我國已形成覆蓋上游冷卻液、快速接頭、冷量分配單元等核心零部件,中游液冷服務器、儲能熱管理系統等整機設備,下游互聯網、電信運營商、超算中心及新能源汽車制造商等多元客戶的完整產業鏈。
在全球數字化轉型浪潮中,算力需求正以指數級速度增長。從人工智能大模型訓練到5G邊緣計算節點部署,從新能源汽車電池熱管理到儲能系統長時運行保障,高功率密度設備的散熱需求已成為制約產業發展的核心瓶頸。
中研普華產業研究院在《2026-2030年中國液冷設備行業全景調研與發展趨勢預測報告》中明確指出,液冷技術的普及是技術迭代、能效壓力與市場需求三重驅動的結果。隨著芯片制程向3nm以下演進,單芯片功耗突破千瓦級閾值,傳統風冷在熱流密度處理能力上已觸及物理極限。與此同時,全球"雙碳"戰略對數據中心PUE(電源使用效率)提出嚴苛要求,液冷技術通過消除風扇能耗、提升芯片工作溫度穩定性,可實現整體能效比顯著提升。這種技術優勢與政策導向的雙重疊加,正推動液冷設備行業進入爆發式增長階段。
一、市場發展現狀:技術路線分化與場景滲透深化
1.1 技術路線:冷板式主導存量,浸沒式引領增量
當前液冷設備市場呈現"雙軌并行"的技術格局。冷板式液冷通過金屬冷板與發熱元件間接接觸實現熱傳導,憑借改造成本低、兼容性強、維護簡便等優勢,在存量數據中心改造中占據主導地位。其技術成熟度已達到MTBF(平均無故障時間)超過10萬小時的水平,可無縫適配現有服務器架構,成為互聯網企業、金融機構升級現有設施的首選方案。
浸沒式液冷則代表未來技術演進方向。該技術將服務器組件直接浸沒在非導電冷卻液中,通過液體相變或單相流動實現高效散熱,PUE可低至1.05以下。在AI訓練集群、超算中心等新建高密度場景中,浸沒式液冷展現出極致散熱效率——在100kW/柜的極端熱密度下,較風冷節電40%,算力性能提升顯著。隨著技術成熟度提升和成本下降,浸沒式液冷在新建項目中的滲透率正快速提升,成為行業增長的新引擎。
1.2 應用場景:從數據中心向全域算力網絡延伸
液冷技術的應用邊界正在持續拓展。在數據中心領域,互聯網行業以顯著占比成為最大采購方,其中AI訓練集群液冷滲透率已達較高水平,字節跳動、騰訊等頭部企業規劃的液冷數據中心投資額均超百億元。電信運營商受5G邊緣計算節點建設驅動,中國移動液冷服務器采購占比快速提升。金融行業因高頻交易對時延的苛刻要求,浸沒式液冷在證券期貨公司的滲透速度超預期,中信證券新建數據中心液冷技術采用率達較高比例。
更值得關注的是,液冷技術正從核心數據中心向"端-邊-云"全域算力網絡延伸。在終端側,液冷模塊已成為高功率密度設備(如自動駕駛計算平臺、AR/VR頭顯)的核心散熱方案,某企業的微型液冷模塊已應用于某品牌自動駕駛域控制器,在支持高算力的同時將芯片溫度控制在安全范圍內。
二、市場規模:多重因素驅動下的增長動能解析
2.1 算力需求激增:數字經濟的基礎設施剛需
全球數字經濟規模持續擴張,算力已成為繼熱力、電力之后的新型生產力。據預測,到特定年份,全球算力規模將保持高速增長,其中AI算力占比將大幅提升。這種算力結構的變遷直接推動數據中心向高密度化演進,單機柜功率密度突破20kW已成為常態,部分AI訓練集群甚至達到百千瓦級。傳統風冷技術因散熱效率瓶頸難以支撐這種演進趨勢,液冷技術從"可選項"加速向"必選項"轉型。
2.2 能效政策倒逼:綠色轉型的強制約束
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。中國"十四五"規劃明確要求新建大型數據中心PUE低于特定值,美國能源部推出補貼計劃鼓勵采用高效冷卻技術,歐盟《數據中心能效行為準則》對冷卻系統能效提出嚴苛要求。這些政策通過市場準入、稅收優惠、補貼獎勵等手段,形成強制性能效升級壓力,為液冷技術市場推廣提供制度保障。
2.3 技術成本優化:規模化應用的臨界點突破
液冷技術早期推廣受制于初始投資成本較高的問題,但隨著產業鏈成熟度提升,成本曲線正加速下降。在冷卻液領域,國內企業通過合成工藝創新實現高端氟化液進口替代,產品價格較進口產品大幅降低。在系統集成環節,冷板式液冷單位成本較早期下降顯著,浸沒式液冷通過相變循環散熱技術優化,運維成本降低。這種成本優化效應使得液冷技術的投資回收期大幅縮短,在部分場景中已實現3年總擁有成本(TCO)反超風冷。
根據中研普華研究院撰寫的《2026-2030年中國液冷設備行業全景調研與發展趨勢預測報告》顯示:
三、產業鏈分析:全鏈條協同創新的生態構建
3.1 上游:核心部件國產化突破重塑競爭格局
液冷設備產業鏈上游包括冷卻液、CDU(冷量分配單元)、管路系統、快速接頭等核心組件,占整體成本的較高比例。其中,冷卻液是技術壁壘最高的環節,高端氟化液長期被國際巨頭壟斷。近年來,中國企業在這一領域取得突破性進展:巨化股份、新宙邦等企業突破高純度氟化液技術,國產產品價格較進口產品大幅降低,國產化率快速提升。這種國產化突破不僅降低了供應鏈風險,更為行業成本優化提供關鍵支撐。
CDU作為液冷系統的"大腦",其穩定性與智能化水平決定系統整體能效。國內專業溫控廠商通過自主研發高精度電磁閥、低流阻快速接頭等核心部件,結合AI算法優化冷卻液流量分配,使系統能效顯著提升。這種核心部件的技術突破,正在重塑全球液冷產業鏈競爭格局。
3.2 中游:系統集成向"硬件+軟件+運維"一體化轉型
中游系統集成商是連接上游組件與下游需求的核心紐帶。服務器廠商以浪潮信息、中科曙光為代表,通過深度適配芯片與服務器架構建立技術壁壘,其液冷服務器進入國際科技巨頭供應鏈,海外收入占比持續提升。專業溫控廠商則以英維克、申菱環境為龍頭,通過提供智能CDU、快接頭等核心部件及整體解決方案搶占市場,在特定訂單中毛利率表現突出。
中研普華指出,未來中游競爭將聚焦三大能力:一是技術研發能力,尤其是高功率密度場景下的散熱解決方案;二是定制化服務能力,滿足不同行業、不同場景的差異化需求;三是生態協同能力,與芯片廠商、服務器廠商、數據中心運營商形成戰略聯盟。這種能力重構正在推動行業集中度提升,CR10(前十企業產值占比)持續提高。
3.3 下游:多元需求驅動技術迭代與模式創新
下游應用市場正從傳統的互聯網、電信、金融向更多元化的領域拓展。在AI算力領域,液冷設備已成為大模型訓練的標配,國際科技巨頭通過浸沒式液冷將PUE優化至極低水平,年節能效果顯著。在超算中心領域,國家氣象局、中科院等機構的新建項目全部采用浸沒式液冷,將PUE壓縮至極低水平。在邊緣計算領域,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。
更值得關注的是,液冷技術與儲能、新能源汽車等跨界領域的融合正在催生新的商業模式。例如,寧德時代CTC液冷底盤技術已量產,通過將電池包與底盤集成設計,實現結構簡化與熱管理優化;某能源企業通過液冷實現廢熱回收用于居民供暖,開創"算力-能源"雙向循環新模式。這些創新應用不僅拓展了液冷技術的市場邊界,更為產業鏈上下游企業提供了新的價值增長點。
液冷設備行業正迎來前所未有的發展機遇。從技術路線分化到應用場景深化,從產業鏈協同到標準體系完善,行業發展的每個維度都蘊含著巨大的創新空間與商業價值。中研普華產業研究院預測,未來五年中國液冷設備市場規模將以年均超較高增速擴張,至特定年份突破千億元大關,成為全球最大的液冷市場。
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