
AIGC驱动散热需求爆发,液冷已成首选解决方案
AIGC浪潮推动AI大模型迭代及商业化落地持续加速,训练端与推理端算力需求呈指数级增长,直接带动全球AIDC进入爆发式建设周期。国内外大型科技企业算力相关资本开支大幅增加,为AIDC建设提供有力支撑,全球及国内AIDC市场规模持续扩容,高功率密度大型、超大型算力中心已成为未来建设重点。与此同时,AIDC单机柜功率密度持续攀升,传统风冷技术已无法满足高密算力的散热需求,叠加“双碳”目标下全球数据中心PUE管控标准持续收紧,液冷技术凭借耗能低、散热效率高、运行工况优异、全生命周期成本低等核心优势,成为AIDC制冷系统的首选方案。AIGC驱动、功率密度提升、PUE管控收紧三大因素形成共振,推动液冷散热需求加速释放,为液冷一次侧散热行业的快速发展奠定了坚实基础。
液冷一次侧散热重要性提升,冷水机组与压缩机成核心环节
AIDC液冷系统以CDU为界分为一次侧与二次侧,其中一次侧作为室外冷源侧,承担热量外排核心职能,其冷源方案直接决定数据中心PUE与TCO,与二次侧协同完成全流程散热闭环,一次侧散热作为联结机房内部热交换与外部环境排热的核心链路,重要性日益凸显。一次侧散热方案呈现三大主流格局,冷水机组为兜底冷源,是各类方案中不可或缺的核心,也是液冷一次侧价值量与技术壁垒最高的环节。压缩机作为冷水机组的“心脏”,成本占比超50%、能耗占比约72%,由于AIDC与传统IDC在需求上差异显著,螺杆压缩机、传统离心压缩机的能效、冷量和稳定性短板凸显,而磁悬浮离心压缩机凭借无油运行、高能效、宽负荷调节、温控精准等优势,可完美适配AIDC液冷需求,已成为新建高密度智算中心标配。
需求爆发与技术突破共振,一次侧散热国产替代重构行业格局
随着 AIGC 推动全球算力基建高速增长,数据中心算力密度持续提升,散热需求加速升级,冷水机组与压缩机作为一次侧核心设备,直接影响数据中心PUE与整体运营成本TOC,行业需求持续释放。当前全球一次侧设备高端市场长期由开利、特灵、约克、麦克维尔等美系巨头及磁悬浮领域龙头丹佛斯占据,外资凭借技术、品牌与客户资源优势主导高端供给,但普遍存在价格偏高、交付周期长、本土化适配不足及产能紧张等问题,为国内企业带来替代机遇。国内厂商在政策支持与需求红利下,已在磁悬浮轴承、高速电机、控制系统等核心技术实现突破,企业凭借高性价比、快速交付与本土化服务,持续向中高端市场渗透,在冷水机组整机与磁悬浮离心压缩机环节加速推进国产替代。未来随着液冷普及与行业格局重构,具备核心技术与规模化交付能力的国产龙头有望实现市场份额与盈利水平的双重提升。
投资建议:AIDC 液冷一次侧散热已成为AI算力基建的刚性核心环节,行业正处在渗透率快速提升、技术路线升级与国产替代三重共振的高确定性成长阶段。AI 算力高密度化推动数据中心散热从风冷全面转向液冷,液冷架构对冷源的低温输出、连续稳定、精准可控要求大幅提升,使得一次侧系统由辅助配套升级为算力基础设施的核心组成部分。液冷一次侧系统中,冷水机组和压缩机因其承担核心供冷与动力输出职能、契合冷源高效化升级趋势,重要性和价值量显著提升,其中冷水机组承担全天候兜底制冷与稳定供冷功能,是液冷体系中不可或缺的关键装备;压缩机作为冷水机组唯一做功部件与“动力心脏”,价值量占比超50%,直接决定整机制冷量、能效水平与运行稳定性,是产业链技术壁垒与盈利核心。随着液冷渗透率持续提升、单机柜功率不断上移,数据中心冷源正加速向中温高效、大冷量、磁悬浮离心方向升级,带动冷水机组和压缩机从传统螺杆路线向磁悬浮离心路线迭代,单机价值量、技术壁垒与行业集中度同步抬升。
建议聚焦AIDC液冷一次侧散热高价值、高壁垒环节,重点布局两条主线:①磁悬浮离心压缩机核心标的:优先选择已实现磁悬浮轴承、高速永磁电机、控制系统自主突破,产品完成客户验证并进入批量供货的压缩机厂商,充分受益技术迭代与国产替代红利;②大功率冷水机组整机龙头:重点关注面向AIDC场景、具备大冷量机型与系统方案能力,已切入主流云厂商与算力中心供应链的冷水机组企业,受益行业规模扩张与格局集中。

一、AIGC驱动散热需求爆发,液冷已成首选解决方案
1.1 AIGC浪潮驱动全球算力基础设施建设进入爆发式增长周期
AI大模型迭代与商业化落地加速,共同推动算力需求在训练端与推理端呈现指数级增长。训练端,随着AI大模型从基础研发向超大规模、多模态、AI智能体(Agents)升级,模型的参数量从1.17亿提升至数万亿,模型结构也从稠密LLM模型向MoE稀疏化模型以及多模态模型持续演进发展,单次任务Token消耗量呈指数级上升。与此同时,模型数量也在呈井喷式增长,据中国信息通信研究院统计,截至2025年6月底,我国已发布1509个大模型,在全球已发布的3755个大模型中数量位居首位。推理端,AI大模型推动各领域智能化转型加速,已从初步应用向深度赋能阶段迈进,成为推动行业高质量发展的核心驱动力。从发展趋势来看,随着多模态大模型技术的不断迭代以及具身智能的逐步落地,AI技术将打破现有应用边界,更深层次地融入生产生活各领域,催生出新的应用场景与商业模式。无论是从AI业务负载还是应用发展趋势,都在驱动算力需求呈现爆发式增长。
AIDC作为AI产业的核心算力基座,其建设规模与增速与AI行业发展高度相关,当前全球算力技术设施建设正进入新一轮快速发展期。根据科智咨询与Global Growth Insights数据,2021年全球数据中心市场规模为765.6亿美元,预计2026年将达到1459.2亿美元,2027年将增至1632.5亿美元,到2035年将进一步达到2621.5亿美元以上,未来十年全球AIDC市场将呈现高速增长态势。国内市场方面,根据工信部数据显示,截至2025年6月,我国在用算力中心标准机架达1085万架,智能算力规模达788EFLOPS,干线400G端口数量大幅增加至14060个,存力总规模超过1680EB,全国算力中心平均电能利用效率(PUE)降至1.42,算力基础设施规模和水平不断提升。与此同时,大型以上算力中心机架数量占算力中心总机架规模比重逐年上涨,部分超大型算力中心的平均单机柜功率已达20kW,高功率密度、高算力的大型、超大型算力中心已经成为未来建设的重点。

本轮全球算力基础设施建设提速主要源自国内外大型科技企业持续的资本开支增加。自2022年以来,北美四大云厂商为代表的国内外大型科技企业资本开支经历了显著的周期性变化。2022年至2023年上半年,受宏观经济逆风及疫情后需求变化影响,资本开支增速放缓甚至出现负增长。然而,自2023年下半年起,受生成式AI技术突破驱动,无论是海外的科技巨头,还是国内的互联网大厂,均在人工智能基础设施上投入重金,开启了新一轮激进的“AI军备竞赛”,资本开支在2024年和2025年呈现爆发式增长,主要资金流向AI基础设施,主要包括购买GPU和定制芯片、建设或租赁大规模智算中心、采购配套能源设施等,以应对大模型训练与推理带来的算力挑战。2025年全球各大云厂商均宣布了近千亿美元级别的资本开支计划,核心投向用于AI训练和推理的GPU集群,其中OpenAI正计划到2030年累计投入约6000亿美元用于算力支出,字节跳动初步规划2026年资本开支1600亿元人民币,较2025年同比增长7%,阿里云则在未来三年3800亿元资本开支基础上额外增加投入。


1.2 AIDC单机柜功率密度持续攀升,倒逼散热技术升级与需求放量
从IDC到AIDC,数据中心单机柜功率密度持续提升,推动散热从辅助选项升级为刚需。传统IDC以通用CPU为核心,基于CPU和云存储集群提供的相关云服务,通常由多个物理服务器组成,通过网络连接形成一个虚拟化的计算环境。而AIDC通常采用芯片异构计算架构,结合CPU、GPU、NPU、TPU等多种芯片,形成高并发的分布式计算系统,应用于神经网络模型的训练及推理等。为了支撑AI智能化时代高速增长的规模算力需求,AI算力建设难以通过简单服务器堆叠来解决,高密度、集群化的AIDC成为主流发展方向。同时,AIDC为了支撑规模算力供应,AI芯片的算力密度和功率密度快速增长,整机柜设计上为了获得低时延带来的计算效率收益,单机柜内电互连域的芯片数量也在持续增长,整机柜功耗逐步从50kW演进到未来的300kW以上,使得散热需求大幅提升,散热设备也成为AIDC标配。

AIDC单机柜功率迅速攀升,散热效率制约算力提升,散热技术从风冷升级为液冷。传统IDC中单机柜功率仅为2-10kW,采用风冷技术即可满足散热需求。AIDC中单张GPU功耗可达700W-1000W,英伟达最新GB300超级芯片的峰值功耗更是高达1400W,导致AIDC中单机柜功率密度跃升至50kW及以上,在Blackwell架构服务器更向100kW级别迈进,此时,传统风冷等散热技术已无法满足高密算力的散热需求,散热效率成为制约AIDC算力提升的核心因素,新型散热技术“液冷”因更高的散热能力和系统能效更优成为AI算力基础设施的主流部署模式。2025年全球计算联盟(GCC)联合数十家头部企业共同起草《AIDC基础设施规模》规范明确要求,新建AIDC单机柜功率密度≥50kW,同步强制配备液冷系统,英伟达最新Rubin架构更是采用100%全液冷设计,以“大冷板 微通道”方案为核心,这均标志着高密机柜与先进散热技术已成为AIDC建设的标配。

1.3 “双碳”背景下PUE要求持续收紧,液冷等散热新技术加速渗透
在“双碳”目标推动下,全球各国加强数据中心能效管控,促进液冷技术加速渗透。电源使用效率(PUE)是衡量数据中心能效的核心指标,计算逻辑为数据中心总能耗与IT设备能耗的比值,比值越低,代表数据中心能效越高、碳排放越低,而散热系统能耗占数据中心总能耗的20%-30%,是影响PUE的核心因素。在全球大力推进“双碳”背景下,各国对PUE的管控标准持续收紧,降低PUE的关键突破口在于散热技术的革新,这将直接加速散热新技术的研发与规模化渗透。


国内政策层面,国家发改委、国家能源局、国家数据局等部门联合印发多项政策,明确AIDC能效管控要求,其中《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》提出,到2025年底,国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%,全国平均PUE降至1.5以下,新建大型项目PUE严格控制在1.25以内,枢纽节点项目不高于1.2。目前,国内八大枢纽节点数据中心集群平均PUE已达到1.3左右,最先进数据中心PUE最低降至1.04,接近国际领先水平。国际层面,欧美主要国家同样在强化数据中心能效管控,美国、欧盟均出台相关政策,要求新建数据中心PUE≤1.2,推动液冷等高效散热技术的应用。随着PUE管控标准的持续收紧,风冷技术将逐步退出先进AIDC场景,冷板式、浸没式液冷等新技术的渗透率将快速提升,预计2026年国内AIDC液冷渗透率将突破80%。


1.4 液冷解决方案优势明显,已成为AIDC制冷系统首选方案
液冷是一种利用液体作为冷却介质,通过与发热部件进行热交换来带走热量的散热技术,适用于需提高计算能力、能源效率、部署密度等应用场景,是专为高密度计算设备提供的温控解决方案。液冷利用了液体的高导热、高热容特性替代空气作为散热介质,与传统风冷散热对比,液冷系统具有能耗低、散热效率高、工况优异、低全生命周期成本(TCO)等优势,是解决数据中心散热压力和节能挑战的必由之路。
①耗能低:液冷散热技术具有传热路径短、换热效率高、制冷能效高等特点使得液冷能耗相对较低。液冷系统中低温液体通常由CDU(冷量分配单元)直接供给通讯设备,传导路径短,能量损耗低,其一次侧与二次侧通过换热器实现液体热交换,换热效率较高。此外,液冷散热可直接降低芯片温度,从而带来更高的可靠性和更低的能耗,整机能耗预计可降低约5%。
②散热效率高:液冷系统常用介质种类较多,且液体载热能力、导热能力和强化对流换热系数均远大于空气,可直接作用于单芯片,具有更高的散热能力。数据中心整体送风需求量大幅降低,使得高功率设备部署密度增加,从而提高数据中心空间利用率、节省用地面积。
③工况优异:液冷散热技术利用泵驱动冷却介质在系统内循环流动并进行散热,直接作用于发热器件或关键高功率器件,可降低冷却风机转速或者采用无风机设计,有效降低工作噪声,提升机房运维环境舒适性。
④低TCO:液冷系统节能效果极佳,使用液冷解决方案的数据中心 PUE可降至 1.2 以下,每年可节省大量电费,能够极大的降低数据中心运行成本。相比于传统风冷方案,液冷散热技术的应用虽然会增加一定的初期投资,但可通过降低数据中心TCO回收投资。根据中兴通讯测算,以规模为 10MW 的数据中心为例,比较液冷方案(PUE1.15)和冷冻水方案(PUE1.35),预计 2.2 年左右可回收增加的基础设施初投资。


综合上述分析,AIGC浪潮驱动算力需求爆发、AIDC单机柜功率密度攀升、“双碳”背景下PUE管控收紧,三大因素形成共振,推动散热技术升级与需求放量,下一代散热技术“液冷”已成为AIDC产业链中确定性高、空间大的发展方向。
2、液冷一次侧散热重要性提升,冷水机组与压缩机成核心环节
2.1 AIDC液冷系统架构解析及一次侧散热核心价值
AIDC 液冷系统是由室内、室外多组件协同构成的热交换体系,核心部件主要包括室外冷源、一次侧冷却液、冷量分配单元(CDU)、二次侧冷却液以及液冷机柜等。在物理架构上,通常以冷量分配单元 CDU 为界,将系统划分为一次侧(室外冷源侧)与二次侧(机房 ICT 侧):一次侧负责将系统热量最终排至室外环境,是液冷系统的 “冷源保障”;二次侧负责芯片级热量的捕获与分配,是液冷系统的 “散热终端”。液冷系统的工作原理为:二次侧冷却液在液冷机柜内吸收 IT 设备热量,并通过 CDU 内部换热器将热量传递给一次侧冷却液,一次侧冷却液再通过室外冷源将热量最终释放至大气环境,从而完成全流程散热闭环。

在复杂的液冷系统中,一次侧散热作为联结机房内部热交换与外部环境排热的核心链路,重要性日益凸显。一次侧散热系统不仅承担 IT 设备热量最终外排的功能,更通过冷源方案的精细化设计与控制,直接决定数据中心能源利用效率(PUE)与全生命周期成本(TCO)。液冷系统一次侧设备主要分为机械制冷与自然冷却两大类,可独立或组合运行。其中机械制冷设备以冷水机组为核心,通过蒸汽压缩或吸收式制冷循环,将一次侧冷却水降温至 12–18℃的中温冷冻水,为二次侧 CDU 提供稳定冷源,适用于高温、缺水等场景。自然冷却设备主要包括开式冷却塔、闭式冷却塔、干式冷却器等:开式冷却塔以蒸发散热为主,闭式冷却塔以显热换热为主、可辅以蒸发冷却,干式冷却器则为纯显热换热,可根据室外气象条件将一次侧冷却水冷却至接近环境温度。机械制冷与自然冷却均为一次侧散热的重要技术路线,在数据中心建设中,需结合当地气候条件、制冷需求及项目预算等指标综合选型。

2.2 一次侧散热方案高度集中,冷水机组价值量与壁垒突出
一次侧散热方案呈现三大主流格局,冷水机组为兜底冷源,是各类方案中不可或缺的核心,也是液冷一次侧价值量与技术壁垒最高的环节。当前数据中心一次侧散热解决方案主要分为三类:冷水机组 闭式冷却塔、冷水机组 干冷器、纯冷却塔方案。其中冷水机组与闭式冷却塔组合应用最为广泛,占比超 80%,可实现全年机械制冷与自然冷却切换,PUE 可低至 1.1–1.3,适合中高纬度、水资源相对充裕地区;设备价值量结构大致为冷水机组 50%、冷却塔 30%、泵及管路 20%。冷水机组 干冷器为第二大方案,占比约 15%,适用于干旱缺水地区,由干冷器承担基础散热、冷水机组补冷;价值量占比为干冷器 50%、冷水机组 30%、泵及管路 20%。纯冷却塔方案仅适用于高纬度极寒地区,应用占比不足 5%。综合来看,搭载冷水机组的一次侧散热方案市场占比超 95%,冷水机组作为兜底冷源,是各类方案中不可或缺的核心,也是液冷一次侧价值量与技术壁垒最高的环节。

冷水机组依托蒸汽压缩循环实现稳定制冷,压缩机为核心部件,技术迭代方向明确。冷水机组是液冷一次侧系统的核心与兜底冷源,压缩机为其核心部件。冷水机组主要通过 “蒸发器吸热—压缩机做功—冷凝器排热—节流阀循环” 的蒸汽压缩制冷循环,稳定输出 12–18℃中温冷水,为高功率 AI 集群提供全天候、高精度、高可靠制冷保障。机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流及控制系统构成,其中压缩机是价值量与技术壁垒最高的部件。当前冷水机组正朝着中温冷水专用化、磁悬浮高效化、集成冷站一体化方向加速迭代,成为液冷产业链中技术升级明确、受益确定性最强的核心环节。

2.3 压缩机为冷水机组核心部件,技术迭代聚焦磁悬浮离心方案
压缩机是冷水机组的 “心脏” 与唯一做功部件,是整个制冷循环的动力来源,决定机组能效、成本与制冷稳定性。压缩机是将低压气体提升为高压气体的从动流体机械,用于压力调节与气体输送,属于种类丰富、应用广泛的通用设备。在 AIDC 冷水机组中,压缩机的压比、流量、转速直接决定机组制冷量、出水温度稳定性与能效(COP),是数据中心能否稳定输出 12-18℃中温冷水、满足 AI 液冷散热需求的关键。压缩机成本占冷水机组总成本 50%以上,新一代磁悬浮离心机型占比更高;压缩机能耗约占冷水机组总功耗 72%,是制冷系统能耗与能效的决定性因素,也是节能优化的首要对象。当前数据中心制冷需求提升、能耗管控趋严,高效、可靠、节能成为制冷压缩机的核心发展方向。
压缩机按国家标准可分为容积式与动力式两大类,行业应用最广泛的有五类机型,按照不同功率范围适配不同应用场景。根据国家标准《压缩机分类》(GB/T 4976-2017),压缩机可分为容积式和动力式两类。容积式压缩机通过改变工作腔容积提高气体压力;动力式压缩机通过提高气体流速、将动能转化为压力能实现增压。按运动形式不同,容积式压缩机又可分为往复压缩机与回转压缩机。往复压缩机依靠活塞往复运动或膜片反复变形实现压缩;回转压缩机通过转子回转运动使工作容积周期性变化完成气体压缩。目前制冷行业应用较广的压缩机主要有五大类:活塞式压缩机(全封闭、半封闭、开启式)、转子式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机(半封闭、开启式)、离心式压缩机,各类产品在不同场景下各具优势。

AIDC与传统IDC压缩机选型分化显著,磁悬浮离心成为高密度智算中心标配。压缩机是 AIDC 液冷产业链中技术升级明确、业绩弹性突出的环节,不同压缩机因单机制冷功率、制冷量差异,适配场景明显分化。当前行业内衡量制冷设备效率通常采用单机制冷功率和单机制冷量两个指标,制冷功率单位为W,制冷量单位为RT,1冷吨约等于3.5kW 制冷功率。传统IDC与AIDC在功率密度、散热架构、能效要求上差异显著,压缩机选型呈现明显分化:涡旋压缩机制冷量较小,多用于辅助制冷,不适合主制冷场景;螺杆压缩机技术成熟、可靠性高,为传统中小型风冷 IDC 主流选择,但能效与冷量上限难以适配高密度 AI 集群;传统离心压缩机单机冷量大、能效较优,是大型 IDC 集中供冷主力,但存在低负荷易喘振、依赖油润滑等短板;磁悬浮离心压缩机可实现无油运行、部分负荷效率优异、温控精度高,能够完美匹配AIDC液冷系统12-18℃中温供水需求,已成为新建高密度智算中心的标配方案。
2.4主流压缩机性能对比:磁悬浮优势突出,成AIDC液冷首选
螺杆压缩机凭借成熟可靠在传统IDC广泛应用,但能效与冷量存在瓶颈。螺杆压缩机属于容积式回转压缩机,通过阴阳转子相互啮合实现气体压缩,具有结构简单、运行稳定、部分负荷性能较好等特点,是传统中小型数据中心冷水机组的主流配置。螺杆压缩机满负荷COP约4.5-5.5,综合部分负荷 IPLV 约5.0-6.5,单机冷量多在600RT以内,适配单机柜功率<8kW的传统风冷场景,其优势在于技术成熟度高、运维经验丰富、对工况变化适应性较强,在中低冷量区间性价比突出。而且螺杆压缩机成本较离心机组低30%-40%,但高负荷下损耗显著提升,排气压力每升高0.1MPa,能耗增加约9%。随着 AIDC 单机柜功率密度大幅提升,螺杆压缩机单机冷量上限偏低、能效水平有限、体积占地较大等短板逐步显现,同时其油润滑系统会增加换热器换热热阻,不利于高精度、高能效的液冷系统稳定运行,难以满足新一代智算中心长期低 PUE 运营需求。

传统离心式压缩机单机冷量大,适配大型 IDC 集中供冷,但存在油润滑与低负荷喘振等痛点。传统离心式压缩机属于动力式压缩机,依靠高速旋转叶轮对气体做功实现增压制冷,具有单机冷量大、运行平稳、额定负荷能效较优等特点,单机冷量可达1000-2000RT,满负荷COP约5.5-6.5,是大型传统数据中心集中式供冷的主流选择。但传统离心式压缩机负荷降至50%以下时效率下滑15%-40%,25% 负荷下COP仅3.5-3.9,逼近喘振点,同时传统离心机依赖油润滑系统,油膜会降低换热器效率约5%–10%,长期运行能效衰减明显,无法匹配 AIDC 液冷高精度、宽负荷波动需求。综上所得,传统离心机组依赖齿轮箱增速与油润滑系统,不仅结构复杂、维护成本较高,润滑油还易在换热器表面形成油膜,降低换热效率;同时其喘振裕度有限,在 AI 集群负载大幅波动时,低负荷工况下易发生喘振,影响制冷系统稳定性,难以完全适配 AIDC 液冷高频波动、高精度温控的散热需求。

磁悬浮离心压缩机凭借无油、高效、宽工况优势,成为 AIDC 液冷系统的理想选择。磁悬浮离心压缩机属于动力式压缩机,和传统的离心式压缩机一样,由进口能量调节机构(进气导叶)、叶轮转子、扩压器、蜗室、驱动装置和轴承等部件组成,两者不同之处主要在于轴承和驱动装置。磁悬浮离心压缩机通过磁悬浮轴承直接驱动高速叶轮旋转实现气体压缩,取消传统齿轮箱与油润滑系统,实现无油、无摩擦运行。由于使用了磁悬浮轴承,转子在运转时是浮动的,没有机械接触,不需要润滑,因此,磁悬浮压缩机在运行过程中没有传统机械轴承的摩擦损失,加之永磁变频电机的使用,使磁悬浮压缩机具有较高的满负荷效率和卓越的部分负荷效率;由于不需要润滑油,因此没有传统离心机所需的油路系统、冷却系统和相应的油路控制系统,使得磁悬浮压缩机结构更加简单。同时,由于使用了没有机械摩擦的磁浮轴承,使压缩机可以具有更高的转速,这就使压缩机的尺寸进一步减小。

磁悬浮离心压缩机组满负荷 COP≥6.0,综合部分负荷 IPLV 高达10–14,较螺杆机节能30%–50%,较传统离心机节能25%–35%,其负荷调节范围10%–100%,低负荷无喘振,摩擦损耗仅为传统机型2%,换热效率提升10%–15%。根据信然集团项目实测,采用磁悬浮机组可将 AIDC 年均 PUE 稳定在1.15–1.25,较传统风冷系统(PUE 1.6 )效率提升30%,以10MW数据中心为例,磁悬浮机组年均节电率40%-50%,年省电费约300 万元(电价0.8元/度)。


虽然螺杆机在满负荷效率上具备竞争力,但在AIDC这种需要全年非满载高效运行(IPLV)的场景下,磁悬浮技术正凭借更高的能效回报率,成为政府、金融及大型互联网巨头新建 AIDC 时的首选。磁悬浮离心压缩机核心优势体现在:一是能效领先,额定负荷与部分负荷效率均显著优于螺杆与传统离心压缩机,可有效降低数据中心 PUE;二是无油可靠,无润滑油系统,避免换热效率衰减与运维风险,大幅提升系统稳定性;三是调节范围宽,低负荷下不易喘振,适配 AI 集群负载波动特性;四是温控精准,可稳定输出 12–18℃中温冷水,完美匹配 AIDC 液冷散热要求。在高密度智算中心加速建设背景下,磁悬浮离心压缩机已从可选方案升级为主流标配。

综合来看,在数据中心从IDC逐步向AIDC发展过程中,冷水机组用压缩机呈现三大变化趋势,首先是技术方案迭代加速,压缩机从螺杆、传统离心向磁悬浮离心升级,在AIDC 领域渗透率快速提升;其次,性能向大冷量、高能效、低温化发展,单机冷量与运行效率不断突破,支撑单机柜功率持续上移;最后是国产替代加速,磁轴承、高速电机、控制系统等核心技术逐步突破,本土厂商份额稳步提升。
三、需求爆发与技术突破共振,一次侧散热国产替代重构行业格局
随着AIGC浪潮推动全球算力基础设施进入爆发式增长周期,数据中心算力密度持续提升,带动散热需求同步升级,冷水机组与压缩机作为一次侧散热的核心设备,其性能与成本直接决定数据中心PUE水平及全生命周期运营成本TOC,行业需求持续释放。当前冷水机组与压缩机行业呈现“国际巨头垄断高端,国产厂商加速替代”的竞争格局,国际巨头凭借数十年技术积累、全产业链布局与品牌优势,长期主导冷水机组与压缩机高端市场,尤其在AIDC液冷核心的磁悬浮离心压缩机领域优势显著,是当前高端场景的核心供应商,但同时也面临产能紧张、本土化适配不足等短板,为国内厂商提供了历史性替代窗口。国内企业通过核心技术自主攻关,已实现磁悬浮压缩机、冷水机组关键部件国产化突破,凭借性价比优势、快速交付能力与本土化服务,逐步抢占中高端市场,国产替代进程正在加速推进,具备核心技术与规模化交付能力的国产龙头有望实现份额与盈利双升。
3.1 国际巨头占据高端市场,产能短板凸显替代机遇
全球冷水机组与压缩机领域国际巨头主要分为欧洲龙头与美系龙头,均聚焦高端场景,依托技术优势占据核心市场份额,呈现出寡头竞争与追赶者并存的格局。国际巨头在高端技术领域,如磁悬浮轴承、高速永磁同步电机等核心部件上积累深厚,产品运行稳定性、能效一致性经过长期市场验证,并且品牌认可度高与全球头部算力厂商与大型数据中心是其核心优势。但国际巨头产品普遍产品价格偏高,较国产品牌高30%-40%,性价比不足,交付周期长,对国内AIDC场景的定制化响应速度较慢,且部分企业如丹佛斯等产能紧张问题突出,难以匹配全球AIDC爆发式增长需求。
在冷水机组终端市场,传统的“四大品牌”——开利 (Carrier)、特灵 (Trane)、约克 (York) 和麦克维尔 (McQuay) 凭借百年的技术积累、强大的品牌效应和遍布全球的销售服务网络,长期占据市场主导地位,并在国内冷水机组高端市场拥有40%以上份额。国际巨头拥有成熟的螺杆压缩机、传统离心机组的自主研发能力,并与北美超大规模云服务商深度绑定是其核心供应商。此类企业技术成熟,传统离心压缩机单机冷量可达1000–2000RT,满负荷COP约5.5–6.5,适配大型传统IDC场景,但磁悬浮技术迭代速度慢于丹佛斯,产品价格较国产品牌高30%-40%,面临的国产化替代压力逐步增大。

在磁悬浮压缩机领域,欧洲厂商丹佛斯是绝对的全球龙头。丹佛斯发展历史悠久,是丹麦最大的工业集团,也是全球无油压缩机制造商及技术先驱,成立于1933年,旗下品牌Turbocor早在1995年即推出全球第一台磁悬浮制冷剂压缩机,至今已有30年的磁悬浮制冷压缩机的研发历史。丹佛斯Turbocor品牌全球累计销量突破16万台,全球磁悬浮压缩机市场份额高达70%,国内市场份额接近50%。其VTX-1600系列磁悬浮离心压缩机COP达6.83,IPLV约11.86,可稳定适配AIDC 12–18℃中温冷水需求,满足单机柜50kW 高密度散热场景,深度绑定全球头部云厂商与智算中心。

2025年5月,丹佛斯磁悬浮压缩机业务总裁表示,中国数据中心发展势头强劲,丹佛斯Turbocor 2024年中国数据中心相关业务增长三倍,2025年预计增速约50%。目前,磁悬浮压缩机在中国市场的销售约占丹佛斯Turbocor全球业务的35%,中国市场份额稳居全球业务前两位。此外,中国存量市场的改造需求同样巨大。中国现存50万至100万台超20年机龄的传统压缩机,改造潜力巨大,尤其在医院、商业楼宇等高能耗场景。但目前磁悬浮压缩机需求旺盛,丹佛斯的产能高度紧张,中国嘉兴海盐工厂作为其全球第二大的磁悬浮压缩机生产基地已满产,越南北宁工厂投产仍难以匹配需求,交付周期拉长至2.5–3个月,为国产厂商留出市场空间。

3.2 国内厂商技术突破,国产替代加速突围
依托AIGC算力爆发带来的需求红利,叠加国内“东数西算”工程与数据中心绿色低碳转型政策推动,国内企业通过核心技术自主攻关,已实现磁悬浮压缩机、冷水机组关键部件国产化突破,凭借性价比优势、快速交付能力与本土化服务,逐步抢占中高端市场,国产替代进程持续加速。
AIDC 一次侧散热环节国产替代,由需求、技术、供应链与政策四大因素共同驱动。在需求端,AIGC 带动算力基础设施高速建设,高密度散热需求推动液冷系统快速普及,国际巨头产能紧张、交付周期拉长,为国内厂商打开重要替代窗口;在技术端,国内企业已在磁悬浮轴承、高速永磁同步电机等核心部件实现自主突破,产品性能逐步比肩国际水平,打破海外技术垄断;在成本端,国产品牌具备显著性价比优势,产品价格较外资低 30%-40%,同时本土化响应、定制化服务能力更强,更加契合国内数据中心快速建设节奏;在政策层面,“东数西算” 与数据中心节能降碳政策持续引导,鼓励国产制冷装备对进口产品的替代,为国内企业发展提供有力支撑。
国内厂商突围主要集中在磁悬浮离心压缩机、冷水机组整机两大核心环节,同时核心零部件自主化持续推进,为全面替代奠定基础。在冷水机组终端市场,企业依托国内完备制造体系与广阔市场空间快速崛起。在磁悬浮离心压缩机领域,全球市场高度集中,丹佛斯等外资厂商占据约 70% 份额,但行业需求爆发式增长导致外资产能持续满负荷运行,需求外溢为国产厂商提供重要验证机会。磁悬浮离心压缩机核心壁垒集中在磁悬浮轴承、高速永磁同步电机及控制系统,国内企业正逐步打破技术垄断,推进关键部件自主可控。受益于 AIGC 驱动的算力基建高增与数据中心绿色低碳转型,液冷系统渗透率快速提升,磁悬浮冷水机组、磁悬浮离心压缩机等高效节能设备加速替代传统产品,行业竞争格局持续重构,国产替代已成为贯穿行业发展的核心主线。
四、投资评价和建议
AIDC 液冷一次侧散热已成为 AI 算力基建的刚性核心环节,行业正处在渗透率快速提升、技术路线升级与国产替代三重共振的高确定性成长阶段。AI 算力高密度化推动数据中心散热从风冷全面转向液冷,液冷架构对冷源的低温输出、连续稳定、精准可控要求大幅提升,使得一次侧系统由辅助配套升级为算力基础设施的核心组成部分。液冷一次侧系统中,冷水机组和压缩机因其承担核心供冷与动力输出职能、契合冷源高效化升级趋势,重要性和价值量显著提升,其中冷水机组承担全天候兜底制冷与稳定供冷功能,是液冷体系中不可或缺的关键装备;压缩机作为冷水机组唯一做功部件与 “动力心脏”,价值量占比超 50%,直接决定整机制冷量、能效水平与运行稳定性,是产业链技术壁垒与盈利核心。随着液冷渗透率持续提升、单机柜功率不断上移,数据中心冷源正加速向中温高效、大冷量、磁悬浮离心方向升级,带动冷水机组和压缩机从传统螺杆路线向磁悬浮离心路线迭代,单机价值量、技术壁垒与行业集中度同步抬升。
建议聚焦AIDC液冷一次侧散热高价值、高壁垒环节,重点布局两条主线:①磁悬浮离心压缩机核心标的:优先选择已实现磁悬浮轴承、高速永磁电机、控制系统自主突破,产品完成客户验证并进入批量供货的压缩机厂商,充分受益技术迭代与国产替代红利;②大功率冷水机组整机龙头:重点关注面向AIDC场景、具备大冷量机型与系统方案能力,已切入主流云厂商与算力中心供应链的冷水机组企业,受益行业规模扩张与格局集中。

1)技术迭代不及预期风险:磁悬浮离心压缩机核心技术(磁悬浮轴承、高速永磁电机)研发难度高,若国内厂商技术突破进度慢于行业升级节奏,或液冷冷源出现更优替代技术路线,可能导致相关企业产品竞争力下降,错失行业增长机遇。
2)核心零部件供应链风险:冷水机组、磁悬浮压缩机部分高端零部件(如精密传感器、高端控制器)仍依赖进口,若海外供应链出现中断、进口限制或价格大幅上涨,将影响国内企业生产交付、成本控制及产品性能稳定性。
3)行业需求落地不及预期风险:AIDC建设受AI算力扩张节奏、政策调控、资本开支收缩等因素影响,若下游算力中心建设进度放缓,液冷渗透率提升不及预期,将直接影响冷水机组、磁悬浮压缩机的订单放量,拖累行业及相关企业成长。
4)行业竞争加剧风险:随着液冷一次侧散热赛道热度提升,传统制冷企业、跨界企业加速布局冷水机组及磁悬浮压缩机领域,可能引发价格战,导致行业盈利水平下滑;同时,海外头部厂商若加速产能释放、技术下沉,将挤压国产厂商市场份额。


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