拾麦者说 26-03-22 15:05
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液冷行业发展全景分析:驱动逻辑、技术路径与产业机遇

结合中国信通院数据显示,算力产业迎来爆发式增长,预计到2028年全球人工智能服务器市场规模将达2227亿美元,中国智能算力规模五年复合增长率更是高达46.2%。算力密度的极速提升推动服务器芯片功耗持续飙升,传统风冷散热方案面对单芯片超1000W的散热需求已触达物理极限,液冷散热正式从“选配”升级为算力基础设施的“标配”。本文将从行业驱动逻辑、核心技术分类、零部件价值拆解、国产替代机遇、新兴增长市场、未来技术趋势及产业链核心企业等维度,全面梳理液冷行业发展脉络。

一、液冷行业核心驱动逻辑:功耗与能效双重倒逼

(一)硬件散热需求:高功耗芯片突破风冷极限

算力升级带动芯片功耗持续攀升,英伟达GPU产品功耗表现尤为突出,B200功耗达1200W-1400W,GB300功耗突破1400W,未来Rubin架构芯片功耗将再创新高。传统风冷系统因散热能力有限,无法保障芯片高频运转下的温度稳定,而液冷凭借比热容高出空气近3000倍的优势,导热性能大幅领先,成为高算力散热的最优解。同时,在2MW容量的机房中,液冷方案可缩减50%以上机柜数量,显著提升机房空间利用率。

(二)政策能效约束:数据中心PUE监管趋严

政策端对数据中心能效考核持续收紧,北京、上海等核心城市明确要求新建大型数据中心PUE值低于1.25甚至1.2,而传统风冷系统PUE普遍超1.35,难以满足合规要求。据中兴通讯液冷白皮书数据,冷板式液冷可将PUE降至1.1-1.2,浸没式液冷PUE更是低于1.1,有效破解互联网企业、运营商的能耗合规难题,成为液冷普及的重要政策推手。

二、核心技术路径:冷板式液冷成主流,价值分布高度集中

当前液冷技术主要包含冷板式、浸没式等多种路径,其中冷板式液冷凭借技术成熟度高、机房改造幅度小的优势,成为市场出货量最高的主流方案。其核心原理是通过铜/铝材质液冷板,将芯片热量间接传递至流动冷却液,实现高效散热。

从价值拆解来看,冷板式液冷系统零部件价值高度集中:液冷板作为核心散热模块,价值占比约40%;冷量分配单元(CDU)被誉为系统“心脏”,价值占比达30%;歧管负责冷却液传输,价值占比14%;快接头(UQD)承担防泄漏连接功能,价值占比15%。

各环节技术发展与企业布局各具特色:液冷板领域,英维克、高澜股份、申菱环境等依托热管理技术积累,具备强劲市场竞争力,且产品正朝着微通道方向升级,通过仿生歧管设计、液态金属铜等复合材料应用,持续提升换热效率;三花智控、盾安环境则凭借空调、汽车热管理的规模化制造优势,快速切入液冷零部件赛道。

三、供应链变革:英伟达开放供应体系,国产替代窗口期开启

过去英伟达液冷系统供应链被Vertiv等欧美大厂及部分台系厂商垄断,而随着GB300、Rubin架构陆续落地,英伟达供应链策略从“独家指定”转向“开放兼容”,为大陆本土企业跻身一级供应商创造了关键机遇。

在核心零部件环节,国产替代进程加速推进:冷量分配单元(CDU)领域,同飞股份、英维克等持续优化产品适配性,聚焦泵体、换热器、控制系统等核心部件的稳定性与控制算法升级;管路与歧管环节,中航光电、川环科技、溯联股份等凭借航空航天、汽车管路的精密制造能力,逐步替代海外供应商;快接头(UQD)环节,GB300带动市场需求翻倍,具备盲插、无泄漏特性的精密连接器成为中航光电等龙头企业的重点布局方向。

四、新兴增长极:ASIC定制化市场开辟增量空间

除通用GPU服务器外,谷歌等科技巨头主导的ASIC专用集成电路芯片市场,成为液冷技术应用的新蓝海。谷歌TPU系列始终采用液冷方案,其直采模式打破了服务器代工厂的垂直垄断,为国产液冷供应链提供了直接配套机会。据行业测算,2026年全球ASIC专用液冷系统市场规模将达330亿元人民币。

面对ASIC高定制化需求,国产厂商加速布局闭环解决方案:飞龙股份依托电子水泵技术优势,申菱环境凭借精密空调市场积累,均实现从核心零部件到系统级解决方案的全覆盖,抢占ASIC液冷市场增量。

五、未来技术趋势:Rubin架构推动微通道与相变冷板落地

英伟达Rubin架构的迭代,将引领液冷技术向更高阶方向升级,微通道盖板(MCL)、相变冷板有望成为主流方案。相变冷板利用制冷剂气化潜热散热,效能远超传统单相液体循环,虽目前面临工程化落地难、成本偏高的挑战,但掌握微通道结构设计、高导热界面复合材料技术的企业,将占据未来竞争制高点。

同时,液冷板核心原材料的重要性日益凸显,华光新材的钎焊材料、江南新材的电子铜材,随着液冷技术规格提升,需求与价值同步增长,成为产业链中不可或缺的关键环节。

六、液冷产业链核心企业盘点

结合行业竞争格局、技术壁垒及大客户合作情况,液冷产业链重点企业按业务环节可分为四大类:

1. 全系统解决方案与核心零部件企业:英维克、高澜股份、申菱环境、同飞股份;

2. 泵阀与热交换组件企业:飞龙股份、三花智控、盾安环境、银轮股份;

3. 连接器与管路系统企业:中航光电、川环科技、溯联股份、标榜股份;

4. 关键原材料与辅材企业:华光新材、江南新材、远东股份、东阳光。

发布于 北京