
调研纪要
Q:本期研报主要研究的行业以及核心背景是什么?
A:本期研报聚焦中国液冷连接器行业发展动向,在AI 算力大规模爆发、数据中心算力密度持续提升的行业背景下,液冷连接器作为 AI 算力时代核心散热技术赛道迎来黄金发展周期。同时叠加国内东数西算、碳达峰、碳中和国家战略落地,云计算、高性能计算、人工智能等高功率密度绿色数据中心建设提速,传统风冷散热技术已经无法匹配当下算力散热需求,液冷技术全面替代风冷成为必然趋势,直接带动液冷连接器细分市场进入高速增长通道。
Q:液冷连接器的官方定义、核心类型以及技术标准是什么?
A:液冷连接器中的UQD 通用快速接头是液冷散热系统核心管路连接件,属于无需专业工具即可完成管路快速连通、断开的专用接头,广泛应用于数据中心、超级计算机热管理场景。UQD 是 OCP 开放计算项目开发、英特尔倡议推动的全球通用快速断开耦合器标准,能够为数据中心液冷系统提供无泄漏快速连接解决方案。
按照插拔类型划分,液冷UQD 连接器可分为手插型 UQD 与盲插型 UQD 两类,手插型 UQD 通用性较强,插拔操作依赖人工机房运维人员,服务器与机柜易于解耦,适用于刀片服务器内部液冷分配场景,但对运维人员操作要求较高;盲插型 UQD 依靠自动化设备完成对接,操作便捷、连接精度高,可适配未来自动巡检机器人运维体系,适合高密度系统、人工难以接触的大型服务器系统,缺点是服务器与机柜解耦难度较大。
同时 UQD 连接器搭载无地漏密封技术,经过流速、压降专项优化,配备直观视觉标记,支持简便自动化连接,是当前液冷管路连接的主流标准产品。
Q:传统风冷与液冷散热技术的能力差异、能效数据分别是多少?
A:数字经济、5G、人工智能技术快速落地带来数据量指数级增长,推动数据中心向高密度化方向持续升级,传统风冷散热技术仅能满足2.7 千瓦机柜的散热需求,完全无法适配超高热流密度算力设备散热要求。液冷技术依托冷却液高比热容、强对流传热特性,可覆盖2.7 至 30 千瓦机柜散热需求,彻底解决超高热流密度散热痛点。
当前主流液冷方案分为冷板式液冷、浸没式液冷两类,对比风冷技术在换热介质、驱动部件、散热能力、节能降耗、建设成本、选址条件等维度均具备显著优势。能效指标方面,冷板式液冷数据中心PUE 可控制在1.3 以下,浸没式液冷数据中心PUE 可降至1.2 以下,能够显著提升CPU 等 IT 设备运行稳定性,液冷技术全面普及直接带动液冷服务器、液冷连接器等核心零部件市场扩容。
Q:液冷连接器核心技术参数、材质应用以及技术迭代历程是怎样的?
A:液冷连接器核心技术参数包含等效通径、最大工作压力、流量 KV 值、压降值、单次插拔泄漏量,其中等效通径决定冷却液流通流量,最大工作压力直接决定液冷系统运行安全性。
材质方面,连接器壳体采用铝合金、不锈钢、铜合金、钛合金、高性能塑料等材料,密封材料采用氟橡胶、橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶等,铝合金轻量化优势突出,不锈钢高强度耐腐蚀,铜合金导热性能优异;氟硅橡胶耐高低温性能优异,三元乙丙橡胶耐候耐老化性能出色,氟橡胶耐油性能优秀,材质与参数共同决定连接器整体性能与使用寿命。
技术迭代方面,液冷连接器历经多版本升级,Beta 版本实现基础流体通断与快速插拔分离,1.0 版本实现快速插拔 + 单向密封,2.0 版本升级双向自密封技术,3.0 版本实现无地漏密封 + 盲插连接,当前 4.0 版本集成泄压阀、不停机带压插拔、内置滤网等多功能,适配数据中心、储能、新能源汽车、5G 通信基站等多元场景,整体技术朝着高可靠性、智能化、高场景适配性方向持续演进。
Q:国内支持液冷连接器行业发展的相关政策有哪些?
A:国家层面持续出台多项政策扶持液冷技术及液冷连接器产业发展,2023 年 10 月发布《算力基础设施高质量发展行动计划》,2024 年 2 月发布《重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平 2024 年版》,明确数据中心服务器能效准入标准,2024 年 7 月发布《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,多项政策均明确大力支持液冷、储能新技术产业化应用。
同时北京、上海、广东、浙江、江苏、山东等多省份出台地方数据中心管控要求,普遍规定数据中心 PUE 不高于 1.3,传统风冷数据中心 PUE 约 1.5,温控能耗占总能耗 40%,已无法满足政策能效要求,液冷技术可将 PUE 降至 1.2 以下,完全符合双碳节能政策导向,成为政策强制推动的主流温控技术。
Q:2021-2030 年中国液冷连接器行业市场规模及增速数据分别是多少?
A:2021 年中国液冷连接器行业市场规模为18 亿元,2024 年增长至50 亿元,2021-2024 年年复合增长率达到40.6%,行业保持高速增长态势。预计2025 年行业市场规模将达到65 亿元,2030 年有望增长至241 亿元,2025-2030 年年复合增长率为30%。当前国内液冷连接器市场竞争高度集中,CR5 头部企业市场占有率超过70%,未来随着AI 算力持续提升、通信技术迭代升级、液冷产业生态逐步成熟,行业市场需求将保持长期稳定增长。
Q:驱动液冷连接器行业增长的三大核心动力分别是什么?
A:第一是政策端双碳能效管控驱动,国家双碳战略落地后各地严格执行数据中心PUE 考核标准,风冷技术无法达标,液冷成为唯一合规节能方案,直接拉动液冷连接器刚性需求。
第二是芯片机柜算力升级驱动,新一代算力芯片功耗与功率密度持续攀升,单代产品功率密度提升30%-50%,英伟达 GB200 芯片功耗最高达2700W,英伟达NVL72 单机柜功耗120 千瓦、华为IPX900 单机柜功耗50 千瓦,均远超风冷散热极限,全面切换液冷散热模组,直接带动液冷连接器需求爆发。
第三是产业生态端运营商规模化落地驱动,三大电信运营商发布液冷三年发展规划,2023 年完成技术验证、2024 年开展规模测试、2025 年全面规模应用,推动液冷机柜与服务器解耦、统一行业标准、降低全生命周期 TCO 成本;招标数据显示中国移动 2023-2024 年新型计算中心集采 2454 台 AI 服务器,液冷占比87%,中国电信同期集采4175 台 AI 服务器,液冷占比25%,运营商大规模采购直接拉动液冷连接器市场需求。
Q:液冷连接器完整产业链结构、各环节构成及成本占比是怎样的?
A:液冷连接器产业链分为上游原材料、中游生产制造、下游应用市场三大部分。上游原材料包含壳体材料、密封材料、涂层材料、弹簧及包装材料,壳体材料占行业总成本60%,为第一大成本构成,密封材料含密封盖占比15%,弹簧占比5%,涂层、包装及人工工时合计占比12%,壳体材料价格波动对行业成本影响最大,主要供应商包括江苏亚太轻合金、宝钢等,密封圈供应商包括西北橡胶、西安向阳航天等。中游为液冷连接器生产制造企业,按实力分为三个梯队,第一梯队为史陶比尔、Staubli、Parker 等国际企业,
第二梯队为中航光电、正北连接、永贵电器等国内量产企业,第三梯队为英维克、利敏达等具备自研能力但未规模化量产企业。下游应用市场 2024 年数据中心占比60%、储能占比20%,新能源汽车、5G 基站等其他领域合计占比20%,数据中心是行业核心增长来源。中游产品按紧锁方式分为卡口紧锁、钢珠紧锁、螺纹紧锁、按压式无紧锁,按密封方式分为锥面、球面、平面密封,平面密封具备无泄漏、无空气进入优势,产品技术门槛覆盖精密机械加工、密封技术、材料科学,可靠性、密封性、耐用性为核心竞争指标。
Q:国内液冷连接器市场竞争格局、市占率数据以及国产替代现状如何?
A:2024 年国内液冷连接器市场 CR5 市占率超过70%,市场高度集中,具体份额为史陶比尔STB 占比30%、Parker 占比15%、中航光电占比15%、正北连接占比10%、永贵电器占比6%,其余企业合计占比24%。第一梯队国际企业入局时间早、技术成熟、密封圈品质优异、良品率高、产品稳定性强,占据高端主流市场;国内第二梯队企业具备规模化量产出货能力,中航光电自2008 年组建团队研发液冷连接器,因进口密封圈供货周期长、成本高,主要采用国产密封圈,良品率相对国际品牌偏低。
同时下游客户液冷泄漏事故会造成设备损坏与重大经济损失,客户试错成本极高、密封要求严苛,更倾向选择经过市场验证的国际品牌,当前高端市场由外资主导,国内量产企业较少,国产替代空间十分广阔。
行业未来两大发展趋势一是国产替代加速,本土企业供货周期短、可快速响应定制化需求、价格优势显著,进口产品价格为国产产品5-10 倍,国内技术持续升级将推动本土厂商市占率持续提升;二是中游企业向综合性液冷解决方案服务商转型,下游客户每年要求连接器价格下降 5%-10%,行业利润持续压缩,企业逐步拓展液冷板、液冷管路等业务,综合解决方案能力越强市场竞争力越强。
Q:中游液冷连接器制造企业议价能力以及降本应对措施是什么?
A:中游液冷连接器制造企业议价能力弱于下游大客户,下游客户凭借大批量采购优势,要求产品每年降价 5%-10%,同时要求签订泄漏风险保障协议。中游企业主要从三方面降本增效,设计端简化连接器结构降低制造成本,采购端拓展多家原材料供应商、采用集中竞价采购降低原料成本,生产端提升自动化生产比例、减少人工装配成本,提高生产效率与产品一致性,在满足客户降价要求的同时维持合理利润水平。
Q:中航光电在液冷连接器领域的发展历程、技术地位及核心优势是什么?
A:中航光电隶属于中国航空工业集团,2002 年创立、2007 年上市,主营中高端光电流体连接技术产品,拥有国家级企业技术中心、博士后工作站及国防认可实验室,截至 2023 年底累计授权专利 5100 余项,主持参与行业标准 880 余项。企业 2008 年组建专业团队研发快换接头,2009 年申请相关发明专利,2014 年率先为大型超算数据中心提供液冷散热整体解决方案,2019 年 UQD 产品成为国内唯一入选英特尔白皮书的国产液冷厂商,2020 年为中国空间站独家配套快换接头,2023 年与中国移动设计院共建河南省液体冷却技术工程研究中心。
企业行业地位突出,主编 25 项流体连接器国军标,自研 PSA 卡口式、PSN 三曲槽式、PSC 推拉式等紧锁连接器以及 TSS 镜像浮动等盲插连接器,同时具备全产业链纵向延伸能力,业务覆盖液冷连接器、流体管路、液冷机箱、液冷板、液冷源、传感器等综合性液冷解决方案,产品应用于防务、数据中心、超算、储能等领域,2021-2023 年液冷相关业务营收保持稳步增长。
Q:正北连接的发展历程、产品体系、客户资源及行业竞争力如何?
A:苏州正北连接 2012 年成立,专注高压大电流传输、云计算液冷领域产品研发生产销售,先后与华为、比亚迪、中科曙光、浪潮、宁德时代、格力、吉利、东风等企业达成合作,成为头部企业核心液冷器件供应商。企业 2017 年转型新能源高压线束及液冷散热方案,2020 年成为华为云 BU 合作伙伴,2022 年加入英特尔生态、合作中科曙光,2023 年合作宁德时代并启动 IPO 进程,2024 年斩获中国储能产业最佳液冷技术解决方案奖。
公司液冷连接器产品线完善,拥有 AQD 全自动手插系列、SQD 双手操作手插系列、GUQD 适配 OCP 标准系列、BMS 盲插系列、DNC 卡口系列等全品类产品,盲插系列容差可达 0.2-0.5 毫米,产品应用于乌兰察布液冷数据中心,同时自主生产液冷板、液冷管路等配套部件,具备综合性液冷解决方案能力,在储能、新能源汽车领域竞争力突出。
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来源:有道调研
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