英伟达转向全液冷，Rubin平台开启液冷“标配”时代

文 | 产联社CLS

你的手机打游戏久了会发烫。这时候手机会降频、变卡、掉帧。

AI数据中心也是一样。只不过它面对的，不是一块手机芯片，而是成千上万块、每块功耗相当于一个电磁炉的GPU。芯片越强，算力越高，热量越大。

6月21日，英伟达发布官方博客，宣布Rubin平台实现100%全液冷。每一颗芯片、每一个网络组件，全部由液体闭环冷却，系统内没有任何风扇。冷却液以45°C进入、约55°C流出。在气候适宜的地区，这套系统甚至可以全年不启动机械冷水机组，将设施冷却用水量从传统冷却塔每年约260万加仑/兆瓦降至接近零。

图：英伟达45℃方案 来源：英伟达官网

这不仅仅是一次技术升级。它意味着液冷从“高功耗芯片的辅助散热手段”正式升级为“AI Factory的基础架构约束”。

风冷时代正在终结。一个千亿规模的液冷产业正在加速成型。

芯片功耗狂飙，风冷触及物理极限

过去十几年，芯片功耗缓慢爬升，风冷一直够用。转折发生在最近三年。AI算力需求爆炸，芯片厂商开始“堆功耗换性能”。

英伟达GPU的热设计功耗走势清晰地说明了这个变化：2020年的A100是400W，2022年的H100升至700W，2024年的B200达到1200W，2026年的Rubin架构已超过2300W，2027年的Rubin Ultra更是有望达到3500W。从400W到2300W，只用了六年。

图：机柜级液冷结构拆解图 来源：英伟达官网，申万宏源研究

芯片功耗飙升带来的是机柜功率密度的跃升。目前主流的GB300 NVL72机柜，单机柜功耗已达130-140kW。而风冷系统的物理散热极限是15-20kW。也就是说，现在一个机柜产生的热量，已经是风冷能处理极限的6到9倍。

风冷为什么扛不住了？因为空气的导热能力是有限的。风冷系统依赖风扇把冷空气吹过芯片表面带走热量，但芯片越来越热、越来越密集，空气根本来不及带走热量。芯片温度降不下来，就会降频、卡顿、甚至损坏。

数据显示，约55%的电子元器件故障源于温度过高，温度每升高2°C，电子元器件可靠性下降10%。这不是“可能会出问题”，而是“必然出问题”。

数据来源：大象研究院、华源证券研究所

与此同时，政策也在收紧。中国要求新建大型数据中心PUE不高于1.25，国家枢纽节点不高于1.2。传统风冷数据中心的PUE通常在1.4以上。不用液冷，连合规都做不到。

液冷：从汽车水箱到AI服务器

液冷的原理其实不复杂。你的汽车发动机靠水箱里的冷却液循环散热，液冷数据中心做的是同一件事。

液体流经贴合芯片表面的冷板，带走热量，流到外面冷却后再循环回来。就这么简单。

但效果天差地别。液冷的导热效率是空气的25倍以上，换热系数是风冷的1000到3000倍。传统风冷数据中心，制冷能耗占整体电费的43%；液冷方案可以将这个数字降到24%。PUE从风冷的1.4以上降到1.2以下。

数据来源：东吴证券研究报告

液冷方案主要有三种：冷板式、浸没式和喷淋式。

目前行业主流是冷板式液冷，液体流经贴合芯片的金属板带走热量，兼顾性能与成本，占据约90%的市场份额。浸没式液冷把整个服务器泡在特殊液体里，散热更强但成本更高，适用于超高密度场景。

当前，30-80kW是AI服务器的主流部署功率区间，冷板式液冷凭借成熟可靠的技术体系成为首选。而当单机柜功率突破100kW时，浸没式将成为满足高散热需求的唯一方案。

数据来源：东吴证券研究报告

约942亿的市场规模，液冷市场被芯片出货量锁定

液冷市场的规模并非基于趋势外推的乐观假设。其核心变量是高功耗芯片的出货量：2026年英伟达预计出货560万颗GPU，北美ASIC厂商560万颗，国内ASIC厂商245万颗。每一颗都需要配液冷，市场需求量级可以被逐颗验证。

数据来源：东吴证券研究所测算（此处汇率：美元兑人民币=6.8171）

东吴证券测算，2026年全球数据中心液冷市场规模约合942亿元人民币，2027年将增至约1478亿元。赛迪顾问数据显示，2025年中国液冷数据中心市场规模已达159.8亿元，同比增长45.2%，预计2026年达232.5亿元，2028年突破470.4亿元。无论全球还是中国，这已经是一个年增速超过45%、两年内有望翻倍的产业。

为什么能算得这么准？因为液冷的需求几乎等于“高功耗芯片的出货量”。东吴证券测算，2026年英伟达芯片预计出货560万颗，合计服务器7.8万柜；北美ASIC厂商预计出货560万颗；国内ASIC厂商预计出货245万颗。每颗芯片对应固定的液冷价值量，这是一个可量化、可追踪的产业逻辑。

液冷渗透率同样在加速跃迁。中国液冷服务器渗透率从2021年不足3%快速突破至2025年的20%，2026年将跃升至37%，预计2027年突破50%、2028年达65%、2030年攀升至82%。

需求端的验证信号同样清晰。2026年全球九大云服务商资本支出同比增长79%至8300亿美元；谷歌云2026年第一季度收入同比增长63%，验证了AI叙事正从“投入期”转向“兑现期”。中国台湾液冷企业AVC直言，手中的AI服务器液冷订单已排至2029年。

钱被谁赚走了：冷板、CDU、快接头、Manifold，拿走九成价值

液冷不是“一个产品”，而是一整套东西。国盛证券拆解了液冷系统的价值构成，发现四大关键部件：冷板、CDU（冷却液分配单元）、Manifold（分液歧管）、快接头，合计占了整个系统价值量的约90%。

图：液冷方案价值链 来源：申万宏源研究

冷板是价值量最高的部件，占比约32%-41%。它直接贴合芯片，通过内部微通道将热量传递给冷却液。随着芯片功耗提升，冷板正在从传统铜材向微通道冷板、甚至金刚石铜复合材料演进。

CDU是液冷系统的“心脏”，价值量占比约25%-32%。它集板式换热器、循环泵、控制阀、传感器于一体，负责泵送冷却液、控制温度、监测压力。CDU的本质是一个集热力学、流体力学、自动控制于一体的系统设备，谁能在CDU上建立技术壁垒，谁就能拿走产业链最丰厚的利润。

快接头占比约14%-28%，用于连接管路与冷板、Manifold与机架，要求零泄漏设计、插拔次数超5000次。Manifold占比约13%，负责将冷却液精确、均匀地分配给各层服务器节点。

另外东吴证券指出，这四个核心部件的毛利率普遍在25%-30%以上，其中CDU和快接头等技术壁垒更高的环节毛利率可达40%-60%。

随着机柜功耗持续提升，液冷系统的价值量也在上升。国盛证券的测算显示，GB200 NVL72单机柜液冷价值量约8万美元，GB300 NVL72升至约9.6万美元，从GB200升级到GB300单台增幅超过20%。

中国公司的机会：从外围配套走向核心供应

液冷产业链各环节的国产化率目前普遍偏低。华源证券研报显示，液冷系统集成约35%，CDU约30%，冷板约40%，快接头仅25%。浸没式液冷所需的氟化液领域，海外巨头3M市占率超过70%，国产化率不足5%。

但变化正在发生。两个关键变化正在打开国产替代的大门。

第一个变化：英伟达放开供应商权限。进入GB300阶段，英伟达已放开液冷供应商权限，仅提供设计参考、接口规范及合格供应商名单，将具体采购决策权下放至ODM厂商。这一转变打破了原有封闭的供应体系。

第二个变化：谷歌采取直采模式。以谷歌为代表的云厂商在ASIC服务器项目中采取直采模式，液冷供应商可作为一级厂商直接对接认证，进一步降低了供应链层级壁垒。

国内厂商正在加速布局。东吴证券将液冷产业链公司分为两大类：

全链条/系统集成商：英维克是国内少数提供“冷板+CDU+冷却工质”全链条方案的企业，也是大陆唯一获英伟达NPN Tier 1认证的液冷供应商，拿下了国内GB300液冷机柜近半数订单。申菱环境拥有72项液冷专利，2024年国内CDU市场份额排名第一。

核心零部件供应商：银轮股份、飞龙股份、大元泵业、川环科技等。这些公司多从汽车热管理跨界而来，汽车里的发动机冷却、电池热管理和数据中心液冷在泵、阀、管路等底层技术上高度相通。飞龙股份液冷客户已达80家，超120个项目在进行中。拓普集团已获15亿元液冷订单。

海外厂商目前仍占主导。英伟达冷板模组供应中，CoolerMaster占54%，AVC占23%，健策精密约15%，台达约6%。但随着英伟达放权和谷歌直采，大陆液冷厂商正迎来切入全球高端供应链的战略窗口。

图：智算中心液冷产业全景 来源：中国信息通信研究院

液冷技术演进：从冷板选型到材料革命

液冷技术本身也在快速演进，路径分两层，分别是系统方案的选型和材料本身的突破。

冷板式是当下的答案。当前冷板式液冷占据约65%-90%的市场份额。2025年中国冷板数据中心市场规模达149.4亿元，占比超过九成。冷板式的优势在于兼容性强、改造成本低、维护简单。对于30-80kW的主流功率区间，冷板式是性价比最优解。

浸没式是未来的方向。浸没式液冷将服务器完全浸泡在冷却液中，PUE可降至1.08以下。华源证券以100柜×20kW规模、10年周期测算，浸没式初始建设成本高出冷板式约1000万元，但年运营成本可节约190万元，运营超过6年后全生命周期总成本即优于冷板式。当单机柜功率突破100kW后，浸没式几乎是满足高散热需求的唯一方案。赛迪顾问预测，浸没数据中心将从2026年的16.3亿元增至2028年的32.9亿元，规模接近翻倍。

微通道冷板是当下迭代的核心方向。Rubin液冷方案采用了大冷板和微通道技术。国盛证券研报显示，微通道冷板的流道加工精度要求达到微米级。GB200的冷板通道直径约0.3-0.5mm，GB300预计小于0.2mm。

交付方式也在从“一体化”向“解耦”转变。一体化交付由单一供应商统包，灵活性差、供应商绑定风险高；解耦交付基于标准化接口，多厂商协同完成。解耦趋势下，利润将向解决方案提供商和核心零部件供应商集中。

而在液冷系统之外，一种新材料正在改变芯片散热的游戏规则。

图：金刚石热性能远超传统散热材料 来源：华源证券研究报告

金刚石的热导率可达800-2200W/(m·K)，是铜的3到5倍。它还是优秀的电绝缘体，不会干扰芯片信号传输。英伟达Vera Rubin架构GPU已明确采用“金刚石-铜复合热沉+45°C温水直冷”方案，金刚石负责芯片近端均热扩散，液冷承担机柜系统级排热，两者是“复合”而非“替代”关系。

商业化正在加速落地。Akash Systems已交付全球首批金刚石冷却GPU服务器，获3亿美元订单。曙光数创发布的C8000 V3.0兆瓦级相变浸没液冷整机柜，首次规模化应用金刚石铜导热材料，导热率提升80%，芯片性能提升10%。消费电子端，微星展出了搭载金刚石散热的RTX 5090显卡，联想Yoga Slim 7i首次量产采用金刚石铜散热。英特尔投资了金刚石晶圆制造企业，并在18A-P工艺中集成新型导热材料。

中国是全球最大的人造金刚石产地，拥有从材料到应用的全产业链优势。金刚石散热市场规模预计从2025年的0.37亿美元增长至2030年的152亿美元，复合增速高达214%，产业化正处于“从0到1”的关键阶段。

液冷，正在成为AI时代的基础设施

2026年之前，液冷是数据中心的“选配”，有更好，没有也行。2026年之后，液冷成了“标配”，没有它，AI算力就上不去，能耗就下不来，政策红线就过不了。

液冷正在经历三重跃迁。第一，从“可选项”到“必选项”。 芯片功耗从400W飙升至2300W，风冷触及物理极限，政策PUE红线锁定1.25。第二，从“单一产品”到“系统级方案”。 液冷的价值链从冷板单点，扩展为芯片、机柜、设施三层系统。冷板、CDU、快接头、Manifold四个核心部件占据90%的价值量。第三，从“外资主导”到“国产替代”。 英伟达放权、谷歌直采，中国公司正从“外围配套”走向“核心供应”。

英伟达把液冷写进Rubin平台，冷却液温度提升至45°C，一座50MW数据中心每年仅制冷费用就节省超400万美元。谷歌将七年TPU液冷经验转化为开放标准，推动液冷走向规模化。一批中国公司从汽车散热跨界进入，部分已拿到英伟达认证。金刚石从实验室走向量产，成为芯片散热的新变量。

当然，千亿赛道并非没有隐忧。技术路线尚未收敛，国产认证存在不确定性，系统可靠性要求极高，但这些风险影响的不是方向，而是节奏。

液冷的普及程度，正在成为制约AI算力密度的关键变量。千亿市场刚刚起步，方向逐渐清晰。

研报来源：

国盛证券《液冷：产业化拐点已至，千亿赛道扬帆起航》（2026年6月26日）

东吴证券《液冷行业深度报告：千亿液冷市场爆发，看好增量环节国产份额提升》（2026年6月26日）

华源证券《从可选到刚需，AI算力浪潮下液冷产业链投资价值再审视》（2026年6月30日）

中信建投《液冷散热系列报告三：金刚石——高端散热材料的迈进之路》（2026年7月1日）

申万宏源《英伟达45℃液冷方案重构AI Factory，液冷基建加速规模化》（2026年7月4日）

赛迪顾问《2025—2026年中国液冷数据中心市场报告》（2026年6月）

中商产业研究院《2024-2030年中国液冷服务器行业市场发展现状及潜力分析研究报告》

中国信息通信研究院《智算中心液冷产业全景研究报告（2025年）》（2025年8月）

报道来源：

英伟达官方博客（2026年6月21日）