液冷:下一代AIDC基础设施,Rubin带来行业确定性

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2026/07/22
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计算机行业深度报告:液冷,下一代AIDC基础设施,Rubin带来行业确定性.pdf

研究目的与背景本报告为东吴证券计算机行业深度报告,研究液冷作为下一代AI数据中心(AIDC)基础设施的产业趋势。核心驱动力在于NVIDIAVeraRubin平台全面量产,其100%液冷设计标志着液冷从可选散热方案升级为AI数据中心的刚性基础设施,行业即将进入业绩集中释放期。核心逻辑与发现机架级AI计算彻底改变散热逻辑:GPU通过NVLink低时延互联无法拉大物理距离,CPU、交换芯片、内存和电源功耗同步上升,机柜转变为统一供电、互联和冷却的计算系统。液冷需求具备三重刚性:热流密度刚性(冷板贴近芯片缩短传热路径)、电力资源刚性(节省的制冷电力可转化为GPU部署容量)、交付刚性(高密度机柜须出厂前...

Rubin量产确立液冷基础设施属性

机架级AI计算彻底改变了传统散热逻辑。GPU之间通过NVLink实现低时延、高带宽互联,服务器无法依靠拉大物理距离降低热密度;同时CPU、交换芯片、网卡、DPU、内存和电源系统功耗同步提高。机柜由服务器的物理容器转变为统一供电、统一互联、统一冷却的计算系统。Vera Rubin NVL72在单个机架内集成72颗Rubin GPU、36颗Vera CPU、18个Compute Tray和9个NVLink Switch Tray,其冷板、Manifold、快接头、母排、控制系统和数据中心CDU必须在机架设计阶段共同确定,液冷已经成为服务器BOM与数据中心基础设施之间的连接层。

液冷需求具备三重刚性。第一是热流密度刚性:空气体积热容量和导热能力有限,继续提高风量会导致风机功耗、噪声、压差和气流组织难度快速增加,冷板直接贴近发热芯片可显著缩短传热路径。第二是电力资源刚性:制冷系统每少消耗一定电力,理论上可将更多电力分配给GPU,NVIDIA将45℃温水液冷与动态Max-Q功率管理结合,本质是将原本消耗在压缩机、低温冷水和静态功率冗余中的电力转化为更多可运行GPU。第三是交付刚性:高密度机柜需在出厂前完成整套液冷测试,任何一个漏点、流量失衡或水质问题都可能导致整柜无法上线。Rubin于2026年5月底进入全面量产,全球供应链在350余座工厂、30个国家同步爬坡,合作伙伴系统预计从2026年下半年开始交付,液冷部件通常领先整机完成生产、测试和备货,2026年三、四季度将首先体现为订单和出货增长,2027年形成完整年度贡献。

每GW液冷设备市场空间与核心增长驱动

Rubin级NVL72单柜液冷总价值量约14万至16万美元,其中柜内部件约6万至7万美元,CDU及二次侧系统约8万至9万美元。按照单柜150kW和220kW测算,每1GW液冷IT负载对应约4545至6667个机柜,柜内及二次侧液冷设备价值量约49亿至77亿元。这一测算尚未完整计入一次侧管网、干冷器、冷却塔、集成冷站、安装工程和运维服务。

市场增长的核心来自功率规模扩张而非机柜数量。未来单位MW价格可能因CDU大型化和接口标准化逐步下降,但全球AI数据中心功率扩张足以对冲单价压力。各环节盈利质量分化明显:CDU价值量最大、收入弹性最强,但规模化可能压低利润率;冷板需与芯片封装和主板结构协同设计,向微通道和射流冲击升级后加工与良率壁垒进一步提高;快接头价值量较小,但进入平台BOM后可跨多个ODM和服务器型号复制,客户黏性和资本回报率更高。

单相冷板主导Rubin周期,利润池分化

Vera Rubin公开采用45℃温水单相直触芯片液冷,冷却介质进入冷板后保持液态,通过温升吸收芯片热量,再由CDU将热量传递至设施侧。第三代MGX可沿用去离子水或丙二醇水溶液,并与上一代液冷基础设施兼容。至少在Rubin及Rubin Ultra主要放量周期内,单相冷板仍将占据绝对主流。

单相技术仍有较大升级空间。2026-2028年主要增量将来自流道升级、供液温度提升和液冷覆盖器件增加,包括将冷板覆盖范围由CPU、GPU扩展至计算ASIC、交换ASIC、内存、SSD和光模块。两相液冷虽能处理更高热流密度,但仍需解决局部干涸、压力控制、冷凝回流和材料兼容等问题,更可能作为下一代超高热流密度芯片的补充方案。

利润池将向高性能冷板和高可靠连接件集中。CDU将获得最大收入增量,但开放标准降低客户对单一厂商依赖,份额大概率比GB200早期更加分散。冷板和快接头因技术壁垒和客户黏性,更容易形成技术溢价。Manifold和管路有望最快实现国产放量,但竞争也最充分,投资价值主要来自收入放量。

国产替代进入批量交付阶段

国内企业由外围冷源和代工环节逐步进入芯片平台、服务器ODM和海外云厂商供应体系。英维克等头部企业已形成覆盖冷板、快接头、Manifold、CDU、机柜、管路和冷源的端到端产品体系,部分产品通过英特尔测试,UQD系列进入NVIDIA MGX生态,说明国产供应商已跨过"只有样品、没有订单"的阶段。

国产替代将呈现三阶段推进:第一阶段,Manifold、管路和部分CDU率先放量,国内企业具有精密制造、供应链响应和成本优势;第二阶段,高可靠快接头和冷板进入核心BOM,关键在于长时间运行、多次插拔和批量制造中保持极低泄漏率及稳定热阻;第三阶段,国内企业由零部件供应商升级为具备核心部件自制、系统集成和海外服务能力的全球液冷平台。

重点公司分析

英维克是目前A股中液冷产品链最完整、海外平台验证最充分的公司之一,产品覆盖冷板、UQD/MQD快接头、Manifold、CDU、冷却液、管路、机柜和冷源,并延伸至液冷服务器测试设备、预制化算力仓和泵驱两相液冷系统。2025年实现营业收入60.68亿元,同比增长32.23%;归母净利润5.22亿元,同比增长15.30%。公司2025年下半年机房温控海外收入显著提高,液冷核心部件已经由认证转向规模采购,2026-2027年利润增速有望逐步向收入增速靠拢。

申菱环境优势集中于CDU、一体化冷源、干冷器、预制化一二次侧管网、液冷门、冷板和整体数据中心环境系统。2025年实现营业收入42.09亿元,同比增长39.55%;归母净利润2.17亿元,同比增长87.59%。数据服务板块2025年收入同比增长51.42%,新增订单同比增长约72%,订单增速领先收入增速21个百分点,2026年收入具备较强在手订单支撑。

高澜股份长期服务于直流输电、电力电子和高功率设备液冷,核心部件均具备自主研发生产能力。2025年实现收入9.89亿元,同比增长43.09%,归母净利润扭亏,收入利润体量相对较小,数据中心液冷订单规模化后对利润边际贡献更大。同飞股份液冷产品覆盖CDU、Manifold、预制管路、室外干冷器、集成冷站和浸没式TANK,2025年归母净利润同比增长64.84%,AI数据中心液冷有望成为第二成长曲线。

领益智造依托旗下Readore流体连接平台,已形成覆盖液冷快接头、液冷歧管、液冷冷板等产品体系,液冷分水器已应用于NVIDIA Vera Rubin平台。奕东电子2025年完成液冷散热模组生产线建设,通过收购深圳冠鼎补强液冷散热研发和制造能力,已进入全球头部AI算力平台相关供应链。金富科技2026年公告拟收购卓晖金属和联益热能各51%股权,正式进入AI服务器液冷产业链,目前仍处于业务导入阶段。

编辑:流星雨
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