液冷渗透率、分类、产业链及价值量拆解

算力发展+政策推进，液 冷渗 透率快速提升。

AI 算力时代，数据 中心能耗 大幅增长。随着 AI 大模型的快速发展，全球算力规模快速提升。 根据 IDC 预测数据，2025 年我国智能算力规模将达到 1,037.3EFLOPS，并在 2028 年达到 2,781.9 EFLOPS，2023-2028 年中国智能算力规模和通用算力规模复合增速将分别达到 46.2%和 18.8%。 算力规模的快速增长，将加剧数据中心能耗挑战，根据 IDC 数据，2024 年全球 AI 数据中心 IT 能 耗(含服务器、存储系统和网络)达到 55.1 TWh，2025 年将增至 77.7 TWh，是 2023 年能耗量的两 倍，而到 2027 年则将增长至 146.2 TWh。22-27 年复合增速将达到 44.8%。

单机柜功率持续提升，算力中 心高密化趋势加速。算力训练以高度集中化的 GPU 集群为依托， 近年来 GPU 芯片算力实现大幅提升，英伟达芯片 TDP 设计功耗从 H100/H200/H800 的 700W，提 升至 B200 的 1000W，而 GB200 更是达到 2700W。

风冷散热逼 近极限， 液冷渗 透率有望快 速提升。房间级风冷空调远端送风型式的散热能力上限 为单机柜 25kW，当单机柜功耗超过 25kW 时，房间级风冷空调将难以满足服务器的散热需求。根 据美国暖通制冷空调行业协会 ASHRAE 的推荐，当芯片的 TDP 大于 300W，机柜功率密度大于 40kW 以上时推荐使用液冷制冷技术。

政策明确 PUE 目标，液冷方案优势明显。近年来国家相继出台一系列与数据中心建设相关的 政策，对电能利用效率（PUE）提出明确的规定。“东数西算”工程明确规定张家口、韶关、长三 角、芜湖、天府、重庆集群的 PUE 限制在 1.25 以下，林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的 PUE 限制 在 1.2 以下。2024 年国家发改委等部门发布的《数据中心 绿色低碳发展专项行动计划》要求到 2025 年 底，新建及改扩建大型和超大型数据中心电能利用效率降至 1.25 以内，国家枢纽节点数据中心项目电能 利用效率不得高于 1.2。

液冷数据中 心规模增 长迅速 ，冷板式为 目前主流 方案。按照液体与发热器件接触方式不同，液 冷技术可分为冷板式、浸没式和喷淋式三种。其中，浸没式和喷淋式为接触式液冷，冷板式液冷为 非接触式液冷。冷板式液冷通过铜、铝等导热性较好的金属构成的冷板散热器，将发热元器件的热 量传导给散热器中的冷却液体。浸没式液冷是将服务器完全浸入冷却液中，全部发热元件热量直接 传递给冷却液，通过冷却液循环流动或蒸发冷凝相变进行散热的一种方式。喷淋式液冷则是用冷却 液直接喷淋芯片等发热单元，通过对流换热进行散热。

冷板式液冷 ：系统架构由室外（一次侧）和室内（二次侧）两部分组成，室外冷却塔中的冷却 液通过室内冷却液体流量分配单元（CDU）提供冷却液循环动力，经冷却液体流量分配单元（CDU） 二次侧输出并与服务器中 CPU、GPU、内存等发热量大的电子元器件导热冷板直接进行热交换，形 成的热液经冷却液体流量分配单元（CDU）输出到室外冷却塔进行冷却后再循环。

浸没式液冷：系统室外侧包含冷却塔、一次侧管网、一次侧冷却液；室内侧包含 CDU、浸没腔 体、IT 设备、二次侧管网和二次侧冷却液。使用过程中 IT 设备完全浸没在二次侧冷却液中，因此 二次侧循环冷却液需要采用不导电液体，如矿物油、硅油、氟化液等。按照热交换过程中冷却液是 否存在相态变化，可分为单相浸没液冷和两相浸没液冷两类。

喷淋式液冷：系统主要由冷却塔、CDU、一次侧/二次侧液冷管路、冷却介质和喷淋式液冷机柜 组成；其中喷淋式液冷机柜通常包含管路系统、布液系统、喷淋模块、回液系统等。

根据 IDTechEx 数据，预计 2025 年全球液冷组件市场规模在 50-100 亿美元之间，至 2028 年 可达到约 149 亿美元，至 2030 年可达到 250 亿美元左右，2025-2030 年 CAGR 约 25%。在三大液 冷技术路线中，冷板液冷技术应用范围较广，与服务器兼容情况较好，空间利用率高，且具备初期 投资低、运维风险可控等成本优势，从冷却塔、CDU 到液冷板组件供应链发展较为成熟、主流厂商 技术方案标准化程度较高，在未来有望继续保持当前的主流地位。预计 2025 年全球冷板式液冷市 场规模为 31 亿美元，到 2034 年将增长至 248 亿美元，2024-2034 年均复合增速为 25.79%。浸没 数据中心适配单机柜功率密度 50kW 以上的高密场景，其中单相浸没技术在最大程度保证冷却效果 的前提下，实现对成本的大幅优化，随着油质冷却液的普及有望成为高密场景的标配。

今年以来随着 AI 产业的加速发展，我国液冷渗透率进一步提升。根据赛迪顾问数据，2024 年 我国新建液冷数据中心规模为 109.4MW，同比增长 54.30%。今年 1-5 月我国液冷机架在多数运营 商新建数据中心占比高达 60%-70%。预计 2025 年我国新建液冷数据中心规模有望大幅增长 375.40% 达到 520MW，并有望在 2027 年突破 1100MW，增速将高于数据中心整体水平。

液冷产业链上游为零部件和 IT 设备，其中零部件包括液冷散热模块（液冷板、CDU、Manifold、 UQD 快插接头等）、冷却液（氟化液、矿物油等）、循环设备（水泵、冷却塔、干冷器等）。中游 为技术服务厂商，如浪潮信息、中科曙光、中兴通讯、英维克、高澜股份等。下游应用则覆盖数据 中心、AI 算力、电子通信、互联网、金融、能源、交通等领域，其中 AI 数据中心和超算中心是核 心增长点。

液冷模块为 液冷系统 核心环 节。一套完整的冷板式液冷系统可分为两大部分：一次侧系统和二 次侧系统。一次侧系统主要指室外散热循环，二次侧系统则覆盖室内设备端的液冷循环。两套循环 在 CDU（冷却液分配单元）处进行热交换，在物理上是隔离的，避免室外水质影响室内精密设备。 其中一次侧主要组件包括冷却塔/干冷器、冷却水管道、水泵/压缩机；二次侧则包括 CDU、去离子 水管道、液冷机柜、冷板，是系统的核心，对散热效果有直接影响。在液冷模块中，冷板、CDU、 Manifold、UQD 为四大核心硬件组件。 冷板：冷板主要由冷板基板、流道盖板、流体通道构成。冷板基板为冷板的底层部件，通过界 面材料与发热器件直接接触。流道盖板为冷板的顶层部件，与基板密封形成封闭的腔体。冷板整体 预留有配管或连接口，冷却液流过流体通道，并通过与流体通道的接触实现换热。

冷量分配单元 CDU：主要功能是环路热交换及冷却液流量分配。CDU 将热量从热源(如服务器 等)传递到冷却介质中,从而实现对设备的有效冷却，作为整个液冷系统的“心脏”，负责提供并调 节低温冷却液，为冷却液提供循环动力，通过换热器将其热量传递至一次侧系统冷源，实现冷却介质的降温。CDU 设备组成包括板式换热器、二次侧循环水泵、定压补液系统、膨胀罐、过滤器、控 制调节阀、温湿度传感器、压力传感器、温度传感器、流量计、控制系统、触摸屏、电源模块、智 能电表等配件。CDU 根据布置方式不同，可分为分散部署的机架式 CDU 和集中部署的柜式 CDU。 按一次侧冷却方式不同，可分为风-液式 CDU 和液-液式 CDU。

Manifold：用于连接液冷机柜 CDU 与冷板之间的主管路，是整个液冷循环通路的重要桥梁。 液冷管路于配套阀门协同作用，实现液冷系统各部件间的连接及冷却液的可控输送。管路系统会集 成电磁关断阀、电动调节阀及自动故障切换阀等组件用于实现冷却液流量调控、异常工况下的快速 隔离与系统冗余切换。

UDQ：通用快接头，也称流体连接器，是冷板式液冷系统中的关键连接组件，主要用于分集液 器 (Manifold)与 液 冷 节 点 之 间 的 连 接 与 关 断 ， 通 常 由 公 头 (插 头 )和母头 (插 座 )组 成 ， 公 母 头 在 Manifold 和服务器上各有一个，互相配对使用。由于液冷服务器的关键在于防泄漏，而快接头在插 拔过程中容易出现密封失效等问题，因此对快接头的密封性提出了极高的要求。根据插拔形式，快 接头可分为手插和盲插两种，其中，手插是依靠机房运维人员手动进行插拔操作，而盲插则是通过 快接头模组实现服务器机架与机柜之间的液体自动连通与断开。英伟达在 NVL72 液冷整机柜服务 器率先规模化使用 UQDB（盲插快接头）。今年 8 月英特尔成立 UQD 互插互换联盟，首批认证合 作伙伴包括英维克、丹佛斯、立敏达科技、蓝科电气和正北连接五家企业，此次联盟成立旨在构建 液冷行业统一标准，通过制定通用快接头规范，各厂商产品将实现互插互换功能，有助于解决液冷系统兼容性问题，推动行业规模化发展。

液冷需求提升，价值量有望 持续增长。以英伟达 GB200 NV72 为例，目前机柜及服务器热管理 为风液混合，服务器及交换机依然配置风扇，用于辅助非 GPU、CPU 部分散热，组件合计占整体价 值的 2.8%左右，单机架价值量约 83770 美元。其中，液冷部分单机架价值量约 78820 美元：1）冷 板部分，每台 GB200NV72L 配置 18 台服务器和 9 个交换机，每台服务器采用 4GPU+2CPU，需配 置 6x18 =108 块冷板，单价 300 美元；每台交换机配置 2 块冷板，共需 2x9=18 块冷板，单价 200 美元；2）CDU，每台 GB200NV72L 配置一台机架式 CDU，单价 3 万美元；3）Manifold，每台机 柜配置两条 Manifold，单价约 2000 美元；4）UQD，单机柜用量约 126 对，单价 70 美元。 随着功耗伴随算力的进一步增加，英伟达 GB300 NV72 将采用全液冷设计，不同于 GB200 的 集成化架构，GB300 为模块化架构，为每个 GPU 芯片配备专用的入口/出口液冷板。同时，英伟达 最新推出的 Rubin 与下一代 Feynman 平台功耗预期将突破 2000W，预计将采用全新的微通道水 冷板 MLCP 技术，即通过将传统上覆盖在芯片上的金属盖与上方的液冷板整合，内嵌微通道设计， 使液冷散热冷却液能够直接流经芯片表面，单价有望较现有散热方案提升 3-5 倍。算力的高速增长 带动液冷方案的持续迭代升级，未来液冷解决方案价值量有望呈倍数级提升，市场空间广阔。