AI时代隐形冠军！液冷行业全方位拆解（附A股核心企业）
近期，英伟达供应链传出重磅消息：为适配Blackwell架构GPU的散热需求，液冷快接头单价从700元飙升至2100元，涨幅达200%；冷板价格从1500元/kW跃升至1800元/kW。除英伟达外，谷歌、微软、Meta、华为、阿里等国内外云厂商均引入液冷技术方案。液冷技术已从可选变为刚需，2025年或成液冷渗透加速元年。#液冷概念大幅飙涨，新的AI炒作方向？# #液冷服务器#
今天，A股大盘猛烈上攻，盘中创下近10年新高！景气度最高的AI科技方向被持续挖掘，其中液冷概念领涨全A，液冷服务器板块暴涨6.31%！#液冷 #液冷服务器 #冷却液
01、液冷
液冷是利用高比热容流动液体吸收并迁移计算机内部元件产生热量到外部的冷却方法。相较于空气，液体的高比热容能更高效地传递热量，从而降低能量消耗。
根据冷却液是否与电子器件直接接触，液冷技术分为直接式液冷和间接式液冷。间接式液冷以冷板式为代表，冷却液流经CPU/GPU顶部的冷板，IT设备与冷板交换热量，电子元器件不与冷却液直接接触；直接式液冷以浸没式为代表，服务器完全或部分浸入绝缘冷却液中。
根据冷却液在散热时是否有形态上的变化，液冷技术又可以分为单相和两相（相变），其中单相指冷却液始终以液体的形式循环，两相（相变）是指冷却液在吸热时发生气液相变，从而获得更大的进出温差，在散热方面优于单相。
目前两大主流液冷技术路线是冷板式液冷和浸没式液冷。
（资料来源：中兴通讯《液冷技术白皮书》）
02、细分单元
通用的液冷系统架构由三个主要的要素构成，分别是一次侧（室外）的冷源、二次侧（室内）的热捕获形式和冷量分配单元CDU。液冷系统运行原理则是冷却液直接接触电子元器件或者借助冷板捕获芯片热量后，输入至CDU与一次侧交换热量，最后通过冷却塔等设施输出至外界环境，完成散热。
（资料来源：中兴通讯《液冷技术白皮书》）
02-1 冷量分配单元CDU
冷量分配单元CDU是液冷系统的“心脏”，承担着一次侧（室外）与二次侧（室内）回路之间的热量交换与工质管理功能，由换热器、二次侧水泵、管路组件、传感器、配电控制箱等主要部件与过滤器、稳压装置、自动补液装置等辅助功能模块组成，其工作原理是通过内部的换热器将二次侧吸收的高温冷却液与一次侧的冷冻水等介质进行热交换。
（资料来源：TechTarget中国官网，国金证券研究所）
作为二次侧冷却的核心环节，CDU机组的主要性能取决于循环泵和热交换器的性能。
CDU中的水泵起液体流量输出的作用，在一定的流速范围内，单位时间流经散热区域的液体量越多，可携带的热量越大，散热效果越好。
热交换器决定了CDU的冷却能力，根据一、二次侧的冷却介质分为液液热交换器和风液热交换器。液液热交换器用于全液冷系统，一次侧、二次侧冷却液在间壁式换热器内部被壁面分开的独立空间中流动，通过流体对壁面的对流和导热进行换热。
02-2 冷却塔
冷却塔即液冷系统冷源，位于一次侧，是热传递至环境的最后一个过程，也是整体冷量的来源。冷源冷却方式的选择主要取决于二次侧末端设备对温度的需求。
（资料来源：ASHRAE）
自然冷却系统将外界环境温度作为免费冷量，通过开式冷却塔/闭式冷却塔/干冷器或泵驱两相系统等设备直接利用自然冷源，为系统提供冷却水循环。干式冷却塔与闭式冷却塔的主要差异点在于循环水是否直接与空气接触；干冷器顾名思义不通过液体蒸发散热，通过空气强制对流带走热量，可以简单理解为去除循环水的闭式冷却塔。
（资料来源：蓝洋科技官网，国金证券研究所）
机械制冷系统依靠带有压缩机的直膨系统提高制冷效率，压缩机将冷媒加热至高温高压状态，经过冷凝器冷却、膨胀阀降压后即可得到低温冷媒，根据冷却冷媒的不同方式，可以分为风冷冷水机和水冷冷水机，分别通过空气和水对冷媒进行冷却。
风冷冷水机组依托风扇，通过空气直接带走冷凝器释放的热量实现冷媒冷凝，向下游设备提供冷冻水。风冷冷水机组结构简单、安装方便，无需冷却塔、水泵及水路管道系统，适合水源不足的场合，但冷凝温度受室外环境温度限制，能效较低且噪声大。
（资料来源：博盛制冷官网，国金证券研究所）
水冷冷水机组与风冷冷水机组主要在冷凝器部分存在差异，通过冷却塔水循环实现冷媒冷凝，制冷效率更高，稳定性更强，但初期投资与维护成本较高，耗水量大。
（资料来源：博盛制冷官网，国金证券研究所）
02-3 冷却液
冷却液是液冷系统的“血液”。目前常见的冷却液类型有水、芳香族物质、硅酸酯、脂肪族化合物、有机硅类物质、碳氟类化合物等。
氟化液是理想的浸没式冷却液，具有以下优点：1）优异的电绝缘性和热传导性；2）理想的化学惰性和热稳定性，能广泛使用于各种温控散热场合；3）良好的材料相容性，与绝大多数金属、塑料和聚合物不反应；4）良好的流动性，能在温控系统中很好的流动散热；5）非危险品不燃不爆，无燃点闪点；6）无毒无害无刺激性。
目前单相冷板仍是主流，在冷却液选择方面，多使用水基冷却液，例如华为、曙光、超聚变以25%乙二醇溶液为主，浪潮、新华三以25%丙二醇溶液为主。
（资料来源：华经产业研究院，国海证券研究所）
02-4 冷板
冷板是冷板式液冷直接承担热捕获的组件，其核心功能是将服务器中GPU等高发热部件的热量，通过金属基导热材料精确、高效地传递给流动的冷却液，从而保障芯片在高功率密度运行时温度保持稳定，因此通常由铜或铝等高导热金属加工而成。
两相冷板除了能吸收更大的潜热外，还可以使冷却液在流经多个处理器时保持稳定且持续的冷却效果，由于蒸发过程不受液体流动方向的影响，每个处理器都能被单独且有效冷却。
（资料来源：《Innovative Two-Phase Cold Plate Solutions for Future High-Power AI Chips》）
02-5 分级液器Manifold
分级液器Manifold是冷板式液冷回路中衔接CDU与服务器冷板的分配枢纽，由一对供液/回液主管和多个节点组成，冷却液由CDU泵送进入供液管，再经若干节点连接管路送至每块服务器冷板，吸热后返回节点并汇集到回液管，最终返回CDU，形成闭式循环。
（资料来源：曙光数创官网）
Manifold需要具备高强度和耐腐蚀性，通常选用高强度不锈钢进行制造。数据中心可以根据服务器数量和内部空间来选择定制不同规格的Manifold，分支口数量和分支口间隔都可以进行个性化调整。
02-6 快速接头QDC
快接头用于Manifold与服务器的连接，节点之间的连接与关断，由公头与母头配合，内部集成密封件、弹簧、锁紧机构和导向槽等部件，能够在带液带压状态下实现瞬时插拔而不滴漏。材料上多选用耐腐蚀的不锈钢或硬质阳极化铝合金，兼顾机械强度、轻量化和成本考量。
快接头按插拔方式可分为手插式快接头和盲插式快接头。盲插式快接头在可靠性、可维护性、可安装性、架构演进性等多个方面体现出优越性，为了在有限空间内堆叠更多GPU，数据中心往往需要紧凑布线，维护通道狭小，盲插快接头无需人工对准、插拔迅速且对空间要求低，可显著降低运维难度，满足自动化巡检或更换冷板的需求。
（资料来源：《液冷盲插快接头发展研究报告》）
02-7 液冷铜管
液冷铜管既可以作为冷板的一部分，很多冷板的内部流道就是由弯曲成特定形状的铜管嵌入或焊接在金属基板内部或表面构成的；也可以作为单独的散热单元，直接焊接或贴合到需要散热的器件表面，起到导热和输送液体的双重作用。
液冷铜管为中空设计，管中装有少量的水或者其他化学物质，当发热器件的温度超过临界温度时，铜管中的液体液化，蒸汽顺着管壁的毛细结构将热量从发热器件上带走，后蒸汽降温液化后，又顺着毛细结构流回。
（资料来源：搜狐科技，国盛证券研究所）
03、A股核心企业
$英维克(SZ002837)$ : 率先实现从风冷到液冷的技术迭代，推出coolinside液冷机柜及“端到端”液冷系统，是腾讯、字节跳动数据中心核心供应商。
$高澜股份(SZ300499)$ ：浸没式/冷板式技术全覆盖，中标中国移动30亿元液冷项目，并切入华为昇腾芯片供应链，浸没式模组已供货字节跳动。
$申菱环境(SZ301018)$ ：提供端到端全链条液冷解决方案和产品，与华为合作开发智能机房液冷方案，中标粤港澳大湾区超算中心项目。独创大温差自然冷却架构降低30%部署成本，相变冷却塔技术获“2024年度数据中心液冷优秀产品奖”。
川润股份：华为液冷技术核心供应商，冷板式系统通过昇腾认证，液冷生产线于2024年6月末投产。
飞龙股份：为服务器液冷领域客户主要供应电子水泵和温控阀产品；自研磁悬浮液冷泵功耗降60%，寿命达10万小时（行业平均5万）。
巨化股份：子公司创氟高科生产的浸没式冷却液纯度达99.999%，较进口产品成本降低30%；“冷却液 - 温控设备 - 服务器”一体化方案应用于上海临港AI算力中心。
润禾材料：公司拥有改性硅油冷却液的自主知识产权和相关专利。硅凝胶类产品已进入市场推广环节；液冷硅油产品已形成销售，应用于数据中心及储能领域。
科创新源：控股子公司苏州瑞泰克主要产品包括冷凝器、蒸发器以及散热液冷板等热管理系统产品。
飞荣达：针对服务器散热需求开发轴流风扇、特种散热器、单相液冷冷板模组、两相液冷模组等产品。
金田股份：公司高精密异型无氧铜排产品成功应用于多款顶级GPU散热方案，铜热管及液冷铜管产品已导入多家头部企业算力服务器中。
银轮股份：柴油发电机超大型冷却模块、储能液冷空调、重卡超充液冷机组、储能液冷板模块、铜IGBT碳化硅冷板、算力中心冷却机组等一大批重大项目相继斩获。
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