2025液冷行業市場發展前景、產業鏈現狀及潛在發展機遇分析報告（26頁）.pdf

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1、 2025 年深度行業分析研究報告 目 錄 市場概況：算力迭代激活冷卻技術演進，液冷市場發展前景廣闊.5 國內液冷市場.10 全球液冷市場.13 技術路線：冷板式技術成熟度較高，浸沒式展現潛力.14 技術路線 1：冷板式液冷.15 技術路線 2：浸沒式液冷.17 技術路線 3：噴淋式液冷.18 產業鏈現狀：產業鏈角色劃分清晰，行業生態逐步形成.19 上游：數據中心方興未艾，賽道關注度有望提升.20 中游：掌握產業鏈核心價值點，提供多樣化解決方案.21 下游：決定最終落地場景，應用推動技術迭代.23 液冷潛在發展：機架峰值不斷提升，新技術初步呈現.24 潛在迭代技術 1：被動兩相.25 潛在迭代

2、技術 2：混合液冷.25 圖表目錄 圖 1：數據中心基本結構.5 圖 2：電子元器件故障原因占比.5 圖 3：不同機架功率下采用的冷卻方式.7 圖 4：微軟公司歷代數據中心 PUE 值.7 圖 5：2007-2023 年全球數據中心年均 PUE.8 圖 6：冷卻技術技術路徑及其對應 PUE 值.8 圖 7：傳統風冷及液冷工作原理.9 圖 8：液冷與風冷散熱能力對比.9 圖 9：液冷機柜具備更強大的散熱能力.9 圖 10：2019-2023 年我國算力中心耗電量（單位：億千瓦時）.10 圖 11：液冷與風冷每年成本對比.10 圖 12：中國液冷技術發展歷程.11 圖 13：中國智算中心分布情況.

3、12 圖 14：武漢人工智能計算中心實景圖.12 圖 15：2024 年新增數據中心項目規模分布.12 圖 16：2020-2025 年中國數據中心市場規模及預測（單位：億元）.12 圖 17：2025 年中國各行業液冷需求占比預測.12 圖 18：2022-2027 年液冷服務器市場規模及預測（單位：億元）.12 圖 19：2021-2028 年全球冷卻市場的液冷占比及預測.13 圖 20：2021-2027 年全球數據中心液冷市場分行業份額（單位：百萬美元）.13 圖 21：液冷技術通用架構示意圖.14 圖 22：液冷技術路線架構圖.15 圖 23：中國液冷技術市場占比情況.15 圖 24

4、：冷板式液冷系統工作原理示意圖.16 圖 25：冷板式液冷系統的冷卻液選擇.16 圖 26：單相浸沒式液冷系統工作原理示意圖.17 圖 27：相變浸沒式液冷系統工作原理示意圖.18 圖 28：噴淋式液冷系統工作原理示意圖.19 圖 29：液冷數據中心產業鏈示意圖.19 圖 30：Manifold 示意圖.20 圖 31：Tank 示意圖.20 圖 32：機柜式和機架式 CDU 示意圖.21 圖 33：英維克機柜式風液 CDU 產品.21 圖 34：曙光數創 C7000 解決方案示意圖.22 圖 35：阿里云仁和液冷數據中心實景圖.23 圖 36：英偉達芯片路線示意圖.24 圖 37：英偉達芯片

5、機架峰值（單位：kW）.24 圖 38：液冷技術未來前瞻.24 圖 39：被動兩相式冷板液冷原理圖.25 圖 40：單相浸沒+兩相冷板原理圖.26 圖 41：英偉達混合液冷技術概念圖.26 圖 42：單相浸沒+單相冷板原理圖.26 圖 43：OVHcloud 混合液冷技術產品圖.26 表 1：不同芯片架構對應參數表.6 表 2：風冷與液冷技術對比.10 表 3：部分液冷相關政策及主要內容.11 表 4：液冷技術指標得分對比.15 表 5：CDU 安裝方式對比.22 表 6：微軟在數據中心領域的投資項目.24 市場概況：市場概況：算力迭代激活冷卻技術演進，液冷市場發算力迭代激活冷卻技術演進，液冷

6、市場發展前景廣闊展前景廣闊 數據中心是布列服務器和儲存數據的設施，冷卻系統是其重要的組成部分之一。數據中心是布列服務器和儲存數據的設施，冷卻系統是其重要的組成部分之一。數據中心作為數據存儲和交互的基礎架構，在信息時代具有十分重要的地位。在數據中心運行的過程中，熱量的產生不可避免，為使得熱量從數據中心內部排放到外部大氣中，就需要安裝冷卻系統。冷卻系統與發熱部件進行熱交換，并將熱量從室內輸送至室外。圖 1：數據中心基本結構 數據來源：佑泰、東方證券研究所 高溫高溫限制元器件效能發揮，冷卻重要性穩步提升限制元器件效能發揮，冷卻重要性穩步提升。在導致電子元器件發生故障的諸多因素中，有超過半數的案例是由

7、于高溫引起的。半導體元器件溫度每上升 10 攝氏度，反向漏電流將增加 1 倍。同時，高溫環境也會造成機件材料、導線絕緣保護層、防水密封膠的加速老化。在數據中心中，這些元器件和材料密集部署，一旦有其中某一部件過熱著火，將在短時間內波及大量設備，引發數據中心的癱瘓，對企業造成不可估量的損失。而冷卻系統的設計涉及數據中心的規模、IT 設備的熱負荷和外部環境條件，綜合考量多重因素以應對高溫問題。因此，在數據中心中部署冷卻系統能夠有效控制設備溫度，使其維持在相對穩定的運行環境中，盡可能減少安全事故的發生概率。圖 2：電子元器件故障原因占比 數據來源：綠色節能液冷數據中心白皮書、東方證券研究所 芯片算力大

8、幅提升，芯片算力大幅提升，帶來散熱挑戰。帶來散熱挑戰。近年來，人工智能產業蓬勃發展，算力需求高速式增長，促使單一芯片的算力不斷提升。與此同時，高算力意味著芯片的功耗水平不斷提高，以英偉達的芯片產品為例，A100 的功耗僅為 400W，而基于 Blackwell 架構設計的 GB200 的功耗已經高達2700W。單一芯片功耗的增長導致服務器機架整體功耗的攀升，并為整個服務器的散熱帶來了巨大的挑戰。表 1：不同芯片架構對應參數表 架構 A100 H100 H200 GH200 B100 B200 Full B200 GB200 Ampere Hopper Blackwell 顯存大小 80GB 8

9、0GB 141GB 96/144GB 180/192GB 180/192GB 192GB 384GB 顯存寬帶 2TB/s 3.35TB/s 4.8TB/s 4/4.9TB/s 8TB/s 8TB/s 8TB/s 16TB/s FP16 稠密算力(FLOPS)312T 1P 1P 1P 1.75P 2.25P 2.5P 5P INT8 稠密算力(OPS)624T 2P 2P 2P 3.5P 4.5P 5P 10P FP8 稠密算力(FLOPS)2P 2P 2P 3.5P 4.5P 5P 10P FP6 稠密算力(FLOPS)3.5P 4.5P 5P 10P FP4 稠密算力(FLOPS)7P

10、9P 10P 20P NVLink 寬帶 600GB/s 900GB/s 900GB/s 900GB/s 1.8TB/s 1.8TB/s 1.8TB/s 3.6TB/s 功耗 400W 700W 700W 1000W 700W 1000W 1200W 2700W 備注 1 個 Die 1 個 Die 1 個 Die 1 個 Grace CPU 1 個 H200 CPU 2 個 Die 2 個 Die 2 個 Die 1 個 Grace CPU 2 個Blackwell CPU 數據來源：維諦（Vertiv）、東方證券研究所 制冷方式發生變革，液冷替代風冷成為未來發展趨勢。制冷方式發生變革，液冷

11、替代風冷成為未來發展趨勢。過去，服務器機架的功率密度普遍偏小，數據中心往往采用以 CRAC（機房空調）和 RDHx（后門熱交換器）為代表的風冷技術以實現為服務器冷卻散熱的目的。但隨著機架功率的持續攀升，傳統的風冷技術并不能有效解決當前的散熱問題，冷卻方式將會出現由風冷技術向液冷技術的逐步演進。根據維諦（Vertiv）的資料顯 示，當機架密度超過 20kW 時，風冷技術的有效性會逐步喪失，此時建議采用具有更高冷卻效率的液冷技術以應對高密度機架的散熱需求。圖 3：不同機架功率下采用的冷卻方式 數據來源：維諦（Vertiv）、東方證券研究所 能耗提高對能耗提高對 PUE（電能利用效率）提出更高要求，

12、液冷技術或成為有效解決方案。（電能利用效率）提出更高要求，液冷技術或成為有效解決方案。數據中心的整體能耗不斷提高，將消耗大量的電力，對各地的電網系統產生一定的壓力。PUE 即電能利用效率，指數據中心總耗電量與數據中心 IT 設備耗電量的比值，其值越低，代表著數據中心更有效地利用電能。以下為 PUE 的計算公式：=（注：為維持數據中心正常運行總耗電，為數據中心中 IT 設備耗電，單位均為 kWh）以微軟公司為例，其第一代數據中心的 PUE 值達到 2 以上，隨著迭代升級，其歷代數據中心的PUE 值在持續下降，下一代數據中心或將降低至 1.07 及以下。圖 4：微軟公司歷代數據中心 PUE 值 數

13、據來源：Mircosoft、東方證券研究所 全球數據中心的年均全球數據中心的年均 PUE 從從 2007 年的年的 2.5 下降至下降至 2023 年的年的 1.58，未來仍有充足的優化空間。，未來仍有充足的優化空間。制冷設備是數據中心能耗占比的重要組成部分，通過對冷卻技術的優化，有望推動 PUE 進一步下降以應對數據中心日益增長的能耗水平以及各地區的監管要求。根據中興通訊發布的白皮書，當冷卻技術從風冷向液冷演進時，PUE 或將下降到 1.2 以下，如果采用更為有效的相變浸沒式液冷技術，PUE 將有望達到 1.1 以下水平。圖 5：2007-2023 年全球數據中心年均 PUE 圖 6：冷卻技

14、術技術路徑及其對應 PUE 值 數據來源：semianalysis、東方證券研究所 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 以液體冷卻替代空氣作為冷卻介質，液冷技術優勢眾多。以液體冷卻替代空氣作為冷卻介質，液冷技術優勢眾多。過去，風冷技術是冷卻系統的主流應用方案，其原理是借助空氣的流通，將低溫空氣引入冷卻設備為發熱部件降溫，再將高溫空氣排出，但這一技術已經難以適應日益提高的散熱需求。因此，液冷技術作為對風冷技術的有效替代方案，開始逐步走向成熟。在液冷技術中，冷卻介質由空氣替換為液體，由液體與發熱部件進行熱交換，利用液體的溫升或者相變帶走熱量，高散熱、低能耗和低噪聲是其最主要的

15、三大優勢。圖 7：傳統風冷及液冷工作原理 數據來源：綠色節能液冷數據中心白皮書、東方證券研究所 高散熱：液體介質散熱能力突出，為高密度設備提供更多部署空間。高散熱：液體介質散熱能力突出，為高密度設備提供更多部署空間。液冷系統根據不同場景采用去離子水、醇基溶液、氟碳類工質、礦物油或硅油等多種類型冷卻劑，一般而言，這些液體的載熱能力、導熱能力和強化對流換熱系數均遠大于空氣，具備更強大的散熱能力，因此在數據中心中少量的液冷機柜就可以滿足散熱的需求。同時，由于液冷技術將發熱部件中的大部分熱量通過循環介質輸出設備，降低了機房整體的送風需求量，不僅節約了更多的機房空間，而且為部署更高密度的 IT 機柜設備

16、提供了可能。圖 8：液冷與風冷散熱能力對比 圖 9：液冷機柜具備更強大的散熱能力 注：假設所處環境為 2kW 的機房 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 數據來源：GTC 大會、Nvidia、東方證券研究所 低能耗：液冷技術冷卻能耗低，每年能節約大量的電力費用支出。低能耗：液冷技術冷卻能耗低，每年能節約大量的電力費用支出。以我國數據中心為例，產業耗電量不斷攀升，從 2019 年的 824 億千瓦時上升至 2023 年的 1500 億千瓦時，預計到 2030 年，能耗總量將達到約3800億千瓦時，這表明企業將會為數據中心的運行承擔高昂的電費。而液冷技術具有傳熱路徑短（CDU

17、 直接供應到設備，實現熱量合理分配）、換熱效率高（一次側和二次側采用液液換熱，一次側與外部環境采用風液換熱、液液換熱相結合的方式，具備更優換熱效果）4055 自然冷卻的目標）的特點，使得液冷系統具備了低能耗的優勢，既降低了數據中心的 PUE 值，也能夠為企業節省大量的電力費用支出，降低數據中心的整體運行成本。圖 10：2019-2023 年我國算力中心耗電量（單位：億千瓦時）圖 11：液冷與風冷每年成本對比 數據來源：算力中心冷板式液冷發展研究報告（2024 年）、東方證券研究所 注：假設所處環境為 2kW 的機房 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 低噪音：液冷技術降低

18、風機使用頻率，解決噪聲污染問題。低噪音：液冷技術降低風機使用頻率，解決噪聲污染問題。液冷技術的冷卻介質在系統內通過泵的驅動進行循環流動以實現散熱的目的，解決全部發熱器件或關鍵高功率器件散熱問題，這一設計能夠降低冷卻風機轉速或者使得冷卻系統直接采用無風機設計，從而具備極佳的降噪效果，提升機房運維環境舒適性，解決噪聲污染問題。液冷技術具有優越的散熱能力，未來或將逐步走向成熟。液冷技術具有優越的散熱能力，未來或將逐步走向成熟。與風冷技術相比，液冷由于其更高的制冷效率和散熱能力，適合的場景將更加豐富，尤其能夠滿足中大型數據中心的冷卻需求。盡管目前風冷技術的成熟度更高，但未來隨著液冷技術的不斷突破以及商

19、業化布局向縱深推進，液冷技術的成熟度或將進一步提高。表 2：風冷與液冷技術對比 適用環境 適用配置 制冷效率 散熱能力 成熟度 風冷直膨式系統 對環境無要求，但是無法實現自然冷卻 適合小型數據中心 制冷效率低 單機柜 15kW 以內（采用列間空調，小規模部署）高 液冷系統 全年全地域自然冷卻，不受氣候影響 適合各種場景，尤其適用中大型數據中心 全年自然冷卻，無機械制冷，制冷效率極高 單機柜 20kW 以上，最大可達到 200kW 適中 數據來源：綠色節能液冷數據中心白皮書、東方證券研究所 國內液冷市場 國內液冷企業發展速度快，技術水平引領國內外市場。國內液冷企業發展速度快，技術水平引領國內外市

20、場。我國的液冷產業具有十余年發展歷史，處于世界領先的地位。2011 年，中科曙光率先開始進行服務器液冷的探索和研發工作。此后，包括浪潮信息等數據中心服務商和華為、聯想、阿里巴巴等互聯網大廠均投入到液冷技術的商業化進本報告來源于三個皮匠報告站（）,由用戶Id:879635下載,文檔Id:651248,下載日期:2025-05-12 程中，并推動大量液冷項目的落地。2024 年 1 月，浪潮信息還與國際知名芯片制造商英特爾合作發布全球首個全液冷冷板服務器的參考設計，并向業界開放，進一步彰顯了我國液冷廠商的技術優勢。圖 12：中國液冷技術發展歷程 數據來源：智研咨詢、東方證券研究所 信息化進程持續加

21、速，相關政策大力支持液冷技術發展。信息化進程持續加速，相關政策大力支持液冷技術發展。近年來，隨著大數據、物聯網和云計算等概念的不斷推廣，我國信息化進程不斷加快。同時，為適應新時代數字經濟和新型工業化發展的需要，大量政策密集出臺，也為液冷技術的發展提供了重要的支持。2020 年以來，多條政策提及液冷技術在數據中心的應用，積極推動這一高效冷卻方案的落地。表 3：部分液冷相關政策及主要內容 發布日期 政策名稱 主要內容 2021.5 全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案 推動數據中心采用液冷、機柜模塊化、余熱回收利用等節能技術模式。2023.3 綠色數據中心政府采購需求標準（試行）數據中

22、心相關設備和服務應當優先采用新能源、液冷、分布式供電、模塊化機房等高效方案。2023.10 算力基礎設施高質量發展行動計劃 支持液冷、儲能等新技術應用，探索利用海洋、山洞等地埋條件建設自然冷源數據中心優化算力設施電能利用效率、水資源利用效率、碳利用效率，提升算力碳效水平。2023.12 關于深入實施“東數西算”工程加快構建全國一體化算力網的實施意見 推進數據中心用能設備節能降碳改造，推廣液冷等先進散熱技術。優化數據中心負荷運行時段，提升數據中心等負荷的柔性調節響應能力。推動數據中心備用電源綠色化。數據來源：中商情報網、華經情報網、東方證券研究所 智算中心遍及全國，液冷潛在需求量巨大。智算中心遍

23、及全國，液冷潛在需求量巨大。根據亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書，國內智算中心將遍及我國絕大多數省份，形成覆蓋全國的智算中心網絡。2024 年，我國新增數據中心也以大型和超大型數據中心為主。同時，近年來，我國數據中心的市場規模持續擴大，2025 年市場規?？傤~預計將達到 3180 億元。日益增加的數據中心數量和龐大的數據中心市場規模離不開冷卻系統的支持。作為一種高效冷卻技術，液冷具有豐富的應用場景，相關需求有望展現較強成長性。圖 13：中國智算中心分布情況 圖 14：武漢人工智能計算中心實景圖 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 數據來源：數據中心能

24、源十大趨勢白皮書、東方證券研究所 圖 15：2024 年新增數據中心項目規模分布 圖16：2020-2025年中國數據中心市場規模及預測（單位：億元）數據來源：科智咨詢、東方證券研究所 數據來源：中商產業研究院、東方證券研究所 下游客戶行業分布廣泛，市場規模有望進一步擴大。下游客戶行業分布廣泛，市場規模有望進一步擴大。數據作為當前經濟社會重要的生產要素，受到大量行業和企業的重視，許多企業均建立了具有強大存儲能力的數據中心，由此帶來了大量的冷卻需求。根據中商產業研究院的預測，液冷在金融、互聯網、電信等行業的需求將高速增長，2025 年在此三大行業的需求占比將分別達到 25%、24%和 23%，占

25、比總和達到全行業的七成以上。因此，各行業對液冷技術的巨大需求有望推動液冷服務器市場規模在未來幾年進一步擴大，從 2022 年 73 億元有望上升至 2027 年 430 億元。圖 17：2025 年中國各行業液冷需求占比預測 圖 18：2022-2027 年液冷服務器市場規模及預測（單位：億元）數據來源：中商產業研究院、東方證券研究所 數據來源：中商產業研究院、東方證券研究所 全球液冷市場 全球液冷市場穩步發展，液冷占比持續攀升。全球液冷市場穩步發展，液冷占比持續攀升。散熱效率更佳的液冷技術替代風冷技術是未來冷卻技術路徑的趨勢，盡管當前風冷技術仍是最為常見的技術路線，但近年來越來越多的冷卻系統

26、開始采用液冷技術進行散熱。數據顯示，2021 年液冷技術在全球冷卻市場的占比僅為 8%，但到2028年，這一數據有望提升至33%，液冷將占據更大的市場份額，并成為新建數據中心在布局冷卻系統時的重要選擇。圖 19：2021-2028 年全球冷卻市場的液冷占比及預測 數據來源：Data Center Dynamics、東方證券研究所 互聯網與通信、金融為全球數據中心液冷市場的主要客戶群體?；ヂ摼W與通信、金融為全球數據中心液冷市場的主要客戶群體。根據元哲咨詢的數據和預測，全球數據中心液冷市場份額將不斷擴大，從 2021年的 27.9億美元上升至 2027年的 118.4億美元，6年CAGR達到27.

27、67%。其中，互聯網與通信和金融行業始終是全球液冷市場的主要客戶群體，6 年 CAGR 分別達到 26.42%和 31.13%。圖 20：2021-2027 年全球數據中心液冷市場分行業份額（單位：百萬美元）數據來源：元哲咨詢、東方證券研究所 技術路線：冷板式技術成熟度較高，浸沒式展現潛力技術路線：冷板式技術成熟度較高，浸沒式展現潛力 架構清晰，架構清晰，能量逐級傳遞能量逐級傳遞。液冷架構主要包括三個部分：熱捕獲、熱交換和冷源。以數據中心應用為例，熱捕獲發生在液冷機柜內，指的是使用冷卻液體將 IT 設備產生的熱量帶走。熱交換即連接液冷系統一次側和二次側的“橋梁”，即通過 CDU（冷量分配單元）

28、對資源進行分配與交換。冷源一般布局在數據中心外部，熱量在這一部分與自然環節交換，完成處理。圖 21：液冷技術通用架構示意圖 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 液冷技術路線存在多樣化特點，當前以冷板式為主。液冷技術路線存在多樣化特點，當前以冷板式為主。液冷技術首先根據接觸方式（冷卻液和 IT 設備的接觸）的不同，分為間接冷卻和直接冷卻兩類。冷板式液冷是間接冷卻，通過區分冷卻液是否發生相變，冷板式又可以分為單相冷板式和兩相冷板式兩種技術路線。直接冷卻則包括浸沒式液冷和噴淋式液冷兩個方式，在浸沒式液冷中，同樣通過區分冷卻液是否產生相變，可定義單相浸沒式和相變浸沒式

29、兩種技術路線。根據中商產業研究院的數據，作為早期率先開發的技術路線，冷板式液冷是目前技術成熟度最高、行業布局最多和應用最為廣泛的液冷技術，國內市場占比達到 65%。浸沒式液冷作為液冷技術路徑演進的重點方向，當前占比達到 34%，隨著該技術逐步走向成熟，是未來較有潛力的發展路線。圖 22：液冷技術路線架構圖 圖 23：中國液冷技術市場占比情況 數據來源：綠色節能液冷數據中心白皮書、東方證券研究所 數據來源：中商產業研究院、東方證券研究所 各種類液冷技術具有不同的特點，適用場景各有千秋。各種類液冷技術具有不同的特點，適用場景各有千秋。對于冷板式液冷，其在前期部署和后期運維環節都更加易于維護，且具有

30、更高的設備兼容性，能夠兼容更多數據中心的應用場景，但由于需要在液冷機柜內安裝熱介質管通道，成本劣勢較為明顯。對于浸沒式液冷，其散熱性能出眾，可靠性和能效都更為突出，但其可維護性較差，同時安裝難度較高，具有較高的部署門檻。對于噴淋式液冷，其易于安裝，成本偏低性價比高，同時擁有很高的空間利用率，能夠盡可能節省數據中心的室內空間，但其設備兼容性較差，或僅適用于直接面向芯片級部件進行冷卻。綜合對比，在數據中心散熱需求持續提升的背景下，浸沒式液冷憑借更出色的技術效果，或成為更為廣泛應用的冷卻系統解決方案，未來發展前景十分廣闊。表 4：液冷技術指標得分對比 技術指標 冷板式 浸沒式 噴淋式 前期部署 成本

31、比較 2 3 4 可維護性 4 2 3 空間利用率 3 3 4 設備兼容性 3 2 2 安裝簡易型 3 2 4 技術效果 散熱性能 3 5 3 可靠性 3 5 4 能效 3 5 4 后期運維 可維護性 4 4 4 單板腐蝕性 3 4 4 注：分數區間為 0-5 分，其中，5 分代表該指標最優，0 分代表該指標最弱 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 技術路線 1：冷板式液冷 熱量熱量通過通過液冷板間接液冷板間接傳遞傳遞給冷卻液，給冷卻液，再由再由冷卻液帶走熱量。冷卻液帶走熱量。冷板式液冷系統室外側包括冷卻塔和一次側循環冷卻管道及冷卻液，室內側由 CDU、二次側

32、循環冷卻管道及冷卻液、液冷機柜組成。冷板式液冷的工作原理如下：（1）在液冷機柜內，芯片等發熱設備與液冷板貼合，在工作狀態時將熱量傳導給液冷板。（2）二次側的低溫冷卻液在 CDU 的驅動下進入液冷機柜，與液冷板發生熱交換且溫度升高，并重新回到 CDU。（3）二次側的高溫冷卻液與一次側的低溫冷卻液在 CDU 發生熱交換，二次側冷卻液繼續循環為機柜內設備降溫，一次側冷卻液流動到室外冷卻塔，并將熱量排放至大氣環境中。圖 24：冷板式液冷系統工作原理示意圖 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 根據根據冷卻液冷卻液類型的不同，類型的不同，分為單相和兩相。分為單相和兩相。冷板式液冷系統

33、中二次側循環回路常用的冷卻液包括水基冷卻液和非水基冷卻液。水基冷卻液主要分為純水液和配方液兩種，其具有良好的傳熱性能和高沸點的特點，不易發生汽化，因此適用于不產生氣液相轉化的單相冷板式液冷技術。非水基冷卻液則主要分為碳氫及有機硅類和碳氟化合物類兩種，其中氯氟烴（CFC）、氫代氯氟烴（HCFC）、氫氟烴（HFC）等碳氟化合物由于具有良好的傳熱性能和低沸點的特點，適用于發生氣液相轉化的兩相冷板式液冷技術。圖 25：冷板式液冷系統的冷卻液選擇 數據來源：算力中心冷板式液冷發展研究報告（2024 年）、東方證券研究所 技術路線 2：浸沒式液冷 發熱部件直接浸沒入冷卻液，通過直接接觸發熱部件直接浸沒入冷

34、卻液，通過直接接觸實現實現熱交換。熱交換。以數據中心應用來看，浸沒式液冷系統室外側包括冷卻塔和一次側循環冷卻管道及冷卻液，室內側由 CDU、二次側循環管道及冷卻液、浸沒腔體（Tank）、IT 設備組成。單相浸沒式液冷的二次側冷卻液在熱交換過程中不發生相態變化，僅依靠物質的顯熱變化進行熱單相浸沒式液冷的二次側冷卻液在熱交換過程中不發生相態變化，僅依靠物質的顯熱變化進行熱量傳遞。量傳遞。單相浸沒式液冷的工作原理如下：（1）二次側低溫冷卻液受到 CDU 的驅動進入浸沒腔體的底部。（2）低溫液體在腔體內流動，吸收 IT 設備的熱量升溫，并從腔體頂部出口回流至 CDU。（3）二次側的高溫冷卻液與一次側的

35、低溫冷卻液在 CDU 發生熱交換，二次側冷卻液繼續循環為機柜內設備降溫，一次側冷卻液流動到室外冷卻塔，并將熱量排放至大氣環境中。圖 26：單相浸沒式液冷系統工作原理示意圖 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 相變浸沒式液冷的二次側冷卻液在熱交換過程中發生相態轉化，依靠物質的潛熱變化進行熱量傳相變浸沒式液冷的二次側冷卻液在熱交換過程中發生相態轉化，依靠物質的潛熱變化進行熱量傳遞。遞。相變浸沒式液冷的工作原理如下：（1）浸沒腔體內下方為液態區，上方為氣態區，IT 設備完全浸沒在低沸點的液態冷卻液中，當設備處于運行狀態時，液態冷卻液會吸收設備的熱量發生沸騰并汽化。（2）由于汽化

36、生成的高溫氣態冷卻液密度小，因此會不斷聚集到腔體頂部，與頂部的冷凝器發生熱交換，重新冷卻成低溫液態冷卻液后回落至腔體下方。（3）熱量則被輸送到 CDU 內，與一次側的低溫冷卻液在 CDU 再次發生熱交換，之后一次側冷卻液流動到室外冷卻塔，并將熱量排放至大氣環境中。圖 27：相變浸沒式液冷系統工作原理示意圖 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 技術路線 3：噴淋式液冷 直接面向芯片級部件，冷卻液噴灑至發熱器件實現精準冷卻。直接面向芯片級部件，冷卻液噴灑至發熱器件實現精準冷卻。具體來看，浸沒式液冷系統室外側包括冷卻塔和一次側循環冷卻管道及冷卻液，室內側由 CDU、二次側循環管

37、道及冷卻液、噴淋式液冷機柜組成。噴淋式液冷的工作原理如下：（1）二次側低溫冷卻液受到 CDU 驅動進入噴淋式機柜內部，之后通過分液器進入與 IT 設備相對應的布液裝置。（2）通過提供固定大小的重力勢能驅動冷卻液對發熱部件進行噴淋并發生熱傳遞，被加熱后的冷卻液進入回液箱，并輸送回 CDU 內。（3）二次側的高溫冷卻液與一次側的低溫冷卻液在 CDU 發生熱交換，二次側冷卻液繼續循環為機柜內設備降溫，一次側冷卻液流動到室外冷卻塔，并將熱量排放至大氣環境中。圖 28：噴淋式液冷系統工作原理示意圖 數據來源：中興通訊數據中心液冷技術白皮書、東方證券研究所 產業鏈現狀：產業鏈現狀：產業鏈產業鏈角色劃分清晰

38、角色劃分清晰，行業行業生態逐步生態逐步形形成成 液冷數據中心液冷數據中心行業行業具有經典制造業產業鏈形態具有經典制造業產業鏈形態，可分為上游（液冷零部件）、中游（液冷基礎設施、液冷服務器與解決方案）和下游（液冷需求應用）。上游：上游：主要涉及冷卻液、接頭、電磁閥、Tank 和 Maniflod 等基礎零部件。中游：中游：包含液冷基礎設備整個產業的核心價值點，由三部分組成冷卻塔、CDU 和液冷機組，具有較高的技術壁壘。同時，相關企業還可以為下游客戶提供液冷系統解決方案。下游：下游：龐大的液冷需求方，客戶群體包括了互聯網、電信、金融等各種行業，決定了相關技術最終的應用形態。圖 29：液冷數據中心產

39、業鏈示意圖 數據來源：智研咨詢、各公司官網、東方證券研究所 從公司分布來看，第一類是單一環節專業化公司，如潤和材料、新宙邦等僅是零部件供應商，以及阿里巴巴、字節跳動、騰訊為代表的企業是應用液冷技術的下游需求方。第二類則是液冷產業綜合性生產與服務企業，如英維克、同飛股份等企業具備生產液冷基礎設備和提供液冷系統解決方案的能力，除此之外，浪潮信息、中科曙光等橫跨數據中心全建設周期的企業的產品矩陣更為完善，既能打造上述企業的產品與方案，同時還能提供專業的數據中心集成建設服務。未來，隨著液冷需求持續擴大，液冷產業鏈協同性或將進一步加深。上游：數據中心方興未艾，賽道關注度有望提升 液冷產業鏈上游零部件種類

40、眾多，液冷產業鏈上游零部件種類眾多，功能主要實現熱傳導以及結構支撐功能主要實現熱傳導以及結構支撐。液冷系統具有復雜的結構，需要眾多零部件的配合。Manifold 即冷卻工質回液歧管，是一種用于散熱的管道裝置，其通過特定的設計和結構，將冷卻液體作為冷卻介質，通過管道高效地分流至各個需要冷卻的服務器或設備，使其溫度降低，保證設備正常穩定運行。Tank 即用于浸沒式液冷的浸沒腔體，IT設備均放置于腔體當中，因此在設計時需要考量可靠性、氣密性、均流性、降低流阻、強化散熱等方面，保證進入腔體內部各節點的液體流量均勻。除此之外，冷卻液、接頭和電磁閥等也是液冷系統十分重要的零部件產品。圖 30：Manifo

41、ld 示意圖 圖 31：Tank 示意圖 數據來源：熱設計、東方證券研究所 數據來源：綠色節能液冷數據中心白皮書、東方證券研究所 數據中心處于發展加速階段，液冷系統數據中心處于發展加速階段，液冷系統賽道關注賽道關注度度有望提升有望提升。新增的數據中心數量大幅增長，數據中心日漸成為當前重要的發展方向，液冷系統作為數據中心的核心組成部分之一，進入該賽道的企業數量日益增加。以液冷系統中的冷卻液為例，目前生產液冷冷卻液的企業多是具備一定的研發與技術基礎，其順應行業發展趨勢和下游終端應用需求，推進原來產品矩陣的更新升級。中游：掌握產業鏈核心價值點，提供多樣化解決方案 產業鏈中游是核心價值點，產業鏈中游是

42、核心價值點，打造液冷系統的三大組成部分打造液冷系統的三大組成部分冷卻塔、冷卻塔、CDU和液冷機組。和液冷機組。其中，CDU 也被稱為一次側與二次側的“橋梁”，提高液冷系統整體效率。其包含熱交換模塊、泵模塊、過濾模塊、補液模塊、監測模塊、控制模塊等，這些組合在一起的模塊負責一次側和二次側之間的熱交換，并對兩側的管網起到了隔離的作用。同時，CDU 還能夠精確控制冷卻系統的溫度、壓力和流速，旨在打造最佳的熱管理解決方案，提高整體系統的效率并降低高密度數據中心的總擁有成本（TCO）。此外，大多數 CDU 還具備了集成泄露檢測、智能流量監測和報警燈功能，保證了數據中心各種設備的安全穩定運轉。安裝方式上，

43、安裝方式上，CDU 可以分為機架式（分布式）和機柜式（集中式）兩種?？梢苑譃闄C架式（分布式）和機柜式（集中式）兩種。機架式 CDU 一般直接安裝在機柜內，與機柜內的服務器設備并排分布，由于其冷量范圍偏小，且一般只能為機柜內的服務器設備提供制冷能力，再加上比較簡單的管路布局，其比較適用于需要縮短工期并在短時間內快速部署的中小型數據中心。機柜式CDU則與服務器機柜并列布局，其冷量范圍極大，能在同一時間內為多臺服務器機柜提供制冷，因此更適配安裝在規?；渴鸬拇笮蛿祿行?。以英維克的機柜式風液 CDU 為例，其專為高熱密度液冷服務器應用場景設計，具有優越的性能。圖 32：機柜式和機架式 CDU 示意圖

44、 圖 33：英維克機柜式風液 CDU 產品 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 數據來源：英維克、東方證券研究所 表 5：CDU 安裝方式對比 項目 機架式（分布式）機柜式（集中式）安裝方式 高度一般為 4U，安裝于機柜內 入列或者安裝在單獨的房間 部署方式 只為所在機柜提供制冷能力 為多臺機柜提供制冷能力 冷量范圍 100kW 以內 200kW-1MW+接管復雜度 二次側管路簡單 二次側管路復雜 冗余度 低，冗余難度大 高，可 N+X 冗余 成本/kW 高 低 適用場景 中小型數據中心，快速部署 大型數據中心，規模部署 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與

45、技術演進白皮書、東方證券研究所 整合液冷基礎設備，提供液冷系統解決方案。整合液冷基礎設備，提供液冷系統解決方案。位于液冷產業鏈中游的企業大多長期深耕于溫控領域或信息服務領域，具備深厚的技術基礎，不僅能夠對上游零部件進行整合打造完整的液冷基礎設備，還能夠為下游海量的客戶群體提供液冷系統解決方案。以曙光數創為例，其在具備獨立生產CDU的基礎上，還掌握液冷系統方案搭建等技術。其開發的冷板液冷數據中心基礎設施解決方案 C7000 就以機房微模塊形式整合各類設備和零部件，突破傳統風冷形式散熱模式，為服務器提供穩定且溫度友好的運行環境，滿足金融、互聯網、政府、運營商、教科、醫療等行業的數據中心需求，也可以

46、滿足超高密度計算需求。圖 34：曙光數創 C7000 解決方案示意圖 數據來源：曙光數創、東方證券研究所 下游：決定最終落地場景，應用推動技術迭代 數據價值量不斷提升，液冷需求同步增長。數據價值量不斷提升，液冷需求同步增長。數據是企業重要的生產資料，更多企業布局數據中心以存儲日益增加的數據資源?；ヂ摼W廠商、電信企業和金融企業由于對數據存儲具有更為龐大的需求，而且具備一定的資金優勢，因此積極推動液冷技術項目的落地與推廣，實現冷卻效率提升與降低運營成本的目的。以阿里巴巴為例，作為互聯網巨頭企業，阿里云仁和液冷數據中心就采用大規模單相浸沒液冷集群，實現數據中心的高效冷卻，滿足其龐大的數據儲存需要，保

47、障數據中心穩定運行。圖 35：阿里云仁和液冷數據中心實景圖 數據來源：阿里云、東方證券研究所 數據中心全球化投資或將帶動液冷投資規模擴大。數據中心全球化投資或將帶動液冷投資規模擴大。近年來，以互聯網科技巨頭為代表的大量企業大幅增加在數據中心領域的投資規模，尤其加強了在全球各地區的投資布局速度。以微軟公司為 例，僅在2024年的幾個月時間內，其就宣布了大量數據中心與人工智能領域的投資計劃，投資金額從 10 億美元到 1000 億美元之間不等，投資區域除了美國，還覆蓋了亞洲、歐洲與非洲國家，致力于在全球范圍內擴張數據中心的建設項目。伴隨著大量數據中心的投資建設，作為數據中心中重要的組成部分之一，液

48、冷系統有望迎來重要的發展機遇，液冷產業鏈或將具備更高的投資價值。表 6：微軟在數據中心領域的投資項目 投資地區 投資金額 投資內容 美國 1000 億美元 制定一個數據中心項目，包括超級計算機“Stargate”，支持 OpenAI 的人工智能 美國 33 億美元 在威斯康辛州建設一座人工智能數據中心，創造多達 2000 個數據中心工作崗位 日本 29 億美元 提升微軟在日本的云計算和人工智能基礎設施 法國 40 億歐元 集中在人工智能領域，在米盧斯設立一個數據中心 肯尼亞 10 億美元 微軟和阿聯酋人工智能公司 G42 聯手在肯尼亞建造一座地熱發電數據中心，旨在大幅提高東非云計算能力 馬來西

49、亞 22 億美元 建設云端和 AI 基礎設施 數據來源：微軟、東方證券研究所 液冷潛在發展：液冷潛在發展：機架峰值不斷提升，機架峰值不斷提升，新技術初步呈現新技術初步呈現 機架峰值逐年上升，液冷技術機架峰值逐年上升，液冷技術或將不斷或將不斷迭代升級。迭代升級。以英偉達為例，其在 2025 年 GTC 大會發布了最新的不同架構的芯片路線圖，2024 年與 2025 年的芯片仍基于 Blackwell 架構，GB200 與GB300 的機架峰值分別為 132kW 和 163kW，到 2026 年和 2027 年，將會應用 Rubin 架構，機架峰值最高或將達到 819kW。持續提升的機架密度表明液

50、冷技術或將不斷升級以適應其需要，當前技術路線上分為冷板式、浸沒式和噴淋式，未來混合液冷等新型液冷技術也有望逐步被使用于實際場景當中。圖 36：英偉達芯片路線示意圖 圖 37：英偉達芯片機架峰值（單位：kW）數據來源：英偉達、GTC 大會、東方證券研究所 數據來源：semianalysis、東方證券研究所 圖 38：液冷技術未來前瞻 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 潛在迭代技術 1：被動兩相 被動兩相式無需機械泵或外部電源驅動液體流動，依靠重力運轉。被動兩相式無需機械泵或外部電源驅動液體流動，依靠重力運轉。被動兩相式冷板液冷技術的工作原理如下：在一個閉合回路

51、中，冷卻液提在管路低處（蒸發器）內部分蒸發，氣液混合物經升管達到管路高處的冷凝器，在冷凝器重新冷卻后，重新變成液體在重力的驅動下經降管進入蒸發器。這一系統的核心點在于冷凝器和蒸發器之間存在高度差，且氣液混合物的密度低于液體密度，從而形成循環。該技術的優勢在于無需動力部件，不僅能夠降低能耗，而且具有良好的散熱效率。但目前被動兩相式多應用于航天領域，在數據中心的相關案例較少，未來或具備一定的應用前景。圖 39：被動兩相式冷板液冷原理圖 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 潛在迭代技術 2：混合液冷 混合液冷將冷板式和浸沒式液冷結合在一起，利用各自優點解決高峰值密度

52、機架的散熱問題?；旌弦豪鋵⒗浒迨胶徒]式液冷結合在一起，利用各自優點解決高峰值密度機架的散熱問題。第一條路線是單相浸沒+兩相冷板，基本原理是結合了對芯片的兩相冷板冷卻和對其余組件的單相浸沒冷卻。這一路線由英偉達的團隊構建，但目前仍處于開發概念階段，未來或有望應用于現實 場景。第二條路線是單相浸沒+單相冷板，該技術路線由法國云服務商 OVHcloud提出，并已經實現了小規模的項目落地，與英偉達的方案相比，它將兩相冷板變為單相冷板，技術層面上更為簡單，具備一定的應用可能。圖 40：單相浸沒+兩相冷板原理圖 圖 41：英偉達混合液冷技術概念圖 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 圖 42：單相浸沒+單相冷板原理圖 圖 43：OVHcloud 混合液冷技術產品圖 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所 數據來源：亞太區智算中心液冷應用現狀與技術演進白皮書、東方證券研究所