液冷产业链拆分：AI高密度时代的液冷全链条自研龙头 ,液冷技术龙头股

（精选报告来源：幻影视界）

AI 高密度时代，三大核心因素共振，液冷有望迎黄金发展时代

当前国内外 AI 逻辑不断强化，AI 算力投资已逐渐步入正循环，今年有望成为液 冷产业渗透率大幅提升之年，三大核心驱动因素为：（1）芯片侧：高算力需求下， 国内外算力芯片热功率不断攀升，传统风冷散热模组热点问题显著，新一代算力 芯片已切换至液冷板散模组；（2）机柜侧：AI 集群对算力密度有一定要求，训 练单元不宜过于分散，AI 服务器功耗增长带动机柜侧整体功耗持续增长，超过 风冷散热极限；（3）生态侧：电信运营商提出液冷三年愿景，引领液冷行业形成 统一标准，降低液冷 TCO，已陆续在项目中试行液冷方案，液冷生态逐渐完善。

液冷产业链拆分：一次侧与二次侧，冷板式与浸没式

液冷产业生态涉及产业链上中下游，包括上游的一次侧和二次侧产品零部件提 供商、中游的液冷服务器、液冷交换机等 IT 设备提供商及下游的算力使用者和第三 方 IDC 服务商。上游主要为产品零部件及液冷设备，包括快速接头（QDC）、 CDU/CDM、电磁阀、浸没腔体（TANK）、分级液器（Manifold 或 RCM 或 VCDU）、 冷却液、软管、环路工艺冷媒供回歧管（LCM）等组件或产品供应商；中游主要为 液冷服务器和液冷交换机等 IT 厂商、芯片厂商以及液冷集成设施、模块与机柜等； 下游主要为算力使用者和第三方 IDC 服务商，主要包括三大电信运营商、互联网企 业、第三方 IDC 服务商及其他行业客户。

AI 注入强大动能，液冷数据中心市场规模有望保持高速增长。AIGC 的高速发 展离不开高算力的支撑，随着计算芯片功耗持续上升带动服务器及整机柜功耗上升， 液冷散热有望成为首选。据科智咨询预计，2023 年中国液冷数据中心市场将同比增 长 53.2%，市场规模将增长至 154 亿元，预计 2022-2027 年，中国液冷数据中心市场 将以 59%的复合增长率持续蓬勃发展。预计到 2027 年，随着 AI 系列应用的规模化 落地以及液冷生态的日趋成熟，市场规模将突破千亿大关。

液冷散热以冷板式和浸没式液冷为主。根据冷却液与发热源的接触方式，液冷 技术可以分为非接触式液冷和接触式液冷两大类。其中，接触式液冷主要包含喷淋 式液冷与浸没式液冷，非接触式液冷主要为冷板式液冷。冷却液吸热的方式可分为 两种：一种是通过流体温度升高而吸收热量，此时流体形态始终保持液态，也称作 单相液冷；另一种是由液态转变为气态通过汽化潜热转移热量，此时流体的形态发 生了变化，也称作相变液冷（又称“双相液冷”或“两相液冷”）。按照冷却液是否 发生相变，可分为单相浸没式、单相冷板式、相变浸没式和相变冷板式。目前，相 变冷板式液冷成熟度较低，商业化进程较慢；喷淋式液冷应用按理较少，生态单一。 行业内主要以单相冷板式（下文提及冷板式液冷均为单相冷板式液冷）、单相浸没式 和相变浸没式为主。

液冷散热系统可分为一次侧与二次侧。液冷散热系统通常由至少两个相互隔离 的循环回路组成，其中供给设备的内循环也称作二次侧，将热量传递给外界环境的 循环也叫一次侧，两个循环通过 CDU 内置的板式换热器进行隔离和交换热量。浸没 式液冷和冷板式液冷方案的部署差异主要在二次侧机柜侧。

一次侧：一次侧冷却环路由冷源、一侧回路、一次侧冷却液等构成，一次侧主 要的冷源包括主要有三种：干冷器、冷却塔和制冷机组。干冷器和冷却塔属于自然 冷却系统；制冷机组属于机械制冷系统。

二次侧：二次侧回路由服务器机柜或浸没腔体（Tank）、IT 设备、快速接头、 CDU、二次侧管网和二次侧冷却液等组成。从单千瓦价值量来看，服务器冷板在二 次侧整体价值量中占比较高，其次接头+管路、CDU。

冷板式液冷和浸没式液冷方案的部署差异主要在机柜侧和服务器内部。风液混 合冷板液冷机柜与传统风冷机柜形态差异不大，服务器中核心发热元器件如 CPU、 GPU 等采用冷板液冷散热器散热，其他部件如内存、硬盘、电源等依旧采用风冷散 热，机柜侧背部加装 manifold（分集液器）与地下的环形液冷回歧管相连；全冷板 液冷机柜与传统风冷机柜相比，拆除服务器内部的所有风扇以及机房侧的列间空调， 服务器内部所有元器件均加装冷板，采用液冷散热；浸没式液冷方案中，采用浸没 腔体（Tank）替代传统服务器机柜以放置服务器，服务器部分或完全浸没在装有冷 却液的 Tank 中，拆除服务器内部的所有风扇以及机房侧的列间空调，通过直接与冷 却液接触吸热进行散热。

（一）、服务器侧：冷板式液冷服务器侧冷板组件主要由冷板、配套管路、扣具、 转接头、漏液检测装置等零部件组成。冷板安装在需要冷却液的电子元器件热表面 上，将元器件产生的热量通过液体冷却工质传递到冷量分配单元 CDU 的板式热交换 器中与一次侧进行热交换。

（二）、机柜侧：冷板式服务器后侧通过快速接头（QDC）将冷板组件与 Manifold 进行连接，Manifold 一般安装在机柜内部，用于将冷却工质分配于各服务器中，形 成冷热循环；浸没式液冷方案，将服务器放置在 TANK 中，冷却液通常采用下供上 回的方式将冷却液输送至 TANK 内以带走服务器产生的热量，Tank 通过接头直接与 管路相连。

（三）、二次侧机柜外侧：主要由环形管路、CDU 等组件构成，环形液冷回歧 管一般由排气阀、分支管路、主管路、阀件等组成具备分液、集液和排气等功能， 冷却工质通过 Manifold 后进入到机柜底部或顶部的环形管路，再进入到 CDU 内部的 板式换热器与一次侧低温冷却水进行换热冷却后，再次循环进入服务器中。CDU 组 件繁多，主要包括板式换热器、电动球阀、定压罐、补水箱/袋、自动排气阀、各类 传感器等部件，主要用于将进入服务器冷板组件的液冷工质与冷源侧的冷却水进行 隔离，并将冷却后的工质分配给不同服务器的冷板中。

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