核心结论:
1.
底层逻辑确立:液冷已从AI算力时代的“可选项”变为“必选项”,算力密度跃升、全球低碳政策刚性约束、全生命周期成本优势形成三重共振,行业高景气度具备长期确定性;
2.
成长空间广阔:全球及中国液冷市场处于高速增长通道,2024-2029年中国液冷服务器市场CAGR达46.8%,智算中心液冷市场2029年有望突破1300亿元,是确定性极强的千亿级高成长赛道;
3.
技术路线清晰:冷板式为当前商业化主流,是短期业绩兑现核心;浸没式为长期发展方向,具备高成长弹性;微通道冷板、相变冷板等下一代技术将带来价值量跃升与新的投资机会;
4.
国产替代窗口打开:产业链核心壁垒集中在CDU、冷板、快接头/歧管、高端冷却液四大环节,英伟达供应链开放+海外云厂商降本需求,为国产厂商带来从二级供应商向一级核心供应商突破的历史性机遇;
5.
投资主线明确:聚焦具备全链条能力、已切入全球头部客户供应链的系统集成龙头,以及核心部件细分赛道国产替代领军企业。
一、核心驱动因素:算力、政策与成本三重共振,行业景气度长期确立
液冷技术完成从“非主流方案”到“算力基建标配”的跃迁,核心源于三大底层驱动力的持续共振,行业需求的爆发具备必然性与长期性。
1. 算力密度指数级跃升,风冷触及物理散热极限
AI大模型训练与推理需求的爆发,推动算力芯片功耗呈指数级增长,成为液冷技术普及的核心底层驱动力。
以英伟达产品迭代为例,其芯片热设计功耗(TDP)从H100的700W跃升至GB200的1200W,GB300进一步提升至1400W,下一代Rubin架构GPU功耗预计将突破2300W。
芯片功耗的飙升直接带动服务器机柜功率密度急剧攀升,GB200 NVL72机柜功率已高达120kW,远超传统风冷方案单机柜≤80kW的散热能力上限。
从物理特性来看,空气的导热系数仅为水的1/25,比热容仅为水的1/3000,在高热流密度场景下,受气流组织不均、局部涡流、灰尘积聚等因素影响,散热效率会急剧衰减,已无法支撑高功耗芯片的稳定运行。
液冷凭借液体介质高导热、高热容的核心特性,可实现芯片级精准控温,彻底解决高负载下芯片过热降频问题,成为突破散热物理极限、支撑算力持续升级的唯一确定性方案。

2. 全球PUE政策趋严,绿色低碳成刚性准入门槛
全球范围内,数据中心能耗管控已从引导性要求升级为刚性政策红线,低碳属性成为液冷技术普及的核心政策驱动力。
欧盟、中国、美国等全球主要经济体均出台了严苛的能效管控政策:
中国明确要求2025年底全国数据中心平均PUE降至1.5以下,国家枢纽节点PUE≤1.2,北京、上海等一线城市对新建项目PUE要求收紧至1.25以下;
欧盟要求2025年新建数据中心PUE≤1.3,2027年存量数据中心完成PUE≤1.4改造;
美国环保署(EPA)已将液冷列为数据中心散热“最佳可用技术”(BAT)。
从能效表现来看,传统风冷数据中心PUE普遍在1.4-1.6区间,而液冷技术可将PUE显著降低至1.2以下,浸没式液冷甚至可低至1.09,完全满足全球最严苛的政策要求。
同时,液冷方案直接关系到谷歌、微软、亚马逊、苹果等全球科技巨头的ESG评级与2030年碳中和承诺,倒逼其加速冷却方案的迭代升级,政策端的刚性约束为行业需求提供了长期保障。
3. 全生命周期成本(TCO)优势显著,长期经济效益凸显
尽管液冷方案初始投资高于风冷,但其卓越的能效表现带来了持续的运营成本节约,全生命周期成本优势已成为商业化普及的核心经济驱动力。
根据《基于价值工程的数据中心液冷与风冷比较分析》,以2MW机房为例,液冷模式较风冷模式一年平均可节省电费约183.96万元;施耐德电气测算数据显示,在20kW、40kW功率密度的数据中心中,液冷较风冷分别可节省10%、14%的投资成本,且功率密度越高,TCO优势越显著。
同时,高密度液冷机柜可大幅降低数据中心的土地、土建、机柜部署成本,进一步放大经济效益。随着行业规模化放量,液冷初始投资成本持续下行,其全生命周期成本优势将进一步凸显。

二、市场空间:高速增长的千亿赛道,结构性机会明确
全球AI算力建设浪潮下,液冷市场正处于从商业化初期向规模化普及跃迁的高速增长通道,全球及中国市场规模均有望在未来3-5年突破千亿量级,成长空间广阔,结构性机会清晰。
1. 全球市场:北美主导需求,亚太成增长核心引擎
根据Omdia发布的行业数据,2023年全球数据中心液冷市场规模约10亿美元,预计2028年将增长至56亿美元,2023-2028年CAGR超41%,液冷在数据中心冷却市场的渗透率将从13%提升至33%。
Skyquest更前瞻的预测显示,全球数据中心直接液冷市场规模将从2024年的11.38亿美元,以51%的复合年增长率增长至2030年的311.91亿美元(约合人民币2200亿元)。
分区域来看,北美市场凭借全球领先的AI算力建设节奏,目前占据全球液冷市场约40%的份额,是当前最大的需求市场;亚太地区(尤其是中国)受益于“东数西算”工程与AI智算中心的大规模建设,将成为全球增长最快的市场,预计2025年市场份额将提升至25%。

2. 中国市场:渗透加速,规模呈指数级扩张
中国液冷市场在AI算力需求爆发与政策的双重驱动下,增速显著高于全球平均水平,行业进入规模化渗透的加速期。
根据IDC发布的《中国半年度液冷服务器市场跟踪报告》,2024年中国液冷服务器市场规模达23.7亿美元,同比增长67.0%,全年出货量突破23万台;IDC预计2024-2029年中国液冷服务器市场年复合增长率(CAGR)将高达46.8%,2029年市场规模将达到162亿美元(约合人民币1160亿元)。
从全产业链市场来看,中商产业研究院数据显示,2024年中国液冷数据中心市场规模为110.1亿元,2025年将增长至177亿元,同比增速超60%;中国信通院测算数据显示,2024年我国智算中心液冷市场规模已达184亿元,预计2029年将突破1300亿元,2024-2029年CAGR超48%,是行业内确定性最强的细分赛道。

3. 2026年细分市场需求测算
从下游需求结构来看,AI芯片是液冷市场的核心增长引擎,我们对2026年核心细分市场测算如下:
•
北美市场:云服务商(CSP)自研ASIC芯片带动的液冷市场规模有望达30亿美元,英伟达GPU生态带动的液冷市场规模有望超70亿美元,合计北美核心市场规模有望突破100亿美元;
•
中国市场:受益于国产AI算力建设与智算中心规模化落地,预计2026年、2027年我国液冷市场规模将分别达到113亿元、238亿元,2025-2027年CAGR超80%。
三、技术路线:冷板式为短期业绩核心,浸没式为长期方向,技术迭代打开价值增量空间
当前液冷技术根据冷却方式、接触形式可分为冷板式、浸没式、喷淋式三大主流路线,不同路线的商业化成熟度、适用场景、价值量存在显著差异,技术迭代将持续带来新的投资机会。
表:主流液冷技术方案核心对比
技术类型
冷却方式
接触形式
相变类型
当前商业化阶段
核心优势
主要挑战
核心适用场景
冷板式液冷
间接冷却
非直接接触
单相/双相
大规模商用,当前市场主流(市占率超80%)
技术成熟度高、改造成本低、兼容性强、可靠性高、运维便捷
散热能力有上限,双相方案技术复杂度较高
通用AI服务器、存量机房改造、互联网数据中心、英伟达GPU生态
浸没式液冷
直接冷却
全浸没直接接触
单相/双相
商业化初期,规模化落地加速
散热效率最高、PUE可低至1.09以下、无噪音、无局部热点
初始投资高、冷却液成本高、运维复杂度高、需适配定制化服务器
超算中心、高密度智算中心、30kW以上超高功率机柜场景
喷淋式液冷
直接冷却
局部定向接触
单相/双相
实验室验证阶段,特种场景小范围试用
散热密度极高、定向精准降温、液耗低、可维护性优于浸没式
技术成熟度低、制造成本高、对喷嘴精度要求严苛、规模化难度大
航天电子、军工雷达、高功率激光器等特种高热流场景
1. 冷板式液冷:当前市场主流,短期业绩兑现核心
冷板式液冷属于间接接触式液冷,冷却液通过紧贴芯片的高导热金属冷板完成热交换,不直接接触电子元器件,是目前商业化成熟度最高、应用最广泛的液冷方案,英伟达B/GB系列高端GPU已100%采用冷板式液冷,占据当前液冷服务器市场80%以上的份额。
系统架构上,冷板式液冷可分为一次侧(室外冷源环节)和二次侧(室内分配与换热环节),其中二次侧是核心价值环节,核心部件包括冷却液分配单元(CDU)、冷板、快接头(UQD)、分水歧管(Manifold)等。
根据冷却液是否发生相变,冷板式液冷可分为单相冷板与双相(相变)冷板:单相冷板技术成熟、可靠性高,是当前市场主流;双相冷板利用液体相变潜热散热,散热能力可达300W/cm²以上,是应对更高功耗芯片的重要迭代方向。
核心投资逻辑:冷板式液冷是当前行业需求的核心载体,也是相关厂商短期业绩兑现的主力,技术迭代(微通道、相变)将持续提升单柜价值量,带来显著的业绩弹性。

2. 浸没式液冷:长期发展方向,散热效率天花板
浸没式液冷属于直接接触式液冷,将服务器整机或核心计算模块完全浸没在绝缘、不燃的冷却液中,通过液体循环完成热量交换,是当前散热效率最高的液冷方案,PUE可降至1.09以下,且无风扇噪音,完美适配超高功率密度算力场景。
根据冷却液是否发生相变,浸没式液冷可分为单相浸没与双相浸没,其核心瓶颈在于初始投资高、专用冷却液成本高(尤其是氟化液)、服务器架构需定制化适配、运维复杂度较高。
随着芯片功耗持续突破2000W,以及浸没式产业链生态逐步完善,其被公认为高密度智算中心、超算中心的长期解决方案。
天风证券预测,2024-2029年,中国浸没式液冷服务器市场规模将从1.2亿美元提升至48.6亿美元,CAGR超110%,成长弹性显著。
核心投资逻辑:浸没式液冷具备长期成长空间,当前处于商业化初期,率先实现技术突破与规模化落地的厂商将抢占长期竞争先机。

3. 喷淋式液冷与下一代前沿技术
喷淋式液冷属于局部直接接触式液冷,通过喷嘴阵列将绝缘冷却液雾化喷射至芯片表面完成散热,散热效率高但技术成熟度低、成本高,当前仅在航天电子、军工雷达等特种高热流场景小范围应用,规模化商用空间有限。

面向下一代算力芯片,英伟达Rubin架构GPU TDP将突破2300W,传统单相冷板已接近散热极限,微通道水冷板(MLCP)、相变冷板成为核心备选方案。
其中,微通道水冷板通过将微米级冷却流道直接嵌入GPU封装盖板,极大提升换热面积与对流换热效率,可适配单柜600kW以上的超高功率场景,且具备持续迭代空间,大概率成为下一代主流散热方案,将显著提升单机柜液冷部件的价值量(冷板价值量有望提升3-5倍),带来全新的投资机会。

四、产业链拆解:核心环节壁垒清晰,国产替代迎来历史性窗口
液冷产业链可清晰划分为上游核心零部件与材料、中游系统集成与解决方案、下游应用三大环节,其中上游核心部件是产业链壁垒最高、价值量最集中的环节,英伟达供应链开放+海外客户降本需求,为国产厂商带来从二级供应商向一级核心供应商突破的战略机遇。

1. 上游:核心零部件与材料,壁垒最高、价值量最集中
上游是液冷产业链的核心,决定了系统的散热效率、可靠性与成本,价值量占比超70%,核心细分环节的技术壁垒、竞争格局与投资机会如下:
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CDU(冷却液分配单元):液冷系统的“心脏”,核心功能是驱动冷却液循环、精准控制供液温度与压力,保障系统稳定运行。
核心技术壁垒在于极致的防漏液可靠性、供液温度控制精度、系统洁净度保障能力。
全球头部厂商包括Vertiv、施耐德、CoolIT Systems等,国内厂商英维克、中科曙光、高澜股份、申菱环境等已实现技术突破,产品性能达到国际主流水平,正加速切入全球供应链。

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冷板:芯片级核心换热部件,直接贴合CPU/GPU完成热量交换,核心技术壁垒在于内部微通道流道设计、高精度焊接工艺与热阻优化,核心材料以紫铜、铝合金、铜铝复合材料为主。
全球市场当前以台资厂商双鸿科技、奇鋐科技、台达为主,国内厂商英维克、飞荣达、精研科技、中航光电等已实现规模化量产,部分产品已进入海外头部客户供应链。

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快接头(UQD)与Manifold(分水歧管):液冷系统的“血管枢纽”。
快接头核心作用是实现服务器热插拔维护,壁垒在于插拔过程中的零泄漏设计与长期运行可靠性,全球龙头为Staubli、Parker,国内厂商中航光电、永贵电器、英维克等已实现国产替代;
Manifold核心作用是实现冷却液的均匀分配,壁垒在于支路流阻精准平衡控制,避免局部过热,核心厂商包括双鸿科技、台达、英维克、申菱环境等。

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冷却液:液冷系统的换热介质,分为水基溶液(乙二醇/丙二醇水溶液,用于冷板式)、氟化液(用于浸没式/相变冷板)、油基液(矿物油/硅油,用于浸没式)三大类。
其中氟化液技术壁垒最高,核心被3M、索尔维等海外厂商垄断,受PFAS环保法规影响,国产替代需求迫切,国内巨化股份、永和股份、新宙邦等厂商已实现技术突破,迎来国产化窗口期。
2. 中游:系统集成与解决方案,竞争格局尚未固化
中游环节核心是液冷系统集成与全栈解决方案提供,参与者主要分为两类:
一是海外传统温控龙头Vertiv、施耐德、伊顿等,具备先发优势与全球客户资源;
二是国内厂商英维克、曙光数创、高澜股份、申菱环境、依米康等,已具备从核心部件到系统集成的全栈解决方案能力,凭借高性价比、快速的定制化响应能力与本土服务优势,在国内市场已实现对海外厂商的赶超,同时正加速出海,切入全球头部云厂商与ODM厂商供应链。
当前中游市场竞争格局尚未固化,行业处于规模化扩张初期,具备全链条技术能力、头部客户资源与规模化交付能力的厂商,将持续提升市场份额,形成马太效应。
3. 下游:需求爆发,供应链开放带来国产替代机遇
下游需求端主要包括云服务商(CSP)、互联网企业、超算中心、电信运营商、第三方数据中心运营商等,其中北美云厂商(谷歌、AWS、Meta、微软)与英伟达GPU生态是全球液冷市场的核心需求来源,国内市场以互联网大厂、运营商、国产AI算力厂商为核心驱动力。
行业两大核心趋势为国产厂商带来历史性机遇:
一是英伟达供应链策略从GB200时代的“指定独供”转向GB300时代的“多供方可集成”,将柜外液冷系统(CDU、管路等)的选型权开放给广达、纬创、富士康等台资ODM/OEM厂商,打破了海外厂商的独家供应壁垒;
二是谷歌、AWS等海外云厂商加大自研ASIC芯片布局,同步大规模采用液冷方案,出于降本诉求,对高性价比的国产供应链需求迫切。
这两大趋势为当前多处于二级供应商地位的国产厂商,提供了直接切入全球头部客户核心供应链的窗口,国产替代进程将显著加速。
五、竞争格局与投资策略:聚焦国产替代与出海主线,把握高壁垒核心环节
当前全球液冷市场仍处于规模化发展初期,竞争格局尚未固化,海外欧美、台资厂商具备先发优势,但国内头部厂商已实现技术追赶,凭借成本、服务与快速响应能力,正迎来国产替代与出海的双重发展机遇,行业投资主线清晰。
1. 全球竞争格局:海外龙头先发,国产厂商加速突围
全球液冷市场当前形成三大竞争阵营:
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第一阵营:欧美传统温控龙头,包括Vertiv、施耐德、CoolIT Systems等,凭借长期的技术积累与全球客户资源,占据北美高端市场主导地位;
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第二阵营:台资厂商,包括双鸿科技、奇鋐科技、台达等,在冷板、Manifold等部件领域占据较高市场份额,深度绑定英伟达与台资ODM厂商;
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第三阵营:国内厂商,以英维克为代表的头部企业已具备“冷板-CDU-工质-系统集成”全链条能力,产品性能达到国际主流水平,已实现对国内市场的进口替代,并开始突破海外头部客户供应链,成长速度显著快于海外厂商。
2. 核心投资主线与标的推荐
液冷赛道高景气度已确立,行业需求具备长期确定性,投资应聚焦技术壁垒高、价值量占比大、已实现头部客户突破、具备全球竞争力的核心环节与企业,核心投资主线如下:
主线一:具备全链条解决方案能力、已切入全球头部客户供应链的系统集成龙头
这类厂商将最大程度受益于行业规模化放量红利,同时凭借全链条能力实现更高的盈利水平与客户粘性,业绩确定性最强。
国内AI液冷领域绝对龙头,少数具备“冷板设计—CDU—冷却工质”全链条能力的企业,产品已通过英特尔验证,UQD快接头被列入英伟达MGX生态系统,同时为谷歌定制CDU产品,实现海外头部客户的实质性突破,深度绑定国内外核心算力厂商,是行业高景气度下最核心的受益标的。
主线二:核心部件细分赛道国产替代领军企业
在CDU、冷板、快接头/歧管、高端氟化液等壁垒较高的环节,率先实现技术突破与客户验证的细分龙头,将迎来业绩与市场份额的双重提升,重点关注:
1.
曙光数创:国内浸没式液冷商业化领军企业,在超算领域市占率领先,深度受益于超高密度算力场景的长期发展;
2.
申菱环境:国内专用空调龙头,华为核心温控供应商,液冷技术布局早、全栈能力完善,深度受益于国产AI算力建设浪潮;
3.
巨化股份:国内高端氟化液领军企业,技术壁垒高,是浸没式液冷普及背景下国产替代的核心受益标的;
4.
中航光电:国内液冷快接头龙头,技术实力国内领先,深度绑定国内外头部算力客户,国产替代空间广阔。

六、风险提示
1.
AI算力建设进度不及预期风险:液冷市场需求核心依赖AI算力建设,若全球AI大模型发展不及预期,云厂商、互联网企业的算力资本开支收缩,将导致液冷市场需求增速不及预期。
2.
技术迭代风险:液冷技术处于快速迭代阶段,若微通道冷板、相变冷板等下一代技术路线发生超预期变化,现有技术路线的厂商将面临技术落后、产品迭代不及预期的风险。
3.
市场竞争加剧风险:行业高景气度吸引大量新进入者,若市场竞争持续加剧,可能引发价格战,导致行业整体盈利水平下滑。
4.
客户认证与供应链突破不及预期风险:海外头部客户与英伟达供应链认证周期长、标准高,若国产厂商供应链突破进度不及预期,将影响业绩增长。
5.
原材料价格波动风险:液冷核心部件所需的铜、铝等大宗商品,以及氟化液等化工材料价格若出现大幅波动,将影响厂商的盈利能力。
6.
行业政策变化风险:若全球数据中心PUE管控政策、环保政策出现不及预期的变化,将影响液冷技术的渗透节奏。
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