报告行业投资评级 - 报告未明确给出整体行业投资评级,但建议关注在金属3D打印尤其是铜3D打印有较好技术储备的企业 [5] 报告核心观点 - 冷板式液冷技术凭借其高散热效率和对现有数据中心基础设施的良好兼容性,有望成为数据中心主流散热方案,市场需求预计将迎来爆发式增长 [1] - 3D打印技术(增材制造)因其在设计自由度、一体化成型和制造复杂结构方面的独特优势,被认为是液冷板制造的最优技术路线,尤其适用于微通道等先进设计 [2] - 随着芯片功率密度持续提升,微通道液冷板成为新趋势,这进一步放大了3D打印技术的优势,产业界已有成熟产品落地 [3][4] - 尽管铜材料的3D打印存在技术挑战,但通过采用特定波长的激光器等技术已实现突破,为高性能液冷板制造提供了可行路径 [4] 根据相关目录分别进行总结 1 冷板式液冷有望成为数据中心主流散热方案 - 数据中心冷却能耗占其总电耗高达40%,液冷散热效率远高于风冷,强制对流水的传热系数(250-15000 W/m²·K)远高于强制对流空气(25-250 W/m²·K)[12][16] - 英伟达GB200 NVL72液冷系统可为50兆瓦数据中心每年节省超过400万美元运营成本 [1][18] - 中国智算中心液冷市场规模2024年达184亿元,同比增长66%,预计2029年将增长至1300亿元,复合年增长率达48% [1][20][21] - 冷板式液冷作为间接接触方式,成熟度最高、应用最广泛,因其服务器芯片不直接接触液体,无需对机房设备进行大规模改造 [1][28] 2 3D打印有望成为液冷板最优制造技术路线 - 3D打印技术通过分层制造,解放了流道设计限制,可实现拓扑优化和仿生设计等复杂结构,加工时间和成本对结构变化不敏感,优于CNC/铲齿加工 [2][60][64] - 3D打印一体化成型工艺在结构强度和连接处热阻方面优于传统钎焊、扩散焊等焊接工艺 [2][66] - 微通道液冷板(当量直径低于1mm)成为新趋势,锦富技术开发的0.08mm微通道液冷板已用于B200芯片散热系统 [3][66] - 传统制造工艺(如铲齿、微铣削)在加工深宽比大、结构复杂的微通道时存在限制,3D打印技术前景更好 [3][71][74] - 对于多孔结构微通道骨架这类性能最强的设计,3D打印是可行的制造技术 [76] 2.4 铜材料打印较难但可突破,产业已有3D打印液冷板产品落地 - 铜是理想冷板材料(导热系数400 W/m·K),但其对主流红光激光器反射率高,加工难度大 [4][81][82] - 采用蓝光(450nm)或绿光(515nm)激光器可显著降低铜的反射率,实现有效打印 [4][82] - CoolestDC基于EOS DMLS技术开发的一体式冷板可承受6bar以上水压,使GPU工作温度降低近50% [4][88] - Fabric8Labs采用电化学增材制造技术打印的微通道冷板,性能显著高于铲齿工艺产品 [4][89] - 希禾增材通过绿光3D打印技术实现微通道液冷板制造,打印件最小壁厚达0.05mm,致密度超过99.8% [4][94] 3 投资建议 - 建议关注在金属3D打印,尤其是铜3D打印领域有技术储备的企业,如南风股份、铂力特、华曙高科 [5][97] - 南风股份子公司南方增材从事3D打印服务,产品覆盖液冷板,正进行扩产规划并与客户洽谈 [97] - 铂力特展出3D打印液冷板,换热量相较传统直肋片冷板提升20%,压力损失减少约70% [97] - 华曙高科在金属3D打印领域有深厚技术积累,有望受益于数据中心液冷板需求提升 [97]
3D 打印行业研究:响应AI芯片散热革命,3D打印液冷板前景广阔