数据中心能效优化(PUE降低)
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液冷拐点已至-核心材料零部件国产化有望突围
2026-09-24 15:09
液冷行业电话会议纪要关键要点总结 一、涉及行业与公司 行业 - AI算力驱动下的液冷散热行业,涵盖冷板式液冷与浸没式液冷两大技术路线[1][4] - 液冷系统分为一次侧(干冷器、冷却塔、冷水机组等)和二次侧(CDU、冷板、快接头、manifold等)[6][7] - 涉及数据中心温控、电子氟化液、磁悬浮离心压缩机等细分领域[2][9] 公司 - **英维克**:国内精密温控节能解决方案龙头,液冷领域处于龙头地位[26] - **金富科技**:通过收购切入液冷散热领域,主营不锈钢波纹管、冷板等[28] - **飞龙股份**:成功切入海外电子泵供应链[17] - **巨化股份**:依托巨星冷却液项目规划5,000吨/年产能[25] - **新宙邦**:氟化液产品已在全球主要晶圆厂量产多年[25] - **冰轮环境**:国内一次侧设备龙头,旗下拥有北美品牌盾安布什[30] - **曙光数创**:浸没式液冷领域绝对龙头[30] - **远东股份**:业务增长由液冷为代表的新兴业务驱动[29] - **鑫磊、汉钟精机、磁谷科技**:在压缩机环节具备市场竞争力[9] - **利通达、中航光电**:快接头产品已获得海外认证[21] - **五羊**:切入不锈钢波纹管环节[22] - **大元**:成功切入海外电子泵供应链[17] - **申菱**:在CDU领域布局较早[17] 二、核心观点与论据 (一)液冷行业整体趋势与市场空间 - AI大模型训练与推理需求推动GPU单卡功耗持续提升,从H100的700瓦跃升至B100的1,400瓦,下一代Rubin架构预计突破2000瓦,四年内功耗增长近两倍[3] - 液冷正从数据中心可选配置转变为AIGC基础设施的必要条件[3] - 全球液冷在数据中心冷却市场的渗透率预计从2024年20%增长至2025年37%,到2029年可能超过45%[1][3] - 2026年全球液冷市场空间约1,000亿元,2027年有望超2000亿元[1][7] - 中国市场2025年液冷数据中心市场规模预计为159.8亿元,同比增长45.2%,到2028年有望增长至470.4亿元[1][7] - 预计从2026年第三、四季度至2027年全年,液冷板块业绩预期普遍向好[3] (二)技术路线与市场份额 - 冷板式为当前主流方案,2025年市场规模预计149.4亿元,市场份额超过90%(具体为93.5%)[4] - 浸没式液冷2025年市场规模预计10.4亿元,占比约6.5%[5] - 冷板式优势在于技术成熟、生态适配度高、落地快,Capex与传统风冷已无显著差异[4] - 浸没式散热效率更高、PUE表现更优,但定制化程度高、初期投资大,主要应用于超算和高密度AI训练集群等特定场景[4][5] - 未来一段时间冷板式仍将是主流方案,浸没式和喷淋式被视为中长期发展方向[5] (三)市场发展阶段与客户切入机会 - 2025年至2026年是液冷市场元年,处于从0到1的批量落地阶段,主要由GB200等产品带动[5] - 2026年至2027年行业迎来全面爆发期,英伟达后续架构全面采用液冷方案,谷歌、亚马逊、Meta等CSP液冷应用进入从0到1阶段[5] - 英伟达供应链进入门槛较高,要求供应商围绕其平台进行芯片、服务器、托盘到机柜的全方位适配,对认证、可靠性和量产能力有严格要求[5] - 海外CSP供应链更侧重云厂商与整机厂商合作,为国内在CDU系统集成和关键部件领域的厂商提供更多切入机会[5] (四)液冷系统价值量分布 - 二次侧(包括CDU、冷板、快接头、manifold)约占系统总价值的70%[6] - 一次侧(干冷器、冷却塔、冷水机组等)约占30%[7] - 冷板式液冷中:冷板约占32%,快接头约占28%,CDU约占25%,管路约占10%[9][14] - 行业竞争焦点正从单一组件参数比拼转向系统级整体热流设计、可靠性、质量追溯和运维能力[7] (五)英伟达GPU平台迭代与市场测算 - 2026年以GB300出货为主,出货量预计超过7万柜,加上1万多柜GB200和数千柜VR200,对应液冷市场空间约600亿元[7] - 叠加谷歌等其他ASIC厂商需求,2026年全球液冷市场总规模合计约1,000亿元[7] - 2027年英伟达VR200持续放量,整体出货量超10万柜,VR200占比达80%至90%,ASIC厂商处于增速更高的0到1阶段,整体液冷市场规模预计超过2000亿元[7] (六)浸没式液冷技术分析 - 浸没式将服务器整机浸泡在电绝缘冷却液中,芯片表面与液体直接热交换,省去冷板和导热硅脂等中间热阻,换热效率量级提升[10] - 无需压缩机和冷水机组,PUE可低于1.13[11] - 支持高密机柜部署,机柜间无需间隔,机房无需空调、冷冻机组、架空地板或冷热通道封闭[11] - 设备完全静默运行,避免温度、风机震动及灰尘带来的可靠性问题[11] - 落地最大障碍并非散热效率本身,而是器件选型和维护复杂性共同构成的应用门槛[11] - 普通机械硬盘因冷却液渗入无法工作,必须替换为固态盘或氦气硬盘[11] - 光模块必须采用全封闭设计,导热硅脂需改用固态界面材料[11] - 开盖操作需要机械吊臂或专业维护车,流程复杂且耗时[11] (七)单相与两相浸没式对比 - 单相浸没式采用高沸点冷却液,全程保持液态,挥发损耗较低,热力过程相对稳定,通常采用开放式箱体设计,运维友好[12] - 两相浸没式将服务器置于密闭箱体内,利用低沸点冷却液沸腾气化,依靠气化潜热实现更高效热交换,对冷却液高热稳定性、窄沸程范围及高汽化潜热提出极为苛刻要求[13] - 两相浸没式更侧重极致散热性能,适用于对散热要求极高的场景[13] (八)浸没式与冷板式成本对比 - 浸没式单机柜设备成本为15万至25万元,约为冷板式的2到3倍[13] - 浸没式氟化液价格为每升1.5万至3万元,单柜用量达数百升;冷板式冷却液成本仅约0.1万元/机柜[13] - 浸没式部署改造费用为5万至10万元/机柜,冷板式为2万至5万元/机柜[13] - 单机柜总投入浸没式约30万至40万元,冷板式为10万至12万元,前者约为后者的3到4倍[13] - 浸没式年度维护费用为1万至2万元/机柜,冷板式仅为0.3万元/机柜[13] - 浸没式氟化液需5至8年更换一次,年损耗率约5%,单次更换成本达10万至15万元[13] - 浸没式维修人工成本增加20%至30%[14] - 浸没式PUE为1.03-1.08,优于冷板式1.15-1.25,年度节电率可达40%,高于冷板式20%至30%[14] - 浸没式在5年以上TCO中有望实现成本反超,尤其适用于大规模项目[14] (九)冷板式核心部件分析 - 冷板作为换热核心,直接贴合CPU、GPU等热源,技术壁垒在于高度定制化设计及多物理场约束下的综合性能优化[14] - CDU作为系统“心脏”和“大脑”,负责热交换、提供循环动力,进行温度、流量、压力控制与泄漏检测[14] - 快接头是管路连接与断开的关键组件,关系到服务器热插拔能力和系统防漏液风险[14] - 快接头是认证进度最快、国产化最易取得成果的环节[15] - 国内厂商在CDU领域积累较早,与国外差距相对较小[15] - 不锈钢波纹管是管路环节中的纯增量市场[15] (十)冷板技术演进 - 第一阶段传统流道冷板,铜或铝基板配合简单S型或直列流道,适用于中低功率芯片[15] - 第二阶段微通道冷板,流道尺寸缩小至微米级,是当前英伟达Rubin平台主流方案[15] - 第三阶段3D打印一体化冷板,通过增材制造消除焊缝,从源头解决泄漏风险[15] - 第四阶段封装级微通道,将热扩散器与冷板功能集成到芯片封装内部,取消TIM层,预计通过Rubin Ultra在2027年下半年量产[15] - 当前市场格局主要由中国台湾AVC、双鸿等企业主导[16] - 国产厂商眼下切入点更多是作为Tier 2供应商为主要台企代工[16] - 中长期微通道冷板、金刚石散热等新技术为国产替代提供空间[16] (十一)CDU市场分析 - 2024年全球液冷CDU销售额预计为6.27亿美元,到2031年将增长至22.28亿美元,年复合增长率超过17.2%[16] - CDU市场竞争特点为项目制和定制化属性明显,核心竞争力在于针对不同数据中心设计实现稳定系统控制、冗余保护及高效后期调试与长期维护[16] - 除英伟达自建数据中心外,CDU通常由海外CSP自主选择,为国内厂商留出市场空间[17] - 英维克、申菱等企业在该领域布局较早[17] - 头部国内CDU厂商已获得谷歌、亚马逊订单,预计相关业绩将在2026年第四季度及2027年体现在财务报表中[17] - CDU内部价值和技术壁垒最高的组件是泵,成本占比达30%至40%[17] - 从2025年下半年开始,英伟达和谷歌方案开始转向采用电子泵[17] - 国内飞龙、大元等厂商已成功切入海外电子泵供应链,飞龙中报订单已体现超预期增长[17] - 板式换热器因温水路线换热温差压缩,换热面积需加大,推高工艺要求和成本[18] (十二)快接头分析 - 快接头是系统中最容易发生漏液的环节之一,其设计和质量直接关系数据中心安全稳定运行[19] - 快接头是实现服务器节点热插拔和模块化运维的核心部件[19] - 核心技术壁垒在于高密度AI机柜环境中需同时满足低泄漏、高流量、低压降、小体积、耐高压及材料兼容性等多重约束[20] - 快接头正从手动插拔式向盲插式演进,从通用标准转向专用标准[20][21] - 国内英维克、利通达、中航光电等厂商接头产品已获得海外认证[21] - 自2025年需求爆发以来,英伟达供应商名单中已包含多家国内接头企业[21] (十三)Manifold与管路分析 - Manifold主要技术升级是从铝合金材质向不锈钢升级,不锈钢具有更强耐腐蚀性、零渗透性和耐高压特性[22] - 管路从橡胶管向不锈钢波纹管迭代,英伟达等厂商已将管路改为不锈钢波纹管,构成纯增量市场[22] - 台企ABC、宝德等供应商产能严重不足,产品迭代带来结构性短缺[22] - 国内金富科技和五羊切入此环节,金富科技已在2026年第二季度兑现业绩[22] (十四)浸没式液冷价值构成 - 浸没式液冷系统主要由Tank槽体、CDU、介电冷却液及室外排热干冷器四大部分构成[23] - 二次侧(Tank槽体、冷却液等)占70%,一次侧占30%[23] - 10U到21U标准型号Tank槽体单价约3,000至8,500美元/台,42U槽体单价约3万至5万美元/台[23] - 介电冷却液价格从每升25美元的单相合成化合物到300美元的两相氟化液不等[23] - 一台42U槽体约需填充800升冷却液,单柜成本在2万至24万美元之间[23] - CDU根据100至500千瓦容量配置,单价约1.2万至3.5万美元/台[23] - 室外排热干冷器按每千瓦容量800至1,600美元配置[23] - 1兆瓦浸没式整体模块总价约250万至350万美元,约为风冷方案前期成本的两倍[23] - 在机柜密度超过30千瓦且电价为0.12美元/千瓦时条件下,投资回收期不到3年[23] (十五)浸没式冷却液分析 - 单相冷却液包括矿物油、硅油、合成油和氟化液;两相冷却液有低沸点氟化液和碳氢化合物[24] - 油类初始成本和蒸发率低,运行成本低,寿命为10至20年[24] - 氟化液初始成本可达合成油的5到10倍,但若维护得当寿命可超过30年[24] - 矿物油和合成油导热系数约0.13,单相氟化液仅为0.059至0.067[24] - 3M公司因环保压力决定在2025年全面退出电子氟化液市场,退出前占据70%主导份额,为全球市场留下约10至15亿美元重组空间[24] - 预计到2025年国内氟化液消费量将超过3万吨,市场规模有望突破45亿元人民币[25] - 巨化股份规划5,000吨/年产能,其中一期1,000吨已投产[25] - 预计到2025年美国电子氟化液市场规模12.8亿美元,日本9.5亿,韩国7.2亿,中国大陆6.4亿,全球合计41亿美元[25] - 2023年至2030年中国大陆市场复合年均增长率预计为12.3%,远高于美国6.2%、日本5.8%和韩国7.1%[25] (十六)重点公司分析 **英维克** - 2026年上半年营业收入30.17亿元,同比增长17.24%;归母净利润1.85亿元,同比下降14.32%[26] - 机房温控收入17亿元,同比增长25.84%,占比56.36%;机柜温控收入10.68亿元,同比增长15.28%,占比35.39%[26] - 提供覆盖冷板、快接头、Manifold、CDU、机柜、液冷工质、管路到冷源的全链条端到端解决方案[27] - 是英特尔中国数据中心液冷创新加速计划首位合作伙伴,快接头产品已进入英伟达生态名单[27] - 已获得谷歌和亚马逊订单,预计2026年第四季度及2027年体现在财务报表中[27] - 对接谷歌2兆瓦CPU项目并实现整体国产化[27] **金富科技** - 2026年4月通过收购佛山卓辉金属和联易热能各51%股权切入液冷散热领域[28] - 2026年上半年营业收入17.38亿元,同比增长82.38%;归母净利润9,618.1万元,同比增长93.87%[28] - 液冷业务自4月1日开始并表,第二季度贡献营收2.76亿元,其中并表范围内收入超过4,000万元[28] - 主要客户包括奇宏电子、ABC、宝德科技、双鸿电子等头部台企厂商[28] - 已开发出光模块液冷板,获得订单并实现小批量供货[29] **远东股份** - 2026年上半年营业收入129.92亿元,同比增长0.12%;归母净利润2.05亿元,同比增长43.13%[29] - 智能电池储能与算力AI业务收入达15.09亿元,同比增长107.18%[29] - 2022年8月以2.16亿元收购富迪旺80%股权[29] - 2024年即获得英伟达合格供应商代码,液冷板于2025年2月开始送样[30] **冰轮环境** - 旗下拥有131年历史的北美老牌冷机品牌盾安布什[30] - 盾安布什2025年新签数据中心订单约16亿元,已确认9.9亿元,其中50%来自北美[30] - 2026年6月至7月底订单爆发式增长,总额超过90亿元,截至2026年仍有约100亿订单在对接中[30] - 目前在北美的市占率不足5%,北美前三大品牌订单已排至2028年[30] **曙光数创** - 2011年底率先推出液冷技术路线,2015年推出国内首款量产冷板式液冷方案[30] - 2019年在全球范围内实现浸没相变液冷技术落地,是国内唯一实现该技术大规模商业化部署的企业[30] - 2026年上半年收入2.46亿元,同比增长75.56%,归母净利润亏损7,000多万元[31] (十七)标的选择逻辑与行业价值集中方向 - 第一关注具备系统方案和整体交付能力的企业,特别是与海外客户有明确订单接触的公司[31] - 第二关注一次侧冷机和压缩机企业,这些环节格局较好、技术能力强[31] - 第三关注二次侧关键零部件供应商以及Tier1、Tier2外协代工厂[