20250508-东方证券-AI电力系列报告（二）_AIDC温控稳步发展_29页_1mb

电力设备及新能源行业深度报告总结：AIDC温控稳步发展

市场概况

数据中心作为数据存储和交互的基础设施，在信息时代具有关键地位。其运行过程中不可避免产生热量，冷却系统是维持设备稳定性和安全性的重要组成部分。高温是导致电子元器件故障的主要原因，半导体温度每升10℃，反向漏电流增加1倍，高温还会加速材料老化，引发安全隐患。随着人工智能算力需求爆发式增长，芯片功耗显著提升（如英伟达A100至GB200功耗从400W升至2700W），服务器机架整体功率密度攀升，传统风冷技术难以满足散热需求，液冷技术逐步成为主流解决方案。

液冷技术通过液体介质（如去离子水、氟碳类工质等）替代空气，具备高散热能力、低能耗和低噪音优势。全球数据中心PUE（电能利用效率）持续优化，2023年年均PUE降至1.58，预计未来将向1.2以下发展。液冷服务器市场规模从2022年的73亿元预测至2027年的430亿元，2021-2027年全球液冷市场CAGR达27.67%。国内液冷市场占比超65%，智算中心覆盖全国，金融、互联网、电信等行业的液冷需求占比超70%，推动市场快速扩张。

技术路线

液冷技术分为间接冷却（冷板式）与直接冷却（浸没式、喷淋式）两类。

• 冷板式液冷：通过冷却液与发热部件间接热交换，分单相和两相技术路线。单相冷板式成本较高，但兼容性强；两相冷板式散热效率更高，但需复杂设备支持。当前冷板式占市场主导地位，适用于多数数据中心场景。
• 浸没式液冷：将设备直接浸没冷却液中，单相浸没式依赖显热散热，相变浸没式利用潜热高效制冷，但部署门槛高、维护复杂。随着技术成熟，其有望成为主流。
• 喷淋式液冷：通过冷却液喷洒实现精准散热，安装简便、成本低，但仅适用于芯片级部件，兼容性差。

产业链现状

液冷产业链包含上游、中游和下游三部分：

• 上游：生产冷却液、Tank（浸没腔体）、Manifold（冷却介质分配装置）等基础零部件，技术门槛较低但需关注供应链风险。
• 中游：核心价值环节，涵盖冷却塔、CDU（冷量分配单元）和液冷机组，具备高技术壁垒。CDU作为关键设备，需集成热交换、控制、监测等功能，机柜式CDU适用于大型数据中心，机架式则适合中小型场景。
• 下游：需求端客户包括互联网、金融、电信等，决定技术最终应用形态。随着AIDC（人工智能数据中心）发展，下游需求持续扩大，推动产业链协同。

液冷潜在发展

• 机架功率升级：英伟达数据显示，芯片机架峰值从2024年的132kW/163kW提升至2027年的819kW，液冷技术需持续迭代以适应高密度需求。
• 新型技术探索：混合液冷（结合冷板式与浸没式）、被动两相式（无需外部动力，依赖重力循环）等技术初步应用，未来或成为主流。

投资建议

• 重点公司：
  • 液冷产业链：英维克、高澜股份、同飞股份、申菱环境、曙光数创、佳力图等，受益于AIDC对高效冷却需求。
  • 数据中心配套企业：麦格米特、中恒电气、禾望电气、欧陆通、科华数据、科士达、通合科技、盛弘股份、正泰电器、良信股份等，有望通过冷却模块合作获取增量机会。

风险提示

1. 数据中心建设不及预期：若全球数据中心投建放缓，将直接影响液冷需求。
2. 功率需求增速不足：AI模型优化可能降低对高功率GPU依赖，影响液冷市场增长。
3. 技术路线颠覆：新型冷却技术或高密度机架设计可能引发现有技术路线淘汰风险。
4. 地缘政治影响：中美欧技术封锁、贸易壁垒升级可能干扰AIDC投资节奏。
5. 原材料供应链波动：冷却液、关键部件依赖特定供应商，断供或价格波动将冲击产业链稳定性。

总结

液冷技术作为数据中心高效散热解决方案，因AI算力爆发和功率密度提升而加速普及。当前冷板式技术成熟且应用广泛，浸没式技术因高能效和可靠性成为未来重点发展方向。产业链中游（冷却塔、CDU）和下游（多行业应用）驱动市场增长，相关企业有望受益。但需关注技术迭代风险、地缘政治及供应链波动等潜在挑战。