AI行业液冷专题：从可选到必选，国产供应链突破加速

从可选到必选，国产供应链突破加速——AI液冷专题证券研究报告请务必阅读正文之后的免责声明部分电新首席证券分析师 ：曾朵红执业证书编号：S0600516080001联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn电动车首席证券分析师 ：阮巧燕执业证书编号：S0600517120002联系邮箱：ruanqy@dwzq.com.cn联系电话：021-601997932026年8月13日2摘要◆ 液冷正从可选走向必选，冷板式仍是当前AI机柜主流方案。AI机柜功率密度向百KW/MW级演进，液冷具备低能耗、高散热、低噪声的优势。其中，冷板式液冷兼容现有服务器形态和运维体系，供应链成熟、改造成本较低，短期确定性最强。液冷系统由一次侧和二次侧构成，一次侧负责排热至室外环境，价值量约占25%-30%；二次侧贴近服务器侧，负责把芯片热量带到CDU并完成柜内分配，价值量约占70%-75%。我们测算全球液冷市场空间2026/2030年为102/873亿美元，其中一次侧约29/213亿美元，二次侧约73/660亿美元；二次侧内部价值量排序为CDU、冷板、QDC、Manifold、冷却液，CDU约占二次侧一半。◆ 二次侧壁垒更高、国产突破弹性更大，一次侧则更偏工程和冷源设备能力。二次侧重点看CDU、冷板和QDC，单KW价值量3-5k元，其中Rubin服务器的CDU功率升级且采用2N配置，同时冷板采用微通道方式，单位价值量较GB300高20%+。CDU是泵、换热器、阀件、传感器和控制系统的集成，硬件决定换热和流量能力，软件算法决定多机柜流量分配、温控精度、告警联动和一二次侧协同，同时2.3mw大功率化是主流产品。冷板直接贴近GPU/CPU，MLC微通道是后续升级趋势，精密加工、焊接良率和材料兼容性决定产品性能；QDC是液冷系统最易漏液的连接点，密封设计、插拔寿命和耐压耐腐蚀能力是核心。一次侧相对更偏冷源设备和工程交付，单KW国内价值量是1.5-2k元，海外高50-100%，其中冷却塔/干冷器负责自然排热，冷水机组负责极端工况补冷和冗余；海外项目多采用BAC、Marley等海外龙头，国内项目国产化率更高，更看重成本、交付和本地服务能力。◆ 英伟达、Google和国内CSP三类链条商业模式分化，决定国产厂商盈利弹性。英伟达链由平台方强管控规格和认证，海外/台系厂商在CDU、冷板、QDC等环节先发优势明显，国内企业多通过AVC、Cooler Master、双鸿、台达等体系做代工、二供或白名单认证切入，短期更多赚代加工利润，份额相对小。Google及其他ASIC更强调供应商自产与直接供货，柜外大型CDU由英维克、Cooler Master等参与，国内厂商直供机会更明确；柜内四件套主要由天弘、伟创力、立讯等ODM组织采购，再分别对接英维克、申菱环境、奕东电子、领益智造、宝德等配套厂商，盈利能力有望优于单纯代工。国内CSP链以系统集成和工程交付为主，集中式L2L CDU+二次侧管路方案更常见，认证门槛相对低但价格敏感，利好具备全链条产品、快速响应和本地交付能力的国产厂商。 26H2国内液冷厂商海外订单有望加速落地，核心供应链业绩弹性可期。◆ 投资建议：液冷产业进入渗透率提升、单柜价值量提升和国产供应链突破的共振阶段。重点看好海外Asic和NV核心供应商，同时看好具备一二次侧系统集成能力的公司。建议关注二次侧液冷方案商（英维克），CDU和工程交付能力突出的厂商（申菱环境、同飞股份），以及零部件厂商飞龙股份、大元泵业、金富科技、思泉新材、奕东电子等。◆ 风险提示：AI算力建设不及预期、液冷渗透率提升不及预期、客户认证及导入不及预期、行业竞争加剧风险、技术路线迭代风险3目录PART2 液冷开启千亿市场空间，核心部件壁垒高PART4 投资建议与风险提示PART3 NV和谷歌商业模式分化，中国企业多方式放量PART1 AI数据中心液冷从选配走向标配，技术持续迭代PART1：AI数据中心液冷从选配走向标配，技术持续迭代45数据来源：英飞凌、《中兴通讯液冷技术白皮书》、东吴证券研究所AI机柜功率密度飙升，液冷成为高效散热主流方案◆ 算力需求爆发推动芯片功耗和机柜功率密度快速提升。以英伟达平台为例，GPU热设计功耗从A100的400W提升至B300的1100W，未来VR300潜在功耗或进一步提升。高功耗芯片带动单机及整柜热负荷快速上行，AI机柜功率密度向百KW/MW级演进。◆ 传统风冷散热能力逐步难以承接。风冷依靠空气带走热量，但空气热容量低、传热路径长。随着机柜功率提升，风冷会面临风量、噪声、风扇功耗、机房空间和PUE瓶颈。液冷通过冷板贴近GPU/CPU等高热源，以水/乙二醇等冷却液直接带走热量，传热效率更高，并可降低服务器风扇和机房制冷负担，具有低能耗、高散热、低噪声的优势。◆ 传统风冷的PUE （总用电量/IT设备用电量） 范围是1.25-1.6，冷板式液冷1.1-1.25，浸没式液冷1.03-1.15，液冷技术能有效降低制冷系统电耗、实现节能目标下的PUE要求，是数据中心高功率密度散热场景的优先方案，将全面覆盖 GPU/CPU、交换机、光模块、电源等所有发热部件。图： AI服务器机柜功耗发展图：数据中心制冷技术对应PUE范围0200400600800100012001400风冷冷板式液冷浸没式液冷冷却能耗（kW）冷却电费（万元）图：液冷与风冷能耗和电费对比（2MW 机房）6数据来源： 《中兴通讯液冷技术白皮书》、东吴证券研究所冷板式液冷：为当前AI机柜散热主要方案◆ 液冷技术按冷却液与发热器件的接触方式，可分为直接接触式和间接接触式。直接接触式包括单相/两相浸没式、喷淋式，具备100%液体冷却和更高散热潜力；间接接触式以冷板式为代表，通过冷板贴合GPU/CPU等核心热源，将热量传导至冷却液。◆ 当前AI服务器液冷主流仍是单相冷板式。冷板式不改变服务器基本形态，兼容现有硬件架构和机柜运维体系，供应链成熟度高，可通过CDU、Manifold、QDC、冷板等组件实现规模化部署，是Blackwell/Rubin等高功率AI机柜的方案。◆ 后续趋势上，冷板式将向更高换热能力演进，包括微通道冷板、均温板、高温水闭环等方向；两相冷板具备更高热流密度适配潜力，但冷媒选择、密封、压力控制和可靠性要求更高；浸没式和喷淋式散热能力强，Microsoft Azure已在Quincy数据中心验证两相浸没式液冷生产环境，但由于对服务器形态和运维体系改造较大，短期更偏CSP远期储备路线；当前AI机柜主要液冷方案仍是冷板式液冷。液冷技术分类单相浸没式液冷两相浸没式液冷单相冷板式液冷两相冷板式液冷喷淋式液冷接触方式直接接触直接接触间接接触间接接触直接接触原理二次侧冷却液仅发生温度变化，依靠显热传递热量低沸点液体吸热沸腾，顶部冷凝后回流，依靠潜热传递热量液冷板与芯片贴合，热量经热传导至冷板，工质在CDU驱动下换热冷板式非接触换热，冷却液不直接接触器件，微通道强化换热冷却液经分液/布液，喷淋至发热器件表面，回液收集后循环优势100%液体冷却，传热路径短，高密机柜/低噪声蒸发汽化换热效率更高成熟度最高，兼容现有硬件架构，支持在线维护延续冷板式可靠性，蒸发汽化换热效率高实现100