2025年液冷行业深度报告：冷板式液冷放量在即，浸没式液冷可期

1.液冷是算力大势所趋

持续提升的机架功耗促使液冷技术发展

英伟达GPU机架功率不断提升，液冷成为散热必选：随着机架密度升至40kW以上，多种液冷技术应运而生，从而满足 高热密度机柜的散热需求。2024年英伟达发布的B系列单机柜功率高达130-250kW，只有液冷可以解决散热问题。同时 ，未来即将推出的Rubin系列芯片，机柜功耗会持续提升至1000kW以上，必须采用浸没式液冷才能解决散热问题。

液冷技术根据功耗大小分为多种

根据机柜功率密度不同，未来会有多种液冷方式：1）单相冷板；2）两相冷板；3）单相浸没；4）两相浸没；5）混合 液冷等多种方案。目前英伟达已经采用单相冷板技术，正在测试两相冷板式液冷技术。

2. 冷板式液冷即将放量

冷板式液冷

冷板式液冷的冷却液不与 IT 发热元件直接接触，而是通过安装在发热元件（通常为 CPU/GPU 等大功耗部件）上的冷 板（通常为铜铝等导热金属构成的封闭腔体）将热量带走，这种散热形式也称为非接触式液冷。

单相与双相冷板式液冷

根据冷却液在冷板中是否发生相变，冷板式液冷可以分为以下两种类型 ：单相冷板和两相冷板。 两种换热类型的制冷架构基本一致，主要区别在于二次侧冷却液不同。 单相冷板一般采用沸点较高的水基冷却液，换热过程不发生相变。两相 冷板一般采用沸点较低的制冷剂，换热过程会发生相变。

冷板式液冷系统构成与空间测算

冷板式液冷主要分为一次侧和二次侧。一次侧系统：主要由室外散热单元、一次侧水泵、定压补水装置和管路等部件构 成。二次侧系统：主要由CDU冷量分配单元、机房分水管路和液冷机柜（含冷板、快接头和Manifold）等部件构成。一 次侧主要位于机房外，二次侧位于机房内。 一次侧和二次侧价值量占比约为1:3，一次侧市场格局较为分散，价值量较低。 相变式冷板液冷单价比非相变式冷板高20-30%。

2024年液冷渗透率依旧较低，但我们预计随着海外GB200、GB300放量，国内910C等更先进AI芯片大规模出货，液冷 市场有望迎来快速增长。 我们测算2028年中国冷板式液冷市场有望达到253亿元。

3. 浸没式液冷即将到来

浸没式液冷定义与分类

浸没式液冷是将服务器内的元器件完全浸没在冷却液中，通过冷却液的循环将服务器的热量带走，这种散热形式也称为接触式液冷。 根据冷却液在换热过程中是否相变，浸没式液冷可以分为以下两种类型：单相浸没、两相浸没。 单相浸没的箱体称为 TANK，低温的冷却液进入 TANK 后，吸收服务器的热量，然后进入 CDU 中散热，整个过程中冷却液不会发生相变。 两相浸没将 IT 设备浸没在沸点低于 IT 设备工作温度的冷却液中，当 IT 设备的运行温度达到冷却液的沸点后，会引起冷却液的局部沸腾， 从而带走热量，蒸汽上升到达冷凝器盘管会变成液体并落下。

冷却液是浸没式液冷核心构成

冷却液是浸没液冷最需要关注的地方，也是其大规模应用的最大 瓶颈。冷却液可以占到浸没式液冷约60%的价值量。 浸没液冷所使用的介电液体可以分为两大类：油类、氟化液。油 类沸点非常高，因此只应用于单相浸没；氟化液种类繁多，可以 配制成各种沸点，例如从 55℃到 200℃以上。低沸点（例如 55℃ ）用于两相浸没，而高沸点用于单相浸没。 浸没液冷的冷却液推荐氟化液，它的综合热性能优秀，并且有非 常好的兼容性和可靠性，缺点是价格昂贵，并且需要关注当地的 环保法规。

全氟碳化合物是最佳冷却液

根据碳氟化合物的组成成分和结构不同，可再分为氯氟烃(CFC) 、氢代氯氟烃(HCFC)、氢氟烃(HFC)、全氟碳化合物(PFC)、氢 氟醚(HFE)等种类。 目前CFC种类已全球淘汰；HFC在20世纪90年代被开发出，用于 替代氢氯氟碳（HCFC）和其他破坏臭氧层的物质。部分HFC（ 如HFC-365mfc）可被用于溶剂清洗应用，虽然其不破坏臭氧层 ，但全球变暖潜能值（GWP）较高。全氟碳化合物(PFC)包含全 氟烷烃、全氟胺、全氟聚醚(PFPE)等类型，在沸点和介电常数方 面的特性较为适合半导体设备冷却场景，但也有温室效应影响； 氢氟醚(HFE)的温室效应影响较小，对臭氧层无破坏，但通常具 有较高的介电常数，和印制线路板微带线或连接件直接接触时对 信号传输影响较大。综合来看，全氟碳化合物是目前更适合用于 数据中心液冷系统的冷却液。

浸没式液冷市场空间

我们预计英伟达下一代Rubin系列芯片有望采用浸没式液冷。浸没式液冷中冷却液价值量占比接近60%，国际巨头3M停产 叠加成本控制，国产冷却液有望迎来大机遇。我们测算2028年中国浸没式液冷市场空间有望达到729亿元。

混合液冷

混合液冷是将冷板式和浸没式液冷融合在一起，充分利用各自的优点，组成一套系统来解决更高热密度的服务器散热问题。 该技术目前有两条技术路线：单相浸没+两相冷板和单相浸没+单相冷板。 单相浸没+两相冷板：该混合液冷方案由NVIDIA 团队构建，以应对未来GPU芯片更高的散热需求。 NVIDIA 的混合液冷结合了芯片的两相冷板冷却和其余组件的单相浸没冷却。

报告节选：

编辑：火腿肠