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数据中心液冷技术专题总结：智算中心散热核心解决方案
一、液冷技术崛起的核心驱动力
1. 算力密度飙升：AI芯片功耗持续突破，英伟达GB200超级芯片功耗达2700W，单机柜功率密度从2024年130kW预计2029年突破1MW，风冷（仅支持≤30kW/柜）已达技术极限，液冷成为刚需。
2. 能耗管控趋严：全球PUE考核收紧——中国要求新建大型数据中心PUE≤1.25，欧盟2026年新建数据中心PUE≤1.2；液冷可将PUE降至1.05-1.2（风冷通常1.3-1.5），显著降低制冷能耗（风冷数据中心温控能耗占比40%）。
3. 成本效益凸显：虽液冷初期投资较高，但长期TCO更优。以10MW数据中心为例，液冷方案（PUE1.15）较冷冻水方案（PUE1.35）2.2年可回收成本；每机架40kW部署时，液冷投资比风冷节省14%。
4. 巨头推动落地：谷歌、Meta、AWS、微软等CSP云厂均推出液冷方案（如Meta Minerva项目、微软两相浸没式液冷），英伟达GB200及以后系列采用100%全液冷架构，加速行业渗透。
二、液冷技术分类与发展趋势
（一）主流技术对比：冷板式为主，浸没式为长期方向
技术类型 核心原理 PUE范围 投资成本 可维护性 应用现状
冷板式液冷 冷板贴附热源，间接换热 1.1-1.2 初始投资中等 简单 当前主流，适配现有服务器架构（如英伟达GB200）
单相浸没式液冷 设备浸入绝缘液体，显热换热 <1.09 初始投资较高 复杂 超算领域较多，阿里、曙光有应用
相变浸没式液冷 液体沸腾相变吸热，效率更高 <1.05 初始投资最高 复杂 长期方向，散热密度达250-500kW/腔
喷淋式液冷 液体直接喷淋热源 <1.1 运维成本高 复杂 数据中心无批量应用，仅广东合一试点
（二）冷板式技术升级方向
1. 两相冷板式：利用液-气相变吸热，散热能力提升150%（≥100kW/柜），PUE降至1.02-1.08，泵送功耗降低60%-100%，可支持2500W芯片散热。
2. 微通道液冷（MLCP）：通过30-150微米微通道直接贴近芯片，热阻<0.05℃·cm²/W，支持>2000W功耗，微软微流体技术散热效率较冷板高3倍，芯片温升降低65%。
三、全球市场空间：2026年有望突破百亿美元
（一）北美市场：AI芯片驱动需求爆发
1. 单位价值量：冷板式液冷约1040美元/kW，GB300单机柜液冷价值量达10.1万美元。
2. 市场规模：2026年北美液冷市场有望达100亿美元——其中ASIC芯片带动30亿美元，英伟达GPU在乐观预期下贡献79亿美元（谨慎预期53亿美元）。
（二）国内市场：渗透率加速提升
1. 单位价值量：冷板式液冷约5000元/kW，浸没式约8500元/kW。
2. 渗透节奏：2025年进入加速期，2026年通用服务器液冷渗透率14%、AI服务器50%，对应市场规模113亿元；2027年进一步增至238亿元。
四、产业链结构与竞争格局
（一）产业链分工
1. 上游（零部件）：
◦ 核心部件：CDU（冷量分配单元，占二次侧价值量39%）、Manifold（集流器，316不锈钢无缝焊接，价值量高）、冷板（微通道/针翅设计）、快接头（漏液率≤0.01mL/min）。
◦ 代表企业：台达（CDU）、奇宏（Manifold）、Boyd（冷板）、丹佛斯（快接头）。
2. 中游（系统集成）：
◦ 能力要求：需融合传热、流体、材料学科，提供定制化方案，后期运维难度高。
◦ 代表企业：海外（Vertiv，英伟达独家制冷合作伙伴）、国内（英维克、申菱环境、高澜股份）。
3. 下游（应用端）：AIDC服务商（阿里云、腾讯云）、运营商（中国移动、中国电信）、互联网大厂（字节、百度）。
（二）竞争格局：海外先发，国产替代加速
1. 海外/台资企业：占据70%以上零部件市场，早期配合英伟达预研——
◦ 奇宏（AVC）：GB300冷板份额超50%，供应NVLink交换器托盘。
◦ 双鸿科技：GB200冷板主力供应商，份额近50%，推出两相浸没式方案。
◦ Vertiv：全球热管理市占率23.5%，绑定英伟达，2025Q2在手订单85亿美元（同比+21%）。
2. 国内企业：凭借高性价比、快速响应突围——
◦ 英维克：国内龙头，UQD产品进入英伟达MGX生态，提供全链条冷板方案，2025H1机房温控收入13.5亿元。
◦ 曙光数创：浸没式方案领先，适配超算中心。
◦ 申菱环境、高澜股份：参与字节马来西亚液冷项目，定制化能力突出。
五、投资建议与风险提示
（一）投资方向
1. 系统集成商：重点推荐英维克（液冷全链条能力，绑定英伟达/Intel），关注申菱环境、高澜股份。
2. 核心零部件：
◦ 冷板：飞荣达、中石科技、奕东电子。
◦ CDU：同飞股份、科华数据。
◦ 快接头/Manifold：中航光电、川环科技。
3. 服务器厂商：华为、浪潮信息（冷板液冷服务器量产）。
（二）风险提示
• AI发展及投资不及预期，导致液冷需求放缓；
• 海外龙头降价或国内产能扩张，引发价格战；
• 地缘政治影响供应链（如芯片、高端零部件进口）；
• 新技术（如直线电机散热）替代液冷路径。