一、行業總覽:從"備選方案"到"剛性標配"的歷史性躍遷
當人工智能大模型以摧枯拉朽之勢重塑全球算力版圖,當英偉達新一代芯片的熱設計功耗一次次擊穿風冷技術的物理天花板,液冷——這項曾經只在超算中心和高端HPC領域小眾試水的散熱技術,終于在二〇二六年徹底撕掉了"備選方案"的標簽,以不可逆轉的姿態登上了數據中心基礎設施的絕對C位。這不是一場溫和的技術迭代,而是一次底層邏輯的顛覆。
傳統風冷在單機柜功率密度突破極高門檻之后便已力不從心,而如今AI訓練集群的單機柜功耗已邁向更高維度。風冷不是"不夠好",而是"根本不夠用"。液冷從這一刻起,不再是錦上添花的優化手段,而是高密度算力得以存在的前提條件。正如業界所言:AI越強,GPU功耗越高,發熱量越暴增,液冷滲透率就越不可逆地持續攀升。
賽迪顧問編制的報告顯示,中國液冷數據中心市場在近期已展現出驚人的爆發力,市場規模同比增長幅度極為可觀。報告更預測,未來三年市場將進入加速放量階段,整體市場規模將實現翻倍以上增長,從當前的百億級體量向近五百億級規模挺進。這一趨勢清晰地昭示:液冷行業正告別"概念炒作"與"局部試點"的早期階段,全面邁入以規模化商用為導向、以系統級可靠性為核心、以全生命周期成本為決勝關鍵的結構性爆發期。
二、技術路線:三元并存、梯次演進的競爭格局
當前液冷技術呈現出**"冷板式主導、浸沒式滲透、噴淋式補充"**的三元格局。三條路線各司其職,并無完全替代關系,而是精準適配不同算力密度場景。
(一)冷板式液冷:當下絕對主力,短期內不可撼動
冷板式液冷也被稱作芯片級液冷,其技術原理是通過在服務器組件(如CPU、GPU等高發熱部件)上安裝液冷板——通常為銅鋁等高導熱金屬構成的封閉腔體,服務器組件通過導熱部件將熱量傳導到液冷板上,然后利用液冷板內部的液體循環將熱量傳遞到遠離服務器的散熱單元;同時一般會增設風冷單元為低發熱元件進行散熱。
據行業數據顯示,冷板式液冷在中國液冷服務器市場中占據了壓倒性的份額,占比高達九成以上。其優勢在于對現有IT設備架構改動較小、產業鏈成熟度極高、初期改造成本相對可控,已成為當前規模化商用的絕對主力。國內互聯網巨頭和金融機構的液冷改造項目,絕大多數采用的正是這一路線。可以說,冷板式是當下性價比最高、改造需求最大、資本市場關注度最高的技術方案,未來數年仍將占據行業半壁江山。
(二)浸沒式液冷:終極形態,超高密度場景的不二之選
浸沒式液冷則將服務器主板等核心部件完全浸泡在絕緣冷卻液中,通過液體與發熱設備的充分接觸實現極致散熱。根據冷卻液換熱過程中是否發生相變,又可細分為單相浸沒式和雙相浸沒式兩種技術路徑。
單相浸沒式液冷中,冷卻液在熱量傳遞過程中僅發生溫度變化,而不存在相態轉變。其工作原理為:CDU循環泵驅動二次側低溫冷卻液由浸沒腔體底部進入,流經豎插在浸沒腔體中的IT設備時帶走發熱器件熱量;吸收熱量升溫后的二次側冷卻液由浸沒腔體頂部出口流回CDU,通過CDU內部的板式換熱器將吸收的熱量傳遞給一次側冷卻液,最終完成整個冷卻循環。
雙相浸沒式液冷的不同之處在于冷卻液會發生相態轉變。IT設備完全浸沒在低沸點的液態冷卻液中,液態冷卻液吸收設備熱量后發生沸騰,汽化產生的高溫氣態冷卻液因密度較小,會逐漸匯聚到浸沒腔體頂部,與安裝在頂部的冷凝器發生換熱后冷凝為低溫液態冷卻液,隨后在重力作用下回流至腔體底部,實現對IT設備的散熱。這種方式充分利用了液體汽化潛熱,散熱效率極高,PUE可低至極低水平。
浸沒式液冷在散熱效率上更具優勢,尤其適用于高功率密度的數據中心場景。在AI訓練集群、超算中心等超高密度算力場景中,浸沒式展現出不可替代的散熱效率,在極高熱密度下較風冷節電幅度極為可觀,算力性能提升顯著。盡管初期投資和運維成本偏高,但隨著相變循環散熱技術的優化以及新型冷卻液的推出,其經濟性正在快速改善。
(三)噴淋式液冷:精準補充,特定場景的利器
噴淋式液冷屬于直接液冷,將冷卻液精準噴灑于電子設備器件進行散熱。冷卻液借助特制的噴淋板精準噴灑至發熱器件或與之相連接的固體導熱材料上,并與之進行熱交換,吸熱后的冷卻液通過回液管、回液箱等集液裝置進行收集并通過循環泵輸送至CDU進行下一次制冷循環。噴淋式液冷系統主要由冷卻塔、CDU、一次側與二次側液冷管路、冷卻介質和噴淋式液冷機柜組成。這種方式介于兩者之間,多用于特定高熱點場景的補充,雖然短期內難以成為主流,但作為冷板式和浸沒式的有效補充,其存在價值不容忽視。
更為重要的是,冷板式與浸沒式的技術融合正在加速。模塊化設計大幅縮短了部署周期,推動行業從項目制向產品化轉型。與此同時,微通道技術的突破使冷板換熱效率大幅提升,浸沒式則向兩相演進,單機柜散熱能力持續突破。技術協同而非技術替代,正在成為行業演進的主旋律。
三、供給側變革:從"后置改造"到"原生設計"的覺醒
過去,液冷往往是在風冷服務器設計完成后,強行"打補丁"加裝冷板。而如今,一個深刻的范式轉變正在發生——芯片制造商、服務器廠商與液冷設備企業開始在架構設計之初就進行深度協同,將液冷流道、管路接口與計算主板進行一體化融合,從根本上釋放液冷的性能潛力。業內將這一趨勢稱為"Native Liquid Cooling"(原生液冷),它標志著液冷正從外掛式散熱組件進化為算力基礎設施的有機組成部分。
在這一趨勢下,行業競爭的核心已全面轉向**"系統級可靠性+全生命周期服務+生態兼容性"**的綜合能力。誰能提供從CDU冷量分配單元到冷板、從智能溫控到漏液監測的全棧方案,誰就能鎖定頭部算力廠商的長期訂單。
四、市場競爭:多維生態博弈與國產替代加速
液冷設備產業鏈橫跨精密機械制造、熱力學工程、化工材料與IT基礎設施,其極高的跨學科壁壘與廣闊的市場空間,吸引了各路資本與巨頭入局。競爭格局呈現出高度的復雜性,不同背景的參與者在多維空間中展開激烈的生態博弈。
第一梯隊:服務器與IT設備巨頭——"全棧整合者"
這類企業掌握著計算節點的核心設計權,能夠將液冷組件與服務器主板、機箱進行原生的深度耦合。它們通過提供"算力+散熱"的一體化交付方案,牢牢把控著大客戶的采購入口。其挑戰在于,液冷管路、CDU等基礎設施并非其傳統強項,往往需要通過并購或深度綁定外部專業廠商來補齊短板。
第二梯隊:傳統溫控與工業制冷龍頭——"基礎設施王者"
它們擁有深厚的熱力學積累、龐大的制造產能與完善的售后網絡,從"房間級"制冷向下延伸至"機柜級"與"芯片級"液冷。其核心競爭力在于對大型CDU、室外冷源及復雜管網系統的工程化交付能力。在液冷數據中心市場中,英維克、曙光數創、高瀾股份、申菱環境、浪潮信息等企業穩居行業前列,通過"硬件加軟件加運維"的一體化服務構建起深厚壁壘。
第三梯隊:細分領域專精特新——"底層創新引擎"
專注于某一細分痛點,如研發新型氟化液、設計微通道冷板、或開發基于微流控的極致散熱方案。它們是行業底層創新的引擎,擁有極高的技術壁壘與專利護城河。以中航光電、永貴電器、鼎通科技、勝藍股份等為代表的液冷連接器企業,以及大元泵業等液冷泵企業,正加速推進進口替代。
值得特別關注的是液冷連接器這一關鍵賽道。液冷連接器是液冷系統中用于連接和管理冷卻液管路的關鍵元件,其核心功能是在管道或設備之間建立并維持安全、無泄漏的連接通道。由于液冷系統主要用于數據中心服務器、儲能設備、新能源汽車等高價值電子領域,即使微小泄漏也可能導致短路損壞設備,因此液冷連接器的首要任務是采用平面閥門等防漏技術實現零滴漏或超低滴漏。
從競爭格局來看,當前中國液冷連接器行業呈現國際巨頭與本土龍頭并立的雙元結構。國際領先企業史陶比爾憑借深厚的技術積淀和品牌優勢穩居行業首位,派克與國內龍頭中航光電并列第二,顯示出國產替代的顯著成效。正北連接位列其后,其余市場由眾多中小企業分食。綜合來看,國際品牌在高端市場仍具領先優勢,但以中航光電為代表的國內企業正加速追趕,行業競爭格局正向良性競合方向發展。
更令人振奮的是,中國已是全球液冷連接器專利最多的國家,占比超過半數,廣東和江蘇兩省構成技術研發的第一梯隊。比亞迪以全球領先的專利申請數量位居榜首,展現出中國企業在液冷連接器領域強勁的群體性創新活力。
五、應用場景:從數據中心單極驅動到多領域全面爆發
液冷設備的應用邊界正在被無限拓寬。除了作為核心基本盤的大型數據中心與智算中心,液冷技術正加速向其他高發熱、高功率密度的產業滲透。
在新能源領域,隨著儲能電站向大容量、高倍率充放電演進,傳統的風冷已無法滿足電芯級精準溫控的需求,液冷儲能系統正成為保障電池安全與延長壽命的主流方案。寧德時代等行業龍頭的液冷儲能系統已大規模量產。全浸沒式液冷儲能系統可有效破解熱失控難題,具備高效散熱、長使用壽命及低運維成本等核心特性。
在新能源汽車領域,大功率超充樁的普及使得充電線纜與模塊的散熱成為瓶頸,液冷超充技術讓"充電如加油"的體驗成為可能。比亞迪以全球領先的液冷專利布局,展現出在新能源汽車熱管理領域的雄心。
在通信與邊緣計算領域,液冷技術已成為通信設備的標配,其散熱效果顯著優于傳統的空氣散熱方式。在邊緣計算場景中,噴淋式液冷通過芯片級精準降溫適配特定功率密度場景,相關系統已實現商業化應用。
在工業與航空航天領域,高功率激光設備、太空計算設施等跨界場景的需求正在釋放,催生出大量定制化液冷解決方案。部分深耕核電、水電溫控多年的企業,已將其在極端工況下積累的技術復用到液冷領域,形成了獨特的競爭優勢。
在數據中心行業內部,伴隨智算中心快速發展,網絡傳輸環節的液冷交換機、液冷光模塊也迎來大量新增需求。在智算與互聯網行業的雙重驅動下,液冷數據中心的市場需求持續火熱。從區域分布來看,華東、中南和華北地區是中國液冷數據中心的三大核心區域,合計占據絕大部分市場份額。
六、政策驅動:綠色低碳與算力基建的雙重托舉
政策層面同樣形成了強力托舉。中國"東數西算"工程對新建數據中心的能效指標提出了嚴苛約束,歐盟《能效指令》更將液冷納入強制認證體系。全球主要經濟體紛紛出臺數據中心能效標準,將PUE值作為綠色數據中心建設的核心考核指標。當合規成為硬門檻,液冷便從技術選擇變成了生存選擇。
截至近期,我國液冷連接器行業相關政策主要圍繞算力基礎設施建設、綠色低碳轉型、新型儲能發展以及制造業智能化升級等方向,重點政策包括《"人工智能+制造"專項行動實施意見》《新型儲能規模化建設專項行動方案》《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》等。這些政策旨在通過強化算力供給、推廣液冷等高效散熱技術、完善儲能容量電價機制、推動關鍵部件國產化與標準體系建設,為液冷連接器在數據中心、儲能電站等場景的規模化應用提供有力支撐。
各重點省市也立足自身產業優勢,不斷豐富政策工具箱。上海市以臨港新片區為核心,通過綠電項目資助與國產化設備補貼,推動液冷連接器適配綠色智算場景;北京市依托PUE紅線約束與差別電價政策,以高額節能改造獎勵拉動液冷連接器需求釋放;江蘇省對標國家政策要求,借助綠色低碳分級體系,推動液冷連接器研發、產業化與場景適配協同發展;浙江省將液冷連接器納入智能計算產業鏈標準體系,支持企業參與標準編制、強化核心供給能力;廣東省依托萬億級產業基金與貸款貼息,支持液冷連接器核心技術研發,疊加"東數西算"優勢推動其多場景廣泛落地。
七、產業痛點與挑戰:繁榮之下的冷思考
盡管前景廣闊,行業在高速狂奔中仍面臨嚴峻的現實挑戰。
首先是根深蒂固的"漏液焦慮"。 水或冷卻液與精密電子元器件天生相克,任何微小的管路老化、接頭松動或密封失效,都可能導致災難性的短路損毀。這種對未知風險的恐懼,是阻礙部分保守客戶全面擁抱液冷的最大心理障礙。液冷連接器需滿足高氣密性、耐壓性標準,這對制造工藝和質量管控提出了極為嚴苛的要求。
其次是標準體系的嚴重割裂。 當前行業缺乏統一的接口標準和測試規范,不同廠商的產品互聯互通困難,增加了系統集成的復雜度和成本。
再次是運維體系的斷層。 傳統的IT運維人員習慣于"拔插硬盤、清理灰塵"的風冷運維模式,面對涉及流體力學、化學材料、管路壓力監測的液冷系統,現有的人才儲備與運維SOP顯得捉襟見肘。
最后是"增收不增利"的規模陷阱。 冷板標準化和同質化嚴重,跨界玩家涌入導致價格戰慘烈,頭部云廠商極致控本使得單價年降幅度驚人,部分企業毛利率已從高位大幅滑落。重資產加長周期的模式讓現金流持續承壓,回款周期長、墊資壓力大成為行業通病。多家頭部液冷廠商近期業績普遍未能兌現市場預期,行業正處于市場周期錯位階段——需求預期先行,但業務開展與收入確認有所滯后。
八、未來展望:爆發前夜的黃金窗口
中研普華產業研究院的《2026-2030年中國液冷設備行業全景調研與發展趨勢預測報告》展望未來,液冷產業真正的業績爆發點或在明后年。隨著萬卡智算中心、超節點等高功率算力集群加速普及,芯片功耗持續走高將從根本層面推動液冷從"可選"變為"必選",成為未來三年市場擴張最根本的技術驅動力。在技術和政策的雙重擠壓下,液冷已成為新建數據中心的剛性門檻,無可回避。
從市場規模來看,中國液冷數據中心市場正處于高速成長期,預計隨著高功耗芯片進一步普及和標準化進程推進,未來幾年仍將保持強勁增長勢頭。液冷連接器市場規模預計從當前的八十余億元增長至遠期的二百余億元,年均復合增長率保持在極高水平。
從技術演進來看,冷板式與浸沒式協同發展將成為主流趨勢,液冷系統從分散采購向全棧一體化交付轉型,應用場景從數據中心單極驅動向儲能、新能源汽車、通信基站等多領域爆發演進,形成多點支撐的可持續增長格局。冷卻液、CDU、UQD等技術門檻較高的細分市場中,由于研發周期較長、項目經驗積累要求高,頭部企業先發優勢將進一步擴大,話語權將持續增強。
從國產替代來看,冷卻液曾是技術壁壘最高的環節,高端氟化液長期被國際化工巨頭壟斷。但如今,國內企業已在高純度氟化液技術上取得突破性進展,產品價格較進口大幅降低,國產化率快速攀升。在液冷泵領域,國內企業已有通過英偉達認證的本土泵企。冷卻液回收再生技術也在穩步推進,行業成本結構持續優化。
從全球競爭來看,英偉達開放ODM供應商選擇后,國產廠商加速切入北美供應鏈,標志著國產液冷企業的全球話語權正在實質性提升。中國已成為全球液冷連接器核心市場之一,產業鏈相關企業將迎來確定性的黃金發展窗口。
2026年的液冷設備行業,正站在一個歷史性的轉折點上。算力的指數級爆發與物理世界的熱力學極限正在發生激烈碰撞,而液冷技術,正是這場碰撞中誕生的最優解。從冷板到浸沒,從數據中心到儲能電站,從國內市場到全球供應鏈,液冷正以不可阻擋之勢,重塑整個算力基礎設施的底層架構。
繁榮表象之下,盈利能力的修復才是真正的考驗。未來三年,行業競爭焦點將從"技術驗證"轉向"產能與交付能力",冷板式穩據主流與浸沒式在超高熱密度場景加速滲透將形成分層演進格局。唯有那些在系統級可靠性、全生命周期服務和生態兼容性上構建起深厚護城河的企業,方能在這場液冷革命中笑到最后,贏得屬于自己的黃金時代。
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