机房液冷设备技术从"可选项"变"必选项"，液冷技术全产业链深度解析

当AI芯片功耗突破千瓦级别，传统风冷已逼近物理极限。液冷技术正从实验室走向规模化商用，成为支撑AI算力可持续发展的关键基础设施。

一、行业定义：什么是AI算力液冷？

AI算力液冷，简单说就是用液体代替空气给AI服务器"降温"。相比空气，液体具有更高的比热容和导热系数，能更高效地带走GPU、ASIC等AI芯片产生的热量。

从系统架构看，液冷系统分为室外侧和室内侧两大板块。室外侧包含冷却塔、一次侧管网及冷却液；室内侧则由冷量分配单元（CDU）、液冷机柜、ICT设备、二次侧管网及二次侧冷却液组成。从产业定位来看，液冷技术已被明确为AI算力基础设施的关键组成部分，是解决高密度算力散热难题的核心路径。

二、发展历程：从"无人问津"到"政策强制"

AI算力液冷行业的发展大致经历了三个阶段。

第一阶段是技术探索期，时间集中在2010年代中前期。这一阶段液冷技术主要停留在实验室研究与小范围试点阶段。以中科曙光旗下曙光数创为代表的企业率先提出液冷技术路线并启动相关研究，逐步形成冷板与浸没双技术路线的全栈布局。但彼时，液冷技术尚不被行业主流所接受，市场认知度低，商业化应用寥寥无几。

第二阶段是标准奠基期，时间跨度为2021年至2023年。2021年，工信部发布《"十四五"信息通信行业发展规划》，明确提出建设智能绿色、安全可靠的新型数字基础设施。同年，中国信通院联合业界正式发布5项数据中心液冷行业标准，涵盖浸没式、冷板式等主要液冷方式的技术要求和测试方法。液冷产业开始从"各自为战"走向标准化。

第三阶段是规模化商用爆发期，从2024年至今。2024年7月，国家发改委等四部门发布《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》，明确因地制宜推动液冷等高效制冷散热技术。2026年3月，"十五五"规划纲要正式发布，将"深入推进数字中国建设、提升数智化发展水平"独立成篇，明确加强算力设施支撑。2026年7月，我国首部数据中心液冷国家标准GB/T 48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》正式获批发布，将于2027年2月1日起实施。这标志着液冷产业迈入标准统一、生态协同的高质量发展新阶段。

三、技术路线对比：冷板式 vs 浸没式

目前液冷技术主要有两大路线，各有特点。

冷板式液冷技术成熟度最高、应用最广。它通过冷板贴合芯片，冷却液在冷板内部流动带走热量，技术原理清晰、工程实践丰富。其核心优势在于部署灵活、对现有数据中心改造友好、运维便捷。英伟达Rubin平台采用全液冷方案，推动产品向微通道化和精细流道设计升级。从产业实践来看，未来相当长一段时期内冷板式液冷仍将占据市场主导地位。

浸没式液冷则代表未来高密度场景的方向。它把服务器核心组件直接浸入不导电冷却液中，散热效率极致。其中，单相浸没式技术相对成熟，已在国内多个数据中心实现规模化部署；两相浸没式液冷利用冷却液相变吸热，换热系数更高，在芯片功耗持续攀升的背景下正快速崛起。浸没式液冷可将数据中心电能利用效率降至极低水平，在欧洲和北美地区对能源使用效率和热回收要求较高的情况下，其占比将逐步攀升。

此外，前沿技术方向也在不断涌现。芯片级精准喷淋液冷技术可将绝缘环保冷却液直接喷淋至服务器芯片等发热单元，使数据中心电能利用效率显著降低。伴随智算中心快速发展，光模块液冷在高带宽时代渗透率持续提升，智能流量控制算法与零泄漏连接器结构设计等创新方向也在加速推进。

四、核心驱动因素：为什么液冷"不得不做"？

第一，AI算力需求爆发式增长。大模型参数规模与训练算力呈指数级攀升，AI芯片功耗持续走高，单机柜功率密度已远超风冷散热的安全承载上限。算力高速增长与散热受限之间的矛盾，是设备出现热失控风险的根本原因。AI芯片功耗的持续攀升直接催生了液冷的刚性需求，使液冷从技术储备变为不得不用的现实选择。

第二，政策与能效监管形成硬约束。国家层面对数据中心PUE的管控日趋严格。《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确要求新建及改扩建大型和超大型数据中心PUE降至1.25以内。"十五五"规划纲要将"加强算力设施支撑"列为重要章节，要求推进算力资源绿色化发展。液冷技术可将PUE降至远低于风冷的水平，成为满足合规要求的必然选择。绿色低碳发展已从倡导变为刚性约束，液冷作为节能降碳的关键技术手段，其推广已具备政策强制性。

第三，国家战略明确支持。2025年12月召开的中央经济工作会议在重点任务中明确"深化拓展'人工智能+'"，与"十五五"规划建议中"全面实施'人工智能+'行动"相呼应。人工智能同产业发展深度融合，将全方位赋能千行百业。液冷作为支撑人工智能基础设施规模化部署的关键技术，直接受益于"人工智能+"行动的全面铺开。

第四，超大规模智算集群建设拉动需求。2026年3月，我国提出深化拓展"人工智能+"，推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用，实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程。超大规模智算集群的建设直接拉动液冷需求，"算电协同"首次进入国家新基建工程序列，为液冷技术的规模化应用提供了明确的落地场景。

五、行业现状与趋势

当前，AI算力液冷行业正处于从"技术验证"向"规模化放量"跨越的关键阶段。渗透率方面，液冷方案在AI数据中心中的采用比例已从早期的个位数水平提升至较高水平，2026年英伟达Rubin平台将液冷由可选项变为强制标配，标志着行业正式进入放量新阶段。

行业政策实现了从"方向引导"到"标准规范+工程落地+地方行动"的系统性升级。国家层面，首部液冷国标GB/T 48023-2026正式发布，终结了行业长期"无标可依"的局面；"十五五"规划纲要与政府工作报告将超大规模智算集群、算电协同纳入新基建工程；七部门最新部署明确支持液冷散热技术创新推广。地方层面，深圳宝安、东莞等地相继出台专项政策，将液冷散热列为AI服务器产业链的核心发展方向。

未来行业发展呈现五大趋势：

一是液冷从"可选配置"变为"必选标配"。随着AI芯片功耗持续攀升和单机柜功率密度突破关键阈值，风冷已无法满足高密度算力散热需求。头部云服务商的液冷集采规模持续扩大，液冷方案的客户接受度已大幅提升。

二是冷板式液冷主导短期市场，浸没式锁定长期方向。冷板式液冷因技术成熟、改造成本低、运维便捷，在未来数年内仍将占据主导地位。而面向下一代功率密度更高的人工智能芯片，浸没式液冷凭借更强的散热承载力与能效优化空间，有望逐步成为主流方案。

三是标准统一加速产业生态构建与规模化复制。GB/T 48023-2026首次体系化规范了冷板式液冷系统及关键部件的技术要求和测试方法，覆盖系统设计、部件要求、水力计算、测试验证、部署运维全流程。标准的实施将推动中国液冷从"定制化项目"变为"标准化商品"，大幅降低产业链协同成本。

四是新旧产业融合持续深化。一方面，传统风冷数据中心加速液冷化改造，存量机房的液冷改造需求也在持续释放。另一方面，传统制冷、工业企业向液冷产业链跨界融合，液冷技术正向储能、新能源车、机器人等跨行业应用延伸。

五是国产替代进程加速推进。在冷却液、冷板、CDU、QDC等核心部件领域，大陆厂商正从代工向自主研发突破。国产厂商已由送样验证进入批量交付阶段。随着国标落地和产业链成熟，国产液冷方案在性能、成本和交付能力上的综合竞争力将持续增强。

一句话总结：液冷已成为AI算力基建的"硬性准入门槛"，2026年正式进入规模化放量新阶段。