液冷行业深度:千亿液冷元年已至,看好国产供应链加速入局
液冷行业深度:千亿液冷元年已至,看好国产供应链加速入局请务必阅读正文之后的免责声明部分首席证券分析师:周尔双执业证书编号:S0600515110002zhouersh@dwzq.com.cn证券分析师:钱尧天执业证书编号:S0600524120015qianyt@dwzq.com.cn研究助理:陶泽执业证书编号:S0600125080004taoz@dwzq.com.cn2025 年 12月05日 证券研究报告·公司深度研究·机械设备2投资要点:1.液冷技术:解决数据中心散热压力的必由之路1)液冷技术是解决数据中心散热压力的必由之路,其具备低能耗、高散热、低噪声和低TCO的优势,同时其能降低数据中心PUE值,满足国家要求。2)同时随着芯片迭代,功率密度激增,对应芯片的散热需求越来越大,传统风冷难以为继,引入液冷势在必行。现阶段液冷的主要方案中冷板式占据主流地位,浸没式有望成为未来的发展方向。3)液冷系统主要由室外侧(一次侧)和机房侧(二次侧)组成,其中一次侧价值量占比约30%,主要包括冷水机组、循环管路,安全监控仪器等;二次侧价值量占比约70%,核心部件包括CDU、Manifold+快速接头、管路水泵阀件等。2.液冷行业:伴随芯片升级液冷价值量提升,国产链加速入局1)液冷价值量伴随芯片升级提升:伴随芯片升级迭代,功率密度激增,相应液冷价值量也会随之快速增长,以GB300-GB200服务器为例,根据我们测算,机架液冷模块价值量有望增长20%以上,未来随着rubin架构升级,液冷价值量有望进一步提升。根据我们测算,26年预计ASIC用液冷系统规模达353亿元,英伟达用液冷系统规模达697亿元。2)国产链加速入局:商业模式上,英伟达放权开放供应商名录,代工厂自主选择供应链组成,由此前维谛为唯一认证CDU转向多供应方,国产链有望通过二次供应间接进入;此外随着国产液冷系统成熟度逐步提升,同时终端CSP更加注重产品性价比,国产链有望作为一供直接进入NV体系内3. Rubin架构展望:微通道盖板&相变冷板为可选方案单相冷板无法适用于Rubin架构, Rubin架构的热设计功耗(TDP)达到2300W,整柜功率约200KW,而单相冷板的设计上限为150KW/柜,因此无法适用于Rubin架构,需要引入新的液冷方案。1)可行方案一:相变冷板:相变冷板通过液体工质在冷板内吸收热量后发生相变(通常是液态到气态),利用相变过程中吸收的大量潜热来实现高效散热,一般来说相变冷板的介质为氟化液为主,适配单柜300KW+场景;2)可行方案二:微通道盖板(MLCP),核心是将高度密集的微尺度冷却液通道网络直接置于冷板基板下方或内部,通道宽度可从几十微米到几百微米不等,通道密度通常可达每平方厘米数百至数千个。我们判断微通道盖板有较大概率成为Rubin架构选择方案,主要系若至后续的Rubin Ultra方案,热设计功耗(TDP)达到4000+W,整柜功率超600KW,此时相变冷板将不再适用,因此若考虑方案成熟度,则直接上微通道盖板会更加有利于后续进一步迭代发展。4. 相关公司:当前 AI 服务器算力需求高速增长,带动液冷渗透率持续提升,数据中心对高效、节能换热解决方案的需求进入爆发阶段,建议关注【英维克】【申菱环境】【高澜股份】【宏盛股份】【中科曙光】【 捷邦科技】等5.风险提示:宏观经济波动风险;液冷市场渗透不及预期风险;国产链进入北美市场不及预期风险。目录一、液冷技术:解决数据中心散热压力的必由之路二、液冷行业:伴随芯片升级液冷价值量提升,国产链加速入局五、盈利预测与风险提示三、Rubin架构展望:微通道盖板&相变冷板为可选方案四、行业相关公司介绍数据来源:《中兴通讯液冷技术白皮书》,东吴证券研究所⚫ 液冷技术是解决数据中心散热压力的必由之路。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。41.1 液冷技术:解决数据中心散热压力的必由之路图:液冷系统通用架构原理图数据来源:《中兴通讯液冷技术白皮书》,东吴证券研究所⚫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。①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;②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(Total Cost of Ownership,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。表:液冷技术低能耗原因分析5优势原因分析传热路径短 低温液体由 CDU(冷量分配单元)直接供给通讯设备内,传热路径短。换热效率高液冷系统一次侧和二次侧之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,具备更优的换热效果。制冷能效高液冷技术可实现 40~55℃高温供液,无需压缩机冷水机组,采用室外冷却塔,可实现全年自然冷却。图:液冷同比风冷散热能力对比(2MW 机房为例)15133966033321351532020406080100120140160功率密度KW/RACK柜机数量RACKS占地面积M^2风冷冷板式液冷浸没式液冷1.1 液冷技术:解决数据中心散热压力的必由之路数据来源:《中兴通讯液冷技术白皮书》,Semianalysis,东吴证券研究所6图:英伟达服务器技术路线图1.1 液冷方案:高度适配服务器功率密度的飙升2024202520262027芯片层面(Chip Level)架构BlackwellRubinGPUGB200GB300(Ultra)VR200CPXVR300(Ultra)GPU TPD (W)热设计功耗1200140023008004000+系统规格(System Form Factor)Maximum System Density最大系统密度NVL72NVL144CPX OnlyNVL576GPU封装数量727272144144GPU Die核心数量144144144144576液冷方案液冷85%+风冷15%液冷100%Power Budget(kW)最大柜机功率~140~180~225~190~600⚫高度适配服务器功率密度的飙升。为满足爆炸式增长的AI算力需求,服务器性能的跃升直接导致了芯片功耗与机柜功率密度的急剧攀升。1)芯片功率密度的激增:产品每演
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