
当全球人工智能竞赛与数字化转型浪潮以前所未有的速度奔涌,算力,作为其最核心的引擎,正经历着一场静默而深刻的革命。AI 大模型让 GPU 功耗一路狂飙,从300W、500W到1000W+,最新架构甚至逼近2300W。传统风冷散热已经接近物理极限,液冷迅速从小众走向主流,加速进入“千亿元元年”。
最新深度报告显示,随着 NVL 和 ASIC 服务器全面转向液冷,2026 年液冷市场空间将突破 1000 亿元,产业链正迎来黄金三年。
风冷触及天花板,液冷从“备选”变为“必选”
液冷是一种采用液体带走发热器件热量的散热技术,通过冷却液体替代传统空气散热,充分利用了液体的高导热、高热容特性替代空气作为散热介质,同传统强迫风冷散热对比,液冷具有低能耗、高散热、低噪声、低 TCO等优势,适用于需提高计算能力、能源效率、部署密度等应用场景,已成为一种新型制冷解决方案,是解决数据中心散热压力和节能挑战的必由之路。

液冷系统通用架构原理图
液冷技术的核心优势:
(1)低能耗:液冷散热技术传热路径短、换热效率高、制冷能效高的特点促成液冷技术低能耗优势。
(2)高散热:以2MW机房为例,相同单位下,液冷散热能力是风冷的4-9倍。液冷系统常用介质有去离子水、醇基溶液、氟碳类工质、矿物油/硅油等,这些液体的载热能力、导热能力和强化对流换热系数均远大于空气;液冷技术下,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;同时,单位空间ICT设备布置数量上升,提高数据中心空间利用率。
(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,解决发热/高功率器件散热问题:能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。
(4)低TCO:TCO(TotalCostofOwnership,即全生命周期成本),液冷技术具有极佳的节能效果,液冷数据中心PUE可降至1.2以下,每年可节省大量电费,能够极大的降低数据中心运行成本。
根据冷却液是否与热器件接触,液冷技术可分为直接接触式和间接接触式两种。直接接触式是指将冷却液体与发热器件直接接触散热,包括单相浸没式液冷、两相浸没式液冷、喷淋式液冷;间接接触式是指冷却液体不与发热器件直接接触,通过散热器间接散热,包括单相冷板式液冷、两相冷板式液冷。其中,冷板式液冷采用微通道强化换热技术具有极高的散热性能,目前行业成熟度最高;而浸没式和喷淋式液冷实现了 100% 液体冷却,具有更优的节能效果。

液冷技术分类与对比
液冷价值量随芯片升级而快速提升
根据高盛与 IDC 等机构预测,2024 年全球液冷市场规模约 65 亿美元,2027 年将突破 176 亿美元(约1252亿人民币),2024-2027 年复合增长率超 50%;若拉长周期至 2030 年,全球液冷组件市场规模有望达 250 亿美元(约1700亿人民币),系统市场规模或将突破 500 亿美元(约3500亿人民币),增长动力完全由AI 算力需求主导。
全球科技巨头已全面押注:
NVIDIA:GB200及以上更高级机柜系列全面采用液冷。
Google:TPU v7+ 系列全面转向液冷方案。
Meta/Amazon:其自研AI芯片MTIA v2及Trainium3以上方案,均全面运用液冷散热。
这标志着液冷已成为全球顶尖AI算力基础设施的标准配置。
国产供应链全面动员,从“部件”到“系统”的集体跃迁
面对天降机遇,中国供应链企业展现出敏锐的嗅觉与快速的行动力。其入局并非单点突破,而是覆盖材料、部件、模块、集成全链条的体系化进军。液冷产业链围绕两个核心系统展开:
一次侧(机房侧):主要包括冷水机组、冷却塔、大循环泵、水处理等,占系统价值的约 30%。
二次侧(机柜侧):包括 CDU(液体分配单元)、冷板、Manifold、快速接头、管路、监控系统等,占价值量约 70%。
整套液冷系统最终通过整机ODM(如广达、纬创)或解决方案商(如英维克、Vertiv)完成交付。
CDU(冷却液分配单元):液冷系统的心脏
核心部件:包括板式换热器,二次侧冗余泵组(定/变频),膨胀/储液罐、过滤器/去离子组件、旁通回路、阀组、泄压与补液、传感器与控制器、漏液检测等。CDU核心作用:能够安全、精准、高效地将冷却液输送到服务器芯片,并回收热量。
核心参与厂商:包括英维克、中科曙光、高澜股份、申菱环境、依米康、Vertiv、DeltaElectronics、CoolITSystems、Schneider Electric等。

CDU结构示意图
液冷板:液冷系统核心部件
液冷板的核心原理是冷却液不与服务器内的电子元器件直接接触,而是将内部有微小流道的密封金属板(即“冷板”)紧密贴合在CPU、GPU等主要发热部件上。冷却液在这些冷板内部循环流动,高效地“吸走芯片产生的热量。核心材质:铜冷板和铝冷板,配套管路采用EPDM、FEP、PTFE软管或铜管,铜铝复合板渗透率提升液冷板核心壁垒:主要在于内部微通道的设计以及焊接的工艺。
核心参与厂商:英维克、飞荣达、宝德、迈泰热传、台达、精研科技、同飞股份、中航光电、双鸿科技、奇鋐科技等。
Manifold & 快接头:液冷系统核心部件
快接头能够使得服务器等IT设备的在线热插拔和快速维护成为可能;Manifold能够确保CDU输送来的冷却液能够均匀、稳定地分配到机柜内的每一台服务器或每一块冷板上。
快接头&Manifold核心壁垒:快接头核心壁垒在于可靠性,在连接或断开的瞬间,接头内部的阀门能够精确同步地开启或关闭,防止任何冷却液泄漏;Manifold核心壁垒在于必须能够精确平衡各支路的流阻,避免因流量分配不均而导致的局部过热(热点)或欠流现象。
核心参与厂商:快接头:Staubli、Parker、中航光电、永贵电器、英维克、川环科技、比赫电气等;Manifold:双鸿科技、奇鉅科技、台达、高力、英维克、申菱环境、中航光电、东阳光等。
英伟达GB200/300冷板式液冷系统供应商情况
目前,国内头部企业已不满足于单一部件,正向全栈液冷解决方案供应商迈进,深度参与NVIDIA GB200等前沿系统的供应链,实现了从“跟随”到“并跑”的质变。
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