机床设备行业专题：AI算力散热新革命液冷加工设备新蓝海

本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。1行业专题证券研究报告行业专题证券研究报告机床设备液冷成为数据中心散热首选方案，市场规模快速提升：液冷成为数据中心散热首选方案，市场规模快速提升：冷系统市场规模有望超过500亿美元，2026-2030年复合增速22%，液冷有望成为数据中心基建侧具备较高确定性的中高速增长市场。头豹研究院，两者在英伟达GB300机柜的冷板式液冷系统价值量占高精密的CNC机加工是目前的主流方案，其中冷板主要涉及数控铣车床以及钻镗铰复合工艺。另外，3D打印可消除冷板焊点和物理缝从产业链龙头营收表现与资本开支动向来看，依托技术研发的投入节奏持续加速，CoolerMaster、VerAI算力快速膨胀带动数据中心功耗密度不断攀风股份、江顺科技、华曙高科等。风险提示：产业发展不及预期；技术路线更替；行业竞争加剧。投资评级领先大市-A首选股票机床设备机床设备沪深30040%30%20%10%0%-10%2025-052025-092026-012026-05行业表现升幅%3M12M12M相对收益绝对收益朱宇航分析师欧阳天奕联系人相关报告本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。2行业专题/机床设备内容目录 3 3 6 72.1.冷板式液冷方案应用占比高，单项冷板式方案增速更显著 72.2.冷板和快接头价值量占比高，机 8 92.2.2.快接头：走心机为核心加工设备，车床与车铣复合中心需求有所提升 2.3.液冷部件制造商增大资本开支，拉动相关加工设备采购需求 图表目录 3 4 5 5 6 6 8 8 9 9 9 3 4 6表4：不同液冷技术路线工作原理及结构对比 7 8表6：3D打印技术可以更好地满足冷板散热需求，未来使 表7：Fabric8Labs推出的电化学增材制造技术 表8：近期国内外多家液冷零部件制造商宣布扩产规划 表9：液冷加工设备核心公司估值表 本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。3行业专题/机床设备1.液冷成为数据中心散热首选方案，市场规模1.1.数据中心机柜散热需求持续提升，液的核心引擎，芯片集成度地提升导致其单位面积内的功率密度大大高于传统处理器，意味着2025年的15-25kW上升至2028-2029年的50kW以上，甚至AI峰值机架可能超过900-1000kW，表1：英伟达新一代芯片功耗进一步膨胀时间202220222023202420252026202620262027架构HopperBlackwellRubin加速器H100(SXM)H200B200/GB200GB300(Ultra)VR200CPXVR300(Ultra)单芯片功700700700700/1200140023008008004000+传统风冷技术正逼近其散热效率的极限，液冷方案逐渐成为下一代数据中心超过300W时，传统风冷系统散热能力便已失效，芯利用液体比热容高于空气的优势，通过与发热元器件紧密结合，实现对芯片精准散热。式的散热能力上限为单机柜25kW，当单机能耗、低噪声、占地面积小等突出的优势，成本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。4行业专题/机床设备要求逐渐向精细化管控演进，根据2024政策要点《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》2021年工信部《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》2021年发改委等用效率降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》2024年发改委等到2025年底，全国数据中心布局更加合理，整体上架显著提高。40℃),可实现全年全地域自然冷却，而传统风冷方式冷冻水机组出水温度需低至15-省去大部分风扇及空调系统能耗，相比传统风本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。5行业专题/机床设备筑围护结构、消防、照明等系统投资，进而可以节省数据中心冷却系统整体初始投资，这一优势在机架功率密度提升时更加显著。根据施耐德《大型数据中心浸没式液冷与风冷投资成本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。6行业专题/机床设备础设施重构周期。根据SynergyResearchGroup统计，2025年全球云基础设施服务商资本开支达到4190亿美元，25Q4剔除汇率波动同比多数据中心的新建需求，另一方面也会催化较多存量数据中心的改造需求，进而配套基础设表3：全球新建数据中心液冷系统市场空间测算2025E2026E2027E2028E2029E2030E全球数据中心容量（GW）103115130150173200全球数据中心新增容量（GW）-202327AIDC液冷系统价值量：18.61亿美元/GW对应增量市场空间（亿美元）-223279372428502对应增量市场空间（亿美元）-6683110127149一次侧液冷（冷却塔、冷水机、CRAH、管路系统）价值量：10.25亿美元/GW对应增量市场空间（亿美元）-123154205236277CDU及配套管路系统价值量：2.85亿美元/GW对应增量市场空间（亿美元）-3443576677本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。7行业专题/机床设备2.冷板式方案占比高，零部件制造商提高CAPEX带动加工设备需求2.1.冷板式液冷方案应用占比高，单项冷板式方案增速更显著冷却和直接冷却两种方式。其中，间接冷却一般为冷板式液冷，根据冷却介质是否发生相变又可分为单相冷板式和两相冷板式；直接冷却包括浸没式和喷淋式，浸没式根据冷却介质是表4：不同液冷技术路线工作原理及结构对比通过液冷板（通常为铜铝等导热金属构成的封闭腔通过液冷板（通常为铜铝等导热金属构成的封闭腔体）将发热器件的热量间接传递给封闭在循环管路液体将热量带走将发热器件完全浸没在冷却液中，发热器件与冷却液直接接触并进行热交换通过重力或系统压力直接将冷却液喷洒至发热器件或与之连接的导热元件上单相浸没式浸没式两相浸没式喷淋式按接触方式不同按是否相变工作原理图例间接冷却直接冷却单相冷板式两相冷板式冷板式冷板式液冷技术成熟、改造成本低，是数据中心应用最广泛的冷却方案。践积累。现有智算中心散热设计以风－液混合采用冷板散热，而机房内其他热负荷则由精密构与运维模式上与风冷系统高度兼容，可充分借鉴成备材料与冷却液的兼容性问题，提高了应用难度。本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。8行业专题/机床设备表5：不同液冷技术路线对比液冷方案非接触式液冷接触式液冷冷板式浸没式液冷喷淋式相变浸没式单相浸没式投资成本初始投资中等，运维成本低初始投资及运维成本高初始投资及运维成本高结构改造及液体消耗成本大，液冷系统初始投资成本低PUE1.1-1.2<1.05<1.09<1.1可维护性较简单复杂复杂应用案例多超算领域较多较多数据中心场景无批量使用评价初始投资中等，运维成本低，相同，从传统模式过渡较平滑需改造为刀片式初始投资较高，PUE收益较高，部分部件不兼容，服务器结构需改造初始投资较高，运维成本高，液体消耗式，服务器结构需改造侧和室内侧两个部分，其中，室外侧包含冷却塔、一次侧管网、一次侧冷却液；室内侧包含在二次侧的特有组件。冷却介质槽是浸没式液冷系统在二次侧的重要组成单元。冷却液、冷量分配单元、一次侧冷源、管路及阀门组件是两类液冷系统的通用组成部分。本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。9行业专题/机床设备柜为例）冷板冷板快接头冷却介质分水器+管路其他34%28%40%-60%40%-60%40%-50%30%-35%30%-35%20%-30%50%40%30%20%流道盖板、流体通道构成，内部流道通常包含沟槽、扣合翅片、铲齿、折叠翅片等类型。面对一些功耗较高的电子元件，流道会被设计成更复杂的微通道结构，通过增加接触面积，进一步提高冷板的散热性能。根据结构与工艺差异，冷板大致分为压管/埋管液冷板、钎焊/真场份额；埋管式冷板通过CNC铣槽嵌入铜管的设计设备的性价比之选。3D打印冷板则以拓扑优在流道成型环节，CNC加工的原理是，通过数控铣床在基板上进行开槽以形成并进行开孔以用于后续的安装和连接。对于深腔或复杂流道，可能会采用枪钻等特殊工艺来保证深孔的直线度和内壁光滑度。CNC加工精度极高，流道的深度、宽度和表面本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。10行业专题/机床设备械作用下，通过走制的工具和编写的程序控制工具的倾斜角度，用铲齿工具从顶部转确切剖片和基板是同一块连续的金属材料。这使得热量从基板碍，实现了最低的扩散热阻。提升。传统冷板通常由底座、盖板和多个接口件通过真空钎焊或密封圈连接而成，焊缝处的杂的内部歧管、传感器安装孔甚至外部支架整合为一个单一的金属连续体，这种结构不仅在制造工艺初始CAPEX材料利用率密封可靠性典型周期CNC机加工低中低一般（需多件组装）3-4周真空钎焊中高中较好（焊缝易疲劳）4-6周激光3D打印极高极高高极高（单体无缝）1-2周堆叠锻造较高中高极高1-2周本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。11行业专题/机床设备同时成本相对较低，技术发展成熟，是当前金方案，这种定制化设计使整体热性能提升了48%，显著改善了芯片的温度均匀性。2025表7：Fabric8Labs推出的电化学增材制造技术可以实现高效的局部强粘结剂喷射成形激光选区熔化电化学增材制造金属粉末原料成本中高低金属熔融工艺烧结激光熔化电沉积后处理固化、脱粉、烧结脱粉、热应力消除、支撑去除水洗产成品成本中高低最小结构尺寸(μm）50015050表秒粗糙度(μin）>250>250<50导电率90%90%-95%94%-98%2.2.2.快接头：走心机为核心加工设备，车床与车铣复合中心需求有所提升生产精度。较高要求。其中，壳体和核心结构件约占快接头总成本的60%，是决定其机械在机加工环节，快接头的主体制造通常采用走心机，在一道工序中完成车本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。12行业专题/机床设备盲插两种。盲插快接头通过设计浮动盲插结构实现公头母头的自动连接与断开，在空间狭小的高密场景更具运维优势，在数据中心机柜的使用占比有望提升。从生产工艺看，盲插接头需要具备径向和轴向的浮动容差能力，这要求制造商在主体加工时引车床加工，L型液冷接头需要自动车床、刀塔车床、加工中心的复走心机的加工尺寸已经逐渐不能满足，需要车床与车铣复合进行加工。本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。13行业专题/机床设备2.3.液冷部件制造商增大资本开支，拉动相关加工设备采购需求鸿、力致、健策四家中国台湾的数据中心液冷部件制造商的营业收入和资本开支投入近年来40040002021奇鋐双鸿力致健策合计增速80%50%40%30%20%2022202320242025英维克英维克科创新源溯联股份合计增速40%30%20%020212022202320242025飞荣达川环科技鼎通科技英维克科创新源2021英维克科创新源20212022溯联股份合计增速40%30%20%飞荣达川环科技鼎通科技50202320242025奇鋐奇鋐双鸿力致健策合计增速3060%2550%2040%2022202320242025本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。14行业专题/机床设备表8：近期国内外多家液冷零部件制造商宣布扩产规划公司事件CoolerMaster计划把在越南的总投资提高至约30亿美元并扩大北宁省嘉平工业区布局，以增产AI伺服器散性能热解决方案领域的领导地位。Vertiv投资约5000万美元，扩建俄亥俄州艾伦顿生产热管理液冷和冷冻水系统的产能。奇鋐扩充越南生产基地，提升对国际云端服务商与ODM/OEM的供货能量。Boyd扩大墨西哥华雷斯液冷制造基地产能，强化下一代数据中心液冷领域布局。申菱环境计划投资约8亿元打造申菱液冷新质智造基地项目，满足先进散热解决方案的迭代需求。川环科技在深圳市龙华区投资设立全资子公司深圳川环，深度服务公司华南及周边区域的相关液冷产品终端客户，进一步缩短配套服务半径。鼎通科技计划于今年增设三条液冷产线，并在二、三季度完成部署。3.投资建议:重点关注在数据中心液冷系统负责CNC机加工或3D打印类的公司方案。冷板式冷却方案应用占比最大，液冷板、快接头等高价值量环节的加工需求激增，对加工设备的精度、效率和稳定性提出更高要求。减材工艺路径方面，我们建议重点关注乔锋智能、津上机床中国、创世纪，同时建议关注海天精工、科德数控等公司。增材工艺路径方面，我们建议重点关注铂力特、南风股份、江顺科技、华曙高科等公司。表9：液冷加工设备核心公司估值表工艺路径股票代码公司简称人民币)2025A2025A2028E2028E2025A2025APE2028E2028E2026E2027E2026E2027E减材机床加工301603.SZ乔锋智能131.453.515.436.87-37.4324.2019.14-1651.HK津上机床中国156.947.8210.4411.1213.2220.0615.0314.1111.87688697.SH纽威数控79.583.043.473.984.4526.1522.9320.0017.86300083.SZ创世纪169.651.435.216.50-118.4332.5426.09-601882.SH海天精工104.824.295.686.556.6524.4318.4516.0115.76688305.SH科德数控80.370.891.541.972.1290.7052.3140.8037.95增材3D打印688333.SH铂力特240.252.043.144.38-117.8976.6454.91-300004.SZ南风股份64.900.311.141.95-209.3256.9333.28-001400.SZ江顺科技122.800.81---151.32---688433.SH华曙高科329.590.691.412.833.09477.64234.31116.46106.66本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。15行业专题/机床设备4.风险提示依赖下游算力基建投资。若宏观环境波动、行业政策变动，或下游客户资本开支收缩、液冷加工精度、工艺复杂度要求不断提升。与此同时，一体化压铸等新型制造工艺持续成熟，可行业竞争加剧。机床行业集中度偏低，国内头部企业加速扩产与技入，进一步加剧市场竞争。若液冷加工设备公司无法持续提升工艺精度、优化生产成本及客本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。16行业专题/机床设备行业评级体系分析师声明本公司具备证券投资咨询业务资格