液冷技术路线 · 冷板/浸没/喷淋 · Vertiv/Asetek/英维克
液冷是AI服务器的强制需求。Blackwell架构B200 GPU TDP=1000W/颗,空气冷却(风冷)已完全无法满足散热需求。液冷散热效率约为风冷的5-10倍。
①冷板冷却(Cold Plate)是最主流方案:冷却板(内部通冷却水管)贴在芯片(CPU/GPU/内存)背面,热量通过冷却水带走。服务器内部是风冷+冷板混合(CPU/GPU液冷,其他部件风冷)。冷板冷却约占据液冷市场70-80%份额。优点:改造成本相对低,与现有服务器架构兼容;缺点:只能冷却芯片,其他高热部件仍需风冷。
②单相浸没冷却(Single-Phase Immersion):将整个服务器浸入不导电冷却液(如3M Novec 7100、矿物油)中,热量通过冷却液循环带走。优点:冷却效果均匀,适合高功率密度;缺点:冷却液成本高(3M Novec约$200-400/kg),维护复杂。约占液冷市场~15%。
③两相浸没冷却(Two-Phase Immersion):冷却液在芯片表面沸腾(相变),带走大量潜热,效率最高。代表厂商:Submer(西班牙)、GRC(Green Revolution Cooling,美国)。约占液冷市场~2-3%,但增速最快。成本最高,技术最复杂。
| 技术路线 | 市场份额 | 优点 | 缺点 | 代表厂商 |
|---|---|---|---|---|
| 冷板冷却 | ~70-80%主流 | 成本低/兼容好 | 仅冷却芯片 | Vertiv/Asetek |
| 单相浸没 | ~15% | 冷却均匀 | 液成本高 | GRC/Submer |
| 两相浸没 | ~2-3%最快增速 | 效率最高 | 成本最高/复杂 | Submer/GRC |
| 风冷(传统) | 快速萎缩 | 成本最低 | 无法满足AI | N/A |
Vertiv(维谛技术)是液冷领域产品组合最全的厂商:覆盖冷板(CDU+冷板组件)、浸没冷却、控温精密空调全类别。在全球超大规模数据中心(Google/Microsoft/Amazon)中有大量部署。Vertiv同时是数据中心电力设备龙头,液冷+电力双轮驱动,Q3 2025订单增长+60% YoY。
Asetek(ASETEK)是全球液冷CDU(Coolant Distribution Unit,冷却液分配单元)龙头:专门生产CDU(将冷却液泵送至服务器冷板的设备),服务Google(数据中心CDU核心供应商)、Microsoft等超大规模客户。CDU是液冷系统的核心设备,负责将冷却液分配至多个服务器机架。
英维克(002837.SZ)是中国数据中心温控龙头:液冷产品线完整(冷板CDU+浸没冷却),在国内市场(阿里/腾讯/字节跳动数据中心)份额领先,拥有价格优势。数据中心PUE(电源使用效率)要求<1.3,液冷是达到该标准的必要手段。
汇川技术(300124.SZ)通过旗下子公司布局液冷CDU业务,自动化控制技术背景与液冷系统有协同。
CDCC(China Data Center Committee,中国数据中心标准推进委员会)是推动中国数据中心液冷标准化和能效标准的重要机构。CDCC发布的《数据中心液冷应用标准》对冷板、浸没冷却的设计和测试方法做了详细规范,推动中国液冷市场健康发展。
PUE(Power Usage Effectiveness)是衡量数据中心能效的核心指标:PUE = 数据中心总能耗 / IT设备能耗。PUE越接近1越好。全球数据中心平均PUE约1.5(传统风冷数据中心)。采用液冷后,PUE可降至1.1-1.2。
中国政策要求:新建数据中心PUE<1.3(东部地区),液冷是达到该标准的必要手段。北京、上海等一线城市对数据中心PUE要求更严格(<1.3甚至更低)。
数据中心冷却趋势:自然冷却(利用室外低温)+液冷结合。在寒冷地区(如北欧、加拿大、中国北方),可以利用室外冷空气预冷冷板/冷却水,进一步降低PUE。
①AI服务器功率密度持续上升(Blackwell后下一代可能更高,>1.5kW/颗)
②碳中和政策推动PUE降低
③数据中心选址受气候制约,液冷+自然冷却是寒冷地区首选
④PUE>1.4的数据中心面临关停改造压力
1. 液冷是AI服务器的强制需求:Blackwell时代已无替代方案,B200 TDP=1000W,风冷完全失效。
2. 液冷市场$870M→$10.7B(10年约12倍),超级成长赛道:CAGR 51.93%,是AI基础设施各环节中增速最高的之一。
3. Vertiv产品组合最全+全球覆盖:直接受益于AI基础设施扩张,电力+液冷双轮驱动,Q3 2025订单增长60% YoY。
4. 中国液冷厂商(英维克、汇川)在本土市场有成本优势:阿里/腾讯/字节跳动数据中心采购本土供应商,英维克出口潜力大。
1. 技术路线分化(冷板vs浸没):尚未标准化,押注错误技术可能导致损失。
2. 冷却液供应链:Novec液受环保政策影响,3M供应能力有限。
3. 中国厂商价格竞争:英维克等中国厂商价格优势明显,可能压制全球龙头的利润率。
4. 液冷改造成本:数据中心运营商是否愿意承担高额改造成本是渗透率的关键约束。