冷板式液冷系统

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中金 | AI进化论(14):液冷,引领服务器散热新时代
中金点睛· 2025-08-21 07:31
AI驱动液冷散热需求 - AI大模型迭代与应用落地推动算力需求提升,芯片功耗与算力密度持续攀升,液冷凭借散热效率、部署密度等优势正加速替代风冷成为主流方案,预计2026年全球AI液冷市场规模达86亿美元[2] - AI芯片及服务器功率密度快速提升,Vertiv预计至2029年单个AI GPU机柜功率超1MW,单AI POD功率超500kW,机架密度达20kW时液冷优势凸显[2] - 数据中心PUE监管趋严,散热系统作为第二大能耗中心(占能耗约43%),液冷方案可实现PUE小于1.25,显著优于风冷的1.5+水平[9][20][21] 液冷技术路线对比 - 冷板式液冷当前产业化最成熟,对机房改动小且散热效果显著优于风冷,预计率先规模落地,2024年中国液冷服务器市场规模同比增长67%至23.7亿美元[3] - 浸没式液冷散热效果最优(PUE 1.05-1.09)但技术难度高,喷淋式处于实验阶段,冷板式PUE为1.1-1.2且兼容现有硬件架构[30][34][37] - 液冷散热能力显著优于风冷:水导热率是空气23倍,单位体积热容量达3243倍,冷板式传热量较风冷提升5-10倍[22] 产业链生态与市场格局 - 产业链上游(冷板/CDU/快接头)和中游(服务器厂商/解决方案商)加速布局,英伟达GB200/GB300 NVL72推动生态形成,单GPU液冷系统价值量约1018美元[3][53] - 中国液冷服务器市场前五大厂商(浪潮/超聚变/宁畅/新华三/联想)市占率超85%,2024-2029年市场规模CAGR预计达46.8%[42][45] - 海外厂商Vertiv/CoolIT Systems/台达占据生态位优势,国内英维克/曙光数创/申菱环境等积极切入供应链,英维克Coolinside方案累计交付达1.2GW[38][48] 下游应用与市场空间 - 北美云厂商2Q25资本开支同比增66%至958亿美元,谷歌/微软/Meta均上调2025-2026年资本开支指引,液冷渗透率加速提升[7][51] - 中国互联网厂商(阿里/字节)、电信运营商和政府行业占液冷需求90%,阿里计划三年云计算&AI基础设施投入超过去十年总和(3366亿人民币)[8][51] - 测算2025/2026年全球AI服务器液冷市场规模将达30.7/85.8亿美元,其中英伟达GPU对应占比85%/86%,GB300 NVL72单系统液冷价值量超7万美元[52][53]
上市公司抢抓液冷服务器市场发展机遇
证券日报· 2025-08-19 00:14
随着AIGC(人工智能生成内容)技术的不断升级和芯片产业的快速迭代,数据中心正面临着前所未有 的高功率芯片服务器散热需求以及算力增长带来的能耗挑战。在此背景下,高效散热、节能低碳的液冷 技术成为数据中心冷却技术发展的必然趋势。 北京秦淮数据有限公司(以下简称"秦淮数据")工作人员向《证券日报》记者介绍,浸没式液冷技术是 将服务器浸泡在冷却液中,冷却液是一种不导电的氟化液,成本十分高昂。公司目前在液冷方面主要采 用的还是冷板式液冷技术方案。 据IDC《中国半年度液冷服务器市场(2024下半年)跟踪》报告显示,2024年,中国液冷服务器市场继 续保持快速增长,市场规模达到23.7亿美元,与2023年相比增长67.0%。其中,冷板式解决方案市场占 有率进一步提高。 从长远来看,液冷服务器有望成为数据中心散热的主流方案,推动行业迈向更高技术水平和规模化发 展。 产业链公司积极布局 面对市场需求的爆发式增长,行业公司正密集布局液冷服务器相关业务。 据了解,除冷板液冷外,秦淮数据还拥有IDEC(间接蒸发冷却)、无水冷却、浸没式液冷等多种风冷 及液冷解决方案,可支持高达140kW的高密度机柜。上述秦淮数据相关负责人表示:" ...
中国银河证券:GPU功耗+集成度提升 液冷景气度上行
智通财经网· 2025-08-12 17:16
行业趋势 - 数据中心冷却方案从传统风冷转向液冷为主 因机柜密度持续提升和单芯片算力增强 [1] - 液冷方案市场空间逐步打开 尤其在冷板式液冷领域增长显著 [1][2] - 产业趋势革新提前到来 受高集成、低功耗和低成本优势驱动 [1] 技术驱动因素 - GPU芯片设计功耗提升推动冷却方案升级 传统风冷不足以保证数据中心散热需求 [2] - 英伟达GB200机柜采用冷板式液冷设计 开启液冷新时代 其出货量逐步提升 [2] - GB300机架架构于2025年3月发布 采用冷板式液冷为主 进一步推动市场空间打开 [2] 产品与方案演进 - 数据中心集成度提升推动冷却方案迭代 液冷方案提供更好的高集成度解决方案 [3] - 液冷方案包括冷板式、喷淋式和浸没式 均满足加速卡算力中心需求 [3] - AMD Instinct和异腾CM384采用浸没式液冷 验证液冷板块高增长性 [2] 未来展望 - 液冷产业趋势明确 需求端接受低功耗、低成本和高集成的冷却系统解决方案 [3] - 液冷需求从GPU扩展到GPU+ASIC 从冷板式为主转向冷板式、喷淋式与浸没式并行 [3] - GPU厂商及下游云厂商对液冷需求进一步提升 产业转型更加坚定 [3] 重点关注标的 - 具备成熟冷板式液冷技术的厂家 包括英维克、科华数据、网宿科技等 [3] - 布局浸没式液冷以及喷淋式液冷的重点厂家 包括依米康、申菱环境、高澜股份等 [3]
AI电力系列报告(二):AIDC温控稳步发展
东方证券· 2025-05-08 10:43
报告行业投资评级 - 看好(维持) [2] 报告的核心观点 - 数据中心运行会产生热量,需安装冷却系统,超半数电子元器件故障由高温引起,高温还会加速机件材料等老化,人工智能发展使芯片算力和功耗提升,给服务器散热带来挑战 [5][14][16] - 液冷技术路线多样,包括间接冷却的冷板式(分单相和两相)和直接冷却的浸没式、喷淋式,浸没式液冷未来前景广阔,液冷产业链上游生产基础零部件,中游掌握核心价值点并提供解决方案,下游是需求方,决定应用形态,看好液冷产业链公司及数据中心电力配套企业 [7] 根据相关目录分别进行总结 市场概况:算力迭代激活冷却技术演进,液冷市场发展前景广阔 - 数据中心需冷却系统将热量排到外部大气,冷却系统与发热部件热交换并输送热量 [12] - 高温限制元器件效能,冷却系统可控制设备温度,减少安全事故 [14] - 人工智能发展使芯片算力和功耗提升,如英伟达GB200功耗达2700W,给服务器散热带来挑战 [16] - 机架功率攀升,风冷技术在机架密度超20kW时有效性丧失,液冷技术是未来趋势 [19][21] - 数据中心能耗提高,PUE值越低电能利用越有效,全球数据中心年均PUE从2007年的2.5降至2023年的1.58,液冷技术可推动PUE进一步下降 [22][25] - 液冷技术以液体为冷却介质,具有高散热、低能耗、低噪音优势,未来或逐步成熟 [27][30][36] - 国内液冷企业发展快、技术领先,政策支持液冷技术,智算中心遍布全国,液冷需求大,下游客户行业广泛,液冷服务器市场规模有望从2022年73亿元升至2027年430亿元 [38][41][48] - 全球液冷市场稳步发展,液冷占比从2021年的8%有望提升至2028年的33%,互联网与通信、金融是主要客户群体,市场份额从2021年的27.9亿美元升至2027年的118.4亿美元 [51][53] 技术路线:冷板式技术成熟度较高,浸没式展现潜力 - 液冷架构包括热捕获、热交换和冷源,技术路线分间接冷却的冷板式(分单相和两相)和直接冷却的浸没式、喷淋式,冷板式目前占比65%,浸没式占比34%,未来潜力大 [56][58][59] - 冷板式液冷前期部署和后期运维易维护、设备兼容性高,但成本高;浸没式液冷散热性能好、可靠性和能效高,但可维护性差、安装难度高;喷淋式液冷易安装、成本低、空间利用率高,但设备兼容性差 [61] - 冷板式液冷通过液冷板间接传递热量,冷却液分单相和两相,单相用纯水液和配方液,两相用碳氟化合物 [63] - 浸没式液冷发热部件直接浸没冷却液,分单相和相变,单相靠显热传热,相变靠潜热传热 [66][67][68] - 喷淋式液冷冷却液喷洒至发热器件实现精准冷却 [70] 产业链现状:产业链角色划分清晰,行业生态逐步形成 - 液冷产业链分上游零部件、中游基础设备与解决方案、下游需求应用 [74] - 上游涉及冷却液、接头等零部件,数据中心发展使液冷系统赛道关注度提升 [75][78][81] - 中游打造冷却塔、CDU和液冷机组,CDU分机架式和机柜式,适用于不同规模数据中心,中游企业可整合设备并提供解决方案 [82][83][87] - 下游数据价值提升使液冷需求增长,数据中心全球化投资或带动液冷投资规模扩大 [90][93] 液冷潜在发展:机架峰值不断提升,新技术初步呈现 - 英伟达芯片机架峰值逐年上升,2026 - 2027年最高或达819kW,液冷技术需迭代升级,未来混合液冷等新技术有望应用 [94] - 被动两相式冷板液冷无需机械泵或外部电源,靠重力运转,目前多应用于航天领域,未来或有应用前景 [100] - 混合液冷结合冷板式和浸没式,有单相浸没+两相冷板和单相浸没+单相冷板两条路线,前者处于开发概念阶段,后者已小规模落地 [102][103] 投资建议 - 看好液冷产业链公司受益于AIDC发展,建议关注英维克、高澜股份等 [7][113] - 数据中心电力配套企业有望获冷却模块合作机遇,建议关注麦格米特、中恒电气等 [7][113]