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近期,液冷成为全球投资市场的热门方向之一,板块持续活跃,背后并非单纯题材炒作:随着AI服务器功耗与单柜密度快速提升,液冷正从“可选方案”走向高密度算力的基础配置。 但真正决定产业价值的,已从“有没有液冷概念”转向“处在哪个环节、技术壁垒多高、是否实现批量交付”。本文将全面梳理液冷产业核心环节及代表企业。
产业概况
市场规模方面,液冷正加速迈入千亿元级赛道。 国海证券测算,按AI芯片出货量及单芯液冷价值量计算,2026年全球AI数据中心液冷市场空间有望达到约165亿美元,折合人民币约1162亿元。国内市场同样处于高速扩容期,赛迪顾问预计,中国液冷数据中心市场将由2025年的159.8亿元增长至2028年的470.4亿元,三年市场规模增长近3倍。随着AI服务器出货增长、液冷渗透率提升以及单柜功率密度持续上升,液冷产业的市场空间仍有望进一步打开。
单机柜价值量方面,以NVIDIA GB200 NVL72为例,根据中信建投证券测算,其服务器/机柜侧二次液冷BOM约8.4万美元/柜,主要包括冷板、CDU、QD、Manifold等,不包含设施侧冷水机组、冷却塔、干冷器及园区冷源等投资。其中,冷板与CDU合计占服务器/机柜侧液冷BOM接近八成,QD约占一成。
产业链方面,液冷产业上游以TIM热界面材料、液冷介质和密封管路材料为基础,核心零部件包括冷板、QD、Manifold、液冷泵、阀、换热器及传感检测设备;中游进一步形成CDU、液冷机柜等设备,并通过系统集成实现液路、控制与运维协同;下游则主要应用于AI服务器、ODM/OEM整机制造以及高密度AIDC。
一、上游:核心材料
01 TIM热界面材料
TIM位于芯片与冷板/散热器之间,主要用于填补界面微观空隙并降低接触热阻。AIDC场景重点关注导热系数、界面热阻、压缩性能、泵出效应和长期稳定性。
产业判断:AI芯片功耗提升推动TIM性能持续升级,但其单柜价值量相对有限,竞争关键在高导热、长期可靠性以及芯片/服务器平台认证。
02 液冷介质
液冷介质承担热量输运功能。冷板式液冷以处理水、水+乙二醇/丙二醇及专用水基冷却液为主;浸没式和两相液冷则使用合成烃、硅油、氟化介电液或相变工质。
产业判断:当前冷板路线以水基介质为主、规模大但单位价值较低;浸没式和两相介质价值量更高,长期弹性取决于技术路线、材料兼容和环保合规。
03 密封及液冷管路材料
液冷系统需要软管、硬管、密封圈和连接材料长期承受温度循环、压力变化与冷却液浸泡,材料兼容性和洁净度直接关系漏液、腐蚀及堵塞风险。
产业判断:单体价值量不高,但漏液失效成本极高;材料兼容、液路洁净度和长期可靠性决定供应商进入门槛。
二、上游:核心零部件
01 Cold Plate冷板
冷板直接贴近GPU、CPU等高发热器件,通过内部流道带走芯片热量,是Direct-to-Chip液冷最核心的服务器侧部件之一。主要指标包括热阻、流阻、均温性、耐压、泄漏率和可靠性。
产业判断:冷板是液冷价值量核心环节之一;普通加工制造竞争将加剧,高热流密度设计、流道仿真、精密焊接和芯片平台协同能力决定产品溢价。随着AI平台迭代和液冷需求快速放量,国内冷板产业正由“送样验证”进入“规模化量产”阶段,台系Tier 1配套、精密制造和大批量一致性交付能力的重要性进一步提升。
02 QD快速接头
QD用于冷板、服务器、Manifold和CDU之间的快速连接/断开,高价值GPU设备要求其在频繁插拔条件下保持低泄漏、低压降、高流量和长寿命。
产业判断:认证壁垒较高,是国产替代价值较突出的零部件环节;下一代盲插、Mini-QD及高流量接口将进一步提高技术门槛。
03 Manifold及液冷管路
Manifold位于机柜内部,承担冷却液分配、回液汇集和支路流量均衡,并通过液冷管路连接CDU与服务器。核心指标为流量均衡、低压降、洁净度、密封和空间集成。
产业判断:随着Rack Scale架构进一步向托盘级液冷演进,Manifold正由传统机柜级分配器向Inner Manifold、中央分水器等更靠近计算模组的精密流体分配组件延伸。
04 液冷泵
循环泵为CDU和二次侧液路提供流体动力,需要长期连续运行并满足高可靠、高能效、低振动、低噪声、变频调节和冗余设计要求。
产业判断:液冷泵是CDU的核心动力部件,长寿命、高功率密度和特殊介质兼容构成主要壁垒,国产替代空间较大。
05 阀及流体控制部件
阀门用于控制冷却液通断、流量、压差和支路平衡,主要包括截止阀、调节阀、电磁阀、止回阀和平衡阀等。
产业判断:传统阀门供给较充分,但AIDC要求小型化、低流阻、低泄漏、精密调节和智能控制,专用化升级空间明确。
06 换热器
换热器承担TCS与FWS等不同循环间热量交换,是CDU和设施侧冷源的重要核心部件,主要采用板式、钎焊板式及微通道换热器。
产业判断:换热器属于成熟制造环节,但MW级CDU对单位体积换热能力、低压降、耐腐蚀和长期可靠性提出更高要求。
07 传感器及漏液检测
液冷系统需要持续监测温度、压力、压差、流量、液位、水质、电导率和漏液状态,并将数据接入CDU或DCIM/BMS实现闭环调节和故障预警。
产业判断:单体价值量较小但安全属性强,液冷系统智能化将持续提升温压流量、水质和漏液监测需求。
三、中游:液冷设备及热管理系统
01 CDU冷却液分配单元
CDU承担IT设备侧液冷循环与设施侧冷却系统之间的循环、换热和控制,典型结构包括泵、换热器、阀、过滤器、传感器和控制器,可分为Rack、In-Row和Facility CDU。
产业判断:CDU单体价值量高、系统壁垒高,是液冷设备核心控制中枢;未来将向更高冷量、MW级、在线维护和集群协同控制演进。
02 液冷机柜及其他液冷设备
液冷机柜逐步集成服务器、Manifold、QD、液冷管路、监控和供配电;此外还包括浸没式TANK、Rear Door Heat Exchanger、Sidecar等风液混合或全液冷设备。
产业判断:液冷正由单设备采购转向整柜和模块化交付;冷板整柜、后门换热和浸没设备将根据存量改造、高密度新建及特殊场景形成差异化路线。
四、中游:热管理系统集成
系统集成商需要根据芯片功耗、机柜规模、气候与冷源条件完成热仿真、液路设计、泵阀/换热器匹配、控制策略以及工程交付,并与服务器、供配电和DCIM/BMS协同。
产业判断:行业最终竞争将由单品转向Chip-to-Facility全栈能力,头部客户更倾向少数具备系统设计、可靠性验证和全球交付能力的Tier 1平台型供应商。
五、下游:应用端
AI服务器、ODM/OEM和整机柜平台是液冷设备最直接的需求载体,AIDC及算力运营商则是最终使用方。随着计算平台由服务器级向Rack Scale演进,服务器ODM/OEM不再只是采购和组装环节,而是在产品定义阶段参与冷板、QD、Manifold、CDU接口、供配电和整柜液路的协同设计,对上游液冷零部件选型和供应商认证具有越来越强的话语权。
产业判断:下游芯片平台、服务器厂商和ODM/OEM正在向上游反向定义热设计规格。供应商能否进入头部平台的联合开发、接口标准和多代产品认证体系,将直接影响其市场份额和规模交付能力。
六、企业竞争格局总结
从全球看,Vertiv、Schneider Electric / Motivair、Ecolab、Eaton等企业通过自主研发与并购,形成从芯片侧冷板、液冷回路、CDU到设施侧冷源、控制与服务的完整平台;Nidec等厂商则利用泵、电机与机电一体化优势向CDU和整套液冷平台延伸。
国内以英维克、申菱环境为代表的平台型厂商已覆盖多个液冷核心环节,曙光数创、高澜股份、科华数据、依米康等在浸没、CDU或基础设施集成方向形成差异化能力,飞荣达、中航光电、瑞可达、川环科技等从专业零部件切入。
长期看,液冷产业可能形成类似汽车产业的分工结构:少数Tier 1平台企业负责系统定义、整合与交付,大量专业Tier 2企业在冷板、QD、泵阀、换热器、传感器和材料等高可靠环节形成差异化竞争。
(注:以上内容不构成投资建议。如有不妥之处,欢迎批评指正。)
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