2026年汽车+AI行业前瞻系列之_服务器液冷专题：服务器算力提升催化液冷需求，供应商迎来国产替代新机遇

前言：算力需求大幅提升，服务器液冷行业兴起

我们认为，随着算力需求持续提升，传统风冷的散热方式难以满足需要，逐步转向全液冷的散热方式，散热能力的重要性逐步凸显，成为制约数据中心算力的核心因素之一，在海外互联网公司加大算力投入的背景下，数据中心液冷成为一个越来越明确的发展趋势，液冷行业迎来更大发展机遇。汽车热管理零部件早前跟随新能源车进行产品升级和放量，具备精益生产能力和前瞻技术水平，一定程度上液冷产品技术同源，多数公司顺应AI 时代潮流投身至服务器液冷行业，有望开启新的成长篇章。 行业主流芯片包含 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等，其中GPU 为图形处理单元，最初设计时用于加速计算机图形渲染任务，相比于 CPU 更适合执行高度并行化的计算任务，被广泛应用于 AI 训练、推理等过程；ASIC 是为特定任务定制化的芯片，通用性以及灵活性很低，但成本和功耗也相对较低，在特定AI 模型的推理中同样应用广泛。 英伟达 GPU 占据市场主流，持续迭代升级。英伟达GPU 芯片目前为AI 服务器市场搭载的主流芯片，市占率约为 60%-70%。在长期发展过程中，英伟达对芯片持续更新迭代，实现算力提升，2024 年 3 月英伟达发布首款基于Blackwell架构的芯片 GB200，2025 年 3 月发布新一代 AI 芯片GB300，相较GB200 性能提升，2025 年 9 月，公司正式发布新一代 AI 推理 GPU Rubin CPX，Rubin是继Blackwell 架构（GB200/GB300）之后的下一代超级计算平台，计划于2026年正式出货。

部分海外企业应用 ASIC 芯片，ASIC 芯片需求提升。ASIC 芯片的定制化特点能够在执行特定任务时更加高效，由于定制化程度较强，难以改变和适应其他任务，具备功耗小、计算性能高等优势，但同时灵活性较差，海外企业如博通、Marvell、谷歌、苹果、微软等企业也在 ASIC 芯片领域开展布局，ASIC 定制服务是博通半导体业务的重要收入来源，相关客户包括谷歌、Meta 等，海外头部企业通过研发及应用ASIC芯片来训练推理，以此减少对英伟达通用GPU的依赖。

对算力需求高增长，海外头部互联网公司的资本开支持续提升。2018 年头部的几家互联网公司微软、亚马逊、谷歌、Meta 的资本支出总额为662 亿美元，至2024 年资本支出总额提升至 2431 亿美元，每年复合增速达24%；2024 年上述企业的资本开支总额大幅提升，同比 2023 年增长 62.2%，海外企业对算力的需求也在持续提升。 传统风冷难以满足散热需求，服务器液冷兴起。以英伟达、博通为代表的头部芯片企业在技术进步过程中，不断推出算力更高的芯片，满足下游AI 相关应用场景，海外的互联网公司也在加大资本开支投入力度，采购更多高算力芯片，提升 AI 以及智能化能力，提升核心竞争壁垒。算力的提升以及芯片的增加对服务器热管理提出更高要求，热管理行业从传统的风冷转向液冷，数据中心液冷需求随之兴起。

服务器液冷：基础零部件构成分析

我们认为，液冷方案的散热效率高，逐步取代风冷，成为服务器散热的主要方案。拆解服务器液冷的零部件构成，可将其分为一次侧及二次侧两部分，室内二次侧的核心零部件包含 CDU、冷板、快接头、Manifold 等，室外一次侧的零部件包含冷却塔、干冷器、管路等，CDU 是二次侧的核心部件，负责冷却介质的循环流动，形成闭环冷却系统。液冷中也有不同的技术路线，冷板式液冷逐步成为较为主流的技术方案。 液冷技术大幅提升散热效率，逐步取代风冷。数据中心散热主要包含风冷、液冷两种方式，风冷是数据中心传统的散热方式，通过风扇将低温空气吹向设备，在经过服务器时与发热部件接触，实现热交换，高温空气流出并带走服务器的热量；液冷散热方式主要通过使低温液体流过服务器，液体与部件接触实现热交换，并带走热量。综合而言，风冷模式结构简单，初始成本较低，但是冷却效率也较低，PUE 一般在 1.5 以上，液冷技术的热交换效率明显高于风冷，在算力需求提升的背景下，风冷散热的效率问题难以满足市场需求，液冷散热需求不断提升。

液冷系统的主要构成包括室外的一次侧，室内的二次侧，服务器液冷散热的主要原理是液冷机柜中产生的热量经过二次侧散热后，将热量传递至冷却液，冷却液再经过冷量分配单元 CDU，实现和一次侧冷却液的热量交换，最终热量从液冷机柜中输出至冷却塔中，在室外的冷却塔进行散热。

以冷板式液冷为例，一次侧的部件组成包含冷却塔、干冷器、管路、冷却液等，冷却塔及干冷器是外部冷源，主要通过液冷或风冷等方式对冷却液进行散热；二次侧的部件组成包含 CDU、冷板、快接头、Manifold、管路及冷却液等，CDU负责调节冷却液的流量、温度、流速等，实现一次侧及二次侧间冷却液流动，再通过 Manifold 将冷却液分配至各层冷却板中，最终对服务器机柜散热。

冷却塔底部设计悬空而立，依赖于斜支柱作为支撑，能够有效承受冷却塔的重量，也能够使冷空气经过塔底进入冷却塔中。在实际的降温散热过程中，循环的冷却水或冷却液通过配水系统流入冷却塔中，再均匀喷洒在冷却塔的散热材料上，下方的室外冷空气与冷却液充分混合，实现热交换过程，对冷却液降温，冷却塔上方的风机将加热后的空气吸出塔外，降温后的冷却液则在塔底部流出，从而在冷却塔中实现热交换的过程。

冷量分配单元 CDU 的核心功能是将数据中心中产生的热量转移到冷却介质中，并将冷却介质通过冷却系统进行散热，主要通过泵运输冷却液到服务器等发热设备中，吸收能量后回流至外部冷源散热，形成闭环冷却系统。

CDU 的核心零部件包括换热器、泵、阀以及智能控制单元等，实际运行过程中，通过智能控制单元对泵、阀进行控制调节，并对系统进行监控，确保整体稳定运行；泵的主要作用是提供核心动力，使冷却液能够在一次侧及二次侧中循环，吸收数据中心的热量，阀的主要作用是控制冷却液的通断、控制流量、改变流向等，一次侧和二次侧本身的冷却液相互独立，主要通过CDU 中的散热器实现热量交换，散热器还能够为 CDU 设备自身散热，结合控制器、泵、阀等部件，确保整体系统的高效稳定运行。

数据中心 CDU 按照部署方式可分为集中式、分布式两类，集中式CDU 与服务器机柜并排部署，为多个服务器提供制冷能力，性能表现较强，常用于大规模部署的方案中；分布式 CDU 的设备尺寸与服务器接近，部署于服务器机柜底部，为所在的服务器机柜提供制冷能力，用于小型数据中心中。按冷却方式区分，CDU 可分为风液式以及液液式，风液式主要利用风冷散热器辅助液体回路散热，适用于老机房改造、小型数据中心等，液液式CDU 依赖液体介质进行热交换，适用于高密度数据中心。

分水管 Manifold 具备特定的管道设计和结构，能够通过管道将冷却液分流至特定需要冷却的服务器，使设备正常运行。在实际工作中，Manifold 是连接液冷CDU 和冷板之间的关键部件，是液冷循环通路中的桥梁，Manifold 能够将CDU输送的冷却液精准分配到各层液冷板中，确保均匀散热。Manifold 的内部通道对精确性的要求较高，保证冷却液在分流和汇合中的稳定性，避免出现局部分流不均匀等情况，同时 Manifold 也需要具备较强的耐腐蚀性，不被冷却液及环境腐蚀。

快接头是专门设计用于液体冷却回路的快速连接、断开装置，主要用于Manifold 与服务器之间的连接，快接头通常由插塞（公头）及接头体（母头）组成，插塞作为主动连接端，接头体安装于服务器机柜端，在连接时插塞插入接头体，保持紧密连接，实现密封和传输冷却液的作用，断开时拔出插塞即可。快接头相比传统的管道连接方式，能够快速连接及断开，极大提升效率，并且具有较好的密封性，有效防止冷却液泄漏。

冷板式液冷成为液冷技术中较为主流的方案。液冷技术又可分为非接触式液冷、接触式液冷两类，非接触液冷的投资成本及运维成本相对不高，但PUE相较于接触式液冷更高，整体更加成熟，应用案例较多，其中以冷板式液冷为主。接触式液冷包含浸没式液冷、喷淋式液冷等不同类型，整体技术难度更高，PUE更低，节能减排效果更好，但是在产业成熟度、应用范围方面不及非接触式液冷。

冷板式液冷通过将换热器贴合芯片等发热部件实现散热，冷却液不与主板和芯片等器件直接接触，为了增加散热面积，需要将板式换热器贴合在芯片表面，冷却液通过进水管和出水管流动，经过冷板后吸收芯片产生的热量并流出，为数据中心设备降温。行业中常用的冷却液包括乙二醇溶液、丙二醇溶液、去离子水等。