人工智能行业专题研究：温控液冷，AI加速打开增量空间.pdf

人工智能专题研究

温控液冷——AI加速打开增量空间

西南证券研究发展中心

通信研究团队

2024年3月

核心要点

AI时代算力需求不断提升，液冷散热或将成为降低服务器功耗的有效方案。站在全球视角，全球算力保持高速稳定增长态势。据华

为GIV预测，2030年人类有望迎来YB数据时代，全球算力规模达到56000EFLOPS。站在中国视角，据工信部，2023年我国算力总

规模达到180EFlops，保持高位增长。算力规模大幅提升带来AI服务器需求暴增，大量高功率CPU、GPU芯片将带动AI服务器功耗

走高。当前数据中心制冷技术以风冷为主，考虑到机柜功率超过15kW为风冷能力天花板，而未来AI集群算力密度普遍超20kW/柜，

升级液冷需求迫切。

液冷在热换介质、驱动部件、散热能力、节能降耗、噪音、建设成本和选址上优势更为明显。液冷技术利用了液体的高导热、高热

容特性替代空气作为散热介质，适用于需提高计算能力、能源效率、部署密度等应用场景。当前液冷技术包括冷板式、浸没式、喷

2

淋式等类型。其中，冷板式液冷技术在可维护性、空间利用率、兼容性方面具有较强的应用优势。而喷淋式液冷技术则通过改造旧

式的服务器和机柜的形式，大幅度减少了数据中心基础设施的建设成本。浸没式技术与其他两种技术相比，虽然器件的可维护性和

兼容性较差，但空间利用率与可循环方面具有较好的表现，降低数据中心的能耗。从PUE指标来看，风冷技术的均值为1.5-1.8，液

冷技术可以将PUE指标降至1.2以下，满足当前绿色数据中心的要求。

预计国内厂商推出大模型将带来百亿液冷解决方案增量空间。据相关测算，随着国内各大厂商陆续推出自身大模型，将会带来44.4

4

亿元的冷板式液冷增量空间与47.6亿元的浸没式液冷增量空间，总计将带来92亿元的液冷方案新增量市场。

相关标的：英维克、高澜股份等。

风险提示：AI发展不及预期；数据中心建设不及预期；国家产业政策变动；市场竞争加剧；新产品拓展不及预期等风险。

1

目录

1液冷技术概述

1.1液冷定义

1.2液冷技术分类

1.3液冷VS风冷

1.4液冷产业链

2液冷行业分析

3液冷重点公司分析

2

1.1液冷定义

液冷是一种采用液体带走发热器件热量的散热技术。液冷技术利用了液体的高导热、高热容特性替代空气作为散热介质，适用于需提高计算

能力、能源效率、部署密度等应用场景。

液冷技术分为接触式及非接触式两种。非接触式液冷是指冷却液体与发热器件不直接接触的一种液冷实现方式，包括冷板式等具体方案。接

触式液冷是指将冷却液体与发热器件直接接触的一种液冷实现方式，包括浸没式和喷淋式液冷等具体方案。其中，浸没式液冷又可根据冷却

液是否转为为气态划分为单相浸没式液冷和两相浸没式液冷，两相浸没式液冷控制更复杂、要求更高。当前，冷板式液冷、单相浸没式液冷

为主要形式。液冷系统通用架构及原理如下图所示；室外侧包含冷却塔、一次侧管网、一次侧冷却液；室内侧包含CDU、液冷机柜、ICT设

备、二次侧管网和二次侧冷却液。

液冷系统通用架构原理图

数据来源：中兴液冷技术白皮书，西南证券整理3