CH11 · Cooling

散热与液冷
AI服务器的强制需求

液冷技术路线 · 冷板/浸没/喷淋 · Vertiv/Asetek/英维克

$870M液冷市场2024
$10.7B液冷市场2030预计
51.93%液冷市场CAGR
~70-80%冷板冷却市场份额
5-10x液冷vs风冷散热效率
01

液冷散热供应链传导路径

从芯片散热到数据中心冷却的完整链路
🔥
芯片发热
B200 TDP=1000W
🧊
冷板/歧管
直接接触芯片背面
💧
冷却水循环
CDU分配单元
🌡️
热交换器
冷却塔/干冷器
❄️
精密空调
温控+湿度管理
02

液冷技术路线全面解析 — 冷板 vs 浸没 vs 喷淋

B200 TDP=1000W,空气冷却已无法满足,液冷是强制需求
💧
液冷三条主要技术路线
液冷是AI服务器(尤其是Blackwell架构GPU)的强制需求,三条技术路线各有优劣。
液冷散热

板块概念解析

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。

技术路线对比

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AIN/A
液冷vs风冷散热效率
5-10倍
B200 TDP
1000W/颗
液冷CDU单价
$5K-50K
3M Novec液价格
$200-400/kg
03

主要玩家格局 — Vertiv / Asetek / 中国液冷厂商

全球龙头Vertiv · Asetek CDU专精 · 英维克中国领先
🏭
液冷主要玩家 — Vertiv / Asetek / 英维克 / 汇川技术
Vertiv产品组合最全,Asetek专精CDU,中国厂商在本土市场有成本优势。
液冷散热

板块概念解析

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。

关键数据

Vertiv液冷产品
全类别覆盖
液冷市场 CAGR
51.93%
液冷市场 2030预计
$10.7B
英维克国内液冷市场
领先
液冷CDU单价
$5K-50K
液冷后PUE改善
降至1.1-1.2

投资标的

VRT Vertiv(维谛技术) 美股 全球液冷全类别龙头
ASTK.OL Asetek 欧股 液冷CDU专精·Google核心
002837.SZ 英维克 A股 中国液冷温控龙头
300124.SZ 汇川技术 A股 液冷CDU布局
风险提示
液冷技术路线尚未标准化(冷板 vs 浸没仍有分歧)
数据中心运营商是否愿意承担液冷改造成本是关键(改造成本约$5-20万/rack)
中国厂商(英维克、艾默生中国)价格竞争激烈
冷却液(Novec等)供应受环保政策影响,存在供应链风险
04

温控与CDCC格局 — 数据中心能效标准化

PUE指标 · CDCC标准 · 自然冷却
📊
数据中心能效标准与PUE指标
PUE是衡量数据中心能效的核心指标,液冷是降低PUE的必要手段。
液冷散热

板块概念解析

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。

关键数据

中国新建DC PUE要求
<1.3
液冷后PUE
1.1-1.2
液冷vs风冷PUE改善
~0.2-0.4
全球数据中心平均PUE
~1.5
CDCC液冷标准
推动行业规范化

市场驱动因素

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

投资逻辑

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。

关键风险

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。

05

投资要点

本章核心投资逻辑 · 仅供参考
核心驱动因素
AI服务器功耗剧增使液冷成为刚需;全球液冷市场高增长;政策严控数据中心PUE标准
关键风险
液冷技术路线(冷板/浸没)尚未标准化;环保政策限制冷却液供应链;中外厂商价格竞争压低利润率
受益方向
VRT(冷却全套方案)SMCI(整机集成)英维克(国产液冷)
风险暴露
漏液事故导致设备损坏风险;改造旧数据中心的高昂成本抑制客户意愿
近期催化剂
GB200液冷漏液测试及认证结论;云厂商大单采购液冷整机柜落地
06

章节导航

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