机构研究报告-液冷行业市场前景及投资研究报告：AIDC智算中心高功率、高压、直流、液冷趋势

证券研究报告AIDC智算中心-高功率、高压、直流、液冷趋势的投资机会梳理（一）行业评级：看好2025年1月20日摘要1、动态负载特性对智算中心基础设备提出更高要求；供电架构趋于高压化、直流化。•

高压化：高压带来更高功率，为高功率机柜提供更优解决方案。•

直流化：直流提升供电效率，减少电能损耗。2、液冷技术逐渐成为智算中心应用主流；冷板技术以兼容性、可靠性等优势有望迎来爆发。•

液冷技术相对于风冷，具备低能耗、高散热、低噪音等技术优点，未来有望在AIDC广泛应用。•

冷板技术在行业内具有

10年以上的研究积累，技术成熟度最高。3、柴油发电确保电力保障，总功率、升功率和启动可靠性决定了柴发产品技术水平•

持续供电时间长，可在

UPS

储能耗尽后接力供电，为数据中心提供长时间、稳定且可靠的备用电力保障。•

柴油发电机不受电网波动的影响，能独立稳定地运行。•

大功率的柴油发电机可为智算中心提供更强劲的电力支撑；启动可靠的柴油发电机可确保停电后发电机组能够第一时间启动，来维系整个数据中心的用电需求。4、投资建议•

散热系统方面，建议关注研发和定制化能力强的液冷厂商：英维克、申菱环境；应急电源方面，建议关注技术能力优秀的大功率柴油发电机厂商：潍柴重机、科泰电源、泰豪科技。5、风险提示2•

海内外宏观和政策环境恶化；智算中心发展低于预期；

AI应用发展不及预期。01020304供电架构趋于高压化、直流化液冷技术逐渐成为主流；冷板技术有望迎来爆发目录·总功率、升功率和启动可靠性决定了柴发产品技术水平C

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S风险提示301供电架构趋于高压化、直流化4动态负载特性对智算中心基础设备提出更高要求01•发展趋势：随着生成式人工智能兴起，医疗、金融、制造等多领域对人工智能应用需求大增，传统数据中心的计算能力渐显不足。在此背景下，智算中心（AIDC）应运而生。表：数据中心类型及应用场景主要指标算力类型云数据中心通用算力智算中心智算算力直流化高压化散热要求高HVDC智算中心三大痛点基于GPU、FPGA、Al芯片等输出的人工智能计算平台基于CPU芯片的服算力务器面向Al典型应用场景，如知识图谱、自然语高处理、智能制造、自动驾驶、智慧农业、防洪减灾等液冷技术面向众多应用场景，应用领域和应用层级不断扩张，支撑构造不同类型的应用应用领域供电架构稳定性高互联网、运营商等企业为主柴油发电机主要投资主体单机柜功耗Al企业、政企共建4-6KW20-40KW智算中心的负载波动情况非常大，呈现出新的动态负载特性：

大幅度：智算负载功耗波动幅度可能超过额定功耗的80%，即智算中心的负载功耗可能从10%快速突变至80%，甚至100%；

并发性：人工智能（AI）大模型具有并发运算的特点，故整体集群性总功耗呈现出动态快速变化

；

瞬时冲击：某些算力模型可能出现400us～50ms左右的负载冲击，幅度可能达到额定负载功耗的150%，它取决于POD运算模型及软件算法。新的负载及能耗要求对智算中心基础设备提出更高要求：供电架构稳定性升级，冷却技术换热效率提升及能耗降低等。5资：数据中心运维管理，AI云原生智能算力架构，浙商证券研究所传统数据中心：柴油发电机组、UPS和散热系统成本占比较高01数据中心构成：数据中心建设中，主要的成本包括IT设备成本和非IT设备成本。其中：••IT设备主要包括服务器、网络设备、安全设备、存储设备等;非IT设备主要包括柴油发电机组、电力用户站、UPS、配电柜等。其中，柴油发电机组占比最高，约为23%。图：数据中心基础建设构成图：我国数据中心基础非IT设备成本占比3%IT算力设备通信设备供配电4%3%23%IT设备6%7%数据中心8%20%8%非IT设备散热系统管理系统18%柴油发电机组

电力用户站精密空调

机柜UPS配电柜冷水机组冷却塔列头柜静电地级6资：中研网，浙商证券研究所智算中心时代：柴油发电机组、HVDC和散热系统带来新增量01•智算中心时代，为了适应新的负载及能耗要求，柴油发电机组、HVDC和散热系统重要性均高于数据中心。图：智算中心ACload1000V98%94%新能源市电99%240-800V10kv380V48V0.7-1.8VHVDCBusPDUPSU

ShelfPDU服务器400-800V350-900V柴油发电电池其他系统液冷系统：包括制冷塔、循环水泵、软水系统、定压补水、管路辅件、控制系统注：本图展示的是HVDC为核心的供电系统，供电电源也可通过UPS交流形式供电。7资：数据中心基础设施运营管理、浙商证券研究所整理供电系统架构：由传统基础设施供电架构向全直流高压演进供电架构变化：目前智算中心供电架构由UPS传统架构向全直流供电架构逐渐变化。相比传统架构，全直流供电架构将原UPS输出交流电部分替换为由HVDC直接输出直流电。UPS：在市电模式下，电流需经过整流和逆变两个环节，电能转换过程中存在较多损耗；HVDC

系统：直接输出直流电，减少了逆变环节，从而显著降低了能源消耗，能为数据中心节省可观的电力成本。图5：由传统基础设施供电架构向全直流高压演进UPSHVDC电能转换整流+逆变整流输出电压正常大高小体积效率一般高8资：阮勇,成军,田洁,等.

双碳背景下的智算中心供电系统架构优化分析[J].

邮电设计技术,2023(12):16-19.DOI:10.12045/j.issn.1007-3043.2023.12.004.，数据中心基础设施运营管理，浙商证券研究所02液冷技术逐渐成为主流；冷板技术有望迎来爆发9液冷技术逐渐成为智算中心应用主流02

数据中心能效新挑战：1）以GPU算力为核心的智算中心带来更高散热功耗、更短距离高带宽的组网技术、以及不断提升的数据中心功率密度。传统风冷散热能力无法解决智算中心用电单元的散热难题。2）城市建设数据中心在面积受限情况下，部署高功率密度机柜成为有效解决方案，但已远超风冷方案散热极限。

液冷技术发展提升PUE能效：液冷利用液体的高导热、高传热特性，在进一步缩短传热路径的同时充分利用自然冷源，实现了

PUE小于

1.25的极佳节能效果。图：机柜功率密度与制冷方式图：数据中心制冷技术对应

PUE范围10资：通讯液冷白皮书.，浙商证券研究所液冷技术优势：低能耗，高散热，低噪声02•风冷技术：利用空气作为冷媒，将服务器等设备产生的热量传递给散热器模块，再通过风扇或空调制冷等方式将热量散发到周围环境中。空气的比热容较小，导热系数低，风冷在处理高热量负载时散热能力不足。•液冷技术：通过液体作为冷媒，将服务器等设备产生的热量直接或间接地传递出去，从而实现高效散热。

低能耗：液冷散热技术传热路径短、换热效率高、制冷能效高。

高散热：液冷系统常用介质的载热能力、导热能力和强化对流换热系数均远大于空气；液冷直接将设备大部分热源热量通过循环介质带走

低噪音：液冷散热技术利用泵驱动冷却介质在系统内循环流动并进行散热，无风机设计，具备极佳的降噪效果。表：风冷与液冷对比图：风冷与液冷对比风冷空气液冷液体160140120100135冷却介质接触方式设计直接简单间接/直接复杂96传热效率维护较低较高(0.5-10)806060要求低，容易实现25-100系统复杂，维护较为困难1000-5000032换热系数402015200温度均匀性安装非均匀容易均匀难功率密度KW/RACK风冷占地面积M^2适用场景数据中心智算中心冷板式液冷浸没式液冷11资：智研咨询，通讯液冷白皮书.，浙商证券研究所液冷技术分类02液冷技术分类图：液冷技术分类液冷技术按冷却方式可分为喷淋式液冷、冷板式液冷、浸没式液冷等方式。

喷淋式液冷是将具有绝缘非腐蚀特性的冷却液直接喷淋到发热器件表面或与发热器件接触的扩展表面行热交换,实现冷却所属IT设备的目的。

冷板式液冷是指利用工作流体作为中间热量传输的媒介,将热量由热区传递到远端后再进行冷却。液冷技术分类间接式直接式浸没式液冷喷淋式液冷冷板式液冷

浸没式液冷是指将发热的电子元器件（如CPU、GPU、内存和硬盘等）整体或部分地直接浸没在装有非导电惰性流体介质中，实现循环散热的液冷方式。双相浸没式液冷单相浸没式液冷双相冷板式液冷单相冷板式液冷单相冷却及双相冷却图：液冷技术通用架构单相冷却主要通过冷却液体在封闭循环系统中以液态形式流动，依靠液体的热传导和对流来吸收热量。双相冷却主要利用工作流体在气液两相之间的相变来实现热传递。当工作流体吸收热量后，从液态转变为气态，这个汽化过程会吸收大量潜热，有效带走热量。气态的工作流体被输送到冷却装置后，通过散热重新变为液态，然后再循环回到需要冷却的部位继续吸热。12资：绿色节能液冷白皮书、通讯液冷白皮书，浙商证券研究所冷板式液冷成熟度最高；浸没式液冷PUE最低02••浸没式液冷及冷板式液冷为目前市场主流应用的液冷技术。冷板式液冷：行业内具有

10

年以上的研究积累，技术成熟度最高。优势：可灵活适应及兼用现有设备，且因冷却液不直接与设备接触，易于维护且可靠性更高。劣势：散热效率低于浸没式。•浸没式液冷：优势：低温液体直接与发热芯片接触散热，传热路径更短，PUE可低于1.15；支持高密机柜；

100%

液体冷却，无需配置风扇，实现极致“静音”机房，且排除灰尘等可靠性问题。劣势：器件不兼容（防水要求），维护不易，机房承重要求高。表3：液冷技术各类型对比冷板式浸没式喷淋式土建要求造价对于土建结构承重要求次高冷却液比重大，对于土建结构承重要求最高对于土建结构承重要求较高为旧服务器改造增加装置，造价较高规格多，需定制，造价次高冷却液昂贵，国产化低，造价最高直接接触，材料兼容性较差IT设备兼容性未与主板和芯片直接接触，兼容性较强直接接触，材料兼容性较差维护难易程度空间利用率较难较高最难最高较难较高能

源

利

用

效

率

(PUE)1.1~1.21.05~1.151.25国内：维蒂、英维克、申菱环境、腾讯、百度、浪潮等；国外：IBM公司、富士通公司、英特尔公司、雷神公司等国内：广东合一新材料国外：ISR公司、索尼公司、惠普公司等国内：、维蒂、英维克、阿里云、中科曙光等掌握核心技术应用的厂家国外：IBM公司、富士通公司、固核电脑公司等百度阳泉数据中心、北京大学"未名一号"、莱布尼兹超算中心阿里巴巴张北数据中心、阿里巴巴仁和数据中心、乌镇超算数据中心雄安液冷示范应用测试数据中心国内典型案例13资：IDCE数据中心展公众号，浙商证券研究所02英维克：精密温控龙头，AI高算力需求带动液冷放量EC系列交流节能空调

CSH系列热管换热器

公司为国内精密控温龙头，依靠领先技术覆盖全国及全球重点区域市场，行业优势地位显著。随AI算力更高需求有望带动液冷市场放量。41%

机房温控节能设备（2024H1营收占比50%）：包括CyberMate机房专用空调、XRow

列间空调、XStorm

直接蒸发式高效风墙冷却系统、XRack

微模块机柜解决方案等产品与解决方案。

户外机柜温控节能设备（2024H1营收占比41%）：主要产品有交流供电压缩机空调、直流供电压缩机空调、压缩机空调与热管一体机、热管换热器、水冷机组等。户外机柜温控节能设备EMW储能液冷机组EX系列热交换空调2024年H1

7亿收入，同比+6.1%

轨道交通列车空调及服务（2024H1营收占比3%）

新能源车用空调（2024H1营收占比2%）CyberMate系列变频机房专用空调图：公司收入结构40353025201510535250%292机房温控节能设备221151711117XRow系列列间空调XStorm系列风墙2024年H1

9亿收入，同比+85.9%17749161412902020202120222023户外机柜温控节能设备2024H1机房温控节能设备轨道交通列车空调及服务其他主营业务新能源车用空调14数据：Wind、公司年报、浙商证券研究所02英维克：Coolinside全链条液冷解决方案•••英维克深耕数据中心温控领域近二十年。英维克的高算力温控方案，采用风液兼容设计，弹性适配普算和智算中心，能够适配多场景的模块化方案。即使数据中心目前没有液冷服务器，也可以先按风冷服务器上架，后续根据自身需求再升级液冷服务器。Coolinside全链条液冷解决方案：产品涵盖冷板、快速接头、Manifold、CDU、机柜，到SoluKing长效液冷工质、管路、冷源等。通过“自主研发、自主生产、自主交付、自主服务”四维一体，全面保障液冷系统的零风险运行。应用：宝德液冷服务器项目。实现冷源、管路、CDU、液冷机柜、Manifold、快速接头、液冷工质以及服务器冷板全链条供应。CDU系统采用温度控制、压差控制以及流量控制等多种控制方式。图：

Coolinside全链条液冷解决方案15数据：英维克官网、英维克公众号、浙商证券研究所02申菱环境：超前布局液冷，AI高算力需求有望带动业绩增长

公司为国内专业空调领域领导者，在数据中心液冷散热技术上超前布局。风冷螺杆式冷水机组飞机地面空调25%

数据服务（2023营收占比35%）：包括房间级精密空调、列间行级精密空调、机柜级背板空调、元件级液冷温控系统、直接与间接蒸发冷却空调机组、DPC

相变冷却系统、恒湿机组等。

工业（2023营收占比35%）

：主要产品有屋顶式空调、单元式空调、恒温恒湿空调、洁净式空调、除湿机、低露点除湿机等。

特种装备（2023营收占比25%）：包括核电专用空调、地铁专用空调、飞机地面空调、国防工程类专用空调及除湿机等。

商用空调（2023营收占比4%）：商用冷水机组、组合式空调等。特种装备2023年

6.3亿收入，同比-3.5%屋顶式空调房间级精密空调液冷控温系统单元式空调空调行级精密空调35%工业2023年

8.8亿收入，同比+25.1%图：公司收入结构3025201510525.122.26.318.035%6.67.0数据服务2023年

8.8亿收入，同比+18.9%8.84.04.6机房专用恒湿机8.87.45.50202120222023数据服务工业特种装备商用空调其他行业16数据：Wind、公司年报、浙商证券研究所02申菱环境：携手秦淮发布智算中心全栈解决方案2.0•••申菱为解决方案。、阿里巴巴、腾讯、百度、移动、美团、电信、快手、世纪互联、曙光、浪潮等行业内知名企业提供数据中心空调系统整体随着智算、超算发展，超高热流密度散热成为核心，申菱创新提出“风液同源，风液可调”解决方案，采用全预制化、模块化的方式，缩短建设周期。秦淮数据集团联合申菱发布“智算中心全栈解决方案2.0”，突破解决高算力、大规模、高弹性、高能效、高智能的算力时代下全新挑战。图：“风液同源，风液可调”解决方案17数据：公司官网、公司官方公众号、浙商证券研究所03总功率、升功率和启动可靠性决定了柴发产品技术水平18备用电源：柴油发电确保电力保障；总功率、升功率和启动可靠性决定了柴发产品技术水平03•数据中心的后备应急电源通常采用

UPS（不间断电源）与柴油发电机组相结合的模式。•

UPS

:优势在于能够在市电突然中断的瞬间迅速响应，为数据中心提供短暂的电力支持，以确保设备在这一关键时段内仍能正常运行，避免因断电而导致的数据丢失或设备损坏等问题。然而，UPS

的储能相对有限，一般仅能维持几分钟到几十分钟的时间。•柴油发电机：具有功率大的特点，能够满足数据中心大量设备的用电需求；并且其持续供电时间长，可在

UPS储能耗尽后接力供电，为数据中心提供长时间、稳定且可靠的备用电力保障。此外，柴油发电机不受电网波动的影响，即使外部电网出现电压不稳、频率变化等情况，它也能独立稳定地运行，为数据中心的电力供应保驾护航。•总功率、升功率和启动可靠性决定了柴发产品技术水平：大功率的柴油发电机可为智算中心提供更强劲的电力支撑；启动可靠的柴油发电机可确保停电后发电机组能够第一时间启动，来维系整个数据中心的用电需求。表4：数据中心备用电源建设标准A级表

：柴油发电机类别5B级类别负载特点适用设备安装标准独立于正常电源的柴油发电机组，或供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路由双重电源供电，或一路电源中设置柴油发电机组作为备用电源照明、简单的电气负载G1G2只规定基本的电压和频率参数电压特性与电网类似，负载变化时