液冷泵:AI散热"心脏",一块泵撬动的千亿国产替代

2026-08-28 11:47:3129

液冷泵是数据中心液冷系统CDU(冷量分配单元)的核心动力部件,承担冷却液在封闭回路中循环输送的关键职能,其流量、扬程与可靠性直接决定液冷系统的散热效率与PUE表现。AI算力芯片功耗从B200的1000W跃升至Rubin的2300W,单机柜功率突破200kW,风冷散热已撞上物理天花板。英伟达Vera Rubin平台全球首个100%全液冷架构量产落地,叠加国内"东数西算"PUE≤1.2强制红线,液冷泵从"可选配件"跃升为"刚性刚需"。西部证券测算2025年国内液冷泵市场60亿元,2026年增速预计100%,2027年破200亿元;机构预测2030年全球CDU液冷泵市场达66亿美元。飞龙股份大元泵业两家国产泵企已切入谷歌、英伟达供应链,国产替代窗口打开。

一、行业概览:液冷泵——液冷系统的"心脏"1.1 定义与核心职能

液冷泵是CDU(Coolant Distribution Unit)的核心流体输送部件,负责驱动冷却液在冷板(吸热端)、CDU(换热控制端)与一次侧冷源之间形成闭环循环。其三大核心职能包括:

流量调控:根据热负荷动态调节冷却液流量,确保芯片表面温度可控
扬程保障:克服管路阻力,将冷却液输送至每一块冷板
压差维持:维持一次侧与二次侧的压差平衡,防止串流

选型三大核心参数:流量(总热负荷÷密度×比热容×温差)、扬程(需加10%-20%安全裕量)、效率与可靠性(磁悬浮轴承/无刷电机效率70%+,MTBF≥50,000小时,N+1冗余15秒切换)。

1.2 技术路线:三类泵型共存,电子泵渗透率上行
泵型
渗透率(2025)
优势
劣势
趋势
屏蔽泵
70%-80%
零泄漏、静密封、低噪
效率偏低
仍占主导,渐进升级
机械泵
<10%
成熟、成本低
密封磨损泄漏风险
逐步被替代
电子泵
~20%
高效、调速范围宽、免维护
成本较高
新建DC电子泵占比已超50%,渗透率持续上行

英伟达800V高压直流架构CDU已采用高压直流电子屏蔽泵,谷歌新一代2MW大功率CDU方案确认可用。永磁同步屏蔽泵(零泄漏、高集成、适配800V高压架构)成为重要迭代方向。

二、需求驱动:三重共振催生千亿市场2.1 芯片功耗跃迁:风冷触顶,液冷成唯一工程解
芯片型号
单芯片功耗(TDP)
量产时间
H100
700W
2023
B200
~1000W
2024
B300
1400W
2025
R200(Rubin)
2300W
2026H2
R300(Rubin Ultra)
4000W+
2027H2

传统风冷经济散热上限仅15-20kW/机柜,理论极限不足30kW。Rubin NVL72单机柜功耗190-230kW,Rubin Ultra/Kyber机架达600kW。空气比热容与导热系数决定风冷无法带走如此高密度热量——不液冷即降频或宕机。

2.2 Vera Rubin全液冷架构:行业拐点标志

英伟达Vera Rubin平台是全球首个100%全液冷AI计算平台,采用"无缆线、无软管、无风扇"设计:

GPU、CPU、Switches、NICs和电源电子全部液冷散热
冷却液入口温度45°C(远超传统20-30°C),回液55-65°C
工作流体:75%纯水+25%丙二醇,闭环循环、一次充填、几乎零耗水
PUE从风冷的~1.4-1.5降至~1.05-1.1
机架高度从6个机架单元缩减至2个,消除约85分贝风扇噪音
2026下半年量产,AWS、Google Cloud、Azure等超大规模云商已锁定订单

45°C高温供液使多数气候下无需机械冷水机组,依赖干式散热器和自然冷却。但温差收窄倒逼流量提升,Rubin机架级热性能约为Blackwell的两倍,冷板向微通道化和精细流道演进。单机柜液冷组件价值量:GB200为4.15万美元→Rubin NVL144为5.57万美元→Rubin散热组件单机架突破7.2万美元。

2.3 政策强制:从"鼓励引导"到"合规门槛"
政策层级
核心要求
生效时间
工信部《节能装备高质量发展实施方案》
鼓励液冷服务器、液冷交换机研发部署
2026.3
《促进人工智能与能源双向赋能行动方案》
新建大型AI智算中心100%配套液冷
2026
"东数西算"2026工作要点
枢纽节点新建超大型DC PUE≤1.2,70%须采用液冷
2026
工信部新规
2026年新建数据中心液冷渗透率不低于60%
2026
一线城市(北上广深)
新建智算中心PUE≤1.05-1.15,液冷机柜占比超50%
2026-2027
三大运营商集采
2026年液冷服务器集采占比超70%
2026
存量改造
2028年底前完成节能改造
2028

政策不再是鼓励引导,而是与项目审批、用电额度直接挂钩。2026年Q1全国新建40+智算中心全部标配液冷。

2.4 渗透率跃升:从14%到47%的跨越
年份
中国液冷服务器渗透率
全球AI DC液冷渗透率
2021
<3%
2024
5%-14%
14%
2025
20%
33%
2026E
37%
40%-47%
2027E
>50%
2030E
82%

TrendForce预测2026年AI芯片液冷渗透率达47%。高端AI训练集群渗透率已达74%,2027年目标85%+。

三、市场规模:多口径测算下的千亿图景3.1 CDU液冷泵市场(窄口径)
测算机构
2025年规模
预测年份
预测规模
CAGR
QYResearch
2.70亿美元
2032
5.50亿美元
11.0%
TY Data
2.80亿美元
2032
5.59亿美元
10.2%
Grand View Research
17亿美元
2033
83亿美元
22.3%
Dataintelo
38亿美元
2034
116亿美元
13.2%
路亿(LP)
16.79亿美元
2032
28.04亿美元
7.6%
恒州诚思
44.49亿元
2032
81.46亿元
9.0%

口径差异源于统计边界不同:QYResearch/TY Data仅计CDU液冷泵,Grand View/Dataintelo含广义液冷泵(一次侧+二次侧),恒州诚思以中国市场为主。

3.2 西部证券测算(价值量拆解)
液冷泵占CDU价值量35%,CDU占液冷系统30%-40%
高端AI服务器配2-4台泵,单价约2.2万元
2025年国内液冷泵市场60亿元,2026年增速100%,2027年破200亿元
NV+Google 2026年机柜液冷市场93-126亿美元→对应CDU液冷泵市场11.39-15.44亿美元
3.3 机构综合测算(宽口径)
2030年全球数据中心液冷核心部件市场611亿美元,2026-2030年CAGR 33%
其中CDU液冷泵2030年达66亿美元
光模块液冷从20亿增至80亿美元(CAGR 42%)
中金公司:2026年全球智算中心液冷市场规模1147亿元,同比+273%
赛迪顾问:中国液冷数据中心市场2026年232.5亿元→2028年470.4亿元
3.4 一次侧冷源市场

全球数据中心冷水机组2024年收入1052.1亿元→2031年1673.3亿元(CAGR 6.7%)。磁悬浮离心压缩机较螺杆节能40%+,压缩机成本占冷水机组50%+。

四、竞争格局:外资双寡头 vs 国产突围4.1 全球竞争格局

CDU大功率液冷泵市场呈"外资双寡头+国产快速追赶"格局:

维度
格兰富(丹麦)
威乐(德国)
国产(飞龙/大元/南方泵业)
22kW+总产能
8-10万台
7-8万台
规划产能2028-2029年超外资总和
CDU专用产能
~3-4万台
~3万台
快速爬坡中
中国产能
~2万台(苏州)
~1万台(常州)
本土为主,海外建厂中
扩产意愿
弱,无明确计划
有限,技改增<1万台
强烈,弹性远超外资
售价
~10万元/台
~7-8万元/台
~5-6万元/台
交付周期
2-6个月
2-6个月
1-3周

外资扩产意愿与弹性均弱,节奏明显慢于国内厂商。国产泵在价格、交付、响应速度上优势显著,国产替代逻辑清晰。

4.2 国际巨头盘点
企业
总部
定位
Grundfos
丹麦
全球泵业龙头,CR立式多级泵/屏蔽泵,与HPE、Lenovo技术联盟
Wilo
德国
欧洲高端泵技术,Stratos高效系列
Xylem
美国
Bell & Gossett循环泵+智能监测
KSB
德国
工业级/屏蔽泵,大功率CDU优选
EBARA
日本
不锈钢离心泵,立式多级泵
Flowserve
美国
工程离心泵,任务关键型冷却
Vertiv
美国
液冷系统集成龙头,英伟达官方合作伙伴

Vertiv 2025年Q4有机订单同比暴增252%,积压订单150亿美元(同比翻倍),2026年指引营收135亿美元(+28%)。交付周期从6-9个月延长至12-18个月,折射上游核心部件产能瓶颈。

4.3 国产力量:三家核心泵企飞龙股份——液冷泵先发龙头
背景:国内最大汽车水泵供应商(市占率25%),1952年始建,2018年整合电子泵资源
液冷载体:子公司安徽航逸科技(2025年7月成立,注册资本5000万元),50人研发团队,12项液冷专利(含3项PCT)
产品矩阵:HydroCool系列μ/S/M/L四大平台,功率覆盖8W-37kW/40kW,适配NVIDIA A100-H200/GB200/GB300/Blackwell/Rubin及华为昇腾910B/C,CDU解热24kW-2.5MW
客户:80+家液冷客户,120+个项目;英维克、台达电子、申菱环境、施耐德、维谛、宝德、联想、Cooler Master、超聚变、高澜股份曙光数创
放量节奏
阶段一(2022-2025):研发验证,HP22K大型液冷循环泵下线
阶段二(2025.12-2026.Q1):小批量交付,22kW泵月出货数百台,首发海外
阶段三(2026 Q3-Q4):规模放量,22kW月产1000→3000-5000台爬坡,37kW下半年批量出货,Q4冲击月产万台
英伟达合作:间接供货(通过英维克、台达等系统集成商)→GB200/GB300认证通过→直供推进中。公司未公告直接订单,存不确定性
谷歌合作:通过台湾客户获得N/W/G项目
业绩:2024年营收47.23亿元(+15.3%),归母净利3.30亿元(+26%);2025年营收45.45亿元(-3.77%),归母净利3.17亿元(-3.85%);2026年Q1归母净利同比降52.84%
风险:控股股东2026年6月公告减持不超1.81%;PE超101倍;传统业务承压
大元泵业——屏蔽泵国产领军者
背景:屏蔽泵产销全国第一,双品牌"大元"+"新沪",子公司合肥新沪深耕20余年,300+专利,参与30+项国家/行业标准制定
产品线:功率覆盖60W-7500W(另说20W-350kW),BT/BG/BM系列屏蔽泵主打零泄漏、低噪、紧凑;液冷覆盖新能源车、储能、数据中心、风电、航空航天五大领域
液冷进展
储能:2025年千瓦级以上电子屏蔽泵批量交付,收入增幅超100%
算力:37kW CDU核心主泵完成国内及北美G客户(谷歌)审验,7.5kW-37kW已定型批量,40kW+已立项
2025年液冷温控业务收入1.56亿元(+60%),但Q1可识别数据中心液冷产品收入仅约160万元(占营收0.43%)
谷歌供应链:二级供应商模式→供货给谷歌一级CDU集成商YWK(占YWK谷歌项目60%份额),2026年7月起量产滚动交付;Boyd、CM计划Q4导入;2027年TPU V8目标份额50%+
客户英维克、维谛、工业富联、尼得科、同飞股份中航光电中兴通讯曙光数创、CoolerMaster、nVent、Boyd、双鸿科技、台达电子、Carrier等
业绩:2024年总营收19.09亿元(+1.57%),净利润2.55亿元(-10.55%);研报预测2026-2028年归母净利1.6亿/3.7亿/6.7亿元
风险:股价2025年7月来累计涨幅超80%,多次风险提示;液冷收入占比仍低
新锦动力——流体设备潜在布局者
说明:主营业务为离心式压缩机、工业驱动汽轮机(石油化工、天然气、电力领域),2025年营收7.19亿元(+30.21%),归母净利0.41亿元(+124.54%)。未发现与液冷泵/数据中心液冷的直接业务关联,市场关联度较弱。
4.4 产业链全景参与者
环节
代表企业
定位
液冷泵
飞龙股份大元泵业南方泵业
国产替代核心
CDU集成
英维克申菱环境高澜股份、维谛
系统集成龙头
冷板
飞荣达银轮股份领益智造(立敏达)
热管理精密部件
快接头(UQD)
中航光电永贵电器溯联股份鼎通科技
高壁垒连接器
冷却液
巨化股份新宙邦、3M、索尔维
介质垄断格局
浸没式
曙光数创康盛股份川润股份
浸没路线先锋
一次侧冷源
冰轮环境双良节能海鸥股份
冷水机组/冷却塔
服务器整机
浪潮信息工业富联中科曙光
下游集成

英维克获英伟达NPN Tier 1认证(唯一中国大陆液冷企业),在手订单80-90亿元;三花智控两相液冷模块获英伟达官方认证,订单排至2027年Q2;高澜股份UQD快接头列入英伟达官方供应商清单;曙光数创浸没式液冷Q1营收同比增七八倍,海外订单排至2027年底。

五、投资主线与节奏判断5.1 三重成长逻辑

液冷泵是AI液冷系统中价值量最高、弹性最大的单品之一,具备三重成长性:

下游需求扩容:新建数据中心增量+老数据中心改造替换
产品技术升级:机械泵→屏蔽泵→电子泵迭代,电子泵渗透率持续提升
国产份额提升:国内企业加速替代格兰富、威乐等外资品牌
5.2 业绩爆发节奏
时间节点
行业阶段
特征
2025年
产品验证完成
订单开始贡献增量
2026年下半年
业绩拐点
订单集中贡献,Rubin量产放量
2027年
业绩爆发
财务报表中逐步兑现,增速进一步提升
2028-2030年
规模化兑现
渗透率突破50%,国产份额持续提升
5.3 关键催化剂
英伟达Rubin平台2026下半年量产出货
谷歌TPU v7出货量目标上调50%至600万颗
国内三大运营商2026年液冷集采占比超70%
飞龙股份/大元泵业海外大客户订单落地公告
电子泵渗透率超预期提升
六、风险提示
液冷渗透不及预期:若AI算力部署节奏放缓或散热技术出现替代方案,液冷泵需求增长可能低于预期
客户认证周期长:英伟达/谷歌供应链认证周期12-18个月,存在认证未通过或订单不及预期的风险
竞争加剧南方泵业三花智控银轮股份等企业加速布局液冷泵,行业竞争格局可能恶化
业绩兑现节奏不确定飞龙股份大元泵业当前液冷收入占比仍低,从订单到规模放量需经历产能爬坡、客户验证等多重环节
估值风险飞龙股份PE超101倍,大元泵业2025年来涨幅超80%,市场情绪过热背景下存在回调风险
附录:图表

图1:液冷泵产业链全景图


图2:液冷泵竞争格局——外资vs国产对比


图3:液冷泵需求驱动与渗透率路线图


本报告基于公开信息整理,仅供参考,不构成投资建议。投资者应独立判断,自行承担投资风险。报告中的数据、观点可能存在滞后性,请以最新官方信息为准。

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