2024年英维克研究报告:AI液冷拐点已至,温控龙头扬帆起航
- 来源:中泰证券
- 发布时间:2024/10/09
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英维克研究报告:AI液冷拐点已至,温控龙头扬帆起航.pdf
英维克研究报告:AI液冷拐点已至,温控龙头扬帆起航。精密温控龙头,规模加速扩张。英维克成立于2005年,主要面向云计算数据中心、通信网络、储能系统、电力电网等领域提供精密温控节能产品及解决方案,高管大多在华为、艾默生等大型企业有多年的经营管理经理,积累丰富行业经验,有利于把握液冷等前沿技术方向。公司通过领先技术与覆盖全国及全球重点区域的市场和售后服务网络巩固行业优势地位,客户覆盖互联网大厂、电信运营商、储能系统集成商等各细分场景龙头,建立稳固合作关系,有力支撑订单增长。公司2023年营收及归母净利润分别为35.3亿元、3.4亿元,2013-2023年CAGR分别为32.1%、26.3%,202...
精密温控节能设备龙头,产品矩阵丰富
深耕精密温控,股权激励建立长效机制
成立十余载,专注精密温控领域。英维克于 2005 年成立,总部位于深 圳,2016 年深交所上市。公司是国内领先的精密温控节能解决方案和 产品提供商,致力于为云计算数据中心、服务器机房、通信网络、电力 电网、储能系统、电源转换等领域提供设备散热解决方案,为客车、重 卡、冷藏车、地铁等车辆提供相关车用空调、冷机等产品及服务,并为 人居健康空气环境推出系列空气环境机。
股权结构清晰,高管产业经验丰富。截至 2024H1 末,公司第一大股东 为英维克投资公司,持股比例 25.48%,实控人齐勇直接间接合计持股 比例 22.25%,核心高管陈川、王铁旺、游国波等直接持股比例均位于 前十。公司高管大多在华为、艾默生等大型企业有多年的经营管理经历, 对产业趋势及技术走向有深刻认知和独到理解判断,掌握矩阵式管理模 式核心要点。公司注重员工回报,已构建一系列短、中、长期绩效管理 制度与激励机制,有效将股东利益、公司利益与核心团队个人利益结合, 助力公司长远发展,上市以来共发布三期股权激励计划,24 年 1 月发 布新一期股权激励计划(草案),拟向核心管理及技术人员 305 人授予 916 万份股票期权,占公告前一交易日公司股本总额的 1.61%,业绩考 核目标以 2023 年净利润为基数,2024-2026 年净利润增长率分别不低 于 15%/32%/52%。

产品矩阵全面,客户资源优质
四大产品线齐头并进,应用场景广泛。公司目前拥有机房温控节能、 机柜温控节能、客车空调、轨道交通列车空调及服务四大产品线,产品 及服务涵盖数据中心温控、数据中心集成及总包、机柜温控、电子散热 及液冷温控,新能源车用空调、轨道交通列车空调、冷链温控,空气环 境控制等领域,广泛应用于数据中心、储能电站、通信、智能电网、冷 链运输、新能源车、轨交、智慧教育、家居、医疗等行业。
客户群体丰富稳定,覆盖各行业龙头厂商。公司构建了覆盖全国及全 球重点区域的市场和售后服务网络为客户提供及时高效服务,建立稳固的合作关系。公司已为包括腾讯、阿里巴巴、秦淮数据、万国数据、数 据港、中国移动、中国电信、中国联通等大型数据中心业主、IDC 运营 商、互联网公司的数据中心提供机房温控节能产品与服务,机柜温控节 能产品直接销售并服务于华为、中兴、烽火、锐科、迈瑞、阳光电源、 比亚迪、Eltek 等各行业国内外知名设备制造商。客车空调产品应用于 比亚迪、申通、南龙、宇通等客车厂,轨道交通列车空调产品主要销售 给中车长客、中车浦镇、申通北车等主机厂。
业绩加速扩张,AI 需求驱动新一轮增长
营收利润规模持续向上,机房温控受益储能快速放量。公司 2019 年以 来业绩同比增速整体提升,2023 年营收及归母净利润分别为 35.29 亿 元、3.44 亿元,2013-2023 年 CAGR 分别为 32.07%、26.29%。公司 收入利润主要来自机房和机柜温控节能业务,合计营收及毛利占比均接 近 90%。机房温控 2017 年后受益 IDC 行业发展以及公司在大型、超 大型、创新型数据中心领域优势地位、蒸发冷却产品先发创新优势以及 大型互联网公司、第三方数据中心的客户基础,2024H1 营收占比提升 至约 50%,AI 等新应用场景有望带动新一轮增长。机柜温控业务 2021 年以来受益储能应用增速大幅提升,2023 年收入 14.65 亿元,同比增 长 33%。2024H1 公司营收 17.12 亿元,同比增长 38.24%,归母净利 润 1.83 亿元,同比近翻倍增长,机房温控节能业务收入 8.56 亿元,同 比增长 85.91%,机柜温控节能业务收入 7.02 亿元,受储能相关业务增 长放缓影响,同比增速下降至 6.11%,客车空调、轨交交通列车空调及 服务受益下游需求改善,营收同比增速显著回升。
盈利能力持续改善,费用管控优化。公司毛利率 2020 年开始受上游原 材料大宗商品涨价影响有所下滑,受益成本价格回落及产品结构优化, 2022 年起逐步改善,2024H1 毛利率 30.99%,同比下降 1.05pct,主 要受上游价格传导以及收入业务、区域结构影响,24Q2 单季度 32.13%,环比提升 2.62pct。分业务来看,机房温控产品受成本回落及 结构优化,2023 年起毛利率回升,2024H1 同比提高 1.05pct 至 30.62%;机柜温控产品 2024H1 毛利率 30.7%,同比下降 2.57pct,主 要由于储能行业收入区域结构变化影响;客车空调业务 2023 年毛利率 39.39%,同比提高 1.26pct,2024H1 保持稳定;轨交空调及服务产品 2023 年毛利率 39.65%,同比提高 3.54pct,受益降本增效及部分增配 空气消毒模块等因素,地铁新造项目毛利率有所提升。公司内部管控能 力良好,近年来期间费用率稳定在 20%左右,净利率 2022 年起稳步回 升,2024H1 同比提高 3.13pct 至 10.7%,创 2020 年以来新高,盈利 能力高于同行业可比公司平均。
研发投入持续加大,制造基地全面升级
研发投入占比稳步上升。公司坚持研发驱动成长,分别在深圳、北京设 立英维克新技术研究院,新技术研究院已逐渐成为公司新产品、新技术 的内部孵化及对外合作平台,截至 2024H1 末共拥有软件著作权 103 项、专利权 1159 项,其中发明专利 80 项。公司研发团队截至 2023 年 底共 1279 人,占员工总数比例 33.19%,研发投入持续加大,2024H1 研发支出 1.43 亿元,同比增长 29.65%,占营收比重 8.36%,高于同 行业可比公司平均。
全国布局产能,华南总部基地首批产品下线。2005 年成立以来,公司 已在深圳、苏州、上海、中山、河北、河南、北京设立 7 处生产制造基 地,2024 年 3 月初华南总部基地生产的首批产品下线,继 23 年 12 月 30 日一期项目成功封顶后,研发制造基地能力全面升级,成功迈入新 阶段,将聚合其他基地产业链优势,强化自身从研发到后期交付服务的 全链条自主能力。华南总部基地一期建设总面积约 11 万平方米,2023 年以来中山基地在 5G+智能数字车间、液冷实测试验场等先进设施基础上不断升级,产品覆盖从热源到冷源的节能温控综合供应链,包括电 子散热产品,通讯、数据算力及储能系统液冷全链条产品,集装箱系统 集成产品、交通领域空调产品、冷冻冷藏机组、专用压缩机等产品。截 至 24 年 3 月初华南基地投入使用厂区仅集装系统集成产品年产能超过 1 万台,产线采用智能制造系统实现全流程质量追溯管理,保障产品质 量,提高客户满意度。
AI 加快数据中心液冷导入,温控应用多点开花
热管理需求提升,液冷各场景应用加快
下游场景丰富,功耗提升扩大温控需求。温控节能设备和散热产品广 泛应用于通信、新能源汽车以及风光储能电力电子等领域,新一代信息 技术发展与能源结构转型背景下,下游应用快速发展,同时随着产品性 能提升,功率密度和发热量显著提高,热管理需求随之提升,精密温控 节能设备能够根据主设备需求,将其所处环境温度、湿度、洁净度等指 标严格控制在特定范围内,从而提高主设备稳定性、可靠性及使用寿命, 并实现节能减排。温控产业链上游包括压缩机、换热器、管路等器件, 下游根据应用场景可分为工业级、机房类级、电池热管理和电子芯片级, 不同场景要求有一定差异,工业级温控对于环境和定制化程度最高,机 房类主要满足降温和节能需求,电池热管理需首要考虑安全性及降温效 果,电子芯片级更侧重温控技术和工艺。

风冷应用广泛,液冷推广加快。温控技术目前应用较多的包括风冷、冷 冻水(间接蒸发冷)、液冷、相变材料冷却、半导体制冷等,其中风冷 基于压缩式制冷循环原理,利用冷媒作为载体,通过冷凝器风机强制换 热排放热量,达到制冷需求,其核心部件主要为压缩机、冷凝器、蒸发 器、膨胀阀等,液冷通过冷却液与热源直接或间接接触进行换热,再由 冷却液将热量传递出去,核心部件包括冷却液、液冷板、液压泵、管道 和水箱等。风冷凭借结构简单、成本低以及易维护等优势早期普遍应用 于数据中心、储能、新能源汽车等热管理需求场景,随着功耗升高,空 气比热容低、导热系数低、功耗高等局限性限制发展,液冷相比具有散 热效率高、噪音低、冷却均匀性好等优势,更加适应高功率密度发展趋 势,占比有望快速提升。
AI 驱动算力器件功耗高增,PUE 要求趋严
摩尔定律趋缓,芯片算力功耗齐升。IDC 测算 2022 年中国智能算力规 模约 260EFLOPS(FP16),2027 年将增至 1117EFLOPS,2022- 2027 年 CAGR 达 34%。算力高需求带动 AI 芯片加速迭代,性能升级 的同时功耗显著增长,2016 年-2022 年,CPU 平均功耗从 100-130W 提升至 300-400W,GPU/NPU 由 250W 提升至 500W,英伟达单颗 H100 的 TDP(热设计功耗)最高达 700W,最新发布 B200 采用 Blackwell 架构,功耗达 1000W,由 2 个 B200 GPU 和 1 个 Grace CPU 组成的 GB200 解决方案功耗高达 2700W,散热路线由风冷转向 液冷。TDP 350W 通常被认为是风冷和液冷的分水岭,预计未来 3 年 内大多数最新一代处理器 TDP 将超过 400W,超过风冷散热能力范围。
AI 服务器占比提升,算力功耗翻倍增长。根据 IDC,2022 年全球 AI 服务器市场规模 195 亿美元,2026 年预计 347 亿美元,CAGR 达 15.5%,远高于整体。TrendForce 预计 2023 年 AI 服务器出货量同比 增长 38%,约 120 万台,占比约 9%,至 2026 年份额约 15%,4 年出 货量 CAGR 达 22%。英伟达 DGX A100 640G 服务器采用双路 AMD Rome7742 和 8 颗 A100,系统功耗最大达 6.5kw,H100 640G 服务器 采用双路 x86 和 8 颗 H100,系统最大功耗升至 10.2kw。根据浪潮信息,2016 年至今 AI 服务器单机算力增长近 100 倍,功耗从 4kw 增长 到 12kw,下一代将持续提升至 18kw-20kw 以上。
数据中心单机柜功率提高,电力消耗加大。数据量爆发式增长需要海 量服务器支撑,受限于土地面积和环保政策规定,增加单机柜功率密度 成为调和高增的算力需求与有限的数据中心承载能力的关键解决方案。 Colocation America 数据,2020 年全球数据中心单机柜平均功率约 16.5kW,较 2008 年增长 175%,预计 2025 年进一步达到 25kw,根 据 CDCC,国内 2022 年 8kw 以上机柜占比达到 25%,同比提高 14pct。 单柜功率超过 15kw 时风冷方式散热经济性将明显下降,GPU 约占 AI 集群功耗一半,AI 集群单柜功率可达 50kw 以上,传统风冷方案制冷技 术难度和成本增加。同时,随着多模态大模型演进,AI 应用场景拓展, 电力需求特别是推理侧预计将显著增加,相应成本提高,荷兰数据科学 家 Alex de Vries 研究显示 ChatGPT 每天需消耗 564MWh 电力用于响 应 1.95 亿次请求,GPT-3 整个训练阶段耗电量预估为 1287MWh,相 当于 ChatGPT 目前 4 天的消耗量。谷歌数据同样显示 2019-2021 年 AI 相关能源消耗中 60%来自推理部分。施耐德电气预计 AI 电力需求 2023 年为 4.5GW,到 2028 年将增长至 14-18.7GW,5 年 CAGR 达 25%-33%,是数据中心总电力需求 10%复合增速的 2-3 倍,AI 电力消 耗占总消耗比重由 8%提升至 15%-20%,其中推理消耗占 AI 比重由 80% 提高至 85%。
PUE 指标要求趋严,降低温控系统能耗成为关键。2022 年全国数据中 心耗电量 2700 亿千瓦时,占社会用电量的约 3%,预计到 2025 年比 重提升至 5%。北京、上海、广东等算力热点地区此前出台数据中心建 设及升级改造要求,其中北京要求新建数据中心 PUE 准入值达到 1.2, 上海规定新建数据中心 PUE 不高于 1.25,既有数据中心实施改造后, 力争 PUE 不高于 1.4。2024 年 7 月,国家发改委等部门印发《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 PUE 降至 1.25 以内,国家枢纽节点数据中心项目 PUE 不得高于 1.2。截至 2023 年底全国在用算力中心平均 PUE 约 1.48,较政策要求仍有较大差距,根据 Uptime Institute,近年来全球 数据中心 PUE 下降趋势逐步平缓,迫切需要更加高效节能的技术及设 备以提高能源利用效率。数据中心能耗包括 IT 设备(服务器、存储等)、 冷却温控系统、电源系统、网络/安全设备等,空调系统耗能仅次于 IT 设备,成为无法升级 IT 设备情况下数据中心节能潜力最大的环节。
数据中心传统风冷受限,液冷需求放量在即
风冷占据主导,液冷加快普及。数据中心散热技术目前可分为风冷、水 冷(冷冻水、蒸发冷却等)、液冷及利用自然冷源等,风冷占比约 80%-90%。传统风冷最高可冷却 30kw/r 的机柜,对于 30kw/r 以上功 率密度的机柜难以做到产热与移热速率匹配,且对应 PUE 范围通常为 1.4-1.6,高于当前 PUE 目标,技术仍需优化,间接/直接蒸发技术通过 缩短制冷链路,减少过程能量损耗实现数据中心 PUE 降至 1.15-1.35, 液冷则利用液体的高导热、高传热特性,进一步缩短传热路径的同时充 分利用自然冷源,能够实现 PUE 低于 1.25 的节能效果。AI 算力带来 的数据中心能耗不断抬升与 PUE 要求趋严,以及算力器件功耗持续增 长对传统风冷带来挑战共同倒逼产业对液冷需求升级。
液冷技术优势:低能耗、高散热、低噪声、低 TCO。
1)低能耗:液冷散热方案中,低温液体由 CDU 直接供给通讯设备内, 缩短传热路径,同时一次侧和二次侧中间通过换热器实现液液换热,一 次侧和外部环境之间结合风液换热、液液换热、蒸发汽化换热三种形式, 提高换热效率,同时可实现 40-55℃高温供液,省略压缩机冷水机组, 采用室外冷却塔,可实现全年自然冷却。此外,除了降低制冷系统自身能耗外,液冷可进一步降低芯片温度,预计可带动整机能耗降低约 5%。
2)高散热,占地面积小:液冷系统常用介质包括去离子水、醇基溶液、 氟碳类工质、矿物油或硅油等多种类型,液体载热导热能力和强化对流 换热系数均远大于空气,针对单芯片较风冷具备更高散热能力。同时液 冷直接将设备大部分热源热量通过循环介质带走;单板、整柜、机房整 体送风需求量大幅降低,允许高功率密度设备部署,在单位空间能够布 置更多的 ICT 设备,提高数据中心空间利用率、节省用地面积。
3)低噪声:液冷散热技术利用泵驱动冷却介质在系统内循环流动并进 行散热,解决全部发热器件或关键高功率器件散热问题;能够降低冷却 风机转速或者采用无风机设计,从而具备极佳的降噪效果,提升机房运 维环境舒适性,解决噪声污染问题。
4)低 TCO:根据施耐德电气测算,对于 10kw 功率密度,风冷和液冷 数据中心投资成本大致相同,功率密度提升 2 倍可使初投资降低 10%, 提升 4 倍可节省 14%的投资成本,成本节约主要来自 IT 系统的压缩, 实现高密度紧凑部署。运维支出中,受益 PUE 降低,液冷数据中心每 年可节省大量电费。参考奕信通科技测算结果,液冷方案 TCO(折旧 CAPEX+运营支出 OPEX)优于风冷。
冷板式液冷相对成熟,浸没式为长期方向。根据液体与 IT 设备接触状 态,可将液冷进一步划分为直接液冷和间接液冷,直接液冷通过冷却液与发热元件直接接触将热量循环带走,以浸没式液冷为代表,间接液冷 指发热器件与液冷液体冷媒之间没有直接接触,以冷板式液冷为主,冷 板冷却针对热量主要来源芯片采取液冷,而对硬盘等及其他电器元件采 用风冷,兼具性能与价格优势,是目前液冷数据中心最为广泛的应用模 式。未来风冷将与液冷并行发展,中西部等电价和地价低廉,全年平均 气温低、空气清洁,满足新风制冷环境要求,更适合采取成本低,结构 简单,维护方便的风冷,而东部大中型城市土地资源紧张,人口密集, 电价较高,更适合采用高功率密度、运行安静、降低能耗的液冷方案。
液冷应用场景逐步拓展,潜在空间有望超千亿。根据科智咨询,目前 液冷技术在数据中心应用处于初级阶段,规模化应用主要产生于通用算 力中的高密计算领域以及智算、超算中心,2022 年互联网/政府/电信/金融需求占比分别为 32%/27%/18.5%/11.7%,教育、能源、制造等领 域也逐步开展液冷技术试点应用,预计到 2027 年互联网/政府/电信/金 融行业液冷需求接近 800MW,2022-2027 年需求增速 CAGR 分别为 64%/53%/62%/59%。

我们基于以下假设测算液冷数据中心市场规模,根据测算结果,2027 年国内液冷数据中心市场有望突破千亿元,2023-2027 年 CAGR 约 76%,其中通用/AI 液冷数据中心分别约 100 亿/977 亿元,CAGR 分别 为 51%/79%,冷板式/浸没式液冷数据中心分别约 510 亿/567 亿元, CAGR 分别为 52%、142%。
测算假设:1)服务器出货量:根据 IDC 和信通院,2022 年中国通用 型/AI 服务器出货量 384.6 万/28.4 万台,结合产业调研,预计 2023 年 通用型服务器受下游需求影响,同比下滑 15%,AI 服务器同比增长 20%,2024 年起整体需求回升,2024-2027 年 AI/通用型服务器 CAGR 分别为 20%/3%。2)服务器功耗:通用服务器功率平均约 500MW, AI 服务器功率通常高出约 8-10 倍,考虑英伟达 DGX A100 与 H100 最 大单机功率分别为 6.5kw 和 10.2kw,假设 2023 年国内平均约 6.5kw。 算力需求升级将带动服务器功率进一步提升,假设 2024-2027 年通用 /AI 服务器功率平均增速为 10%/20%。3)液冷服务器渗透率:结合曙 光数创和产业调研,2022 年液冷服务器渗透率约 3%-5%,2023 年上 升至 8%-10%,考虑 AI 服务器功率更高,预计其液冷渗透率高于服务 器行业平均,结合不同散热方式适用服务器功率情况,以及中国电信 AI 算力服务器集采(2023-2024 年)液冷占比约 25%,假设 2023 年 通用服务器液冷渗透率 7%,AI 服务器液冷渗透率 27%,预计 2027 年 分别提升至 30%、90%。4)冷板/浸没式液冷占比:目前冷板式为主 流方案,占比约 90%,随着服务器功率持续提升,浸没式份额将逐步 增加。考虑 AI 服务器功率更高,浸没式渗透率高于通用服务器,假设 2027 年通用型服务器冷板式/浸没式占比均为 55%/45%,AI 服务器约 50%/50%。5)液冷单 kw 成本:根据科智咨询,数据中心建设成本中 机电设备投资占比超过 70%,通常单 IT kW 冷板式/浸没式液冷机电成 本分别为 1.5 万-1.7 万元、2.3 万-2.8 万元。考虑市场竞争及技术逐步 成熟,价格将逐年下降,冷板式由于产品更成熟且已规模应用,降价幅度相对更小,预计 2023-2027 年平均年降约 7%,浸没式约 14%。
电化学储能快速增长,储能温控前景广阔
储能装机规模持续扩大,电化学储能进入规模化发展阶段。储能技术 能够实现“储放”功能,改变电能生产、输送和使用同步完成的模式, 增强可调度性,实现能效最优化,提高电网运行安全性、稳定性。按介 质不同,储能分为机械类(抽水、压缩空气、飞轮)、电气类(超导、 超级电容器)、电化学类(铅酸、锂离子、钠硫、液流等各类二次电池)、 热储能、化学类储能等,电化学储能具有应用灵活、建设周期短、能量 密度大、转换效率高等优势,随着成本下降、商业化应用趋于成熟而逐 渐成为储能新增装机主流。根据 CNESA,截至 2023 年底,全球已投 运电力储能项目累计装机规模 289.2GW,同比增长 21.9%,抽水蓄能 占比首次低于 70%,同比下降 12.3pct,新型储能累计装机规模达 91.3GW,为上年同期的近 2 倍,其中锂离子电池继续高速增长,同比 超过 100%;中国已投运电力储能项目累计装机规模 86.5GW,占全球 市场的 30%,同比增长 45%,抽水蓄能占比首次低于 60%,同比下降 17.7pct,新型储能累计装机规模首次突破 30GW,达到 34.5GW,功 率和能量规模同比增长均超过 150%。预计 2028 年保守及理想场景下 国内新型储能累计规模分别为 168.7GW、220.9GW,2024-2028 年 CAGR 分别为 37.4%、45%。
锂电池性能受温度显著影响,储能温控保障安全运行。电化学储能系 统由电池、电器元件、机械支撑、热管理系统、PCS、EMS 及 BMS 组成,电池通过排列连接组装成电池模组,再和其他元器件一起固定组 装到柜体内构成电池柜体。温度对电池容量、功率、热稳定性等性能影 响较大,以锂离子电池为例,其最佳温度区间、工作温度区间和可承受 温度区间分别为 10-35℃、-20-45℃、-40-60℃,过低的温度可能导致 电解液凝固,阻抗增加,过高的温度则会导致电池容量、寿命及安全性 大幅降低。此外,电池在实际使用过程中,负荷变化将引起电流波动, 进而导致电池组生热不均匀,电池组反复使用后各单体电池老化程度不一,造成电池过充和过放,影响电池性能,同时电池组性能由性能最差 的单体电池决定,单体电池间的不均匀性将引起电池组“木桶短板”效 应,因此通常要求各单体电池之间温差不超过 5℃,以保证电池模组中 各单体电池均一性,提高电池组整体寿命。热管理系统根据周围环境温 度为储能系统提供舒适温度,延长电池寿命,保障储能系统稳定安全。
风冷占据主导,液冷比重提升。锂电池电池集装箱储能系统能耗主要包 括空调系统、PCS、BMS 等,其中空调与 PCS 能耗占比达 92%,成 为降能耗关键。目前储能热管理系统技术主要分为风冷、液冷、热管冷 却、相变冷却,不同技术对应应用场景的产热率和环境温度有所差别。 风冷具有结构简单、轻便、可靠性高、寿命长及成本低等优势,但散热 速度和效率不高,适合电池产热率较低场景,随着锂电池能量密度、容 量及工作倍率提高,风冷技术应用具有一定局限性,液冷相比而言结构 复杂、成本较高,但能够实现电池寿命提升 20%以上,能耗减少 20% 以上,电池温差 3℃以内,可细分为浸没与冷板两种,浸没式由于直接 接触漏液风险更大应用较少,主要采用冷板式方案,热管和相变冷却应 用尚处实验室阶段。根据 EESA 统计,2023 年国内工商业储能项目中 液冷占比超过 70%,源网侧储能仍以风冷为主,预计随着大电芯使用,液渗透率将逐步提升,GGII 预测 2025 年国内储能温控出货价值量将达 到 164 亿元,其中液冷占比将上升至 45%左右,对应规模约为 74 亿元。
芯片热流密度提升,电子散热技术迭代
电子设备功率密度与集成化水平提升,驱动散热技术升级。电子设备 主要失效方式中 55%由温度过高引起,随着电子电器向大容量、高功 率密度、小型轻量化和高度集成化发展,局部空间产生大量热量聚集, 温度升高可能降低电子电器设备性能及减少使用寿命并带来安全隐患, 散热成为关键瓶颈。由于手机、平板电脑等小型电子产品内部空间有限, 多采用被动散热方案,不同于数据中心服务器等高功率密度、大体积设 备大多通过主动散热降温,被动散热采用热传导原理,通过导热界面材 料(TIM)从产热器件中将热量传导至散热模组中,进而传递至外部环 境。电子散热模组通常包括石墨散热膜、石墨烯膜、热管(HP)和均 热板(VC)等,导热界面材料可填充发热元件与散热模组之间空隙, 提高散热效率。热管和均温板导热系数较金属和石墨材料提升 10 倍以 上,近年来应用加快,根据 Technavio、Research and Markets 预测数 据,2021 年全球热管、均温板市场规模分别约为 29.72 亿美元和 7.04亿美元,预计 2025 年将分别增长至 37.76 亿美元、11.97 亿美元, CAGR 分别为 6.17%、14.2%。
日系及台系厂商主导市场,国产厂商加快布局。热管、均温板技术要 求较高,批量化生产需要长期工艺技术和生产经验积累,市场较为集中, 以古河电工、尼德科超众、双鸿科技、奇鋐科技为代表的日本、中国台 湾厂商进入热管及均温板领域较早,产能、良率、成本等方面占优,在 传统的笔记本电脑、服务器等市场占据较高市场份额,在智能手机、 5G 基站等领域具备较强先发优势,根据 QYR Research,全球均热板 前三生产商合计市场份额约 50%。国内大陆厂商技术实力整体不断提 升,飞荣达、中石科技、苏州天脉、深圳垒石、思泉新材等均已具备热 管、均温板技术及产品,英维克近年来加大电子散热领域拓展。AI 算 力高增有望带动散热模组技术规格升级,拉动相关参与厂商业绩,奇鋐 科技为英伟达 AI 服务器系统 DGX H100 风冷散热系统供应商,双鸿则 为超微电脑服务器散热系统供应商,23 年 2 月以来月度营收同比整体 保持增长态势。

液冷技术向芯片级热源集中。电子设备液冷技术经过多年发展已逐步过 渡到实际应用,其中微通道和浸没式相对更成熟,射流和喷雾冷却小范 围应用。微通道液冷是在基板上刻蚀微尺度通道,热量通过基底导热后 被微通道内流动的工质带走,具有尺寸小、散热强、均温性好等优势, 在电子芯片冷却、航空航天等领域应用前景广阔,按流体是否相变通常 分为微通道单相冷却和微通道流动沸腾(两相)冷却 2 种方式。微通道 几何结构设计是传热强化的关键,目前主要有波浪形、梯形、三角形、 分歧结构以及双层/多层等,前沿研究还包括多种仿生拓扑结构等。第 三代芯片级散热技术已演进为嵌入式微通道散热,即将微通道直接嵌入 到芯片内部,科研机构研究表明冷却性能可提高至 1723W/cm²。
领先平台化全链条能力,多点布局共驱成长
全链条液冷方案提供商,算力时代迎发展机遇
核心技术平台化,定制化创新解决方案提供商。新一代 ICT 技术和应 用的快速演进,设备功率密度和发热量显著提升,同时随着下游应用领 域扩展,温控的对象、温度范围、应用环境等需求更加复杂多元,传统 标准化产品难以满足不同设备及场景的散热需求,客户对供应商的产品 层次、功能、质量和交付能力提出更高要求,温控行业竞争重点转向定 制化创新、整机制造及快速响应需求。公司拥有 2 个国家级测试中心, 4 大自主技术平台,7 处研发制造基地,已搭建从热源到冷源的设备散 热全链条技术平台,利用核心技术平台化实现不同产品和应用方案的共 享复用,满足各种客户定制化需求,同时通过将部件由外购改为自产, 纵向延伸产品价值链,建立多环节、全集成的综合供应链,提升一体化 散热服务能力。
积极布局先进技术,端到端液冷方案量产。公司深耕温控行业多年, 由风冷拓展至水冷、间接蒸发冷、液冷等方向,积累了间接蒸发冷却、 先进气动热管、全链条液冷等核心技术且应用获得客户认可。公司在国 内率先推出间接蒸发冷却机组 XFlex,2016 年开始大规模应用,可节 约 60%以上的空调系统能耗,整机全年运行 PUE 可低至 1.15,服务于 秦淮、腾讯、万国数据、三大电信运营商、世纪互联等,市场份额持续 领先。液冷方面,截至 24 年 3 月已累计交付 900MW 液冷项目, 2024H1 来自数据中心机房及算力设备的液冷相关收入约为上年同期的 2 倍。公司运用全链条思维,整体规划液冷系统控制逻辑,研发、生产、 交付、服务均自主完成,提供全生命周期服务。Coolinside 全链条解决 方案包括冷板液冷、单相/相变浸没液冷等多种方案,可用于不同规模 数据中心,自主研制冷板、管路、快速接头、Manifold、CDU、冷源、 SoluKing 液冷工质等,采用统一接口、统一标准和整体设计,提高适 配性,保证运行稳定可靠。储能领域同样推出 BattCool 全链条液冷解 决方案,采用标准化模块生产,快速交付满足需求。
风液能力持续升级,推出多种集成方案。公司在传统风冷方案基础上 重新设计气流组织形式,推出 XStorm 风墙解决方案,整体能效提升 15%以上,并在此基础上推出组合式风液融合方案(冷板液冷+冷冻水 列间、冷板液冷+风墙、冷板液冷+风冷列间、冷板液冷+高效蒸发冷多 联),液冷占比 50%-90%范围内可实现数据机房 PUE<1.2,快速满足 不同场景下数据中心业务弹性需求。此外,公司根据项目情况提供模块 化数据中心系统、数据中心基础设施等整体方案和集成总包服务, XSpace 微模块数据中心及 XRack 微模块机柜解决方案服务于三大电 信运营商、腾讯、建行及多个金融、政府、企业等客户,23 年 11 月发 布 XSpace 微模块液冷方案,集成风冷、液冷、供配电、机柜等子系统, 各子系统标准化、智能化程度较高,减少数据中心设计运维成本,延长 设备使用寿命,拥有排级方案和机柜级方案等满足不同应用需求,冷循 环系统采用液冷机柜式 CDU,可实现全年北方区域 pPUE<1.1,南方 区域 pPUE<1.15,采用无水方案 WUE 接近 0。
获头部客户认可,深度参与行业生态建设
突破客户及认证壁垒,销售渠道覆盖广。温控所保障硬件设备对所处 运行环境要求较高,一旦损坏或停止运转可能造成安全问题,损失巨大。 客户对温控供应商设置严格程序,认证周期较长,构筑行业较高进入壁 垒。公司数据中心散热业务客户覆盖运营商、大型互联网及政企客户, 同时成为国内主流储能系统集成商的主力供应方,优质客户资源为业务 发展及前瞻技术布局提供良好机遇。公司深耕海外市场多年,拥有独立 海外渠道,为全球市场拓展奠定基础,确立先发优势,近三年境外收入 规模快速扩张,2024H1 占比 16.08%,境外业务毛利率普遍高出境内 10pct 以上,收入占比提升有利于公司整体毛利率提高。
深化客户合作,参与行业标准制定。近年来公司与下游多个行业大客户合作项目,进一步提升自身能力,增强客户粘性。运营商方面,公司 2019-2023 年期间大份额中标中国电信 3 个集采项目,中国移动 7 个集 采项目,中国联通 2 个集采项目,24 年 3 月以第一份额中标中国电信 弹性 DC 舱 2024-2025 年集采项目,该项目合计采购弹性 DC 舱 3200 套,共涉及 5 种 DC 舱模型,采购规模较上轮翻倍,总额近 10 亿元, 为中电信后期液冷算力布局奠定基础。2020 年公司与百度联合发布 “冰川”相变冷却系统,具有高适应性、快速交付及成本优势,显著提 升数据中心算力,已在百度数据中心全面规模部署;2022 年与超聚变 联合创新落地 xLAB 液冷集群;目前公司液冷方案已支持多个互联网头 部企业建设绿色数据中心项目。公司同时加强与海外芯片厂商合作,深 化与英特尔合作,包括成为其 OCSP 社区散热模块工作组成员,参与 其牵头发布的《绿色数据中心创新实践:冷板液冷系统设计参考》白皮 书等,23 年 7 月双方签署合作备忘录,将加快推进液冷解决方案测试、 评估和推广,24 年 6 月与宝德、英特尔联合推出首款兼容多平台的液 冷铝板系统,可兼容第三到六代至强处理器方案,满足标准化批量交付 和大规模商用条件。

储能业务快速增长,电子散热布局初见成效
拓展国内外储能配套温控需求,液冷方案迭代升级。公司是国内最早 涉足电化学储能系统温控的厂商之一,产品广泛应用于阳光电源、宁德 时代、海博思创、华为、南都电源、天合储能等知名储能系统集成商, 行业地位持续领先。公司储能温控解决方案包括风冷式和液冷式,冷量 跨度从 600w-100kw,覆盖机柜和集装箱应用两大场景,通过应用热仿 真设计、均匀性调节、全生命周期热管理、热管理系统控制、热失控应 对等技术达到良好散热效果,BattCool 储能全链条液冷解决方案持续完 善,2022 年升级 2.0 版本,2023 年推出自主研发的储能专用 SoluKing 液冷工质 2.0。公司积累了丰富的大容量储能项目交付经验,包括佳木 斯 15MW/30MWh 风电配储项目、贵州 200MW/400MWh 液冷储能项 目、宁夏 200MW/400MWh 储能项目、内蒙古 150MW/300MWh 单体 最大液冷式储能项目等,同时面对快速增长的工商储温控需求相应迭代 产 品 , 发 布 针 对 工 商 业 储 能 的 EMW 系 列 抽 屉 式 液 冷 机 组 、 PACK+PCS 融合液冷机组等。2021 年以来公司储能温控业务高速扩张, 2023 年达到 12.2 亿元,同比增长 44%,约为 2020 年的 13 倍。
电子散热产品获主力客户认可,开启新成长曲线。公司积极拓展散热 场景,从机房、机架到芯片元器件,构建从热源到室外大气散热全链条 全面解决方案能力,目前电子散热产品包括 GPU/CPU 液冷板、服务器 液冷模组、热管散热器、VC 散热器、3D-TVC、吹胀板等,已获通信、 算力设备、电源设备等行业主力客户认可,其中在液冷算力领域同时与 算力芯片、算力设备、机房公司、云厂商等完整行业上下游主流客户深 入合作,实现业务快速拓展。2023 年公司发布 3D-TVC 零功耗相变液 冷技术并开始应用于储能 PCS 和基站 AAU 射频单元,冷板产品被正式 列入 Intel 的 Eagle Stream 服务器的 Design Guide 文件,Coolinside 液冷全链条解决方案中的快换接头、Manifold、冷板、长效液冷工质、 漏液检测等产品获部分主流算力芯片厂商、头部算力设备制造商认可并 获规模采购应用,冷板等液冷电子散热链条产品开始批量发货,业绩贡 献有望进一步提高。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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