AI算力散热新革命,液冷加工设备新蓝海
国投证券·2026-05-07 15:30

行业投资评级 - 领先大市-A [6] 报告核心观点 - AI算力需求快速膨胀导致数据中心功耗密度持续攀升,传统风冷方案逼近散热极限,液冷技术凭借高效散热、低能耗、低噪声等优势,成为下一代数据中心冷却系统的首选方案 [1][12][16] - 冷板式液冷技术成熟、改造成本低,是目前数据中心应用最广泛的方案,其核心部件液冷板和快接头价值量占比高,分别达到34%和15%,将带动高精度CNC机加工与3D打印设备需求 [2][37][41] - 全球数据中心资本开支进入高速增长周期,预计2030年全球新建数据中心液冷系统市场规模有望超过500亿美元,2026-2030年复合增速达22% [1][25][26] - 液冷产业链制造商正加大资本开支以扩张产能,将持续催生对精密加工设备的批量采购需求,为机床和3D打印设备行业带来明确增长机遇 [3][60][69] 液冷成为数据中心散热首选方案,市场规模快速提升 - 散热需求驱动:AI芯片(如GPU)功耗密度大幅提升,以英伟达为例,下一代芯片功耗从GB300的1400W提升至2000W以上,行业平均机架密度预计从2024-2025年的15-25kW上升至2028-2029年的50kW以上,AI峰值机架可能超过900-1000kW [12][13][16] - 技术路径优势:当芯片功率超过300W或单机柜功耗超过25kW时,传统风冷系统散热能力失效或不足,液冷成为优先选择,液冷数据中心相比传统风冷可节能20%-30%以上,并能实现更低的PUE值(1.1-1.2),满足国家到2025年新建大型数据中心PUE降至1.25以内的政策要求 [16][19][20] - 经济性优势:以2MW数据中心为例,当机架功率密度为40kW时,液冷方案建设成本为6.02美元/W,相比传统风冷方案节省14%的投资成本 [21][24] - 市场规模预测:全球数据中心正进入以AI为核心的基础设施重构周期,预计到2030年全球数据中心资本开支或达到1万亿美元,2024-2030年复合增速达13%,其中配套基础设施投资增速或达到18%,预计2030年全球新建数据中心液冷系统市场规模有望超过500亿美元,2026-2030年复合增速22% [1][25][26] 冷板式方案占比高,零部件加工带动设备需求 - 主流技术方案:冷板式液冷是数据中心应用最广泛的方案,技术成熟、改造成本低,且与现有风冷基础设施兼容性好 [2][32] - 高价值量部件:在冷板式液冷系统(以英伟达GB300机柜为例)中,液冷板、CDU、快接头的价值量占比分别达到34%、28%、15%,毛利率分别在20%-60%、40%-60%、40%-50%区间 [37][41] - 液冷板加工:高功率机柜的冷板加工要求高,CNC机加工是目前主流方案,主要使用数控铣床、钻孔机、攻牙机及铲齿车床等设备,铲齿式冷板在AI服务器、超算领域占据70%以上市场份额,3D打印技术可一体化成型,消除焊点与缝隙,未来在液冷板加工中的占比有望持续提升 [2][42][48] - 快接头加工:快接头是液冷系统管路连接与热插拔的关键部件,其主体制造通常采用走心机,以完成车、铣、钻、镗等复合工艺,随着散热功率要求提高,液冷接头尺寸变大(如从20以下增至36、38尺寸),对车床与车铣复合中心的加工需求有所提升 [2][52][57] 产业链资本开支扩张,拉动加工设备采购 - 制造商收入与资本开支增长:中国台湾主要液冷部件制造商(奇鋐、双鸿等)2025年合计收入达428.5亿元人民币,同比增长73.7%,资本开支达24.6亿元人民币,同比增长56.8%,中国大陆主要制造商(英维克、申菱环境等)2025年合计收入达235.0亿元人民币,同比增长31.1%,资本开支达19.4亿元人民币,同比增长11.9% [60][65][66] - 海内外产能扩张:为匹配AI芯片散热需求,海内外液冷产业链开启新一轮产能投资,例如Cooler Master计划投入约30亿美元扩产,Vertiv斥资5000万美元提升产能,奇鋐在越南扩产规模达200亿新台币,申菱环境投资约8亿元打造液冷智造基地 [69][70] - 设备需求明确:液冷CDU、散热冷板、歧管、铜排等核心部件的制造对加工精度、工艺标准要求极高,头部企业的集中扩产将持续催生对精密CNC加工设备及3D打印设备的批量采购需求 [3][69] 投资建议 - 减材工艺路径(CNC机加工):建议重点关注乔锋智能、津上机床中国、纽威数控、创世纪,同时建议关注海天精工、科德数控 [4][71] - 增材工艺路径(3D打印):建议重点关注铂力特、南风股份、江顺科技、华曙高科 [4][71]

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