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一、数据中心液冷市场渗透率及空间测算
近年来AI算力需求持续狂飙，同时承载AI算力的芯片电力功耗不断提升，并带来高昂的碳排放代价。数据显示，作为算力中枢的数据中心在AI工作负载的激增需求下，深陷能耗泥沼（耗电越高，间接碳排放就越高）。
算力井喷之下，液冷技术因其低能耗、高散热、低噪声等优势，成为兼具性价比和高效的温控散热手段，能有效解决数据中心芯片散热问题、能耗问题。由于冷却液比热容远大于空气，液冷的冷却效率较风冷高1000至3000倍，且对环境要求更低，因此在未来的大算力数据中心及AI数据中心中，液冷成为普遍选择，而液冷在超高性能、更高功耗的AI服务器领域更是有望从选配变为标配。
图：液冷及风冷散热的对比
资料来源：维谛技术（Vertiv）官网
由上图可知，风冷技术能达到的热功耗极限约350W（对应当下风冷数据中心单柜密度支持8kw至10kw，而液冷数据中心的单柜密度可以支持100kw以上）。2023年12月，intel发布了第五代至强处理器，热功耗已超350W。浪潮、超聚变、宁畅等发布了基于液冷解决方案的新产品。而英伟达GB200NVL36架构初期或将以气冷、液冷并行方案为主；NVL72因有更高散热能力需求，优先使用液冷方案。将于25Q2发布的英伟达下一代GB300AI服务器散热需求更强，主机板风扇使用数量更少，水冷散热需求将会更强。
很多新建数据中心变更设计方案，方向转向液冷。国内外互联网、运营商等陆续新建液冷数据中心。
图：不同CPU/GPU产品热功耗
1、液冷数据中心渗透率
因此数据中心液冷的渗透率也在逐步提高，据业内专家数据，23年全球新建数据中心中液冷渗透率约10%，24年则提高至20-30%（纯国内市场渗透率20-30%，东南亚30%+），25年预计将进一步提升至30%+。
在不同下游领域中，以通信（基础运营商）领域为例，运营商数据中心液冷渗透率持续提高。《电信运营商液冷技术白皮书》曾提出三年发展愿景，2023年—技术验证；2024年—小规模测试，新建数据中心项目10%规模试点应用液冷技术；2025年—规模应用，50%以上数据中心项目应用液冷技术。即2024年国内通信领域数据中心液冷渗透率10%，2025年渗透率50%。
2、市场空间测算
1）中国数据中心液冷市场空间测算（不算存量改造）
据工业和信息化部统计,截至2023年底,我国在用数据中心机架总规模超过810万标准机架，新增160万架（截至2022年650万标准机架），增速约24.6%。而截至2024年9月底,我国在用算力中心超过880万标准机架，全年预计将达900-1000万架，增速约12.3%-23.5%。2025-26年国内的数据中心标准机架规模预计分别将达1300/1523万架（26年为谨慎偏悲观预期），若截至24年底机架数量950万架，则25-26年增速分别为36.8%和17.2%。
图：国内数据中心机架数量预期
资料来源：中投产业研究院
功率密度2.5kW为标准机架（超大型数据中心的机架数量通常在10000个以上），结合上文对机架数量的预测，则25-26年国内在用数据中心总功率约为32.5GW，25年增量数据中心功率约为8.75GW，按照液冷渗透率约30%，则需要2.6GW液冷产品，按3元/W（主流冷板式）测算则对应78亿人民币的市场空间，yoy+226%。而26年增量数据中心功率约为5.6GW，按照液冷渗透率约60%，则需要3.3GW液冷产品，按3元/W测算则对应100亿元增量空间，yoy+27%。
PS：预期外因素有——新建数据中心中液冷渗透率超预期、液冷技术路线迭代浸没式成为主流带来价值量提升、数据中心建设速度超预期、存量改造进度超预期等。
图：国内数据中心液冷市场空间测算
2）全球数据中心液冷市场空间测算
目前国内液冷厂商主要供应国内市场为主，出海比例较低，但海外液冷市场相对广阔。25年英伟达NVL72出货预计5万台，每台所需液冷产品约60万人民币，则仅英伟达一家25年液冷的市场空间即为300亿人民币。可以相互佐证的是，24Q3 北美四大云大厂（Meta、Google、微软、亚马逊）资本开支合计 636 亿美金，同比增速 70%，延续高成长趋势。预计25年会在24年的基础上有进一步增加。而国内目前英维克与NV已在接头方面有订单合作，其余厂商尚未获得NV订单。
图：北美四大云厂商数据中心资本开支
二、数据中心液冷技术路线
目前液冷技术路径包括冷板式、浸没式、喷淋式液冷三大类。
（1）冷板式液冷（间接液冷技术）
冷板式液冷是将冷却液导入冷板，冷板与服务器接触以带走热量的散热方式。与浸没式相比，冷板式液冷避免了与电子元件的直接接触，冷却液通过冷板的冷却通道流动，与热源表面发生热交换，吸收热量。冷板式液冷改造成本低、技术成熟，在雷达、数据中心、服务器等领域已有广泛应用。是目前的主流技术路线，我们下文即围绕冷板式液冷技术路线展开。
图：液冷数据中心组成
冷板式液冷当前造价约3000-5000元/KW，即约3-5元/W。以NV的GB200 NVL72产品为例，单台NVL72服务器造价约300万美元（整柜发热量120kW），其中液冷的产品需求约55-60万人民币（单价约5000/kW），即约7.5-8.2万美元。液冷在NVL72单机柜的总造价中占比约2.5%-2.7%。未来的GB300产品中，液冷价值量的占比或将有进一步提高。
图：冷板式液冷散热架构
（2）浸没式液冷
浸没式液冷技术通过浸没发热器件，使得器件与液体直接接触而进行热交换。全浸没式液冷式服务器制冷效率更高，若未来高算力数据中心对制冷要求进一步提高，则浸没式有望对冷板式进行替代，成为未来趋势。
浸没式液冷当前造价约8000-9000/kW，即约8-9元/W，高于冷板式的价格。
图：浸没式液冷结构图
（3）喷淋式液冷
喷淋式液冷是面向芯片级器件精准喷淋，因改造成本高，现阶段落地应用较少，成为主流路线希望不大。
表：三种数据中心液冷技术路线对比
三、冷板式液冷产业链结构及格局
1、产业链结构及主要厂商
1）上游：液冷设备生产商
冷板式液冷数据中心产业链上游为零部件，主要包括水冷板(Cold Plate)、冷却液、冷却分配系统（CDU）、接头、电磁阀、TANK、分歧管（manifold）等（GB200机柜系统液冷散热供应链主要可分水冷板(Cold Plate)、冷却分配系统(Coolant DistributionUnit, CDU)、分歧管(Manifold)、快接头(QuickDisconnect, QD)和风扇背门(Rear Door Heat Exchanger, RDHx)等五大零部件）。
其中冷却液代表性企业为巨化股份、新宙邦，电磁阀代表性企业为三花智控、万讯自控，Tank代表性企业为英维克、曙光数创，连接器、CDU代表性企业为英维克、溯联股份、高澜股份。
2）中游：液冷服务器、基础设施服务商以及液冷系统集成方
中游是产业链核心环节，主要为液冷服务器、基础设施服务商以及液冷系统集成方，中游代表性企业包括浪潮信息、超聚变、宁畅等。
3）下游：终端用户
下游为液冷数据中心终端用户，主要包括政府相关单位、基础电信运营商、泛互联网厂商及能源、生物医药、AI等相关领域企业。
表：液冷产业链上下游
2、各部件价值量
目前主流技术路线为冷板式液冷，总造价约3-5元/W（国内3元/W，NV约5元/W）。全部液冷设备中，CDU和冷板的价值量占比最高，两者在液冷设备中价值量占比合计50%-70%。按总液冷设备4元/W来测算，其中冷板价值量1.2-1.5元/W，占比30%-38%；CDU价值量0.8~1.1元/W，20%-28%。剩余主要为接头（700左右一对），冷却液（8~10元/L）、Manifold。
图：各部件价值量占比
3、供应格局
2024上半年中游的液冷服务器提供商市场占比前三的厂商分别是浪潮信息、超聚变和宁畅，占据了70%左右的市场份额。传统服务器厂商本身在风冷解决方案中占有较高份额，因此在液冷服务器的生产和销售布局比较早，更易获得用户的青睐。同时也可以看到，超云、宝德和中兴等服务器厂商也在积极开拓液冷服务器市场。
上游设备厂商而言，目前字节的液冷设备供应商主要是英维克、高澜、曙光数创、申菱环境、同飞股份、科华数据等。而目前NV AI的液冷设备，以Vertiv（维谛技术）为主力CDU供应商，奇鋐、双鸿、台达电和CoolIT等持续测试验证中。英维克是国内设备厂商中唯一一家与NV有直接订单合作的（主要是接头订单），CDU及冷板已送样完成测试，25年有望斩获NV冷板及CDU订单。
4、相关标的
英维克：数据中心液冷24年收入预计6-7亿元，25年收入预计8-10亿元。
高澜：数据中心液冷24年收入预计3.5亿，25年收入预计5亿元。
同飞：数据中心液冷24年收入预计1000-2000万元，25年收入预计1+亿元。
科华：数据中心液冷24年收入预计1亿元，25年收入预计翻倍以上。
图：数据中心液冷相关标的弹性测算
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