液冷行业已到产业拐点,千亿蓝海扬帆启航

  • 来源:申万宏源
  • 发布时间:2026/07/29
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液冷行业系列报告一:液冷行业已到产业拐点,千亿蓝海扬帆启航.pdf

研究目的与核心主题本报告为申万宏源液冷行业系列报告首篇,旨在研判液冷行业是否已到产业拐点,分析驱动因素、技术路线、市场空间及竞争格局,为投资者提供产业前瞻判断。核心驱动因素AI算力爆发推动GPU芯片功耗从数百瓦跃升至数千瓦,传统风冷面临物理极限;叠加我国数据中心PUE政策红线收紧,液冷从"可选"迈入"必选"。制冷设备占数据中心能耗约40%,降低温控能耗成为PUE优化核心路径。技术路线分析冷板式液冷凭借高成熟度与低维护门槛占据当前80%-90%市场份额,率先从试点转向大规模集采落地,核心价值量在二次侧约占70%。浸没式液冷散热能力最强但投入高、运维难,处于规模化验证阶段,冷却液占初期成本约60%...

算力爆发与政策收紧双轮驱动,液冷从可选走向必选

随着AI算力需求持续扩张,GPU芯片功耗呈现阶梯式跃升。以英伟达芯片迭代路径观察,从H100到GB300再到Rubin系列,热设计功耗(TDP)持续攀升,对应超节点功率向兆瓦级演进。实验数据表明,当芯片功率超过特定阈值时,传统风冷系统散热能力即告失效,芯片热失控风险急剧升高,风冷散热面临物理极限倒逼技术路线切换。

政策层面,我国《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》对新建及改扩建大型数据中心电能利用效率(PUE)设定明确红线。制冷设备占数据中心能耗比重仅次于IT设备,降低温控能耗成为PUE优化的核心路径。液冷技术凭借显著散热节能优势,在政策红线与经济效益双重作用下,正从"可选"方案迈入"必选"阶段。

三大技术路径分化,冷板式率先规模化落地

当前液冷技术形成冷板式、浸没式、喷淋式三大主流路径。冷板式液冷凭借存量机房改造适配性强、运维门槛低、产业链成熟度高等优势,占据现阶段主流市场份额,市场占比约八成至九成,尤其适合现有算力中心机房的风冷替换改造。其核心价值量集中于二次侧,CDU冷却液分配单元、Manifold及快速接头、管路阀件等合计占比约七成。

浸没式液冷散热能力更强、PUE表现最优,但设备与机房需专项改造,冷却液采购成本高昂,目前更多处于高密度场景示范应用和规模化验证阶段。其初期成本中冷却液占比约六成,且为需长期复购的耗材。喷淋式液冷冷却液用量少、占用空间小,但技术成熟度偏低,喷嘴易堵塞,暂无法大规模商用。

前沿技术多点突破,芯片级精准冷却成演进方向

液冷技术正从系统散热向芯片直冷持续迭代。微通道冷板(MLCP)通过微米级通道设计提升热交换效率,换热系数达传统液冷数倍,英伟达已将其作为芯片级散热押注方向,但量产仍面临加工精度、成本控制、产业链协同及基建标准等多重挑战。微软发布的微流体冷却技术直接在硅芯片背面蚀刻微米级沟槽,使冷却液流经芯片核心区域,实验室测试显示散热性能最高可比冷板提升数倍,GPU芯片内部最高温升显著降低。

配套设施领域,磁悬浮制冷凭借无摩擦、高效节能特性大幅提升制冷系统可靠性,目前竞争格局呈"一超多强"态势,国际巨头垄断核心压缩机市场,国内大厂正依托性价比和本土化服务逐步推进国产替代。英伟达推崇的高温液冷方案将冷却液温度提升至45°C,通过"高温液冷"反而大幅降低制冷能耗与用水量,但散热压力向机柜内转移,对CDU、密封接头可靠性标准提出更高要求,长期稳定性仍待实测验证。

市场空间测算:千亿级赛道进入爆发期

基于AI服务器出货量、平均功率、液冷渗透率、技术路线占比及产品价格等核心假设,液冷赛道呈现"长坡厚雪"特征。测算显示,AI服务器液冷市场空间有望在2026年突破千亿规模,2028年进一步扩张至更高量级。其中冷板式液冷因先发优势占据主要份额,浸没式液冷随成本下降与技术成熟逐年提升渗透率。

需求端驱动因素明确:英伟达GB系列确立液冷标配地位,头部OEM/ODM供应商已锁定全液冷方案;谷歌、AWS、Meta等海外云巨头加速布局自研ASIC芯片,同步引入液冷方案应对高功耗特性,为液冷需求开辟新增量。

全球格局与国产替代路径

当前全球液冷市场呈现"中国台湾/海外先发领跑,大陆厂商加速追赶"态势。中国台湾企业及美国厂商凭借先发优势把持高端市场,在英伟达柜内液冷市场占据过半份额;欧美企业领跑浸没液冷赛道。中国大陆企业在冷板领域已具备全球竞争优势,单相冷板全球销售额占比领先。

大陆厂商切入全球算力液冷链主要依托三种差异化路径:一是冲击NV链,切入英伟达供应链体系,但认证严苛、地缘风险高,当前订单多集中于低附加值环节;二是借道ASIC链,谷歌等云厂商供应链未固化,大陆企业已有供货或认证落地,且ASIC芯片成本更低,客户更看重液冷性价比;三是以代工形式切入,为海外或中国台湾集成商代工是快速入局高端市场的捷径,台企降本需求下外包制造意愿提升。

产业链价值分布与核心竞争要素

液冷产业链上游决定系统性能上限,中游负责技术集成与方案落地,下游拉动规模化需求。上游冷板、CDU、快接头、冷却液等环节平均毛利率可观,部分技术壁垒高的环节可达更高水平,当前格局为国际巨头主导高端市场,国产企业加速突破。中游头部企业主导,国产替代加快,未来向一体化方案、智能集成方向演进。

生态卡位、技术壁垒与制造优势已成为决定厂商能否突围的三大核心要素。液冷行业认证壁垒深厚,英伟达等大厂供应链粘性强、替换成本高,抢先通过认证即可锁定长期订单。微通道蚀刻等高端工艺门槛高,仅头部企业可适配超高功率芯片散热需求。行业规模化进程加速背景下,成本管控、高良率、快速交付与柔性产能形成新的竞争门槛。

编辑:流星雨
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