液冷散热

关键信息摘要

Key Highlights

维度	核心内容
子行业定位	AI算力中心"生命保障系统"；AI芯片功耗指数增长使散热成为制约算力密度的核心瓶颈
技术路线	冷板式液冷（CDU+冷板）、浸没式液冷（单相/相变）、喷淋式液冷；逐步替代传统风冷
市场规模	2026年全球AI液冷市场约86亿美元；中国智算中心液冷市场2029年约1300亿元（2024-2029年CAGR>40%）
技术驱动力	NVIDIA GB300 NVL72机柜功耗135-140kW；传统风冷物理极限约30kW/机柜；液冷渗透率2026年达47%
重点公司（A股/北交所）	英维克（冷板液冷龙头）、曙光数创（浸没式液冷60%市占）、巨化股份（氟化液国产替代）、中石科技（NVIDIA供应商）
竞争格局	Vertiv全球领先；英维克+曙光数创国内双寡头；3M退出为巨化股份氟化液国产替代创造历史机遇
政策支持	中国GB 40879-2025要求新建数据中心PUE<1.2，液冷是合规的唯一路径
风险因素	技术路线未定型；客户集中度高；氟化液价格竞争；高端压缩机进口依赖

行业定义与边界

液冷散热是AI数据中心的"生命保障系统"，通过液体介质替代空气进行热量传导，解决AI芯片功耗指数级增长（单卡TDP已超1000W）带来的散热瓶颈。

1. 冷板式液冷：冷却液通过金属管路循环至紧贴芯片的冷板，再回到CDU（冷却分配单元）散热。技术成熟，改造成本较低，适合30-100kW/机柜场景；NVIDIA认证的主流路线
2. 浸没式液冷（单相）：整台服务器浸入氟化液中，服务器始终在液态氟化液中运行。散热效率高，可支持>100kW/机柜；成本最高（单套50-100万元）
3. 浸没式液冷（相变）：氟化液在吸热后蒸发为气态，经冷凝后循环利用。利用相变潜热，散热效率是单相液冷的3-5倍，适合极端高功率场景；2026年在超大规模AI训练集群渗透率从<10%提升至25-30%
4. 喷淋式液冷：直接向服务器喷射冷却液，可靠性问题限制了市场接受度

市场规模与增长

• 2026年全球AI液冷市场约86亿美元

• 中国智算中心液冷市场2029年约1300亿元（2024-2029年CAGR>40%）

• 2026年全球AI服务器出货量约376万台，假设液冷渗透率47%，液冷服务器约177万台；按单台系统价值量3-5万元计算，液冷设备市场约530-885亿元

• 氟化液：2026年全球AI服务器用氟化液需求约25.6万吨（同比+109.8%），市场规模约45-60亿美元

• 液冷设备（CDU/冷板/浸没箱）：2026年约200-250亿元

• 精密空调：全球约150-180亿美元（增速放缓至5-8%）

• 算力密度提升：单机柜平均功率2023年12kW→2026年预计19.4kW，30kW以上机柜占比29%

• 政策强制合规：中国GB 40879-2025要求PUE<1.2，传统风冷（PUE 1.4-1.6）无法达标

• TCO经济性：液冷系统初始投资高30-50%，但全生命周期节省电费30-40%，3-5年回本

技术演进路线

flowchart LR
  传统风冷 -->|功率密度极限30kW/柜| AI驱动散热升级
  AI驱动散热升级 --> 冷板式液冷CDU+冷板
  AI驱动散热升级 --> 浸没式液冷单相氟化液
  AI驱动散热升级 --> 浸没式液冷相变氟化液
  冷板式液冷CDU+冷板 -->|NVIDIA主流认证50-100kW/柜| 冷板液冷规模化
  浸没式液冷单相氟化液 -->|国家队超算项目| 浸没液冷规模化
  浸没式液冷相变氟化液 -->|2026年渗透率25-30%| 极端高功率场景
  冷板液冷规模化 --> AI算力中心
  浸没液冷规模化 --> AI算力中心
  极端高功率场景 --> AI算力中心

2026年关键节点：NVIDIA Rubin平台（2026年Q3发布）将全面支持相变液冷，是推动相变浸没式液冷渗透率提升的重要催化剂。

1. 相变浸没式液冷加速渗透（2026年<10%→25-30%）
2. 混合冷却架构成为新建数据中心主流（AI训练集群用液冷+普通设备用风冷）
3. AI优化温控：传感器+机器学习动态调节冷却液流量，Google DeepMind应用后冷却能耗降低40%
4. 绿色冷却介质研发：低GWP氟化液（HFE-7000系列，GWP<400 vs 传统>5000）

产业价值链结构

flowchart LR
  A[萤石/氢氟酸/四氟乙烯\n氟化工基础原料] --> B[电子级氟化液制造\n巨化股份/诺亚氟化工/3M退出]
  C[铜/铝板材] --> D[冷板/CDU/换热器制造\n英维克/高澜股份/中石科技]
  E[压缩机/泵阀\n高端仍依赖丹佛斯/艾默生] --> F[精密空调/冷水机组\n佳力图/依米康]
  B --> G[液冷系统集成\n浸没式/冷板式]
  D --> G
  G --> H[AI算力中心\n互联网大厂/云服务商/国家队]
  F --> H

成本构成：氟化液占液冷系统成本约30-40%，CDU和冷板设备占40-50%，安装调试和运维服务占10-20%。

毛利率：氟化液（45-50%，最高）> 液冷整体方案（30-40%）> 精密空调（25-30%）> 零部件（20-25%）

重点公司

本土龙头

• 英维克（002837.SZ）：冷板液冷龙头，2025年液冷业务营收占比60%以上；CDU方案通过NVIDIA认证，可适配140kW高功率场景；互联网大厂和谷歌供应链市占率约25%；2025年12月获某头部云服务商8亿元CDU订单；冷板采用微通道+均热板（VC）复合方案，单片冷板可承载500W TDP；2025年营收约35-40亿元
• 曙光数创（872808.BJ）：浸没式液冷龙头，连续4年中国数据中心液冷市占率榜首，浸没式液冷市占率超60%；"曙光冰河"系列产品已在中科院、气象局等国家级项目规模化应用；PUE精准控制在1.04-1.06；2025年营收预计突破15亿元，净利润增速超80%；北交所上市（未来可能转板科创板）
• 巨化股份（600160.SH）：国内唯一实现电子级氟化液量产企业；产能扩至2万吨/年，订单排至2026年Q1；电子化学品板块2025H1营收同比增长150%+，毛利率45-50%；全氟己烷产品已通过华为、浪潮等头部服务器厂商验证；受益于3M退出电子冷却液业务的历史性国产替代机遇
• 中石科技（300684.SZ）：NVIDIA液冷板独家供应商之一（主供VC均热板组件）；2025年前三季度净利润2.52亿元（同比+90.59%）；VC吸液芯技术应用于国内AIPC，有望进入北美客户供应链；垂直整合能力强，从石墨膜到VC均热板到整体热模组均可自产
• 高澜股份（300499.SZ）：从电力电子散热切入AI液冷，板式换热器和冷水机组积累深厚；模块化CDU产品比英维克低15-20%，在成本敏感型客户中有竞争力；2025年获国家电网某智算中心3.5亿元液冷系统订单；2025年营收约8-10亿元
• 申菱环境（301018.SZ）：全栈冷源+末端方案，覆盖冷水机组/CDU/末端冷板完整产业链；2025年推出"智冷云"AI优化系统，相比传统方案节能8-12%；工业冷却领域的压缩机和换热器技术可有效复用到AI液冷场景

海外对标

• Vertiv（VRT.NYSE，港股0658.HK）：全球数据中心基础设施龙头，液冷领域提供从CDU/管路到监控系统的完整解决方案；Liebert DSE系列CDU单台可支持1MW级冷却能力；全球超400个液冷项目交付经验，服务Meta/微软/AWS等顶级云服务商
• 3M/Solventum（SOLV）：虽已剥离电子冷却液业务，但Novec系列产品（Novec 7100、649）仍是浸没式液冷的金标准参考；在高端氟化液配方技术上保留专利壁垒

未升格公司清单

留作行业全景参考，未单独建 note。出现重大催化时考虑升格。

• 佳力图（603912.SH）：国内机房精密空调龙头，市占率15-20%；磁悬浮变频精密空调COP>4.5；2025年精密空调营收约22亿元
• 依米康（300249.SZ）：精密环境控制专家，氢能冷却系统（利用燃料电池余热）技术具有前瞻性
• 永太科技（002326.SZ）：氟化冷却液覆盖相变式和单相式两大方向，环保合规性突出
• 新宙邦（300037.SZ）：电子级氟化液国产替代企业
• 三美股份（603379.SH）：氟化工产业链企业，可能涉及氟化液原料
• 中石科技（已列龙头）；碳元科技（603133.SH）：石墨散热材料

景气度判断

当前景气度（描述性） 信号源：英维克, 曙光数创, 巨化股份, 中石科技

超级景气周期。AI芯片功耗指数增长（NVIDIA GB300 NVL72单机柜135-140kW）与PUE政策收紧双重驱动，液冷技术从可选方案升级为刚性需求。英维克2025年12月获8亿元大单；巨化股份电子化学品板块H1增长150%，受益于3M退出的历史性国产替代机遇；曙光数创净利润增速超80%。2026年NVIDIA Rubin平台发布（Q3）是液冷渗透率加速的重要催化剂。

风险提示

关键风险

• 技术路线迭代风险：液冷技术仍快速演进，从冷板式到浸没式、从单相到相变，路线未完全定型；部分企业押注"喷淋式液冷"因可靠性问题市场接受度低
• 客户集中度风险：中石科技超60%营收来自NVIDIA相关订单；液冷设备企业收入高度集中于头部互联网公司，客户削减资本开支影响大
• 供应链安全风险：高端压缩机（磁悬浮）、控制阀门仍由丹佛斯/艾默生等外资垄断，高端氟化液与3M仍有差距
• 价格竞争与毛利率下滑：2023-2025年CDU单台价格从30万元降至20万元（降幅30%）；行业新进入者增多（传统暖通/汽车热管理企业跨界）
• 氟化液环保监管风险：欧盟F-Gas法规趋严，部分高GWP氟化液产品可能被迫退市，企业需持续研发低GWP替代品
• AI需求不及预期：数据中心建设放缓将导致液冷设备订单大幅下滑