AI算力引爆液冷革命！2026国产替代黄金赛道全解析

AI算力引爆液冷革命！2026国产替代黄金赛道全解析

1、数据中心液冷行业概述

数据中心液冷技术是指利用液体作为热量传输媒介，通过冷板、浸没等方式与服务器芯片等发热元件进行直接或间接接触换热，并将热量传递至室外散去的一种高效散热技术。它是实现数据中心高密度部署与极致能效（PUE）的关键新型基础设施。

数据中心液冷行业发展历程

资料来源：普华有策

“十四五”以来，国家将数据中心定位为新基建核心，政策导向从“鼓励节能”转向“强制降耗”。顶层规划（如“十四五”数字经济发展规划）明确绿色低碳方向，中央经济工作会议（2025.12）强调“发展人工智能+”和“推动绿色低碳技术研发推广”，为液冷行业注入强劲动力。地方层面，“东数西算”枢纽及一线城市普遍将新建数据中心PUE限制在1.25以下，使液冷从技术选项变为合规准入的硬性要求。

2、数据中心液冷行业技术水平及特点

当前数据中心液冷技术已形成以冷板式和浸没式为主流，其他技术为补充的格局，整体呈现高效率、高能效、技术路线分化的特点。

冷板式液冷是目前技术最成熟、商业化最广泛的路线。其技术核心在于将带有精密流道的金属冷板紧贴CPU、GPU等高功耗芯片，冷却液在流道内流动带走热量，其余部件仍依靠风冷。其技术水平体现在：流道设计日益复杂（如微通道、3D打印随形流道）以提升换热效率；材料向更高导热系数（如铜、新型合金）发展；接头技术追求更高密封性、更低流阻和更便捷的“盲插”功能。主要特点是改造成本相对较低、与现有服务器架构兼容性好、运维习惯接近传统风冷，使其成为当前从风冷向液冷平滑过渡的主流选择。

浸没式液冷代表了散热技术的终极潜力，分为单相和两相。单相浸没将设备完全浸入不沸腾的冷却液（如矿物油、合成油）中，依靠液体的对流和循环散热，技术关键在于冷却液的长期化学稳定性、兼容性和洁净度控制。两相浸没则使用低沸点氟化液，芯片热量使其沸腾产生汽泡，蒸汽在冷凝器冷凝放热，依靠相变潜热散热，效率极高。浸没式的技术水平体现在：槽体密封与绝缘设计、冷却液工质的物化性能优化、两相系统的压力与液位精确控制。其核心特点是散热能力极强、可消除风扇噪音、空间利用率极高、PUE可趋近于1.05，但初次投资高、运维更复杂，目前主要应用于对算力密度有极致要求的智算中心和超算中心。

技术发展的前沿特点正朝着智能化与系统化迈进。一方面，通过在关键节点部署大量温度、流量、压力传感器，并引入AI算法进行建模和预测控制，实现冷却系统的动态调优，从“稳定散热”升级为“高效、节能、自适应”的智能热管理。另一方面，液冷不再是独立的子系统，而是与服务器供电、机柜结构、机房空调进行一体化设计，如ODCC等组织正在推动的“浸没式液冷服务器整体技术规范”，旨在形成行业标准，降低集成复杂度，这标志着液冷技术正从“部件级创新”走向“系统级重构”。

3、数据中心液冷行业竞争格局

当前数据中心液冷行业的竞争格局呈现 “多元化主体角力，分层竞争与生态合作并存” 的鲜明特征。在系统解决方案层面，市场主要被三类玩家分割：

第一类：以华为、浪潮信息、新华三/中科曙光等为代表的ICT及服务器巨头，他们凭借在服务器市场的深厚积累，能够提供从服务器到液冷柜乃至数据中心级的全栈式、预集成解决方案，在品牌、生态和整体交付上优势显著。

第二类：以维谛技术（Vertiv）、施耐德电气（Schneider Electric）等 为代表的传统数据中心基础设施国际龙头，它们在精密空调、电力等领域具有全球领导地位，液冷是其自然的产品延伸，在全球化客户和整体基础设施整合方面竞争力强。

第三类：以英维克、申菱环境、高澜股份等为代表的专业温控上市公司，它们深耕热管理技术多年，在核心换热部件、模块化产品及定制化能力上具有独特优势，正从部件供应商向系统解决方案商积极转型。

在价值最集中的核心材料与部件层面，竞争则因产品而异。冷却液市场是战略要地：水基市场分散；合成碳氢油市场由埃克森美孚等国际油公司主导，但中石化长城润滑油等国内企业正凭借本土供应链和服务快速追赶；最具战略意义的氟化液市场正处于历史性重构期。随着3M因环保因素退出，以巨化股份、中欣氟材为代表的国内氟化工龙头企业，凭借完整的产业链、持续的研发投入和快速的产品认证，正加速填补市场空白，实现高端冷却液的国产替代，这是当前竞争最激烈、也最具投资价值的细分战场。关键泵、阀、接头市场则由帕雷士、江森自控等国际品牌占据高端，国内厂商在成本和中端市场持续发力。

4、数据中心液冷行业主要政策

行业主要政策

资料来源：普华有策

5、驱动数据中心液冷行业发展的核心因素

（1）芯片功耗飙升的物理定律是根本性驱动力

遵循摩尔定律演进，AI与高性能计算芯片通过增加晶体管密度、核心数量和频率来提升算力，其副作用是功耗与热流密度呈指数级增长。当前单个AI加速卡功耗已突破千瓦，服务器机柜功率密度向50kW甚至100kW迈进，远超风冷散热极限（约15-20kW）。液冷技术因其比热容远超空气，成为解决此物理瓶颈的唯一可行方案。只要芯片算力竞赛持续，对更高效散热技术的需求就将永无止境。

（2）全球及中国强制的“双碳”政策与能效法规构成了最直接、最强大的外部推力

为应对气候变化，全球主要经济体均对数据中心能耗提出硬性约束。在中国，“十四五”规划明确数字经济与绿色低碳协同发展。“东数西算”工程要求国家枢纽节点数据中心PUE降至1.25以下，北京、上海、深圳等地更是严控PUE在1.3甚至1.25以下。2025年中央经济工作会议再次强调“推动绿色低碳技术研发推广”。这些政策使得采用液冷技术从企业“可选的降本增效手段”转变为“新建和改造数据中心的合规准入条件”，创造了巨大的确定性市场。

（3）人工智能产业化浪潮催生了爆发性、刚性的市场需求

中央经济工作会议提出“发展人工智能+”，标志着AI从技术探索进入与千行百业深度融合的产业化新阶段。作为AI的“发电厂”，智算中心建设步入快车道。与通用云计算不同，智算中心以大规模GPU/ASIC集群为核心，功率密度极高且负荷稳定，是液冷技术最理想的应用场景。AI产业的爆发，为液冷行业提供了一个规模巨大、需求明确且增长迅猛的“主战场”。

（4）技术进步、规模效应与国产化共同推动经济性拐点到来

早期液冷因成本高昂阻碍普及。如今，随着技术日益成熟、供应链规模扩大、特别是冷却液及核心部件国产化取得突破，液冷系统的初次投资成本（Capex）持续下降。同时，其极低的PUE带来的长期运营电力节省（Opex）价值愈发凸显。全生命周期成本（TCO）分析显示，对于高功率密度场景，液冷的经济性已全面优于风冷，投资回收期不断缩短，这为大规模市场推广扫清了最后的障碍。

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”数据中心液冷行业深度研究及趋势前景预测专项报告》对数据中心液冷行业进行了全景式深度剖析。报告首先明确了行业定义与发展脉络，揭示了其从超算专用走向AI时代通用基础设施的历程。核心部分围绕 “技术-产业-市场” 三重维度展开：深入分析了冷板式与浸没式两大技术路线的水平、特点与前沿趋势；系统拆解了以冷却液为价值高地的产业链上下游格局与相互影响；详细刻画了由ICT巨头、专业厂商与材料企业构成的动态竞争生态。报告紧密结合 “十四五”规划、双碳目标、“人工智能+”及中央经济工作会议精神等最新政策导向，运用PEST、SWOT等模型，剖析了行业的核心驱动因素、主要壁垒与风险。最终，对市场规模前景、投资机遇及未来向智能化、绿色化、服务化演进的发展趋势做出了前瞻性判断。

目录

第一章 报告摘要与核心结论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 AI算力爆发与全球能源转型双重浪潮下的产业抉择

1.1.2 报告价值：为投资、战略规划与政策制定提供决策锚点

1.2 核心观点与关键发现

1.2.1 液冷从“可选”到“必选”：2025年成为商业化落地拐点

1.2.2 技术路线：“冷板主流”与“浸没未来”并行演进

1.2.3 供应链重心：冷却液成为价值高地，国产替代窗口全面开启

1.2.4 终极形态：液冷系统正向智能化、一体化的综合热管理解决方案演进

1.3 研究范围与时间周期

1.3.1 地理范围：全球市场与中国市场深度聚焦

1.3.2 产业范围：覆盖技术、产品、材料、服务全链条

1.3.3 时间周期：历史回顾（2021-2023）、现状分析（2024-2025）、预测展望（至2030年及“十五五”末）

第二章 数据中心液冷行业发展概况

2.1 全球数据中心液冷行业发展概况

2.1.1 发展历程与关键里程碑

2.1.2 全球市场规模与增长趋势（2020-2030）

2.1.3 主要区域市场特征：北美、欧洲、亚太

2.1.4 全球技术演进路线与标准制定现状

2.2 中国数据中心液冷行业发展概况

2.2.1 中国发展历程：从技术追赶到局部领先

2.2.2 中国市场规模与增长驱动力分析（“十四五”期间表现）

2.2.3 中国在全球市场中的地位与影响力

2.3 行业PEST宏观环境分析

2.3.1 政策环境分析

2.3.1.1 全球主要地区数据中心能效政策（如欧盟CEPE、美国能源之星）

2.3.1.2 中国国家层面政策：“十四五”数字经济发展规划、双碳目标、新基建

2.3.1.3 中国“十五五”规划前瞻与2025年中央经济工作会议精神解读：强调“高质量发展”、“绿色低碳”、“人工智能+”

2.3.1.4 地方性数据中心PUE限制政策汇总

2.3.2 经济环境分析

2.3.2.1 全球及中国数字经济增长与算力投资

2.3.2.2 液冷系统的全生命周期成本分析

2.3.3 社会环境分析：企业ESG责任与公众绿色认知提升

2.3.4 技术环境分析：芯片、材料、智能化技术的协同突破

第三章 技术路线与前沿布局深度剖析

3.1 主流技术路线对比与原理

3.1.1 冷板式液冷系统详解

3.1.1.1 系统结构、工作流程与关键部件

3.1.1.2 单相冷板与前沿布局：双相相变冷板技术对比

3.1.1.3 适用场景：通用服务器、AI训练集群

3.1.2 浸没式液冷系统详解

3.1.2.1 单相浸没与两相浸没的技术差异

3.1.2.2 前沿布局：喷淋式浸没、定制化氟化液工质

3.1.2.3 适用场景：超高密度算力、边缘计算柜

3.1.3 微通道冷却等新兴技术

3.2 前沿性产品与技术布局

3.2.1 面向下一代芯片（如Blackwell Ultra, Rubin）的定制化冷板方案

3.2.2 智能冷量分配单元与AI动态调优系统

3.2.3 免维护、长寿命密封材料与管路连接技术

3.3 行业相关技术发展趋势

3.3.1 液冷与服务器一体化设计（ODCC等开放标准）

3.3.2 冷却液材料科学进展：低GWP氟化液、纳米流体

3.3.3 热回收与余热利用技术的集成创新

第四章 产业链深度解析

4.1 上游：核心材料与部件供应情况

4.1.1 冷却液市场全景分析

4.1.1.1 细分产品市场分析：水基、合成烃油、氟化液、硅油

4.1.1.2 全球与中国供需数据与产能布局

4.1.1.3 主要原材料（基础油、氟化工原料）供应格局与价格趋势

4.1.2 关键部件：快速接头、泵、CDU、冷板、浸没槽体

4.1.2.1 技术壁垒与国产化进程

4.1.2.2 主要供应商格局

4.2 中游：液冷系统集成与解决方案

4.2.1 商业模式：从部件销售到整体解决方案与托管服务

4.2.2 系统设计、交付与验证能力构成的核心壁垒

4.3 下游：应用市场需求规模及前景

4.3.1 下游主要应用市场分析

4.3.1.1 大型与超大型云计算数据中心

4.3.1.2 人工智能计算中心（智算中心）

4.3.1.3 高性能计算中心

4.3.1.4 新场景探索：边缘数据中心、车载算力平台、舰载算力舱

4.3.2 下游客户需求演变：从关注PUE到关注TCO与可靠性

4.3.3 下游市场需求规模预测（分场景，2025-2030）

第五章 市场细分、区域结构与集中度

5.1 细分市场分析

5.1.1 按技术路线细分（冷板式、浸没式）市场规模与增速

5.1.2 按冷却液类型细分市场规模与趋势

5.1.3 按数据中心层级细分（大型、中小型、边缘）市场需求

5.2 区域结构分析

5.2.1 全球重点区域市场分析

5.2.1.1 北美市场：技术创新引领，需求强劲

5.2.1.2 欧洲市场：政策驱动明显，绿色要求苛刻

5.2.1.3 亚太市场（除中国）：日本、新加坡等需求特点

5.2.2 中国市场重点区域分析

5.2.2.1 “东数西算”工程八大枢纽节点液冷部署进展

5.2.2.2 京津冀、长三角、粤港澳大湾区：需求高地与试点先锋

5.2.2.3 西部地区：绿色能源优势与液冷降PUE的协同效应

5.3 行业市场集中度分析

5.3.1 液冷系统解决方案市场集中度（CR4, CR8）

5.3.2 冷却液细分市场集中度分析

5.3.3 市场集中度变化趋势及驱动因素

第六章 竞争格局与模型分析

6.1 行业总体竞争格局概述

6.1.1 国际竞争格局：传统IT基础设施巨头与专业液冷厂商的角力

6.1.2 中国竞争格局：ICT巨头、专业厂商、跨界玩家的生态图谱

6.2 波特五力模型分析

6.2.1 供应商议价能力（特别是冷却液与高端部件供应商）

6.2.2 购买者议价能力（云厂商、大型互联网公司）

6.2.3 新进入者威胁（跨界企业、创业公司）

6.2.4 替代品威胁（先进风冷、其他前沿散热技术）

6.2.5 同业竞争强度

6.3 行业SWOT分析

6.3.1 优势：能效极致、支撑高密度算力、符合政策导向

6.3.2 劣势：初期投资高、运维复杂度增加、生态系统待完善

6.3.3 机会：AI算力爆发、国产替代、政策强推、技术迭代

6.3.4 威胁：技术路线不确定性、经济周期波动、国际供应链风险

第七章 重点企业/玩家深度分析

7.1 国际重点企业分析

7.1.1 Vertiv（维谛技术）

7.1.1.1 企业概述与液冷业务布局

7.1.1.2 企业核心竞争力分析（技术、产品、全球渠道）

7.1.1.3 企业经营情况与液冷业务占比

7.1.2 Schneider Electric（施耐德电气）

7.1.3 其他国际厂商（如Asetek, CoolIT Systems等）

7.2 中国重点企业分析

7.2.1 华为技术有限公司

7.2.1.1 企业概述：全栈液冷解决方案能力

7.2.1.2 核心竞争力：“云-网-算-存-冷”协同优势

7.2.1.3 经营情况：在运营商、金融等关键行业的落地案例

7.2.2 浪潮信息

7.2.3 中科曙光

7.2.4 专业厂商分析：高澜股份、英维克、申菱环境等

7.2.5 冷却液重点企业分析：巨化股份、中欣氟材、新宙邦等

7.3 企业市场占有率分析

7.3.1 中国液冷系统市场占有率（分技术路线）

7.3.2 中国冷却液市场占有率（分产品类型）

第八章 市场驱动因素、前景预测与投资分析

8.1 行业主要驱动因素分析

8.1.1 算力密度提升的物理规律驱动

8.1.2 全球及中国“双碳”目标与强制性能效政策驱动

8.1.3 人工智能产业化带来的确定性需求爆发

8.1.4 技术进步与成本下降带来的经济性拐点

8.2 行业整体市场规模前景预测

8.2.1 全球液冷市场规模预测（2025-2030，分产品与服务）

8.2.2 中国液冷市场规模预测（“十四五”末与“十五五”期间）

8.2.3 市场渗透率预测：液冷在新增高密度数据中心中的占比

8.3 投资机遇分析

8.3.1 产业链关键环节投资价值排序（冷却液>核心部件>系统集成）

8.3.2 技术路线投资机会：浸没式产业链、智能控制系统

8.3.3 主题性投资机会：国产替代（氟化液、高端泵阀）、绿色投资（热回收）

8.4 投资策略建议

8.4.1 针对财务投资者的策略

8.4.2 针对产业投资者的策略

第九章 主要壁垒构成与相关风险

9.1 主要壁垒构成

9.1.1 技术与专利壁垒（尤其在两相、浸没式领域）

9.1.2 客户认证与可靠性验证壁垒

9.1.3 初始资本投入与规模经济壁垒

9.1.4 人才与专业知识壁垒

9.2 相关风险

9.2.1 技术迭代与路线竞争风险（如固态冷却的远期潜在冲击）

9.2.2 市场需求波动与技术渗透不及预期风险

9.2.3 供应链与成本风险（关键材料依赖、价格波动）

9.2.4 环保政策与法规风险（含氟工质监管、废弃物处理）

9.2.5 运营与安全风险（漏液、运维失误）

第十章 研究结论与建议