
当前全球互联网科技大厂和服务器厂商加速推动超节点方案,有望带动液冷方向渗透率提升。
据供应链消息,字节跳动2026年计划资本支出230亿美元,明年AI处理器投入850亿。大规模的投入将推动算力基础设施建设,进而对液冷等配套散热方案产生更加强劲的需求。
此外,H200芯片有望进入国内市场,为国产算力提供补充,填补大模型训练侧的芯片空白。算力提升将带动设备功耗增加,有望进一步增加液冷用量。
液冷是AI方向长坡厚雪中长逻辑赛道,当前机柜功耗密度上行推动液冷由可选走向刚需。技术路线迭代从单相变、双相变到组合浸没路线提升。叠加海外进入兑现期,以及国内商业化提速,产业链核心环节有望迎来高速发展机遇。
本文重点解析液冷服务器三大核心技术路线。
01
液冷路线
数据中心液冷受高散热和高耗电两大因素推动。
高散热:随着芯片功率密度飙升,高散热诉求扩大,传统风冷已无法满足需求当下散热需求。
高耗电:数据中心为高耗电行业,冷却系统约占数据中心总能耗的40%,制冷耗电是影响PUE值的关键。液冷技术可以显著降低数据中心冷却能耗,且符合绿色低碳趋势。

从全球头部厂商液冷技术布局路线来看,目前冷板式液冷和浸没式液冷为数据中心两大主流液冷方案。当前正从冷板式到浸没式渐进式过渡,并探索混合方案。
当前阶段:以冷板式液冷主导,适用于英伟达B系列和Blackwell Ultra架构。
过渡方案:混合液冷方案(如冷板 浸没式)逐步探索。英伟达已构建单相浸没 两相冷板的混合液冷方案,为Rubin架构的高功耗场景提供技术储备。英伟达GB200算力模组散热功率达5400W,NVL72整机柜总功率达132kW,远超传统风冷20kW/柜的上限。
长期趋势:浸没式液冷或成为主流,尤其是两相浸没技术,满足Rubin架构(单机柜600kW)的散热需求,也将标志着散热技术从“辅助手段”升级为“核心基础设施”。而冷板液冷逐步转向低功耗场景,或作为浸没式液冷的补充方案。

从政策方面来看,全球范围内,数据中心PUE(电能利用效率)限制趋严。液冷技术通过相变吸热或高效热传导,可将PUE降至1.1以下,较风冷节能40%以上,成为政策与市场双重推动下的核心趋势。
冷板式液冷
冷板式液冷又称非接触式液冷,可保持传统机柜方式部署,部署密度高,是目前服务器内主要热源冷却方式。

根据冷却介质在冷却
传统单相冷板式液冷通常只覆盖CPU、GPU等个别高功耗芯片。
随着芯片功耗加大,业内已经开始布局相变式液冷技术。
两者的制冷架构基本一致,主要区别在于二次侧冷却液的不同。
单相冷板:冷却液在冷板内部循环时始终保持液态,通过冷却液的流动带走服务器产生的热量。该技术路线应用成熟、成本可控,适配多数AI服务器与数据中心场景。不过单相态液体冷却能力已接近物理极限,难以应对未来更高功率芯片。
两相冷板:冷却液在冷板内部循环时会发生相变,即从液态变为气态,通过相变过程吸收大量的热量,从而实现更高效的散热。双相液冷通过相变潜热实现散热能力跃升,适配未来更高功率芯片,是下一代核心方向。英伟达Rubin芯片预计采用两相冷板液冷,工质液将从水基液体变为氟化物。
国内厂商如浪潮信息、英维克、高澜股份、申菱环境、科华数据、飞荣达、思泉新材等厂商都在冷板服务器有所布局。例如,浪潮与英特尔共同发布的《全液冷冷板系统参考设计及验证白皮书》是全球首个针对液冷冷板服务器的参考设计方案,在系统层面上达到了接近100%的液冷热捕获效率。英维克推出了Coolinside全链条液冷解决方案。

冷板式液冷核心零部件
冷板式液冷产业链包括上游零部件供应、中游系统集成与服务器制造、下游应用场景三个核心环节。
冷板式液冷系统上游核心零部件覆盖散热、循环、分配三大环节,技术壁垒高且价值量集中。

1、冷板
冷板是散热模块的核心,技术壁垒与价值量双高。
其直接接触处理器等发热元件,通过内部微通道循环冷却液实现高效换热。
液冷板上游主要原材料包括铝合金、铜合金和复合材料。工工艺复杂采用微通道蚀刻技术,且成本占比较大。参与厂商主要是原材料企业如中铝、紫金矿业等。此外,例如博威合金聚焦通过高纯无氧铜材料及异型散热部件的突破,为液冷系统提供支撑。金田股份同时量产铜热管、液冷铜管、3DVC铜排三大核心液冷组件。
中游是液冷板加工环节,涵盖加工制造到系统集成的全产业链环节。国内液冷板配套公司众多,包括思泉新材、川润股份、精研科技、奕东电子、飞荣达、鸿富瀚、银轮股份、瑞泰克、纳百川、东阳光、三花智控等液冷板配套厂商。例如,奕东电子今年5月起开始为奇宏电子(AVC)等客户批量代工液冷板,成为其核心供应商,主供冷板零部件;川润股份为HW昇腾AI服务器提供冷板、管路等关键部件,采用微通道流体设计;科创新源通过全资子公司创源智热主攻数据中心液冷板;中石科技冷板对接台企。

2、CDU冷却分配单元
在冷板式液冷系统中,冷却分配单元CDU是核心组件,价值占比超30%。
主要起到热量交换中枢、冷却液循环驱动与精准调控的关键作用,直接影响系统的散热效率和能效。
CDU是冷板式液冷系统中一次侧(室外散热回路)与二次侧(室内冷却回路)的连接点,通过内部换热器实现热量转移。连接室内外冷却系统,集成水泵、控制器、换热器等,实现智能温控与流量调节,包含水泵、控制器和整体解决方案。
国内温控企业加速该环节布局,头部效应显著,且技术差异化竞争。产业链核心厂商中,公开资料显示,英维克市占率40%,独家供应英伟达GB300服务器,CDU产品通过英特尔验证;高澜股份是腾讯数据中心主力供应商,产品覆盖服务器液冷板、流体连接部件等;申菱环境实现CDU一体化布局;网宿科技推出IDC 液冷一体化方案,CDU支持多尺寸TANK换热单元;同飞股份除液冷全系列产品外,同时配备Mini风墙、冷冻水风冷背景板等风冷产品;川润股份的CDU集成智能恒压补液功能,支持5000次插拔零泄漏验证。

3、水泵系统
CDU内置循环泵(如不锈钢材质磁悬浮泵),驱动二次侧冷却液在冷板、管路与CDU间循环。根据服务器负载变化,水泵通过变速控制冷却液流量,匹配散热需求。中金环境子公司南方泵业生产的CHL、CHM、CHLF水泵,广泛应用于数据中心液冷模块中;飞龙股份数据液冷中心产品在芜湖飞龙、郑州飞龙已建有专门生产线,开发高压磁浮轴承水泵,与国内众多互联网大厂合作;利欧股份作为液冷泵领域后起之秀,技术路线多元化,其全资子公司利欧泵业拥有多款适用于液冷系统的泵产品,包括高效节能的离心泵和智能泵系统等。

4、控制器
在液冷系统中,控制器是智能温控的核心组件,主要作用是动态调控冷却液流量与温度。国内厂商中,立讯精密通过收购德国液冷公司切入控制器市场、曙光数创作为液冷控制器技术标杆,参与多项国家标准制定、英飞特跨界布局液冷控制器。
此外维谛技术、曙光数创、同飞股份、佳力图、依米康等厂商在液冷领域也拥有多款CDU产品。维谛技术作为全球液冷市场领导者,CDU产品支持AI动态温控,应用于微软、亚马逊等海外数据中心。
5、管路与接头
在冷板式液冷系统中,管路与接头是冷却液循环的传输通道,连接关键组件确保冷却液无泄漏循。
管路:液冷系统的物理载体,连接冷板、CDU、储液罐等核心组件,形成封闭的冷却液循环回路。英维克提供全链条液冷解决方案,覆盖冷板、管路、快速接头等环节;中航光电管路采用军工级密封技术,漏液率<0.01ml/h;川环科技产品通过UL认证,适配高功率场景。
接头:管路的可靠关节,是管路与设备、管路与管路之间的连接点。全球市场格局来看,目前北美占据快速接头市场主要份额,国内企业近年加速突破海外快速接头的主要玩家主要包括Parker、Eaton、Staubli、Festo 等公司。国内有液冷快接头产品的厂商主要厂商英维克、中航光电、川环科技、强瑞技术、高澜股份等企业。例如,英维克液冷快速连接器在数据中心液冷领域的应用形成系列化,包括自锁和盲插等11个系列;中航光电液冷快速连接器UQD系列以钢珠锁紧技术为特色;川环针对液冷服务器客户开发软管 接头总成方案。

6、冷却液
作为热量传输的媒介,将冷板吸收的热量带走,传递给系统的其他部分进行散热
其成本相对较低,但品质对系统稳定运行十分重要,液冷冷却液领域汇聚了众多国内外厂商。巨化股份作为国产氟化液替代先锋,纯度达99.999%,成本较进口低40%
7、冷却塔
冷却塔在液冷系统中承担最终热量排放的关键功能。
无论是冷板式、浸没式还是喷淋式液冷,都需通过冷却塔将热量传递至外部环境。
其性能直接影响液冷系统的散热效率,如果冷却塔散热能力不足,会导致冷却液温度升高,进而降低冷板对芯片的散热效果,可能引发设备过热保护或性能下降。
冷却塔细分赛道竞争格局相对集中,目前主要被BAC、马利及益美高三家海外企业主导,国内企业如海鸥股份、双良节能等正加速突破。此外相关布局厂商还包括克莱特、上海电气、高澜股份等。
8、干冷器
干冷器是冷板式液冷系统一次侧的核心零部件之一。其工作过程没有水的消耗,通过管内走液体管外走自然风来冷却管内液体,来降低管内液体温度以达到冷却的目的。
干冷器可以和其他液冷组件配合,实现高效的散热效果。
该环节市场集中度较高,相关厂商包括维谛技术、方盛股份、四方科技、英维克、申菱环境、鑫巨等。例如,四方科技研制的V型干冷器用于数据中心液冷的外部换热。方盛股份向维谛供应数据中心液冷相关产品包括干冷器。

03
浸没式液冷
浸没式液冷是将发热的电子元器件完全浸没在绝缘冷却液中,通过液体的高热容量和导热性能实现热量的快速捕获与传导。
该方案目前具备最高的散热能力以及最低PUE范围,不过初始成本较高。曙光数创(中科曙光子公司)是浸没式液冷路线的核心代表厂商。此外,中兴通讯、浪潮信息、高澜股份、飞荣达、同飞股份、科华数据、英维克等进行浸没式和冷板式双路线布局。
根据冷却液在循环过程中是否发生相变,分为单相浸没式液冷和两相浸没式液冷。
两种液冷方式均依赖于室外冷源和CDU(冷却分配单元)来实现散热效果,但是在设备要求上存在显著差异。

冷却液:浸没式液冷中,冷却液是浸没式液冷的核心构成部分,价值量占比接近60%,同时也是其大规模应用的最大瓶颈。
与冷板式液冷冷却液不同,运用在浸没式液冷冷却液直接包裹发热元件如CPU、GPU,通过热传导和对流直接带走热量,传热路径更短且效率更高,可以支持单机柜功率密度达100kW以上。
浸没式冷却液主要分为合成油和氟化液两大类。
氟化液由于化学稳定性高、介电常数低、流动性好,是数据中心浸没式冷却的理想冷媒之一,氟化液主要包括全氟烃、全氟烯烃、全氟胺、全氟聚醚等。新宙邦、巨化股份、华谊集团、永和股份、八亿时空等是该环节主要厂商。
合成油:主要包括碳氢合成油和有机硅油。碳氢合成油中,α烯烃(PAO)基础油具有良好的低温性能(倾点和粘性)、低挥发和较高的热稳定性,该环节代表厂商包括卫星化学等。
硅油耐高温、具备良好的绝缘性,但早期其流动性不足,可能造成局部过热风险,当前硅油综合性能逐步优化,FOM1(冷却液综合性能)满足数据中心冷却要求。有机硅油改性聚醚生产商皇马科技和润禾材料等在该环节有所布局。

冷板 浸没组合式液冷
冷板式液冷适用于GPU等高温部件,浸没式液冷适用于非GPU部分,通过组合方案降低整体成本。例如:NVL72机柜中,GPU采用双相冷板液冷,电源、主板等采用浸没式液冷,形成“冷板 浸没”耦合方案。
组合浸没式液冷将服务器主板或IT组件完全浸泡在介电冷却液中,热量通过液体循环传递至外部热交换器。
该技术路线散热均匀,直接接触芯片,消除局部热点。缺点在于成本较高,冷却液充注量大,且需定期更换。 此外,维护复杂,需密封设计,部件更换难度增加。
组合浸没式液冷主要应用于高功率密度场景:如超算中心、矿机冷却。 特定AI场景非GPU部分(如CPU、内存)可采用浸没式液冷,与冷板式形成耦合方案。
整体来看,当前在"双碳"战略指引下,液冷技术通过节能增效正加速向算力基础设施渗透。从行业技术路线来看,冷板式液冷路线是目前成熟度最高、行业布局最多、应用最广泛的液冷散热方案,冷板 浸没组合式液冷正在成为优选过渡方案,而浸没式液冷凭借近100%的散热效率与成本优势,正逐步成为技术演进的主流方向。


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