一文全面解析机房数据中心液冷散热行业

01 产业链全景图

02 液冷技术概览

液冷技术通过利用液体作为冷却介质，直接或间接与服务器发热元件进行热交换，有效带走热量，确保服务器在适宜的温度下稳定运行。作为温控领域的底层技术之一，液冷与传统的风冷技术形成鲜明对比。液冷技术根据冷却介质与服务器接触方式的不同，可分为间接冷却和直接冷却两大类。间接冷却中，冷板式液冷应用广泛，依据冷却介质是否发生相变，又细分为单相和两相冷板式。直接冷却则包括浸没式和喷淋式，其中浸没式根据冷却介质相变与否，进一步分为单相和相变浸没式。

据科智咨询统计，当前液冷技术方案中，冷板式占据主导地位，占比高达91%，浸没式占8%，喷淋式占1%。液冷技术以其换热高效、节能、成本低廉及空间利用率高等优势，成为数据中心散热的新趋势。

在能耗方面，液冷技术显著降低PUE值，减少冷却能耗。以10MW数据中心为例，PUE从1.5降至1.2，年节电量可达26,280MWh，按0.7元/度计算，年节省电费高达1840万元。设备寿命上，温度每降低10℃，元件寿命可延长2倍，液冷服务器年均故障率仅为0.5%（风冷为2%），维修成本降低75%。空间与成本上，液冷机柜功率密度可达50kW+/柜（风冷≤15kW），同等算力下机房面积减少60%。Uptime Institute研究显示，液冷数据中心5年总拥有成本（TCO）比风冷低18%-25%，在高密度场景下差距更为显著。

随着AIGC技术的飞速发展，数据中心正朝着高密度化方向迈进，主流计算芯片功耗持续上升，热流密度不断增大，风冷技术已接近其散热极限。继续使用风冷可能导致局部过热，增加硬件故障风险，液冷技术因此成为未来数据中心散热的必然选择。

03 上游产业链分析

上游零部件在液冷系统总成本中占比超过90%，核心部件包括冷板、CDU（冷量分配单元）、UQD（通用快速连接器）、Manifold（分配器）等。其中，冷板因材料成本高且加工工艺复杂，成本占比最大。以GB300为例，单个NVL72机柜需117块冷板，UQD用量从GB200的126对增至252对。

上游零部件价格在液冷系统总成本中占比超过60%，主要原因在于：

• 散热介质（冷却液）：需满足高导热性、低腐蚀性、环保可回收等严格要求，技术门槛高，相关厂商议价能力强。如华为、阿里、曙光等厂商掌握独家技术，产品价格稳定，利润率较高。
• 关键组件：CDU作为液冷系统的“心脏”，负责冷量的分配和循环，对技术要求极高，如精准控制流量、调节温度等。冷板直接与服务器芯片接触，需具备高导热性和轻量化特性，常用铜、铝合金等材质。快接头则需具备防泄漏、耐疲劳等特性，确保冷却液快速连接与断开。

上游零部件竞争格局集中，冷却液多由头部企业自主研发，CDU主要由曙光、浪潮等企业供应。这些厂商竞争关键在于技术而非价格，因此利润率提升空间大，上游零部件厂商毛利率普遍高于中游系统集成商。

04 中游产业链剖析

04-1 液冷数据中心

在液冷数据中心中，CPU、GPU、VR、NVSwitch等主要发热部件采用液冷散热，非液冷部件则采用风冷散热。当前主流的非浸没式液冷数据中心采用风冷与液冷相结合的散热方式，以达到最佳散热效果。

04-2 液冷的重要地位

冷却系统在数据中心基础设施总能耗中占比40%，仅次于IT设备的45%，对保障数据中心高效运行、控制总能耗至关重要。液冷技术凭借更高的冷却效率，能有效节省运营成本。在数据中心运营成本中，电力成本占40%-50%，冷却系统又占电力成本的30%-40%，因此冷却成本直接影响数据中心的盈利能力。以2MW数据中心为例，空气冷却年电力成本841万元，冷板液冷196万元，浸没式液冷56万元，液冷技术显著降低电力成本，减少总体运营开支。

04-3 市场规模及格局

全球市场：全球液冷市场快速增长，据Market to Market数据，2024-2030年间将以27.6%的年复合增长率持续增长，2030年规模达213亿美元。目前欧美厂商占据主导地位，但亚太地区逐渐崛起。主要厂商包括加拿大的COOLIT SYSTEMS、荷兰的Asperitas、美国的Vertiv Group Corp.、Green Revolution Cooling Inc.、Midas Green Technologies及西班牙的Submer。

国内市场：随着技术和产业链成熟，预计2025年中国数据中心液冷市场规模达140亿元。赛迪顾问数据显示，2025年服务器规模可能占比较大。从技术路线看，2023年液冷数据中心中，冷板数据中心占比59.6%，浸没数据中心占36.7%，喷淋数据中心占3.7%。国内液冷市场格局集中，多家公司参与竞争。2023年中国数据中心机房冷却市场（不含冷板）中，英维克、Vertiv和华为各占20%市场份额。

04-4 储能液冷

热管理虽仅占储能系统成本的2%-4%，但随着电池能量密度提升，成为安全保障的关键。储能系统成本中，电池约55%，PCS约20%，BMS和EMS共约11%，热管理约2%-4%。能量密度提升导致散热需求与热失控风险大增，锂电池最佳工作温度为10-35℃，温度不当影响性能安全。

据GGII数据，2023年全球储能系统液冷渗透率15%-20%，集中于电网侧等中大型项目。CNESA数据，中国作为最大储能市场，液冷占比20%-25%，略高于全球平均。发电/电网侧因项目大、散热要求高，液冷占比30%-40%；工商业储能10%-15%，仅高功率场景用液冷；户用储能液冷渗透率不足5%，风冷为主流。

04-5 超充液冷

2025年4月22日，华为发布全液冷兆瓦级超充方案，采用自研SiC芯片调节功率，防止冲击电网。峰值功率1.5兆瓦，每分钟补能20度，双枪电流2400A，重卡15分钟充至90%，补能效率接近传统快充的4倍。该方案兼容多车型，充电效率提升30%，成本降低20%。

华为联合11家车企开发30余款4C超充重卡，覆盖港口等场景，通过V2G实现桩网互动，与国网合作降低电网负荷峰值40%。山东已建成112个全液冷超充场站，打造超充物流干线。据预测，液冷超充2025年市场规模有望达到31.7亿元。