拾麦者说 26-04-02 11:34
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算力中心液冷行业全景分析(基于英伟达Rubin NVL72全液冷趋势)

英伟达最新推出的Rubin NVL72系统采用100%全液冷设计,正式终结了高性能计算领域风冷与液冷的长期争论。随着单枚芯片功耗突破1000瓦,传统风冷在散热效率上已达物理瓶颈,叠加算力需求持续爆发、能效监管趋严的双重驱动,液冷技术正从数据中心建设的“可选方案”加速升级为“标配”。本文围绕算力中心散热技术演进,梳理液冷行业的市场空间、核心组件价值、代表性企业布局,并给出相关投资建议与风险提示。

一、行业背景:算力提升与政策驱动,液冷成为必然选择

当前算力中心的核心痛点的是芯片功耗快速攀升,以英伟达GB200芯片为例,其单芯片功耗已高达1200瓦。据行业经验,当单机柜功率密度超过20千瓦时,传统风冷系统的散热能力将明显不足——单纯提升风扇转速不仅会产生严重噪音,更无法满足芯片高负荷运行的稳定需求,硬件热管理压力倒逼液冷技术从前瞻性方案转变为刚性需求。

政策层面的推动进一步加速液冷渗透,监管部门明确要求新建大型数据中心电能利用效率(PUE)控制在1.25以下。传统数据中心中,空调散热系统能耗占总能耗的30%以上,风冷方案难以实现这一能效目标;而液冷凭借液体高比热容、高导热率的优势,可大幅降低散热能耗,助力数据中心达标合规。

目前液冷行业主要有三条技术路线,落地进度差异明显:

- 冷板式液冷:最成熟、应用最广泛,通过金属冷板与芯片接触,液体在板内流动散热,无需改变服务器原有结构,兼容性强;

- 浸没式液冷:散热效率最高,将整台服务器浸泡在冷却液中,但建设与维护成本较高,主要应用于高密度算力中心;

- 喷淋式液冷:处于逐步落地阶段,通过向芯片喷淋冷却液实现散热,兼顾效率与成本,未来潜力可期。

二、核心组件与价值分布:高门槛组件决定行业竞争力

液冷系统并非简单的散热设备,而是由多个高价值零部件组成的复杂工业系统,其中冷板式液冷系统的核心组件及价值占比如下:

1. 液冷板:在服务器散热成本中占比最高,采用铝、铜等高热导率材料制成,内部设计微通道,对加工工艺要求极高,是液冷散热的核心执行部件;

2. 快速接头:技术门槛突出,核心需求是防止漏液(漏液可能损坏整台服务器),需具备高可靠性和自封性能,具备精密连接器技术积累的企业更具优势;

3. 冷却液分配单元(CDU):整个液冷系统的“控制中枢”,负责调节冷却液的流量、压力和温度,确保各机柜精准冷却,集成泵、热交换器及控制系统,技术集成度高;

4. 分集水器:负责冷却液的分流与汇流,保障散热系统的均匀性,对密封性能和流量控制精度有较高要求。

值得注意的是,随着液冷渗透率提升,具备整机交付能力的厂商在产业链中的话语权持续增强,这类企业可提供从核心组件到室外散热设备的完整解决方案,更能满足数据中心的定制化需求。

三、代表性企业业务布局:各环节龙头抢占市场先机

液冷行业上游(核心组件、材料)、中游(系统方案)已有多家企业布局,各企业依托自身优势切入不同细分环节,形成差异化竞争格局:

(一)整机与系统方案龙头

- 英维克:国内液冷领域头部企业,具备全链条交付能力,其Cool-Smart液冷系统已在大型互联网公司、电信运营商数据中心规模化应用,覆盖冷板、CDU、快速接头等全系列产品,核心优势是定制化方案能力;

- 申菱环境:聚焦环境控制与热管理系统,在互联网数据中心、算力中心占据一定份额,通过与主流服务器厂商深度合作,深耕液冷散热与精密空调领域;

- 同飞股份:源于工业温控领域,液冷产品向数据中心、储能领域延伸,凭借数控机床、激光设备领域的精密加工经验,在液冷板、温控系统的成本控制上具备优势;

- 高澜股份:从电力电子散热起家,在特高压直流输电散热领域积累深厚,依托大功率散热技术优势切入算力中心液冷市场,已实现冷板、浸没式液冷产品量产。

(二)核心组件与连接企业

- 强瑞技术:在散热设备组装、检测环节表现突出,重点布局液冷板自动化生产线和测试台,为液冷设备规模化制造提供支撑;

- 精研科技:较早布局散热业务,其散热模组、液冷部件已通过多家知名服务器厂商认证,在精密加工领域具备优势;

- 中航光电:依托精密连接器技术,在液冷快速接头等环节具备竞争力,为液冷系统提供可靠的连接解决方案。

(三)导热材料与模组企业

- 思泉新材:专注于高导热材料(如人工合成石墨散热片),这类材料是解决芯片局部热点的关键,适配高功耗芯片散热需求;

- 飞荣达:长期深耕电磁屏蔽和导热材料领域,其液冷板、散热模组已进入多家大客户供应链,在服务器、通信基站散热领域表现突出。

(四)泵阀与泵送系统企业

飞龙股份:在泵阀、泵送系统领域具备技术积累,其产品可适配液冷系统的冷却液循环需求,逐步切入液冷行业。

四、市场空间与增长动力:多领域需求驱动行业快速增长

随着人工智能大模型持续迭代,算力中心对液冷的需求正从点状应用向全面覆盖转变。据行业数据测算,中国液冷数据中心市场规模未来几年将保持高速增长,增长动力主要来自两方面:一是新建数据中心的液冷标配需求,二是老旧数据中心的节能改造需求,后者已贡献相当比例的市场订单。

除算力中心外,储能系统成为液冷行业的重要增量市场。储能电池充放电过程中会产生大量热量,温控不当易引发安全隐患,液冷相比风冷能更均匀地控制电池温度、延长电池寿命,目前已有企业逐步布局储能液冷领域。此外,部分汽车零部件企业凭借电子水泵、热管理系统的技术积累,跨界切入储能、算力散热赛道,体现出液冷技术跨行业应用的可行性。

未来,液冷行业的竞争焦点将集中在产品可靠性与成本优化上。随着技术成熟,液冷系统初建成本逐步下降,当与风冷空调系统的成本差距缩小,液冷的普及速度将进一步加快。

五、投资建议与风险提示

(一)投资建议

重点关注两类企业,把握液冷行业增长机遇:

1. 核心零部件厂商:在冷板、CDU、快速接头、分集水器等关键环节具备技术优势,有望进入头部服务器、数据中心供应链,具备长期成长潜力;

2. 全链条解决方案厂商:具备全环节液冷技术能力和规模化交付能力,可充分受益于数据中心液冷改造需求的释放,行业话语权较强。

(二)风险提示

- 政策风险:能效指标要求调整可能影响液冷在数据中心的推广进度;

- 竞争风险:市场空间打开后,行业参与者增多,可能加剧市场竞争,压缩企业盈利空间;

- 技术风险:液冷技术研发投入大,若关键技术遇到瓶颈,可能影响产业发展进程。

六、产业链重点公司汇总

产业链环节

重点公司

整机与系统方案:英维克、申菱环境、同飞股份、高澜股份

核心组件与连接:中航光电、强瑞技术、精研科技

导热材料与模组:飞荣达、思泉新材

泵阀与泵送系统:飞龙股份

发布于 北京