心优势，但其规模化应用受限于高昂的采购成本，同时还面临PFAS相关的环保合规风险。
国产冷却液突破
冷却液是浸没式液冷的核心耗材。3M是全球最大的电子氟化液供应商，其Novec系列产品在浸没式液冷领域广泛应用。但3M宣布将在2025年底停止所有PFAS产品的生产，这一决定给国产冷却液厂商带来了市场机遇。
国内冷却液供应商正在加速填补3M留下的市场空白。巨化股份（股票代码600160.SH）的JX系列氟化液纯度达99.999%，单吨成本较进口产品低30%，主要客户包括阿里云和字节跳动。新宙邦（股票代码300037.SZ）的全氟聚醚产能5161吨，在建产能2.2万吨，通过台积电认证，毛利率超。东阳光（股票代码600673.SH）的氟化液自供降本30%至55%，与中际旭创合资布局。
2.部署方式差异
液冷系统主流部署形态可划分为卧式Tank与立式机柜两大类别，二者适配不同液冷技术路径，在散热性能、空间利用、运维适配性等维度呈现显著差异化特征。
卧式Tank是浸没式液冷的主流应用形态，核心优势为散热效能优异，对冷却工质相变过程的管控难度更低，可稳定适配高功率算力设备的持续散热需求；其短板在于场地占地面积较大，设备日常运维需吊装作业配合，对机房物理空间与专业运维配套能力要求较高。
立式机柜可兼容冷板式、喷淋式及新型浸没式液冷方案，核心优势为空间利用率高，部署模式贴合传统机房运维习惯，存量机房改造成本更低；其核心局限在于，若应用于浸没式场景，柜体密封设计难度大幅提升，存在冷却工质泄漏的潜在风险。
（五）技术路线综合对比
冷板式液冷综合性能最为均衡，核心优势为技术成熟度、运维便捷性、扩展灵活性与适用范围均为三者最优，建设成本控制能力优异，仅散热效率弱于浸没式液冷，是当前产业化落地的主流方案。浸没式液冷核心优势为散热效率遥遥领先，可适配超高功率算力设备的散热需求；但短板突出，建设成本、运维复杂度、技术成熟度、扩展灵活性与适用范围均为三者最低，规模化落地能力受限。风液混合方案核心优势为建设成本最优，各维度表现居中无极端短板，场景适配性较强；但散热效率为三者最低，核心性能维度均弱于冷板式液冷，综合表现介于其余两类方案之间。
1.不同功率密度下的方案选择矩阵
算力机柜散热方案的选型核心由单机柜功率密度决定，不同功率区间对应差异化的最优技术路线，形成梯度化的适配体系。
当单机柜功率低于15kW 时，风冷方案为最优选择，其部署成本最低，无需配套液冷系统即可稳定满足散热需求；单机柜功率进入 15-30kW 区间后，冷板式液冷的散热经济性开始显现，同时具备较低的机房改造成本，成为风冷向液冷过渡的核心适配方案；30-80kW 是当前 AI 服务器的主流部署功率区间，冷板式液冷凭借成熟可靠的技术体系，成为该场景的主流选型；当单机柜功率达到 80-100kW 区间，浸没式液冷在超高功率密度场景下的散热优势显著凸显；而针对单机柜功率超 100kW、有极致能效需求的场景，浸没式液冷是满足极限散热需求的核心方案。
2.技术成熟度对比
单相冷板式液冷：技术成熟度最高，产业链最完善，是当前市场绝对主流。核心零部件（CDU、冷板、快接头）均有成熟的供应商体系。
两相冷板式液冷：技术成熟度中等，处于商用验证阶段。预计2027至2028年开始规模商用。
浸没式液冷：技术成熟度较高，但成本偏高。主要应用于超算中心和特定高端场景，全球仅曙光数创实现大规模商业化部署。
3.全生命周期成本对比
以100柜×20kW规模、10年周期为基准进行测算：
4.主流厂商技术路线偏好
03
液冷市场正迎来历史性发展机遇。2024年全球液冷市场规模达到63.2亿美元，中国市场规模约为170亿元人民币。展望未来，2025年全球市场规模80亿美元，中国市场规模预计达到240亿元人民币，2026年中国市场规模预计突破350亿元。
从渗透率角度看，液冷技术在AI服务器中的应用正在快速提升。2024年全球液冷在AI服务器中的渗透率约为15%，中国AI服务器液冷渗透率约为10%。这一比例在2025年跃升至33%和20%，2026年将达到45%和30%，2028年进一步提升至65%和50%。
（二）产业链分析
1.产业链价值分析
2.上游：基础材料与核心元器件
液冷产业链上游主要包括冷却工质（冷却液）和核心元器件两大类。
冷却液：高端氟化液因其高绝缘性、化学稳定性和低腐蚀性，成为浸没式液冷的首选冷却介质。全球主要供应商包括3M、Chemours、Solvay、AGC和Daikin。国内主要供应商包括巨化股份、新宙邦、东阳光、永太科技和思康化学。
核心元器件：包括泵、阀、换热器、快接头、管路等精密零部件。冷板制造的技术壁垒主要体现在微通道设计与加工精度、材料选择（铜、铝、复合材料）和密封工艺。
3.中游：液冷设备与系统集成
液冷产业链中游包括液冷服务器、CDU、Manifold、冷板等设备的生产制造，以及液冷系统的整体集成。
根据技术路线不同，液冷设备可分为冷板式液冷设备和浸没式液冷设备两大阵营。冷板式液冷设备市场相对成熟，参与厂商众多；浸没式液冷设备技术门槛更高，市场集中度相对较高。
4.下游：数据中心建设与运营
液冷产业链下游包括数据中心的规划设计、建设施工和运营管理。大型互联网企业、电信运营商和第三方数据中心运营商是主要需求方。
从需求角度看，互联网厂商占据需求的主导地位，占比超过60%；电信运营商需求持续增长；政府超算中心正在积极探索液冷应用。
（三）竞争格局
（三）竞争格局
1.国际厂商
维谛技术（Vertiv）是全球液冷市场的领导者。公司总部位于美国，是英伟达液冷散热供应商白名单中的首选合作伙伴。维谛技术2025年第四季度财报显示，销售额29亿美元，同比增长23%；订单量同比增长252%，环比增长117%。
2.国内厂商格局
中国液冷服务器市场竞争格局呈现高度集中态势。根据IDC数据，2024年中国液冷服务器市场占比前三的厂商分别是浪潮信息、超聚变和宁畅，三者合计占据了约七成的市场份额。
浪潮信息以36.8%的市场份额位居中国液冷服务器市场首位。浪潮信息实施“Allin液冷”战略，在亚洲建立了最大的液冷生产基地。
超聚变以23.4%的市场份额排名第二。超聚变专注整机柜液冷技术，其FusionPoDforAI产品具有高密度集成优势。
宁畅以11.4%的市场份额位列第三。宁畅的技术特点是“全场景液冷”布局，覆盖从边缘计算到大型数据中心的各种场景需求。
3.国产替代进程
液冷关键零部件国产化率预计在2025年达到60%。分产品类别的国产化率差异显著：冷却塔/干冷器国产化率超过80%，接近国际水平；CDU国产化率60%至70%；冷板国产化率50%至60%；快接头国产化率40%至50%；高端氟化液国产化率30%至40%；高端泵/阀国产化率低于30%。
