新质生产力专题报告六_从可选到刚需_AI算力浪潮下液冷产业链投资价值再审视_29页_2mb

液冷产业链投资价值分析报告总结

核心内容概述

随着人工智能和大模型训练对算力需求的爆发式增长，全球算力规模在2025年6月达到4495EFlops，同比增长117%，其中智能算力占比达85%。英伟达GPU产品热设计功耗从2020年的400W跃升至2026年的2300W，单机柜功率密度突破120kW，远超风冷系统物理极限。液冷技术凭借其导热效率为空气的25倍以上、换热系数为风冷的1000-3000倍的核心优势，将数据中心制冷能耗从43%降至24%，PUE值从1.4以上降至1.1以下，成为数据中心散热的刚需。

主要观点

• 算力需求驱动液冷发展：AI大模型训练与推理导致芯片功耗和单机柜功率密度显著提升，迫使数据中心采用更高效的液冷技术。
• 液冷技术优势显著：液冷技术在降低能耗、提高散热效率、减少噪音等方面表现突出，是高密度算力场景下的最佳选择。
• 政策推动液冷普及：国家发改委明确要求新建大型数据中心PUE不得高于1.25/1.2，为液冷技术的推广提供了政策保障。
• 技术路线多样，浸没式具长期优势：冷板式液冷在当前占据约65%的市场份额，适合30-80kW功率场景；而浸没式液冷虽初始成本较高，但长期运营成本更低，是未来高算力场景的首选。
• 金刚石材料引领散热创新：金刚石材料因其高热导率（800-2200W/(m·K)）、低热膨胀系数和良好电绝缘性能，成为高功耗GPU散热升级的关键材料。
• 国产替代空间广阔：液冷产业链上游零部件国产化率较低，尤其是氟化液领域，海外巨头3M占据70%以上市场份额，国内厂商需加快技术突破。
• 行业格局加速演变：预计到2028年，我国液冷市场渗透率将提升至31%，液冷服务器市场规模有望突破400亿元，产业链逐步成熟。

关键信息

1. 算力与散热需求

• 全球算力年增超60%，智能算力占比达85%。
• 英伟达GPU热设计功耗从400W升至2300W，单机柜功率密度从20-30kW跃升至120kW以上。
• 风冷系统仅能支持≤30kW机柜，而液冷可轻松支持50kW以上甚至200kW的单机柜功率密度。
• 2024年，55%的电子元器件故障源于温度过高，液冷可降低因过热导致的故障风险80-90%。

2. 液冷技术优势

• 制冷能耗：从43%降至24%。
• PUE值：从1.4以上降至1.1以下，浸没式液冷可降至1.08以下。
• 噪音与空间占用：液冷系统噪音低，适合高密度部署，且对机房空间要求相对灵活。

3. 政策驱动

• 国家发改委设定新建大型数据中心PUE不得高于1.25/1.2，推动液冷成为合规运营的基础设施。
• 液冷资产化有助于企业实现ESG溢价，成为低碳转型的重要手段。

4. 技术路线对比

5. 前沿技术进展

• 金刚石散热：热导率高达800-2200W/(m·K)，可提升芯片性能10%，降低温度60%，减少能耗40%。
• 微流控冷却：通过微通道对流换热，提升散热效率，适用于3D封装和高密度芯片。
• 市场规模预测：2025年金刚石散热市场规模为0.37亿美元，预计2030年将达152亿美元，年复合增速达214%。

6. 行业格局与市场渗透率

• 2024年液冷服务器市场规模：约201亿元，预计2025年达294亿元，2027年突破400亿元。
• 2024年液冷市场渗透率：约12%，预计2028年将提升至31%。
• CDU市场：2024年国内CDU市场占比约65%，机柜式CDU占比有望逐步提升。

7. 北交所相关标的

北交所液冷产业链企业共15家，主要包括：

• 上游零部件与配套设备：曙光数创、开特股份、利通科技、奥迪威、荣亿精密、阿为特、克莱特、方盛股份、广脉科技、海达尔、派诺科技、科隆新材、三祥科技、惠丰钻石、奥美森。
• 代表企业：
  • 曙光数创：发布全球首个MW级相变浸没液冷整机柜及其基础设施整体解决方案（C8000 V3.0）。
  • 浪潮信息：市场份额达36.8%，位居国内首位。
  • 超聚变：市场份额达23.4%，专注整机柜液冷技术。
  • 宁畅：市场份额达11.4%，具备“全场景液冷”布局。

8. 风险提示

• 技术标准未统一：不同厂商的液冷方案可能存在兼容性问题。
• 浸没工质供应链风险：氟化液市场被海外巨头垄断，国内替代空间较大。
• 液冷泄漏与可靠性风险：需关注冷却液泄漏、密封设计、系统稳定性等问题。

总结

液冷技术正从可选方案转变为数据中心散热的刚需，其在降低能耗、提升散热效率、实现低碳运营等方面展现出显著优势。随着算力需求的持续增长、政策的推动以及技术的不断成熟，液冷产业链将加速发展。当前冷板式液冷占据主导，但浸没式液冷在长期综合成本方面更具优势。同时，金刚石材料的突破性应用为散热技术带来新的发展方向，国产替代空间广阔。北交所液冷产业链企业众多，主要集中在上游零部件与配套设备，少数涉及系统方案与智算中心建设，行业前景广阔。