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AI产业链发展研究系列报告-液冷

   日期:2026-07-15 12:38:51     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
AI产业链发展研究系列报告-液冷

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行业基本情况

1.1行业定义

液冷是一种高效的散热与温控技术,其核心机制是利用液体——如去离子水、乙二醇水溶液或绝缘冷却液等高比热容介质,作为传热载体。该技术通过冷板接触或浸没等方式,与CPU、GPU、IGBT等高热流密度部件进行直接或间接的热交换,将热量输送至换热器、冷却塔等单元并最终释放到环境中。

相较于依赖空气对流的传统风冷,液冷凭借液体更高的导热系数和比热容,显著提升了换热效率。这不仅大幅降低了风扇转速与能耗,解决了高功率设备散热难的痛点,更为数据中心、超算中心及新能源汽车等前沿领域提供了关键的温控保障。

1.2 行业分类

液冷技术依据冷却液与发热元件的接触方式,主要分为冷板、浸没及喷淋三大类。其中,冷板液冷是目前应用最广泛的形式,它采用间接接触方式,通过带有内部流道的金属冷板紧贴芯片,利用循环流动的液体带走热量。该方案技术成熟度高,无需对服务器内部组件做大规模重新设计,改造成本相对可控,现已成为AI服务器和高性能计算节点的主流选择,但在处理内存等辅助部件余热时仍需配合风扇,属于典型的混合冷却模式。

相比之下,浸没式液冷与喷淋液冷属于直接接触式冷却。浸没式将整机浸入绝缘冷却液中,依靠液体的大比热容实现极致换热,分为单相(液体循环散热)和两相(液体沸腾相变散热)两种形式,特别适用于超算与高密度AI集群;喷淋式则通过精密喷嘴将冷却液直接喷洒至发热点,虽用液量少但系统密封与维护难度大,目前主要应用于军工、航天等特殊领域。

从工程视角看,液冷还可按冷却回路划分为直冷与间接液冷。直冷指冷却液直接与热源接触(如浸没、喷淋),而间接液冷则通过冷板等中介传热。此外,在工程实施中还需区分开式/闭式循环及一次侧/二次侧回路,前者关乎冷却介质是否与大气接触,后者界定了从冷源到末端换热装置的系统边界,是数据中心基础设施设计的关键依据。

图表1液冷分类

1.3 行业驱动因素

1.3.1 液冷驱动因素1:算力功耗激增,液冷已成为必然选择

芯片与机柜功率攀升催生液冷需求。随着算力需求提升,芯片功耗和散热量也在不断攀升,相应数据中心单机柜的热密度将会大幅度跃升。以英伟达芯片为例,从H100达700W,到GB300达1400W,2026年发布Rubin芯片TDP达1800-2300W、预计2027年Rubin Ultra芯片TDP达进一步提升至4000W,对应超节点功率向MW级发展。

数据中心机架功率快速提升,而传统风冷方案已触及物理极限,液冷方案成为必然选择。

图表2不同芯片厂商算力功耗激增(W)

图表3先进AI服务器功率不断增长(kW/rack)

功耗提升推动散热方案迭代,液冷为高功率场景必然选择。机柜功率密度在20~25kW时,常规远端风冷方案即可解决服务器散热需求;当机柜功率密度进一步提升至25~45kW,则采用近端风冷解决方案,风冷方案叠加背板热交换器,可以进一步解决单机柜60kW以内散热需求。

随着机架功率密度的不断攀升,行业内普遍认同,考虑散热能力,40~60kW/Rack已达风冷极限,超过该边界需开始部署液冷。目前,

冷板式液冷是当前主流方案,喷淋式、浸没式液冷散热能力更强、PUE更低,随着技术成熟和成本下降,有望在超算领域和大型数据中心获得更多应用。

图表4不同散热方案散热能力对比

图表5液冷技术可满足更大功率散热需求

1.3.2 液冷驱动因素2:能效红线收紧,绿色低碳是不可逆标准

数据中心散热能耗路径:电力供应经电线杆输入数据中心后,分为四类消耗:供配电传输中的损耗;制冷设备为平衡IT设备产热的耗电;服务器等IT核心设备的运行耗电;照明及辅助设施的耗电。散热冷却过程需消耗能量,当移热速率提升时,能源利用效率问题也必须纳入考量。

制冷能耗高占比,液冷节能有优势。在典型数据中心能耗中,制冷系统能耗占比达40%左右,是辅助能源中占比最高的部分,冷却成本高,故而节能潜力大。随着散热问题不断增加,能源消耗的问题也日益凸显,液冷技术通过直接接触热源、高效传递热量,可大幅降低制冷系统能耗,从而达到节能效果。

图表6数据中心能耗组成示意图

图表7传统数据中心冷却系统能耗高,采用液冷方案可实现有效节能

国内能耗要求日趋严格。国家层面,2024年发布《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,要求新建及改建大型/超大型数据中心PUE1.25、国家枢纽节点项目PUE1.2;地方层面,审批能效要求高于国家基线,多地新建项目进入PUE1.25时代,且部分地区如北京政策从行政命令升级为经济强制;同时,运营商响应规划,规划2025年超50%的新项目规模化应用液冷。

PUE约束升级,液冷成合规性技术首选。全球数据中心节能进步快,液冷等技术在这个过程中助力降低能耗,推动PUE逐步下降。政策对PUE考核趋严,若进一步加大考核力度,风冷已无法满足政策PUE要求。而液冷技术则可利用液体的高导热、高传热特性,在进一步缩短传热路径的同时充分利用自然冷源,可实现PUE小于1.25的极佳节能效果。

图表8国内能效政策PUE要求日趋严格

图表9液冷技术可有效降低PUE指标

1.3.3 液冷驱动因素3:液冷方案OPEX优势重塑TCO竞争力

数据中心成本构成:对于数据中心而言,成本控制是构建竞争优势的核心所在。数据中心总拥有成本(TCO)主要包括:(1)建设阶段的资本性支出(Capex):涵盖土地购置、前期勘察、规划设计、设备采购、工程建设、安装部署及系统调试等所有一次性投入;(2)运营阶段的持续性支出(Opex):主要包括能耗及水耗费用,以及设备维护、日常管理等长期开销。一般来讲,Opex成本占总拥有成本的63%,而Opex构成中则是能耗成本占比最高达55%+。

图表10数据中心全周期成本中OPEX占比60%+

液冷OPEX优势的场景化验证:据液冷产业全链条公众号测算,风冷OPEX达180美元/节点/年,而Vertiv液冷方案、宁畅国产化方案、绿色云图相变方案对应OPEX为95/105/85美元/节点/年,降幅达42-53%,液冷OPEX优势显著。

图表11数据中心OPEX中水电费占比55%+

图表12液冷方案OPEX优势显著(美元/节点/年)

1.4 液冷技术发展情况

冷板为当前主流,浸没、喷淋与芯片级液冷打开更高散热上限:按冷却液是否直接接触电子器件,液冷可分为非接触式冷板液冷与接触式浸没/喷淋液冷;冷板式和浸没式均可进一步分为单相/双相方案,差异在于是否利用工质相变潜热换热;芯片级/封装级液冷则通过缩短芯片内热路径实现对芯片的强效散热。

单相冷板仍为工程主线,高散热边界与低PUE诉求推动升级:从散热能力看,两相冷板、两相浸没和芯片级液冷具备更高散热边界;从节能表现看,浸没式液冷因液冷覆盖比例更高,PUE改善潜力优于冷板式。单相冷板成熟度和兼容性最佳,是当前主流工程路径。

短中期技术主线仍以冷板式液冷升级为核心;浸没式和芯片级液冷分别对应更高节能要求与更高热流密度场景。

图表13液冷技术路线分类与应用定位

图表14液冷技术散热能力与功率密度适用区间

冷板方案领跑短中期应用主线:冷板式液冷通过冷板CPU/GPU等发热源贴合,将热量传导至冷板,并通过内部循环流动的冷却液实现热量的高效远端转移。优势在于兼容现有服务器架构、维护便利、工程成熟度高,是当前规模化主流;不足在于冷板定制成本相对较高,覆盖范围有限,对整机节能和PUE改善的边界弱。

浸没方案面临材料兼容与部署难度挑战:浸没式液冷将服务器、板卡或核心发热器件浸没在绝缘冷却液中,通过液体与器件直接接触并依托流体循环或相变过程将热量吸收带走。优势在于液冷覆盖比例高、散热均匀、节能潜力强;不足在于冷却液用量较大,对材料兼容性、工质安全性、密封性和后期维护能力要求更高,规模化部署难度大

喷淋方案受限于系统可靠性仍处于低成熟度阶段:喷淋式液冷通过喷淋装置将冷却液定向喷洒至发热器件表面,利用液体动量与对流换热实现直接接触吸收并经底盘回收循环。优势在于精准强化散热、空间利用率较高、改造成本相对可控;不足在于喷淋均匀性、液体回收、密封防漏、材料兼容性和长期可靠性要求较高,整体成熟度低。

图表15冷板式液冷原理

图表16浸没式液冷原理

图表17液冷技术方案对比

从单相显热走向两相潜热:冷板式液冷单相显热方案凭高成熟度成为当前主流,而两相潜热技术通过沸腾汽化大幅突破散热上限。浸没式液冷从单相液体对流升级为两相汽化潜热,不仅实现了散热效率的跨越式提升,更展现出极致低PUE的高能效潜力。2026年4月。曙光数创发布全球首套MW级相变浸没液冷整机柜C8000 V3.0,单机柜功率密度突破750kW,相变浸没液冷正加速迈入工程化验证阶段。

芯片级液冷打开更高散热边界:将微尺度流道直接嵌入LID(集成散热盖)或芯片内部,大幅缩短芯片到冷却液的传热路径,显著减少芯片内导热扩散热阻和热界面材料热阻。主要涵盖单相微通道、两相微通道及射流式液冷。其中,歧管微通道可优化流动路径与均温性;两相微通道具备极高的换热系数,但需解决沸腾不稳定和临界热流密度问题;射流式液冷则对喷嘴设计与加工精度要求极高,仍面临较大难度。当前,Intel通过精确引导流体流经芯片上的热点(Hotspots),在LGA和BGA封装的CoreUltra及Xeon实现了极小的体积内消散巨大热量,证明了封装级微通道技术突破千瓦能效墙的物理可行性。

图表18冷板式与浸没式单相/双相对比

图表19液冷技术演进路径图表

冷板、CDU占据价值高地,UQD与Manifold协同增效:冷板式液冷是由冷板、CDU、Manifold、UQD等核心部件协同构成的系统工程。其中,冷板负责发热源换热,CDU负责换热、循环和控制,Manifold负责流量分配,UQD负责快速连接和维护,四者共同决定系统散热能力、可靠性和运维效率,也是冷板式液冷系统的关键价值环节,根据测算,价值量占比分别为冷板(占比40%)、CDU(31%)、Manifold(12%)及UQD(14%)。

英伟达架构加速向全液冷方案演进,冷板系统量利齐升开启微通道新阶段:GB200阶段液冷进入机架级配置,GB300阶段冷板与UQD数量提升,Rubin阶段进一步走向100%全液冷和微通道方向。冷板系统从数量增加进一步走向换热能力提升系统复杂度提升,带动冷板、CDU、连接件等环节价值量和技术壁垒同步提升。

图表20冷板式液冷核心部件功能示意图

图表21AI平台推动液冷持续升级

1.4.1 冷板趋势1:从传统流道走向微通道,换热能力成为核心壁垒

MLCP以极低热阻重塑芯片级换热上限:芯片热量需经过金属盖(IHS)、导热材料(TIM材料)、液冷板3层介质才能被冷却液带走,每一层都存在热阻损耗。而MLCP技术直接将金属盖+液冷板整合为一个单元,内嵌微通道设计,使液冷散热冷却液能够直接流经芯片表面,3-4层界面的热阻被彻底消除。微通道宽度和高度控制在0.20.5mm,通过波浪状散热鳍片和Z字形流道布局,在有限空间内构建出庞大的热交换面积,冷却液直触热源,热阻低至0.05・cm²/W

AI芯片功耗上行正在推动冷板从传统单相冷板向微通道冷板/MCL/MCCP升级:海外厂商侧,Microsoft已验证芯片内微流体冷却,通过在硅片背面刻蚀微通道,让冷却液直接进入硅片热源附近,实验中热移除能力最高约为冷板3倍,GPU最大温升降低65%。NVIDIA

Rubin代际把微通道从冷板内部结构升级为供应链重点,MCCP延续ColdPlate路线、缩窄内壁通道;MCL则进一步把盖板与冷板功能融合,但良率、颗粒沉积和可靠性仍是导入难点。国内供应链侧奇宏等台系厂商将微通道间隙向100μm/80μm推进,浪潮信息则通过微孔喷射和射流冷板解决局部热点。

图表22传统冷板和微通道冷板对比

1.4.2 冷板趋势2:3D打印一体化成型降低泄漏风险,提升复杂流道制造能力

一体化成型根除传统焊缝漏液风险:传统钎焊/激光焊的焊缝是主要泄漏点。工艺不当易产生气孔,长期热应力下可能疲劳开裂,且高振动场景下微观缺陷会扩大。3D打印一体成型,从源头消除了数十至数百个潜在泄漏焊点,实现本质安全。

允许复杂流道设计,消除连接热阻:传统拼焊冷板受制于工艺,内部流道设计简单。3D打印可自由制造拓扑优化、仿生设计的复杂流道(如螺旋形),大幅提升换热效率。同时,一体化结构避免了底板与流道间的接触热阻,导热路径更优。

增材制造冷板商业化进展加速:铂力特已推出一体打印成形液冷板,采用高导热铝合金BLT-AlAM300C和BLT-A320设备,较传统直肋片冷板实现换热量提升20%、压力损失降低约70%,另一方案压降损失降低60%;CoolestDC × EOS的纯铜一体式液冷散热器则进一步验证3D打印冷板在高可靠密封、复杂内部结构和高功率散热中的应用价值。该方案以一体化、无接头、无垫片、免钎焊结构降低漏液风险,可承受6 bar及以上水压,并在测试中实现CPU/GPU温度显著下降、PUE降至约1.2。

图表23传统“拼焊”工艺V.S.“3D打印一体化”

1.4.3 冷板趋势3:从纯铜到金刚石铜,液冷散热的材料升级

金刚石铜在导热、热膨胀、力学与兼容性上全面优于传统纯铜。1)极致导热性能:量产热导率可达5501000W/m・K,远超传统铜铝材料,可应对300W/cm²以上的高热流密度场景。2)精准热膨胀匹配:可将热膨胀系数调控至5-7×10E-6/K,与硅基、碳化硅芯片高度匹配,杜绝热应力开裂风险。3)优异力学性能:兼具高硬度与抗疲劳性,在复杂工况下不易变形开裂,使用寿命远超传统散热材料。4)高架构兼容性:无需改造现有散热体系,可直接适配风冷、液冷等方案,落地门槛低,易规模化推广。此外,金刚石铜兼具性能与成本优势(热导率虽仅为纯金刚石的一半左右但能达到纯铜的1.5-2倍,且成本仅为纯金刚石的1/5-1/10);叠加中国大陆掌握全球95%工业级人造金刚石产能优势,使该方案更具规模化推广竞争力。

金刚石铜可覆盖液冷散热全链路的三层关键环节。1)节点级:以散热片/热沉片的形式直接贴合芯片封装表面,快速扩散热点热量;2)封装级:替代传统纯铜封装盖,成为芯片结构的一部分,实现芯片级与封装级一体化均热;3)模组级:作为微通道冷板本体材料,冷却液流经其内部微通道带走热量,热阻较传统方案下降约50%。

金刚石铜液冷方案进入产业化落地加速期。2026年4月,中科曙光在郑州超算中心部署C8000V3.0机柜,首次规模化应用金刚石/铜散热模组,导热率提升80%,助力芯片性能提升10%;中京烽火的金刚石铜液冷板方案也在AI服务器批量应用,热阻降低67%,芯片结温稳定控制在80以下。

图表24金刚石铜材料产业化进程

1.4.4 冷板趋势4:从单相显热到双相相变,冷板散热边界进一步抬升

液-气两相高效换热:双相液冷在冷板内引入了气相(液态气态液态)。其核心是让低沸点绝缘工质在芯片热源处沸腾汽化,吸收巨额汽化潜热,单位质量换热量可达单相水的200~400倍,蒸汽在系统远端冷凝液化完成放热,形成高效循环。

高均温、高效率,突破单相液冷的热流密度与能效瓶颈:一是温度均匀性极佳,沸腾过程近似等温,彻底改善芯片前冷后热问题;二是散热效率跃升,热流密度可达300W/cm²以上,并大幅降低系统泵功至<0.3W/kW,助力数据中心整体PUE降至1.15-1.18。

已进入商业部署阶段:Accelsius已于2026年4月宣布NeuCoolIR150集成式机架级双相冷却方案正式上市,ZutaCore也于2026年3月发布适配NVIDIARTXPRO6000BlackwellServerEdition的OmniTherm双相冷板;同时,DarkNX已与Accelsius签署300MWAI数据中心园区部署协议,表明双相冷板正从样机验证走向产品化与规模化导入。

图表25双相液冷板逐步进入商业部署阶段

CDU扮演液冷系统控温心脏,四大核心功能重构二次侧运行基石:CDU主要包含板式换热器、水泵、控制器、传感器及补水/排气/过滤/阀件等模块,连接一次侧冷源与二次侧服务器回路,承担四类核心功能。换热:通过板式换热器完成一次侧与二次侧热量交换,将服务器侧热量传递至外部冷源;循环:通过水泵驱动冷却液在CDUManifoldUQD冷板之间持续流转;温控:通过控制器和温压流传感器调节流量、温度和压力,保障冷却能力稳定输出;安全保护:通过定压、补水、排气、过滤、漏液监测等装置降低气堵、泄漏和压力异常风险。

智能泵驱和极限温差板换突破传统CDU能效瓶颈:当前,德昌电机的DCP系列已打破传统液冷泵一刀切的固定转速模式,搭载可接入CDU的PID智能温控系统的FOC(磁场定向控制),实时同步流量与温度数据,相当于给泵装了AI大脑。而AlfaLaval与Boyd合作,则利用常压装置使技术水循环和设施水循环的温度尽可能接近,在facilityloop与ITequipmentloop之间实现高效热量传递,促进液-液板式换热器向高功率、低温差、低压降和紧凑化方向升级。

图表26核心零件演进趋势

冷板与CDU的是前端热捕获+后端热管理的系统协同关系:冷板技术迭代与CDU路线演进是同一条液冷系统升级链条的两端。冷板侧从普通铜基板向微通道、定制化、高热流密度设计升级,使服务器侧单位面积热负荷和流道压降同步提高;CDU侧则必须通过更强的泵送能力、更低温差的液-液换热、更精细的温压流控制和更高水质管理能力承接冷板升级。

CDU从单柜/机架内分布式部署,向行级、集群级、机房级集中式部署延伸:CDU从In-rack单柜分布式方案起步,适合局部高密度和改造场景;当液冷从单柜扩展到多柜AI集群时,In-row/floor-mountedCDU通过集中服务多个机柜提升扩展性和运维效率;进一步规模化后,CDU可集中到机房后端或设施侧,形成共享流体系统,以减少重复配置、提升冗余效率和支持更大规模AI集群。

VertivCoolChipCDU家族已形成从in-rack到in-row再到perimeter-based的分层部署体系:CoolChipCDU100支持单机架direct-to-chip液冷,适合onerackatatime的渐进式部署;CoolChipCDU600采用in-row液-液形态,面向高密度AI/HPC提供可扩展液冷能力;产品家族整体支持in-rack、end-of-row和perimeterplacement,叠加GalleryCDU定义,即部署于机房边界或机械走廊的facility-scale集中式系统,说明CDU正在从单柜分布式设备向行级、集群级和机房级集中式液冷基础设施演进。

图表27CDU关键指标决定高功率机柜适配能

图表28CDU分布式/行级/集中式技术路线对比

UQD快速接头为液冷防漏核心关卡:作为液冷系统中最关键的连接界面与防漏关卡,UQD是液冷系统中的通用快速断开接头,用于在服务器、冷板、歧管、CDU/冷却回路之间实现快速、低泄漏、可维护的流体连接。作为实现服务器节点热插拔与模块化运维的核心组件,UQD是由互相配对的公头(插头)与母头(插座)集成精密的阀门结构;按操作形式可分为带锁紧结构的手插式和具备浮动补偿能力的盲插式。当前,行业正从厂商自研走向标准化,重点解决等效通径、插合长度及轴向容差,以实现跨厂商产品的解耦与兼容。

UQD由普通快接向整柜高可靠标准化盲插接口规格跃升:UQD的技术壁垒不在于能否接通管路,而在于在高密度AI机柜中同时满足低泄漏、高流量低压降、小体积、耐压、寿命、材料兼容和标准互换。OCP规范将流量、压力、爆破压力、断开液体损失、Cv等定义为关键KPI,并要求UQD在5000次插拔和10年服务寿命后仍满足性能要求。随着NVIDIA机柜从GB200 NVL72走向GB300/B300,液冷形态从单点快接升级为rear manifold/inner manifold/rack manifold配合盲插QDs,液冷对象也从CPU/GPU扩展到HBM、NIC、NVSwitch等更多组件。由此,UQD从普通软管快接件升级为整柜液冷系统的高可靠、标准化、盲插式基础接口。

图表29UQD行业标准概览

液冷歧管承担机柜级流体分配枢纽标准化智能化驱动价值提升:歧管由主管路、分支接头、排气阀(维持压力平衡)以及集成的电磁关断阀、电动调节阀等智能组件构成,作为液冷机柜内部定制化的流体分配通道,负责将冷却液从主干管路均匀引向各个服务器节点。

歧管正在从单一流体分配管件,升级为与CDU协同的一体化、智能化、高功率适配模块:集成化方向探索CDU+歧管一体化模块,通过减少管路连接点降低潜在泄漏路径,推动Manifold从独立分配部件向系统级液冷模块演进;智能化方向通过流量传感器向CDU控制器反馈支路流量,实现按GPU负载动态调节冷量;高功率方向则面向200kW级以上AI机柜,要求CDU具备冗余泵和快速切换能力,歧管结构也从单/双排管向更高流量的三排管演进。

欧盟REACH&美国EPA限制氟化产品已成定局:传统电子氟化液因含有永久化学品PFAS,正面临全球严厉监管。2025-2026年,法规密集出台明确限制PFAS的生产和进口,2026年后将逐渐收紧行业的要求,目前只对于无成熟替代品的关键领域(如半导体制造业)给出5-12年宽限期,液冷介质行业将可能转向合成酯、碳氢化合物等环保介质。

3M停产释放市场空间:氟化液龙头3M已在2025年底全面停止相关产品生产,市场6亿美元产值缺口将由替代厂商和去氟化环保介质填补。2026年有望成为国内氟化液厂商需求爆发之年。预计2032年,全球液冷介质市场规模将达24.62亿美元,届时PFAS将受到严格监管,环保介质将成为刚需。

国产电子氟化液性能可靠,可实现替代:国产电子氟化液产品参数可媲美进口电子氟化液参数,甚至个别参数优于进口指标。随着3M的退出,预计国内企业也将加速相关产品国产化进程。

图表30欧盟REACH&美国EPA对氟化物限令

图表31全球液冷介质市场规模及构成(亿美元)

图表32国内外主流氟化液产品参数对比

市场回顾

2.1 数据中心需求旺盛,推理工作负载占比提升

AI Token用量爆炸式增长,数据中心算力需求进一步提升。据IDC预测,随着Agentic AI、多模态大模型及企业级MaaS应用的规模化落地,中国MaaS市场Token用量从2024年的约114万亿快速攀升至2026年的约40,000万亿,2025-2030年间将实现数千倍的复合增长。

AI计算需求结构正发生深刻转变,推理工作负载占比快速提升。据Mckinsey预测,2026年推理和训练的工作负载占比将持平,到2030年推理:训练比重将进一步提升至3:2。AI推理工作负载占比快速提升,推动CPU在AI数据中心中的角色从辅助转向核心支撑,纯CPU机柜液冷提供液冷市场新的增长点。

图表33中国模型即服务市场规模预测

图表34全球数据中心对工作负载的需求(GW)

2.1.1 需求验证(上游):芯片厂商扩产,3-5年订单可见

核心芯片产能是数据中心建设的重要约束,主流厂商正积极扩产。存储芯片NAND和DRAM扩产带动晶圆制造设备销售大幅扩张,据SEMI预测,2025至2027年,NAND/DRAM设备的销售额将持续增长,三年总和分别达466/763亿美元。

长期协议密集签订,存储芯片订单可见性到2028年。为平滑行业周期,全球头部存储芯片厂商均在寻求签订长期供应协议。2026年Q2财年,美光宣布已签订首个5年期SCA合作协议;2026年6月7日,SK海力士和英伟达宣布多年代理合作伙伴关系。AI需求推动内存/代工厂商转向更长周期合同(3-5年),供应确定性极强。

图表35主流芯片厂商扩产规划(亿美元)

图表36头部存储芯片厂商签订长期协议

2.1.2 需求验证(下游):云厂商Capex上调,云收入增长

云厂商资本支出持续上修,AI基建行业高景气。2026年全球九大CSP资本支出同比增长79%至8300亿美元,其中北美四大厂商:微软1900亿美元(同比+130%),谷歌1800-1900亿美元(同比约+100%),Meta 1250-1450亿美元(同比+85%),AWS 2,300亿美元(同比+50%以上)。

谷歌云收入高速增长,验证AI叙事逻辑。谷歌20261季度云收入同比+63%,占总营收比重从14.6%(2025全年)提升至18.2%,云收入增长成为拉动总收入的新引擎。谷歌云1季度业绩验证了AI叙事正从投入期转向兑现期,预计AI基建资本投入将维持高速增长。

图表37全球九大CSP资本支出(亿美元)

图表38谷歌营业收入&云收入(亿美元)

2.2 市场规模:英伟达机柜价值量拆解

液冷在数据中心机柜中渗透率持续提升,价值量随着芯片迭代升级快速增长。测算英伟达服务器机柜液冷价值量如下:

GB300 NVL72:机柜价值量为97500美元。核心变化为采用小冷板设计,每块芯片(GPU/CPU)覆盖一块小冷板。

VR200 NVL72:机柜价值量为121280美元。核心变化为液冷板设计升级(微通道冷板+镀金盖),45度温水冷却液方案,800HVC CDU。

图表39GB300 NVL72/VR200 NVL72服务器液冷模块价值量测算

预计2026年全球液冷市场空间为138.2亿美元(约942亿人民币),GPU出货量为660万颗,ASIC芯片出货量为805万颗。

芯片出货量:2026年英伟达芯片预计出货量为560万颗,合计服务器7.8万柜;北美ASIC厂商预计出货560万颗;国内ASIC厂商预计出货245万颗。

全球液冷市场空间:基于对英伟达芯片,谷歌类ASIC芯片,AMD/亚马逊芯片,国内ASIC芯片对应液冷价值量的假设,预计2026年/2027年全球液冷市场空间分别为138.2/216.8亿美元(合942亿/1478亿人民币)。

图表402026-2027年全球芯片出货量及液冷市场空间测算

2.3 企业布局情况

国内AIDC液冷厂商可主要分为全链条方案提供商和核心部件供应商:

对于全链条解决方案提供商:英维克出海进程最快,UQD、CDU、冷板等产品已进入英伟达MGX生态系统并通过谷歌审核认证;申菱环境依托华为生态链切入字节、腾讯、阿里等国内大客户,并重点拓展北美、东南亚、中东等海外市场;同飞股份已拓展科华数据、中兴通讯等国内客户;高澜股份与华为签订 2026-2027年AIDC全域液冷供货协议,已进入谷歌供应商并推进海外市场布局。

对于核心部件供应商:科创新源、强瑞技术、硕贝德等背靠华为生态,科创新源冷板已对接华为、中兴、浪潮、超聚变,强瑞技术为华为核心客户,硕贝德液冷产品已切入宁德时代、华为

此外出海来看,川环科技、飞龙股份、大元泵业、金富科技、捷邦科技等进展突出:川环科技管路产品已进入CoolerMaster、AVC体系并获订单,UQD产品正在认证;飞龙股份已获得台湾能源企业数据中心电子水泵订单,终端覆盖国际领先云服务商;大元泵业CDU主泵已完成国内及北美G客户审厂,正推进NV链温控客户渗透;金富科技深化与奇宏电子(AVC)、双鸿电子合作;捷邦科技通过收购进入AVC、台达电子、泰硕电子供应链,已获得北美大客户临时供应商代码并取得送样资格。

图表41国内AIDC液冷厂商梳理

图表41国内AIDC液冷厂商梳理

出海进程提速:国内核心液冷相关企业逐步在东南亚完成设点或投产。

制造落地与研发先行双轨并行:制造落地型企业持续加码产能建设,头部厂商已实现全链条能力验证与批量交付英维克马来西亚基地已承担集团15%总产能,产线通过英伟达MGX平台认证,可生产适配H100/GB300芯片的液冷组件;中石科技泰国基地已完成北美大客户、三星、诺基亚等头部客户审厂认证并实现量产交付;飞荣达越南基地部分产品已实现批量交付,直接服务特定海外客户。

企业加速出海布局,2026-2027年为产能建设集中期:鼎通科技越南连接器项目预计2027年完成产线调试,鸿富瀚越南、泰国基地均已购置厂房,2026年逐步释放产能。

研发先行型企业持续完善海外布局:曙光数创马来西亚研发实验室2025年成立,为后续全球化产品迭代奠定基础。

产能爬坡仍处早期,客户认证与产能释放节奏分化:尽管布局密集,但多数企业海外产能仍处于建设阶段,实际量产贡献尚未完全体现:英维克美国、越南基地仍在建设中,鼎通科技越南项目预计2027年完成产线调试。从客户认证进度看,英维克、中石科技、飞荣达已通过头部客户审厂或实现批量交付,其余企业仍处于厂房建设、产线待装或试生产阶段,2026年下半年-2027年将成为产能集中释放与订单落地的关键观察窗口。

图表42国内企业海外生产基地布局

2.4 市场机遇

2.4.1 超节点架构打开液冷市场空间增量

随着大模型参数量指数级增长,传统单机架扩展模式面临三重物理与工程瓶颈:

功耗上限触顶:单机架功率逼近数据中心供电、配电系统的物理极限;

散热效益递减:高密度机架液冷方案复杂度指数级上升,冷却功耗占比不断提高;

运维难度陡增:超高集成度单机架故障排查、部件更换流程繁琐,可维护性大幅下降。

单机架逐步走向标准化、模块化,多机架超节点设计成为AI基础设施升级的核心方向。

英伟达Vera Rubin PoD:集群包括16个Vera Rubin NVL72机架,多个Vera CPU机架及存储/信息互联机架,总计40个机架;谷歌TPU 8t Super PoD:含9600个TPU 8t芯片,核心辅助机柜为OCS机柜,用于大规模光互联;华为Atlas 900 A3 SuperPoD:由12个计算柜(32*昇腾910/柜),4个总线设备柜组成。

AI集群光互联方案升级、光模块功耗提升,光模块液冷成为新增量。光模块速率从800G向1.6T/3.2T升级带动功耗提升,光模块速率达到3.2T时功耗将达40W以上,必须采用液冷方案。据零氪1+1测算,2026年光模块液冷市场规模约10亿美元,2030年将突破63亿美元,年复合增速高达53%。

液冷产品:屏蔽笼、液冷连接器、热管。屏蔽笼主要作用为限制光模块(动件),为核心产品。目前光模块液冷方案分为两种:1)热管方案:热量从光模块依次传导到铜块、热管、液冷板,在高功耗发热元件的状况下能效较差,目前英伟达和HPE采用该方案;2)连接器方案:热量直接从光模块传导至液冷板,目前连接器可靠性为核心技术难点。

图表42光模块功耗趋势(W)

Agentic AI规模化落地,英伟达Vera CPU机柜出货在即。随着AI产业从模型训练全面转向推理与智能体落地,AI基础设施算力瓶颈由GPU转向CPU调度执行。2026年3月,英伟达在GTC大会上推出新一代AI集群Vera Rubin PoD,其中包含纯Vera CPU机架。

Vera CPU机架采用全液冷设计。Vera CPU机架包含256个CPU芯片,单个Vera CPU功耗达250-450W,单机架最大理论功耗已达115.2kW(仅考虑CPU),超出风冷散热极限。VeraCPU机架配套AI集群方案出货,将进一步拉动液冷市场空间。

图表43Vera CPU机架协同,性能优于单个CPU叠加

2.4.2 核心零部件升级带动价值量提升

冷板式液冷系统由一次侧和二次侧组成:1)一次侧:选择冷水机组、冷却塔或干冷机的其一或组合;2)二次侧:包括CDU、液冷板、Manifold+快速接头、管路/阀件/冷却介质和辅材。

冷板式液冷技术发展趋势分为散热性能、流量管理、标准兼容三个方面。

散热性能:液冷板为核心零部件。1)制造工艺:通过微通道、3D打印一体化成型等先进工艺,制造更复杂的内部流道以提升散热面积与效率;2)制造材料:通过在材料中复合金刚石等超高导热材料,进一步降低芯片到冷却液的热阻。

流量管理:CDU为核心零部件。1)液冷泵:高压直流架构下,屏蔽泵应用迎来技术拐点;2)换热器:板式换热器为主流,技术趋势主要为提高制造工艺,方向同液冷板类似。

标准兼容:目前英伟达、谷歌等核心厂商均在OCP上制定了相关标准,包含Manifold+快速接头、管路/阀件/冷却介质和辅材的要求。

高压直流架构CDU落地在即,CDU水泵赛道迎来历史性技术切换拐点。2025年10月,英伟达发布白皮书,明确800V高压直流将成为未来AI数据中心供电主流方案。2025年6月,台北电脑展上,英伟达合作伙伴已展出适配800HVDC架构的大功率电子屏蔽泵CDU方案。

技术优势:相较无法直接接入高压母线的传统AC交流泵、低压DC泵(需加装转换模块),高压直流电子屏蔽泵可直连800VDC母线,同时屏蔽泵采用全封闭无机械密封结构,可真正实现零泄漏。

竞争格局:目前海外仅SPECK公司有少量屏蔽泵产能,台达、泰硕作为英伟达核心生态厂商已推出最新产品,其产品核心由国内屏蔽泵龙头企业代工交付。

图表44国内新能源乘用车热管理系统电子水泵供应商份额情况(2025年,不含进出口)

英伟达Rubin GPU功耗进一步提升,传统单相冷板无法满足散热需求。在极高负载下,单相液冷会导致冷板进水口与出水口之间存在明显的温度梯度,可能对芯片性能/生命周期造成影响。

可行解决方案包括微通道冷板、微通道盖板、相变冷板三种。目前微通道盖板、相变冷板方案尚未落地,英伟达官宣其预计2026Q3出货的Rubin平台将采用微通道冷板技术,微通道盖板预计在2027年下半年实现量产应用。

微通道冷板/盖板技术核心:1)微通道设计,在传统冷板基础上将内部流道缩小至50-150μm,通过增加换热面积提升换热系数;2)盖板设计,将传统上覆盖在芯片上的金属盖与上方的液冷板整合,使液冷散热冷却液能够直接流经芯片表面。

PBMC凭借其系统级集成优势,正成为高密度液冷场景的主流技术路线。相较于UQDB,PBMC有以下优势:1)强偏差补偿能力,解决规模化部署公差痛点;2)适配高功率系统,兼顾大流量与低流阻;3)工业级设计标准,适配数据中心规模化部署;4)安装方式灵活,适配高密度机架结构。

技术进展:目前CEJN已成功开发出在带压与无压状态下均具备优异性能的PBMC产品,已于2026年4月底正式在全球上市。目前PBMC产品处于市场渗透初期,预计2026年后将逐步成为超大规模数据中心的主流适配产品。

图表45PBMC标准优势

:银行策略

3.1 聚焦优质赛道分层授信,严控技术路线与客户资质风险

银行需立足液冷行业技术迭代趋势与赛道分化格局,建立分层分类的差异化授信体系,精准规避技术错配、低端内卷风险,聚焦高成长、高确定性细分领域优先布局。授信准入层面,坚决规避无核心技术、纯代工组装、主打低端低价产品的中小厂商,重点倾斜掌握微通道冷板、3D打印一体化成型、相变浸没液冷、高压直流CDU、环保冷却液等核心技术的头部企业与专精特新企业,优先支持适配英伟达Rubin、华为昇腾等新一代AI算力平台的液冷产品赛道。客户分面,构建龙头优先、专精特新重点、初创谨慎的授信体系,对高澜股份、英维克、曙光数创等行业龙头给予中长期固定资产贷、供应链额度、投贷联动综合赋能,支持其产能扩建与技术迭代;对拥有核心专利、头部客户认证、小而精的专精特新企业,投放科创信用贷、知识产权质押贷,解决轻资产融资难题;对无技术壁垒、无落地项目、纯跟风入局的初创企业,严格限制授信准入,杜绝低端产能融资。同时,动态跟踪行业技术迭代节奏,定期排查授信客户技术布局,及时退出押注落后技术、技术迭代滞后的企业,从源头压降技术授信风险。

3.2 绑定头部算力产业链,对冲下游需求波动风险

针对液冷行业下游需求高度绑定算力资本开支、波动较大的风险,银行需依托产业链金融模式,深度绑定头部算力生态与核心终端客户,稳定授信基本盘,对冲需求端不确定性。一方面,聚焦东数西算八大算力枢纽、国家级超算中心、头部云厂商(微软、谷歌、阿里、腾讯)及AI算力企业的核心供应链,梳理液冷系统集成、核心部件、冷却液领域的核心配套企业,建立白名单授信机制,对白名单内企业简化审批流程、给予利率优惠、配置专项科创额度,依托头部终端订单背书,保障企业订单稳定性与回款确定性,从源头化解需求不及预期、回款滞后风险。另一方面,大力发展供应链金融,围绕盾安环境、浪潮信息、格力等链主企业,向上游冷板、管路、介质、泵阀等配套企业延伸供应链授信,通过订单质押、应收账款质押、链主担保等模式,解决中小配套企业融资难题,同时依托产业链闭环把控真实交易场景,杜绝空转授信。此外,动态跟踪全球云厂商资本开支数据、算力项目落地进度,提前预判行业需求周期波动,适时调整授信额度、授信期限,逆周期优化信贷投放节奏,平滑行业周期风险。

3.3 创新科创绿色授信体系,适配行业轻资产高科创属性

银行需摒弃传统重资产、重盈利、重抵押的传统授信评估模式,贴合液冷行业重研发、轻资产、长周期、绿色低碳产业特征,升级科创+绿色双维度授信评估体系。评估体系层面,复制各行MLCC四维、五维评价经验,构建技术壁垒+认证资质+场景落地+绿色效能+产业链地位的专属评价模型,弱化短期营收、利润、固定资产抵押要求,将核心专利数量、微通道工艺、3D打印技术、车规/算力认证、PUE节能指标、头部客户供货资质、国产化替代能力作为核心增信依据,精准匹配科创企业融资需求。产品创新层面,丰富专属金融产品体系,针对研发阶段企业推出知识产权质押贷、纯科创信用贷,覆盖前期研发资金缺口;针对量产扩产企业投放中长期固定资产专项贷、绿色制造贷,支持产能扩建;针对项目落地企业推出订单贷、项目贷,匹配项目建设周期。同时,依托绿色金融政策,将液冷节能设备、环保介质、低碳算力配套项目纳入绿色授信范畴,享受绿色额度倾斜、利率优惠政策。此外,配套投行一体化服务,为优质企业提供债券承销、定增融资、股权联动、上市辅导服务,打造股贷商投一体化综合赋能体系。

3.4 健全全流程风控机制,化解工程运维与经营风险

针对液冷行业项目落地周期长、运维风险高、经营不确定性强的痛点,银行需建立覆盖授信准入、贷中管控、贷后管理的全流程专项风控体系,精准压降信贷风险。授信准入环节,严格核查企业项目落地案例、工程运维能力、产品质量资质,优先支持产线自动化率高、良品率达标、无重大运维事故、PUE指标优异的企业,严控无大型项目落地经验、产品故障率高的企业准入。贷中管控环节,强化资金闭环管理,明确授信资金专项用于技术研发、产能扩建、项目落地,严禁资金挪用、跨界投资;根据项目建设进度、订单交付情况分批投放资金,实时监控企业产能利用率、订单履约率、回款进度,对落地不及预期、订单大幅下滑的企业及时缩减授信额度。贷后管理环节,建立行业专项风险监测台账,重点监测技术迭代、产品价格波动、客户集中度、项目逾期、漏液运维事故等核心风险指标,定期开展现场尽调,核查企业生产经营、库存周转、现金流状况。同时,优化风险缓释措施,针对中小企业采用专利质押+订单质押+链主担保+设备抵押组合风控模式,针对龙头企业依托核心资产与产业链地位把控风险,全面提升风控精准度。

3.5 紧跟政策合规导向,优化行业授信布局

银行需紧密跟踪国内算力建设、绿色低碳、环保监管等政策变化,依托政策导向优化液冷行业授信布局,规避政策合规风险,把握政策红利窗口期。政策研判层面,常态化跟踪《数据中心设计标准》《节能装备高质量发展实施方案》《“东数西算”工程年度工作要点》等核心政策更新,精准把握液冷渗透率、PUE限值、环保介质替代、技术标准化等政策要求,及时调整授信准入标准与投向偏好。授信投向层面,重点倾斜政策明确支持的浸没式液冷、相变冷却、环保介质、高压直流配套设备等高端领域,优先支持八大算力枢纽、大型AI智算中心配套液冷项目,严控高污染氟化介质、低效风冷改造配套、技术落后的低端项目授信投放。合规风控层面,严格落实环保监管要求,排查授信企业产品合规性,逐步退出仍依赖高污染PFAS氟化液、未布局环保介质替代的企业,加大对国产环保冷却液、无氟冷却技术企业的授信支持,适配全球环保监管趋势。同时,抢抓政策红利,依托各地科创、绿色金融补贴政策,联动政府风险补偿基金、担保机构,降低信贷风险,加大对政策合规、技术先进、场景成熟的优质液冷企业信贷投放力度,实现政策导向、产业趋势与信贷安全的协同统一。


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