机械设备行业深度：液冷产业化拐点已至千亿赛道扬帆起航

内容目录算高下冰火歌，冷案成刚需 4芯功狂下热革，统冷经及物极限 4全球PUE线政层层码液方突解算桎梏 6海外AIASIC片企全转液，内商积布超点 7人机人商业，打液第增曲线 9冷式却航亿道，大心件值占9成 10液技方全——三流分口 10全液市超，冷式冷案阶占主地位 13液配系价提升冷/CDU/manifold/UQD为心部件 14微道续代当下，Scaleup望浸没时代 17核部壁深，产厂渐佳境 18关部技迭有千，密艺就厚壁垒 18板道级算力代封工解散热限 18UQD/UQDB快：高度造可性证构竞壁垒 20Manifold能标苛，心造艺垒高 21CDU是冷统制中，心件定能与值量 22海厂先卡心环，产商速入 24投建：1-N阶好产链司振上 27风险示 27图表目录图表1：英达心GPU芯片卡数比 4图表2：近20年AMD/NVIDIAGPU芯功变化 4图表3：GB300NVL724图表4：数中机率过20kw风系逐渐效 5图表5：风散严托于扇空调 5图表6：风式NVIDIAHGXB200 5图表7：全主国地区据心液相政策理 6图表8：传数中耗占比 7图表9：液数中耗占比 7图表10：冷方的效与机散密对比 7图表11：NV+北四大CSP大自研AI专芯散热案面向冷 8图表12：国厂积布局节技术 8图表13：人机人个关驱器值率经到kW级 9图表14：NVJetsonOrin 9图表15：流回液系统 9图表16：液回管道 9图表17：冷式却构示图少风辅） 10图表18：纯板液系统理图 10图表19：后热换（RHDX，内流冷） 11图表20：单浸式冷方原图 11图表21：两浸式冷方原图 12图表22：喷液系工艺程意图 12图表23：喷式冷务器意图 12图表24：中液市空间 13图表25：全液市空间液渗率 13图表26：冷式冷浸没液优点较 13图表27：单浸式冷和相没液参比对 14图表28：液行产链拆分 15图表29：冷式冷统部拆图 15图表30：浸式却据中硬拆解 15图表31：冷式冷大部件 16图表32：GB200NVL72机柜热组解 16图表33：GB300NVL72计算托结构 16图表34：GB300NVL72单个换盘构 16图表35：GB200NVL72和GB300NVL72机内液冷心件值（元） 16图表36：不液方的经性比以64个27kw机为） 17图表37：3M氟液冷却术 17图表38：3M浸式俯视图 17图表39：液板类（依液通大） 18图表40：芯热理术分类 18图表41：微道板19图表42：JetCool微流散架构 19图表43：Alloy3D印SLM工艺 19图表44：金切加工艺 19图表45：纳嵌式道冷结示图 20图表46：微冷封技术 20图表47：不连头横截接面意图 20图表48：UQD示意图 21图表49：主要UQD及其造点 21图表50：304VS316L材硬数据 22图表51：VR列柜用到分管 22图表52：激焊设别 22图表53：真炉焊备 22图表54：InRow别CDU 23图表55：CDU结图（Rack级） 23图表56：液液CDU工原理图 23图表57：板换器结构 23图表58：立多不钢离泵 24图表59：电调阀 24图表60：部核心ODM/OEM商液方核供应商 25图表61：大部公数据心冷关局 26算力高烧下的冰与火之歌，液冷方案已成为刚需芯片功耗狂飙下的散热革命，传统风冷已经触及物理极限GPU功耗飙升。Hopper、BlackwellRubin架构GUopr架构10200SMTDP（）700W3.35TB/s、4.8TB/s80GB、141GBHBM2）BlackwellB200、B300TDP1200W、192GB279GBRubin架构VR200性能实现跨越式突破，显存带宽达20TB/s、显存288GB，50P5000W。图表1：英伟达核心GPU芯片单卡参数对比H100SXM版H200SXM版B200GB200版B300NVL版VR200NVL版架构HopperHopperBlackwellBlackwellRubin显存带宽（TB/s）3.354.88820显存大小（GB）80141192279288GPUTDP（W） 最高700 最高700 1200 最高1400 1800-2300伟达官网，Hansenfluid官网，芯智讯，腾讯网，IT之家，热设计英伟达/AMD核心GPU案提出了高要求。2005-2025年AMD、NVIDIAGPU芯片功耗变化，高端AI芯片GB200/GB3001200WGB300NVL72GB300NVL7218trays72NVIDIAB300GPU36个GraceCPU，单机柜功耗在130kw-140kw，远超传统风冷系统的极限。图表2：近20年AMD/NVIDIAGPU片耗变化 图表3：GB300NVL72机柜功大面积AI液冷技综述邹启等，iTherM， 达，supermicr高功耗AI0.026W/m·K15-20kW限为5-10W/cm²20kWGPU1000WGPU15%30%-40%，PUE1.5（3000图表4：数据中心机架功率超过20kw后风冷系统逐渐失效ERTIV官 PS:红色虚边界冷的可选项图表5：风冷散严重托于扇和调 图表风冷式NVIDIAHGXB200 铝业官 网，导体业观PUE红线与政策层层加码，液冷方案突围解算力桎梏全球多国近年密集出台数据中心能效新规，严控PUEPUE液冷PUEPUE1.25图表7：全球主要国家及地区数据中心与液冷相关政策梳理国家 文件 关键内容§§11Energieeffizienzgesetz 202771203071PUE≤1.3；2026年7月1日后投运的新建数据中心要求PUE≤1.2。德国新加坡

DrivingaGreenerDigital 10100ITPUE≤1.3；同时提出制定液冷相关标准，推动数据中心从单一风冷向“风冷+合冷却模式。PUE1.253万《北京市算力基础设施建设实施方（0422》 吨标煤的大规模先进智算中心PE值一般不超过.15；到规划期末，所有存量数据中心PUE值不高于1.35。中国2025bestpracticeguidelines欧盟 fortheEUcodeofconductdatacentreenergyefficiency

将DirectLiquidCooling单列为最佳实践，指出其在极高功率密度部署中相较空气冷却更具优势，可提升散热效率、提高冷却液回水温度，并有利于自然冷却和余热复用。ImplementationImplementationGuidancefor the 具；新建或重大升级数据中心需评估能源和水资源使用，并由数据中心能EnhancementAct 效专家提出改进建议。美国数据中心行业节能与非化石能日本源转型实施指南（翻译）

2029PUE≤1.28，投运满三PUE≤1.3；明确要求优先考虑热搬运效率更高的冷却设备，并考虑采用液体冷却方式。CommissionPublicationsOffice，TheWhiteHouse，MET10%9%3%、1%。图表8：传统数中心耗占比 图表液冷数中心耗占比服务器能耗 散热能耗 供电损耗 其他 服务器能耗 散热能耗 供电损耗 其他功大积AI液冷技综述邹启等，iTherM， 功大积AI液冷技综述邹启等，iTherM，随着算力芯片功耗持续暴涨，液冷散热方案逐步已成刚需；浸没式液冷同时拥有最低PUE、最高单机架散热密度，是超高密度AI数据中心最优散热路线InRow20kWAI1.1功耗AI图表10：冷却方案的能效与单机架散热密度对比mmersionCoolingforGreenComputing》PUE1.71AIASIC芯片云企全面转向液冷，国内厂商积极布局超节点AITPUv81300WAWSTrainium2Trainium3Maia200MetaMTIA系列1700W2026-2027MITA4502026下半年为RubinGPUAI图表11：NV+北美四大CSP大厂自研AI专用芯片散热方案全面转向液冷公司 关键内容202620264TPUv8v8TPUv8的每瓦性能较前代提升了整整一倍；GoogleCloudGW规模稳定运行，正式完成TPU产品线的全面液冷化转型。谷歌AWS

AWS202412re:InventTrainium2Trainium3以及新的数据中46%。AIMaia系列随功耗持续攀升将逐步转向液冷方案。20261Maia200TDP微软 功耗达到750w，微软采用了第二代闭环液冷系统。微软还提出了新的冷却技术：在硅芯片本身嵌入液体通道，通过"微流控"技术实现芯片级冷却。Meta

MetaAIMTIA450TDP1400W，MTIA5001700W，已远超风冷可承载上MTIA400、450、50020262027年陆续部署，MetaAIASICAI推理功耗需求。NVIDIA NVIDIA NVIDIAGPU功耗持续攀升，NVIDIA2026RubinPU导入MCP（微通道盖板研究所

力，Googlecloud，DCD，DataCenterKnowledge，thetechoutlook，澎湃新闻，微软，datacenterfrontier，digitimes，iek，国盛证券AI华为450kW128128冷+I升，冷板、浸没等各类液冷超节点方案已成为国内智算中心建设主流路线。图表12：国内厂商积极布局超节点技术公司 关键内容华为在天津武清区落地首个商用液冷超节点集群；为保障高密华为在天津武清区落地首个商用液冷超节点集群；为保障高密AI算力集群的稳定运行，华为也推出了专为AI智算中心液冷场景打造的核心温控硬件——热管理控制器TMU450kw真机。华为百度在2025年4月Create开发者大会上发布昆仑芯超节点，在能耗和散热方面，昆仑芯积极响百度应节能降耗政策，采用高效的冷板式液冷方式进行系统散热。2025128128AI芯片，散热架构采用风冷+液冷组合，高功耗芯片采用液冷。阿里云

2026AI2000AI12U一体式浸没液冷模组，是业内首款一体式浸没液冷产品。2025WAICESL64节点64卡全带宽互联，与各方合作打造万卡训练集群项目。燧原科技国科技网，昆仑芯，hansenfluid，donews，证券时报网，新华社，电子元件交易人形机器人+商业航天，打造液冷第二增长曲线人形机器人算力TI普遍采用风冷+自然散热+热传导结构件散热即可。英伟达机器人主流平台NVIDIAJetsonAGXOrin275Tops15W-60WJetsonThor的120W图表13：人形机人单关节动器值率已经到kW级 图表14：NVJetsonOrinI官 达官高功率、高算力、大型通信/雷达卫星中，液冷方案是刚需主流散热方案。我们认为，2026年是太空算力星座的元年，没有革命性的热管理技术，就没有可持续的太空算力。/202303225图表15：流体回液冷统 图表16：液体回管道科 空间术研究9成液冷技术方案全景——三大流派分叉口AIAIGPUCPUCDU（CDUCPU（6%-7%图表17：冷板式却结示意（少风辅助） 图表18：纯冷板液冷统原图CTI官 信息信研究在风冷往液冷技术过渡中，也有其他混合技术，如Vertiv推出的后门式热交换器技术（DX就处理掉，该种技术通常也和冷板式液冷共同使用。图表19：后门热交换器（RHDX，内部流通冷却液）ertiv官浸没式液冷分为单相和两相（或称双相）两种，它们的根本区别在于冷却液在带走热量的过程中，是否发生了从液态到气态的“相变”。设备CDU图表20：单相浸没式液冷方案原理图格官芯进入CDU承载超高热流密度GPU集群，但机柜需密封适配气液分离结构，管路与温控设计更复杂。图表21：两相浸没式液冷方案原理图石光通讯系统受限于喷嘴结构设计等硬件因素，以及冷却液射流或喷雾在温度均匀性和传热特性等微观层面的局限，实际产业中应用较少。图表22：喷淋液系统艺流示意图 图表23：喷淋式冷服器示图人民和国业信息化 人民和国业信息化全球液冷市场超千亿，冷板式液冷方案现阶段占主导地位全球液冷市场空间预计2030年达422亿美元，国内市场规模达千亿元，液冷渗透率持续提升。据Trend支出指引，以回应强劲的AI需求，GoogleAWSMetaMicrosoftCSP830061%CSP2026127亿42220262742030图表24：中国液市场间 图表25：全球液市场间和冷渗率120010000

70605040302010020242025E2026E2027E2028E2029E2030E

0

605040302010020242025E2026E2027E2028E2029E2030E

左轴：市场空间（亿元） 轴：YOY（）信咨询研究院，Trend

左轴：市场空间（亿美元） 右轴：渗透率）信咨询研究院，Trend研究所测算9成冷板式液冷与浸没式液冷均能将机房PUE1.2限不足，管路接头易渗漏，长期维护成本偏高。浸没式散热性能更强，机柜布局灵活，适配超高功耗算力设备，无需风冷辅助；但旧机房改造难度大，建设、专用冷却液与施工人工成本更高，落地门槛更高。图表26：冷板式液冷与浸没式液冷优缺点比较冷板式液冷 浸没式液冷当前行业情况 当前主流，性价比与兼容性最优 极致散热，高端场景专属当前行业情况 当前主流，性价比与兼容性最优 极致散热，高端场景专属

均能将PUE降到1.2以下，较风冷能耗降低30%左右；冷却液比热容3.5-4.0kJ/(kg·K)，密度1050kg/m³，携热量约为空气的3500倍；11）散热效果非常好，高功率密度的服务器等设备对发热器件的要求较低安装较为简捷不需 在高负荷运行下可以保持稳定的温度；优点 要改变服务器原有形态； 对设备的形状尺寸等要求相对较低设计2）初期投资成本较低； 布局上更加灵活，也无须考虑风冷辅助；3）长期来看，运行成本可能较低；设计不合理的情况下容易发生漏液；缺点 维护成本较高冷板与服务器等设备的连接护和检查；宇智算，CCTI官

品质要求严格；安装需要专业员工，人工成本也高；PUEPUEAI换热原理显热换热潜热换热100换热原理显热换热潜热换热100倍以上对比维度 单相浸没式液冷 两相浸没式液冷 性能差异热流密度上限（温度变化）50-100W/cm²（液气相变）200-350W/cm²两相散热能力是单相的3-5倍典型PUE值1.05-1.091.02-1.05两相比单相节能15%-30%温度均匀性±2-3℃±0.5-1℃两相温度均匀性提升4-6倍冷却液流量1.5-2.0L/min·kW0.2-0.3L/min·kW两相流量仅为单相的1/5系统压力常压（0.1MPa）微正压（0.12-0.15MPa）两相需承受一定蒸汽压力泵功率占比3%-5%0%-1%两相可实现无泵被动循环冷却液沸点>100℃30-61℃两相采用低沸点氟化液初期建设成本1000-1500元/kW1500-2200元/kW两相初期投资高30%-50%年运维成本80-120元/kW120-180元/kW两相运维成本高50%技术成熟度高（大规模商用）中（快速增长期）单相商业化早5-8年单机柜功率上限100kW400kW两相支持功率密度是单相的4倍圳中氟官液冷配套系统价值量提升，冷板/CDU/manifold/UQD为核心部件CDUTANK算力芯片、液冷集成设施、液冷模块及整机柜产品，承接上游部件完成成套设备制造。下游是终端算力需求方，主体包括三大电信运营商、阿里、百度、腾讯、京东等互联网企业，还有政企、金融、交通等各领域信息化客户，为液冷技术落地提供应用场景。图表28：液冷行业产业链拆分信运营商液冷技术白皮书2023CDUCDUCDU冷却单图表29：冷板式冷系部件分图 图表30：浸没式却数中心件拆解 迈官 智能官CDUManifoldUQDhansenfluidGB3000Cldpl、D（、Mnifod）Manifold分配，UQD则作为冷板和Manifold的接头。图表31：冷板式冷四部件 图表32：GB200NVL72机柜热模拆解达电力麦麦液冷业链方公号， 网液产业官公众NVL728wNVL72机柜液冷GB系列AIGB200UQDmanifoldCDUGB300NVL72图表33：GB300NVL72计算托盘构 图表34：GB300NVL72单个换托结构达官 达官图表35：GB200NVL72和GB300NVL72）GB200NVL72GB300NVL72ASP数量（个/对）总价值量ASP数量（个/对）总价值量coldplate650（大）45（大）29250240（小）108小9大31770CDU3000013000040000139000manifold40029116004002911600UQD7512694504525212150fanmodule258200258200合计--8050094720方财，英伟官，路乐科官网，indexbox，supermicro，digike 算；备：不同应商的案有不同，格仅包机柜部所及核部件微通道持续迭代承接当下，Scaleup有望开启浸没式时代6427kWTCOPUE仅1.03-1.0840-98%。虽浸没硬件初始CAPEX图表36：不同液冷方式的经济性对比（以64个27kw的机架为例）高性能风冷冷板式液冷单相浸没式液冷PUE（2026）1.45–1.601.10–1.201.03–1.08机房基础设施总功耗6.4MW5.0MW4.6MW耗水量高中等近乎零消耗机房占地面积缩减幅度基准值30%-45%60%-75%10年总拥有成本/美元4200w3100w2800wdamSilvaConsultin浸没式液冷方案性能优异，受制于多种因素目前并未大规模使用。浸没式液冷方案在极致功率密度场景下性能更加优异，经济型严重依赖数据中心服务器的功率密度，然而浸没式液冷目前仍然存在一系列问题和量产上可实现的难度，如冷却液太过昂贵、改造旧机房成本过高、芯片等核心部件长期泡在液体中的老化问题等等。图表37：3M氟液浸冷却术 图表38：3M浸式冷俯视图迈，3 ataCenterKnowledge，3AIGPU互连，ScaleUp2026Rubin以核心部件壁垒深厚，国产厂商渐入佳境关键部件技术迭代各有千秋，精密工艺造就深厚壁垒10-200μm，即MLCP≤10μm，采用芯片嵌入式设计，结合纳米流体扩散与微表面效应，面向超高功耗芯片。G203m0.mG0002，VRGPU图表39：液冷板分类表（依据液体通道大小）分类维度水力直径核心形式核心换热机制适用细小通道≥200μm传统型板级经典对流换热中功耗芯片微通道

MicrochannelLiquidColdPlate,MLCP

微尺度散热高功耗芯片强化对流换热纳米通道 ≤10μm 芯片嵌入力冷时代圈公众

纳米流体扩散+面效应

超高功耗芯片200W/cm²500W/cm²方案，已有微软等公司在研发该技术。微通道冷板（MLCP）将芯片金属盖与外置液冷板一体化，依托微米级流道扩大换热面3-5倍，适配GPUCPU度场景，同时结构轻巧紧凑。但加工工艺复杂、生产成本偏高，且对流道冷却液洁净度要求严苛，长期运行易发生流道堵塞。图表41：微通道板结示意图 图表42：JetCool微射对流散架构冷时圈公众 etCool，热管理家众3D3DSLM叠出含内部流道的冷板，该种工艺可为芯片热点分布设计拓扑流道，甚至制造随形贴合芯片的异形结构；还有金属加工方式，先通过数控铣削削好微通道，再通过高温真空焊接组装成一整片，该方式目前是行业的主流。图表43：Alloy3D打印SLM工艺 图表44：金属切加工艺mafield，算力冷圈公众 reatminds官更为前沿的冷板技术还有封装级芯片嵌入技术，微软已开始研发，但尚未大规模应用。封装级芯片嵌入技术是将器件及其衬底上的嵌入式冷却微通道进行一体化设计和制备，ALD图表45：纳米嵌式通冷却构示图 图表46：微软冷封装术 冷时圈公众 冷时圈公众UQD/UQDBmanifoldOCPAI（UQDB）（DLC）图表47：不同连接头的横截面接口面示意图EJN官图表48：OCPUQD规范示意图CP，YuDinUQD/UQDB为高精度加工接头，需达标OCPCNC（车铣复合、去毛刺与表面精整，而后还需要表面处理与钝化、洁净室装配等。UQD/UQDB除了需要满足OCPCv（5000UQDB则需在UQD补偿能力（如径向允许偏差±1mm）和插入力（UQDB04目标插入力<12lbf）等要求。且我们认为，若要成为英伟达等厂商的供应商，连接头所达到的性能需要超过OCP的标准。规格通径标准最大断开液损最小Cv规格通径标准最大断开液损最小Cv值 典型用景 制造点关控点UQD021/8英寸≤0.020ml0.39 直接片冷 微型加难大芯簧力制极(D2C) UQD041/4英寸≤0.025ml1.35 服务刀/计 产量大在规自化生中算节点 持极的致(CPK>1.67)UQD063/8英寸≤0.035ml2.7 机架液管 较大的密封面积要求极高的表面平面(Manifold) UQD081/2英寸≤0.070ml5.1 设施连接 较高的连接力要求锁紧机构具有高强帆热管理公众号，OCP，安费

/CDU

度的冶金性能，需进行特殊热处理Manifold常为316LCDU304316LAI质极限情况3 18Cr-8Ni，200~500pp高温焊接易析出仅低端0 C≤m，超阈值碳化铬，晶间腐边缘机4 0.08%快速点蚀蚀柜试用3 16Cr-12Ni-1000~2000质极限情况3 18Cr-8Ni，200~500pp高温焊接易析出仅低端0 C≤m，超阈值碳化铬，晶间腐边缘机4 0.08%快速点蚀蚀柜试用3 16Cr-12Ni-1000~2000低碳杜绝焊后晶英伟达1 ppm，耐防间腐蚀，焊缝耐官方指6 ≤0.03%腐提升4倍蚀等同母材定主材材 核心成分 氯离子耐受 焊接特性 NV准入L网液产业公众 热管公众Manifold需满足耐高压、零微漏、高气密和耐腐蚀性等严苛指标。AI服务器搭载高价值算力芯片，管路微量渗漏便会引发机柜硬件损毁、业务中断事故。manifold与快接头配套实现冷却液分配，产品需同时满足高承压、零微漏、焊缝高气密、长效耐腐等严苛指标，技术壁垒突出，是头部厂商重点布局的液冷核心关键零部件。/CNC316L不锈钢锻坯五轴CNCmanifold图表52：激光焊设别 图表53：真空炉焊设备MK官 INTEK官CDUPLC）IT流量控制和监测。图表54：InRow级别CDU 图表55：CDU结构（Rack级）aton官 aton官板式换热器是CDU选用液-液（316L93%-97%97%（EPDM8-10图表56：液-液CDU工作原理图IR格工业公众号，中南宏图表57：板式换热器的结构冷工匠公众CDU35%CDUAI动，主流CDU产品普遍采用N+1冗余设计，以保证系统连续运行可靠性。CDUAI图表58：立式多不锈离心泵 图表59：电动调阀S CDU海外厂商先发卡位核心环节，国产厂商加速导入PW202561.35%30.45%2）产业链生态较好。全球主流服务器ODM/OEM2017NV