AI液冷产业链:各环节技术特点与核心企业

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大V说

液冷方向持续大爆发正在进行时!

液冷的本质是“AI 算力革命的基础设施”,其爆发是技术瓶颈突破(风冷失效)、政策刚性约束(绿色算力)、产业成熟(供应链国产化)、成本拐点(全周期经济性)的必然结果。

2025年作为液冷规模化元年,英伟达 GB300量产、运营商集采启动、地方补贴落地三大信号,标志行业从 “预期” 转向 “兑现”,催生千亿级市场,成为 AI 算力链条中确定性最高的赛道之一。

本文围绕AI液冷产业链展开全景解析,从核心组件到系统集成、先进制造,系统梳理了产业链各环节的技术特点、核心作用及主要参与企业,具体总结如下:

一、核心调度中心:冷却液分配单元(CDU)

CDU 是液冷系统的 “心脏 + 智能管家”,负责安全、精准、高效地输送和回收冷却液,是液冷系统的核心枢纽。

主要供应商:

国内:中科曙光(曙光数创,浸没式技术领先,冷板式 CDU 成熟)、英维克(XCool 系列 CDU,规模大、产业化能力强)、高澜股份(ServerCDU 系列,电力电子水冷技术积淀深厚)、申菱环境(自研冷板式 CDU,依托特种空调经验快速切入)、依米康(SmartCool 系列 CDU,支撑液冷机柜整体方案)、川润股份、宁畅信息等。

国际:Vertiv(NVIDIA 官方认证顶级合作伙伴)、台达电子(与 NVIDIA 深度绑定,联合开发一站式方案)、CoolIT Systems(CDU 性能领导者)、施耐德电气(EcoStruxure™模块化 CDU,与旗下基础设施深度集成)。

二、核心热传导系统:热源捕获与热量传递

1. 水冷板与散热模组

冷板式液冷为当前主流(间接液冷),通过密封金属冷板贴合 CPU/GPU,利用内部流道循环冷却液散热,对现有数据中心改造友好。流道设计从埋管式升级至微通道、铲齿等精细结构,大幅提升换热效率。

主要供应商:

国内:英维克(全链条布局,覆盖冷板到 CDU)、飞荣达、宝德(BOYD)、迈泰热传、台达、精研科技同飞股份中航光电;部分新能源汽车零部件企业跨界进入。

台湾及国际:双鸿科技(Auras)、奇鋐科技(AVC,集成式液冷模组供应商,绑定广达、纬创)、讯强电子(Coolermaster)、健策精密(Jentech)、高力热能(Kaori,擅长 CDU 核心部件钎焊板式换热器)。

2. 热界面材料(TIM)

TIM 用于填充芯片与散热器的微观间隙,建立高效热传导 “桥梁”,直接影响散热系统效率,对高导热性、长期可靠性、绝缘性等要求严苛。形态包括导热硅脂、凝胶、垫片、相变材料等。

3. 冷却液(工质)

冷却液性能直接决定系统效率、可靠性和成本,需具备高导热性、绝缘性、化学惰性等特性。主流类型包括氟化液(浸没式首选)、碳氢化合物(低成本替代)、水基溶液(冷板式专用)等。

主要供应商:

氟化液核心:3M(Novec™系列,环保型氢氟醚)、巨化股份(全氟聚醚 PFPE,3M 替代品,氟化工产业链深厚)、新宙邦(电子氟化液拓展至数据中心,宽沸点覆盖 50°C-300°C)。

其他:润禾材料东阳光永和股份中欣氟材、南通詹鼎材料等(积极布局数据中心冷却液市场)。

三、流体输送与管理架构:“血管” 与 “神经中枢”

1. 泵送系统

泵是液冷系统动力核心,需满足 7x24 小时高可靠性、精确流量控制(变频驱动)、低噪音振动,高端 CDU 普遍采用 N+1 冗余设计。

主要供应商:

国内:飞龙股份(电子泵、温控阀,客户含申菱环境英维克等)、大元泵业(新沪,低脉动微通道泵,获 TÜV 认证)、凯泉泵业(KQL-DC 系列对标国际,进入阿里云供应链)、南方泵业多浦乐等。

国际:格兰富(CRNE 系列磁力泵,用于 Google 数据中心)、赛莱默(Lowara DC 系列,适配阿里云、微软 Azure)、穆格(CoreMotion™磁力泵)、威乐(eSolar 系列无泄漏磁力泵)。

垂直整合:建準电机(Sunon)、双鸿科技(Auras)自研泵,完善液冷解决方案;德昌电机(Johnson Electric)、派克(Parker)、宝德(BOYD)亦有液冷泵产品。

2. 流体输送基础设施(软管、管道与管件)

软管 / 管道是冷却液循环路径的核心,材料选择直接影响系统可靠性。柔性软管以过氧化物硫化 EPDM 为主(防污染);刚性管道常用铜管、尼龙管、氟塑料管(FEP,高纯度冷却液首选)。

主要供应商:

PTFE/FEP(氟塑料):四川川环、丹凯科技、莱克斯软管、洪昌聚发、上海未蓝等。

EPDM(三元乙丙橡胶):四川川环(液冷管获 UL 认证,年产 1.5 万吨软管)、利德东方、嘉伊达、天津鹏翎等。

3. 歧管(分液器 / 分歧管)

机柜内流体分配枢纽,需平衡流阻、避免局部过热,是垂直整合的战略要地。

主要供应商:

台湾:双鸿(Auras)、奇鋐(AVC)、台达、高力(Kaori)、廣運(Kenmec)(均具备自研自产能力);晟銘電(机箱厂商,自研歧管)。

大陆:英维克申菱环境中航光电东阳光科(HEC);中金科(NVIDIA 接头供应商,含水冷散热分歧管)。

4. 快速接头与连接器

技术含量高,核心是 “无滴漏(干式插拔)” 设计,保障服务器热插拔和维护安全,是液冷大规模应用的关键。

主要供应商:

国际:派克(Parker)、史陶比尔(Staubli)(占据高端市场)。

国内:中航光电(盲插快接头全系列方案)、永贵电器(依托轨道交通经验拓展数据中心)、正北连接(专注液冷盲插快接头)、航天电器(集成盲插功能的液冷板组件)、英维克川环科技、比赫电气。

5. 流量控制与净化(阀门、过滤器)

阀门负责动态调节流量(如 CDU 电动比例阀),过滤器保障冷却液洁净,防止冷板堵塞和泵磨损。

主要供应商:

阀门:沃茨(不锈钢阀门,冷板液冷二次侧整体方案)、贝利莫(执行器、阀门,保障能效与不间断运行)、派克(电子阀、球阀等)。

过滤器:派克(CATCH-ALL 系列干燥过滤器)、沃茨等。

四、系统制造、组装与密封

1. 钎焊与焊材

钎焊是液冷核心部件(如冷板、换热器)的主导连接技术,通过填充金属实现异种金属密封连接。

主要供应商:杭州华光焊接(银、铜、铝基钎料,全领域方案)、Indium Corporation(全球特种焊料龙头)、郑州机械研究所(制冷行业专用钎料积淀深厚)。

2. 密封技术与材料

密封圈(O 型圈)是防泄漏关键,材料需与冷却液兼容:水基系统用 EPDM,碳氢 / 氟化液系统用氟橡胶(FKM,如 Viton™)。

主要供应商:杜邦(Viton™氟橡胶核心生产商)、CPC Worldwide(快接头密封件,提供 EPDM/FKM 选项)、哈金森、Global O-Ring and Seal。

五、辅助系统与机柜级集成

1. 高压风扇

负责未被液冷覆盖部件(如 PSU、硬盘)及背门热交换器、CDU 的风冷散热,需具备高静压能力。

主要供应商:建準电机(Sunon,推出 AALC 液冷整体方案)、台达电子(与电源、机柜业务协同)、尼得科(高风量、高静压,定制化能力强)。

2. 电源、监控与机柜

电源与控制:服务器电源(台达全球第一,光宝次之,国内麦格米特欧陆通跻身前列);智能配电单元(iPDU,山特电子、贝锐科技向日葵方案)。

传感器:兴勤电子(压力、温度传感器,不锈钢外壳兼容冷却液);福迪威传感(Gems Sensors,一站式覆盖压力、温度、泄漏检测等)。

液冷机柜:需强化结构、预留管路通道。台湾厂商(勤誠興業、AIC、迎廣科技);大陆厂商(浪潮信息,全液冷机柜 PUE<1.1;英维克、昆仑技术、东阳光、云酷智能、比赫电气等)。

六、先进制造:增材制造(3D 打印)

金属 3D 打印(如 SLM、ECAM 技术)突破传统制造限制,可生产复杂流道冷板 / 换热器,实现 “提升换热面积 + 降低压降” 的突破,适配下一代高功耗芯片。

主要供应商:

国内:铂力特(BLT,金属3D打印领军,3D打印液冷板换热量提升20%、压降减少70%)、希禾增材(绿光激光打印铜质散热结构)。

国际:Fabric8Labs(美国,ECAM技术,室温金属打印)、ADDMAN(美国,金属增材革新冷板生产)。

小结:AI 液冷产业链技术密集、高度协同,随着AI芯片功耗增长和能效要求升级,液冷已成为数据中心热管理的核心选择。

液冷导热效率是风冷25倍以上,PUE可压至1.05-1.1,年节电成本超30%,且支持余热回收(如供暖),成为高算力集群唯一可行方案(Meta 实测液冷节能25%,散热能力提升 5倍)。

英伟达 GB300 架构强制全液冷,冷板 / 快接头用量翻倍(单柜价值量从60 万升至 70万 +),Meta、谷歌、华为等同步推进液冷集群,驱动行业从 “可选” 转向 “必选”。从 CDU、冷板等核心部件到流体输送、密封、增材制造,国内企业在技术国产化替代中快速突破。

2025年全球 AI服务器液冷市场规模预计达162亿美元(中国占比超40%),叠加新能源车(液冷渗透率80%)、储能(装机量 CAGR32%)双轮驱动,产业链进入量价齐升阶段。

来源:研值与财华

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