数据中心作为持续的产热大户,高效且稳定的散热系统是重要的配套设施。
根据冷却介质不同,数据中心冷却方式分为风冷和液冷。相比传统风冷,液冷技术具备更高的散热效率、低能耗、低TCO、低噪声和低占地面积等显著优势,是现阶段及未来长期内电子设备解决散热压力、应对节能挑战的重要途径。
液冷升级在于机房侧,服务器与机房内散热方式强绑定。室外侧通过水冷散热的方式已应用较为广泛,以冷冻水方案最为典型。目前,我们所说的液冷主要指的是机房侧的升级,即服务器内和机房内的散热方案升级,室外侧整体变动不大。
液冷方案可分为冷板式、喷淋式和浸没式三种,其中浸没式又可进一步划分为单相浸没式和双相浸没式两种。
展开剩余88%驱动力1:AI推动功耗快速提升,逼近风冷散热极限芯片功耗密度持续提升,GPU功耗较CPU显著更高。根据Vertiv数据,风冷芯片解热上限为TDP <1000W
高功耗服务器带动单机柜功率密度提升,已突破传统风冷散热上限。伴随高功耗AI服务器的上架,为在满足功耗要求的基础上提高机房的空间利用率,高功率机柜或将同步增长。自然风冷的数据中心单机密度一般只支持8- 10kW,冷热风道隔离的微模块加水冷空调水平制冷在15kw以上性价比将大幅降低,传统风冷技术一般在单机柜20kw达到上限。
驱动力2:政策严控PUE,更高效的散热方案是关键PUE(总功耗/IT设备功耗)是表征数据中心能耗的核心指标,温控系统是降低PUE的关键。
从当前实际情况来看,实地运行的数据中心PUE较政策要求仍有较大差距,若想严格达成政策目标,液冷迫在眉睫。
最新国家要求:到2025年底,平均PUE降至1.5以下,新建及改扩建大型和超大型数据中心PUE降至1.25以内,国家枢纽节点数据中心项目PUE不得高于1.2。传统风冷方案的数据中心PUE一般在1.5左右,风冷的PUE极限在1.3左右,冷板式液冷最低能做到1.1,浸没式液冷能接近1.0。
驱动力3:全生命周期成本更低,长期经济性显著从整个TCO分析来看,仅考虑机房侧基础设施配套建设,在单机柜30kw的项目基础上,冷板式液冷TCO具备绝对优势;单相浸没式液冷若采用国产优质氟化液,TCO与风冷也能够实现基本持平。
液冷数据中心产业链投资机会梳理液冷板:价值量占比约 30% ,伴随功耗提升有升级逻辑,同步带来价值量提升,大逻辑是国产替代。当前服务器内散热供应商以台资厂商为主,液冷打开国内厂商验证窗口期,尤其是昇腾系。该细分部分逻辑较好,但对国内厂商来说业绩兑现慢于机房侧产品。
CDU、Manifold等机房侧产品:价值量占比较大,整体约 50% 。机房侧具备较强的本地部署和运维特征,以国内厂商为主,率先兑现业绩。部件级/代工链:价值量占比相对较小,但若能通过进入NV一级液冷供应商的供应商名录,则有望率先兑现业绩,重点关注泵、阀等部件。
浸没式冷却液:是浸没式方案单价下降的核心,大逻辑是国产替代。当前浸没式冷却液以海外供应商为主,单价约为国内厂商的两倍,氟化液的国产替代或更换为有机硅油类冷却液是浸没式液冷方案价格下降的关键。
液冷板:大逻辑为国产替代,先发极为重要液冷板需要重资产投入(产线+测试设备),一般只有老牌散热大厂才有资金实力投入。为保证产品一致性,服务器厂商一般只选择2- 3家冷板供应商,进入名录后没有大事故就会持续供应。格局:无论是国内还是海外,目前都仍以台厂为主,主要包括奇(AVC)、双鸿(Auras)、CoolerMaster;国内液冷板做的比较好的玩家还有英维克、飞荣达、中航光电、立讯精密等,目前国内大逻辑为国产替代。配比:一般为单芯片对应一块冷板。
谁决定供应商?——(1)华为链:HW决定;(2)NV链:先进NV/短名单,其次由服务器厂/CSP厂从中选定;(3)通用:服务器厂。后续升级方向:(1)微通道设计优化;(2)轻量化;(3)单相冷板→双相冷板。
CDU:国内厂商率先兑现业绩环节CDU为基础设施型产品,使用寿命多为10- 20年,产品可靠性和服务兜底能力是客户选供应商的重要参考。
分类:(1)In rack CDU(机架式)、In row CDU(机柜式);(2)风液式(L2A)、液液式(L2L) 格局:目前还是多以机柜式CDU为主,存在本地安装及运维特征,因此国内项目基本均以国内厂商为主,国内玩家主要有英维克、比赫电气(非上市)、申菱环境、高澜股份、曙光数创等。海外以Vertiv为主(收购CoolTera),其他厂商还有CoolIT、Motivair等。 配比:机柜式CDU一个柜子配一个;机架式CDU看具体布局方式,一个CDU牵引多个机柜,一般CDU需一主一备。 进决定供应商?——项目制。In rack CDU多由服务器厂商决定(HW链较为特殊,由HW决定),in row CDU多由IDC总包商决定,终端客户也有话语权。 后续升级方向:方案设计优化,用更少的部件实现更高的散热能力。
NV链液冷供应商梳理流程:1)送样NV,需要首先进入NV的Vendor list,获得供应商资格;2)大多数产品是服务器厂和终端客户在Vendor list中选择供应商。
NV决定了部分产品入场券的分发,最终决定权在实际采购方和终端客户手上。各环节A股相关标的梳理液冷板:英维克、飞荣达、中航光电、立讯精密、思泉新材、科创新源、硕贝德、中石科技、捷邦科技、祥鑫科技、精研科技。
CDU、Manifold等:英维克、申菱环境、高澜股份、曙光数创、网宿科技(旗下绿色云图)、同飞股份、佳力图、依米康、川润股份
快速接头:英维克、中航光电、鸿腾精密、溯联股份
软管:川环科技
部件级- 泵:飞龙股份、大元泵业
浸没式冷却液:东阳光、新宙邦、巨化股份、润禾材料、永和股份、统一股份、八亿时空
其他:海鸥股份(冷却塔)、淳中科技(液冷测试产品)、强瑞技术(液冷检测设备)、四方科技(干冷器)、冰轮环境(冷水机组)
英维克:稀缺的液冷全链条布局厂商全球视角下稀缺的液冷产品全链条布局厂商。公司液冷产品涵盖冷板、管路、快速接头、漏液检测、Manifold、CDU、液冷工质、液冷系统BA、高效室外冷源等产品,且研发、生产、交付和服务均为全链条自主。2024年,公司来自数据中心机房及算力设备的液冷技术相关营业收入约3亿元;截止2025年3月公司在液冷链条的累计交付已达1.2GW。国内卡位突出:1)精密空调业务开展为公司积累较多核心客户资源,包括腾讯、阿里巴巴、秦淮数据、万国数据、数据港、中国移动、中国电信、中国联通等;2)已合作多家液冷服务器厂商,包括超聚变、宁畅、新华三、宝德等头部液冷服务器厂商。海外进展较快:1)公司Coolinside全链条液冷解决方案,包括BHS- AP平CPU液冷冷板、UQD快速接头、Manifold机柜级分水器、液冷CDU等产品通过英特尔验证。2)公司的UQD产品被列入英伟达的MGX生态系统合作伙伴。
此为报告精编节选,报告原文:
《电气设备-液冷行业科普报告-长江证券[于海宁,温筱婷]-20250818【24页】》
报告来源:【价值目录】网站
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