风冷“退休”!140kW超高密算力,液冷开启千亿新周期

中金财经
May 11

  5月11日,A股液冷服务器概念盘中持续走高,金田股份(601609.SH)、海鸥股份(603269.SH)、风华高科(000636.SZ)、博敏电子(603936.SH)、大元泵业(603757.SH)、冰轮环境(000811.SZ)、博杰股份(002975.SZ)等多只个股涨停。消息面上,以英伟达为代表的AI芯片功耗正以代际翻倍的速度提升。从B200的1000W到未来Rubin系列R300的4000W+,单机柜功率密度已跃升至140kW以上,远超风冷系统15kW的经济散热上限。液冷已成为支撑高密度算力部署的唯一选择。    风冷已无法适配AI算力部署液冷赛道爆发的核心驱动力,源于AI芯片功耗的代际式跨越式增长,算力性能升级的背后是极致的能耗与散热压力。作为全球AI算力硬件标杆,英伟达GPU的功耗迭代数据,直观印证了行业散热危机的到来。从迭代周期来看,英伟达B200芯片单颗功耗已达到1000W,相较于前代产品实现翻倍增长,而在未来即将落地的Rubin系列R300芯片中,单芯片功耗将突破4000W,创下AI芯片功耗的全新纪录。短短数代产品迭代,AI芯片功耗实现四倍级跃升,彻底颠覆了传统数据中心的散热设计标准。伴随单芯片功耗暴涨,AI服务器单机柜功率密度同步迎来跨越式提升,目前高端AI算力机柜功率密度已跃升至140kW以上,这一数据彻底打破了传统数据中心的散热承载能力。长期以来,风冷散热凭借技术成熟、初期成本低廉的优势,占据数据中心散热市场的绝对主流,但其经济散热上限仅为15kW每机柜,即便通过技术优化,理论极限也难以突破30kW。140kW+的实际算力机柜功率密度,与15kW的风冷经济上限形成近十倍的巨大鸿沟,意味着传统风冷系统已完全无法适配高密度AI算力的部署需求。在超高功率密度场景下,风冷系统不仅散热效率不足,无法稳定控制芯片运行温度、保障算力稳定释放,还会触发能耗激增、噪音超标、设备损耗加剧等一系列问题。数据显示,高负载工况下,风冷数据中心的PUE值难以降至1.2以下,而液冷技术可将PUE稳定控制在1.05至1.1,大幅降低算力中心能耗成本,契合国内算力基础设施绿色低碳的发展要求。液冷逐步取代风冷从产业落地场景来看,当下主流AI大模型训练集群、智能算力中心、超算中心,均已全面告别风冷散热模式。此前互联网大厂部署H100、B200芯片集群时,已普遍遭遇风冷散热瓶颈,机柜功率密度从传统8kW飙升至25kW以上,风冷系统不仅降温效果大打折扣,还会因长期高负荷运转导致运维成本大幅增加、设备故障率攀升。而随着Rubin系列R300等超高功耗芯片即将商用,140kW+单机柜功率密度将成为高端算力集群的常态,液冷替代风冷已不存在技术折中空间,成为唯一可行的落地路径。数据显示,2026年国内液冷服务器渗透率已快速攀升至37%,预计2030年将突破82%,高端AI算力中心液冷渗透率有望率先实现100%全覆盖;2026年中国液冷市场有望破1050亿元,全球达140亿美元至165亿美元,2025年至2030年全球CAGR为28%至51%。从产业链结构来看,液冷产业已形成完整的价值链条,核心环节均迎来增量红利。上游核心材料与设备领域,冷板、CDU冷却单元、电子水泵、密封冷却液等核心零部件需求持续放量,是当前业绩兑现最明确的环节;中游液冷服务器整机厂商加速产能扩张,头部企业持续拿下大型算力中心集采订单;下游算力运营商、IDC企业则通过液冷改造,实现高密度算力集群的规模化落地,降本增效成果显著。市场普遍认为,AI芯片功耗的代际翻倍增长,彻底终结了风冷技术的生命周期,液冷行业的成长逻辑已从“技术优化”转向“刚需替代”。过往行业市场空间主要依赖存量改造,而当下新增超高密度算力集群的刚性需求,将打开行业长期增长天花板。相较于风冷,液冷散热效率提升30倍以上,不仅能完美适配4000W级超高功耗芯片,还能有效降低设备运维成本、延长服务器硬件使用寿命,长期综合成本优势显著。相关企业深度受益可以认为,AI大模型迭代、算力国产化、算力中心规模化建设三大趋势将持续共振,推动液冷行业维持高景气度。随着英伟达Rubin系列等新一代超高功耗AI芯片陆续商用,单机柜功率密度或将进一步突破140kW,液冷技术的刚需属性将进一步强化。业内机构预测,未来三年国内液冷市场将保持30%以上的年均增速,千亿级产业规模加速成型,相关企业将持续受益。根据同花顺,目前,液冷服务器板块有201只成分股,板块市值达9.26万亿元。其中,作为内热管理龙头,银轮股份正从汽车换热器巨头快速升级为AI 液冷核心供应商,已形成零部件+系统集成+海外产能的完整布局,并深度绑定英伟达与北美超大规模数据中心,充分受益于AI芯片功耗暴涨与液冷刚需化浪潮。冰轮环境则是国内全温区热管理绝对龙头,其深耕工业制冷与热管理70余年,是国内唯一覆盖-271℃至 200℃超宽温区、0-90MPa全压力温控的企业,累计专利超468项,主导制定32项国家及行业标准。依托制冷技术积淀,通过顿汉布什+冰轮换热双子公司,构建从核心部件到系统集成的液冷全链条能力,深度绑定英伟达与北美超大规模AI数据中心,充分受益AI芯片功耗暴涨与液冷刚需化浪潮。博杰股份原为消费电子射频/光学测试设备龙头,2024年后战略聚焦AI 服务器液冷测试+核心零部件,完成从“3C 设备商”到“算力基础设施关键供应商”的跨越。其以纳米级漏液检测+微通道水冷头双壁垒,深度绑定英伟达与北美云巨头,卡位AI算力液冷化的关键关口,直接受益芯片功耗从1000W向4000W +跃迁的刚性浪潮。

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