基础化工/行业深度报告：AI发展加速液冷渗透率,液冷工质打开成长空间

AI发展加速液冷渗透率,液冷工质打开成长空间 分析师：骆红永S0910523100001 2025年12月29日 核心观点 uAI发展带来功耗问题，液冷方案逐渐明朗。在算力需求强力驱动下，数据中心等各种服务器数量大幅增加，所带来功耗问题日益凸显。液冷具有散热效率高、降温快、无振动、噪音小等特点，面对高功耗高密度场景，传统风冷已无法满足能耗和散热需求，液冷成为智算中心温控解决方案必选项，广泛用于AI算力、电子终端、互联网、金融、能源交通、工业制造等领域。数据中心（服务器）、机器人、光伏储能等新兴产业快速兴起，为液冷市场拓展新的发展机遇。2024年中国液冷服务器市场规模达到23.7亿美元，同比增长67.0%，2025年有望达到33.9亿美元，预计2024-2029年，中国液冷服务器市场复合增长率将达到46.8%，2029年市场规模将达到162亿美元。液冷工质也随着液冷市场需求爆发而快速增长。 u液冷工质多种选择，氟化液前景可期，3M退出带来发展良机。冷板式液冷目前以乙二醇、丙二醇、水为主，浸没式液冷采用油类、硅类及氟化液等，共同构成冷却介质性能的物质基础。氟化物因具备表面张力、绝缘性、材料相容性等特点，成为浸没式与冷板式液冷系统中不可替代的关键组分，尤其在AI服务器高功率密度场景下需求激增。算力等领域打开了高性能专用氟化液用于服务器液冷市场空间，高性能氟化液正成为新型散热介质，3M退出为国内企业提供发展良机。油类、硅类等为液冷工质潜在补充选择，亦受益于液冷行业发展。 u投资建议：AI发展带来功耗散热问题，液冷因其降温快效率高等成为重要解决方案，液冷工质也伴随液冷爆发而快速增长，率先进入液冷供应链企业有望受益。建议关注布局液冷工质的东阳光、新宙邦、润禾材料、巨化股份、永和股份、昊华科技、金石资源、东岳集团、永太科技、华谊集团、三美股份、统一股份、八亿时空、长缆科技、新安股份、集泰股份等。u风险提示：技术路线不确定性；原材料价格波动风险；安全生产与生态环境保护风险；全球化进程及合规风险等。 目录 算力增长带动液冷散热技术需求，中国液冷竞争优势显著 冷板浸没式液冷介质不同，氟化液前景可期 液冷工质市场高速发展，应用领域不断扩大 相关标的 风险提示 目录 算力增长带动液冷散热技术需求，中国液冷竞争优势显著 冷板浸没式液冷介质不同，氟化液前景可期 液冷工质市场高速发展，应用领域不断扩大 相关标的 风险提示 1.1液冷技术：AI算力需求增长下的必选方案 u液冷是用于工业领域的设备冷却，采用去离子水、乙二醇、丙二醇、氟化液、冷却油等液体作为冷却介质，通过介质循环带走设备产生的热量，使设备维持在安全的温度范围，以提高设备的效率和可靠性，从而达到环保节能的一种冷却解决方案。 u在AI算力需求的强力驱动下，数据中心GPU服务器的数量大幅增加，所带来的功耗问题日益凸显。算力的持续增加促进通信设备性能不断提升，市场主流芯片功耗和热流密度也在持续攀升，中央处理器（CPU）散热设计功耗已达350~500W。AI技术的快速发展推动图形处理器（GPU）需求增长，GPU散热设计功耗已超过800W。芯片功率密度的持续提升直接制约着芯片散热和可靠性。液冷具有散热效率较高，降温速度快，无振动，噪音小等特点，面对高功耗高密度场景，传统的风冷显然已经无法满足能耗和散热需求，液冷技术以其特点成为智算中心温控解决方案的必选项。数据中心基础设施的冷却方式 1.1液冷技术：AI算力需求增长下的必选方案 主要种类 特点 定义 液冷散热技术主要分为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷。其中浸没式液冷可再分为相变浸没式液冷和非相变浸没式液冷。 液冷是用于工业领域的设备冷却，采用冷却介质循环带走设备产生的热量，使设备维持在安全的温度范围，以提高设备的效率和可靠性。 液冷具有散热效率较高，降温速度快，无振动，噪音小等特点，相较于风冷更能够满足高能耗场景，成为智算中心温控解决方案的必选项。 1.2液冷技术分类 u当前液冷技术包括冷板式、浸没式、喷淋式等类型。其中，冷板式液冷因其技术成熟度高、兼容性强、改造成本低等优势，已成为当前液冷市场主流应用形式。 冷板式 浸没式 喷淋式 原理：在浸没式液体相变冷却系统中，将服务器主板、CPU、内存等发热量大的元器件完全浸没在冷媒中，在工作状态下，各发热部件会产生热量，引起冷媒温升。 原理：利用工作流体作为中间热量传输的媒介丫将热量由热区传递到远处再进行冷却。 原理：主要是通过喷淋模块将冷却液直接喷洒在服务器的发热器件上，利用液体的高比热容和强制对流换热特性，有效地将发热器件产生的热量带走。 优势：散热效率高，由于液体比空气的比热大，散热速度远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热。无泄漏风险，冷却液体不与电子器件直接接触，减少了泄漏对硬件的风险。噪声更低，服务器内部实现无风扇设计，降低了运行噪音。功率密度高，单机柜功率密度可达较高水平，适用于高密度服务器环境。 优势：高效节能，喷淋式液冷技术能够降低数据中心的制冷能耗，提高能效比。低噪音，由于服务器内部无风扇等机械部件，机房内部环境更加安静。高可靠性，喷淋式液冷技术能够更有效地保护硬件免受高温损害，提高硬件的可靠性和寿命。 优势：传热效率高，利用液体相变将热量直接带走，减少了传热过程的热阻，相比冷板式液冷具有更高的传热效率。节能环保，能够更有效地回收热能，提高能源利用效率。噪音极低，由于服务器内部无风扇等机械部件，噪音极低。可靠性高，由于散热效果优越，硬件的寿命更长，故障率更低。 1.2液冷技术分类：冷板式液冷 单相冷板式液冷 单相冷板式液冷通过液冷板将发热器件的热量间接传递给液冷板中的二次侧冷却液。二次冷却液在设备吸热和CDU放热过程不发生相变。 两相冷板式液冷 与上不同的是二次侧冷却液在设备内通过液冷板吸热发生汽化，在CDU内冷凝为液态，充分利用了冷却液的相变潜热，综合散热能力更强，可达300W/cm2以上。由于运行过程中系统内冷却液发生相变，两相冷板液冷系统的压力会高于单相冷板液冷。 1.2液冷技术分类：浸没式液冷 单相浸没式液冷 单相浸没式液冷通过将发热元件浸没在冷却液中，直接吸收设备产生的热量。卧式浸没液冷系统通信设备竖插在浸没机柜内，二次侧低温冷却液由浸没机柜底部流入。立式浸没机柜架构与冷板式相似，但通信设备本身需要实现板级密封功能，兼具冷板式液冷的维护便利性和浸没式液冷的节能优势。 浸没式液冷 两相浸没式液冷 两相浸没液冷二次侧冷却液在设备内吸热由液态转化为气态，通过冷凝器冷凝放热由气态转化为液态。这种液冷技术充分利用液体的相变潜热，散热能力相比于单相浸没显著提升。两相浸没液冷同样存在卧式和立式两种技术形态。 1.3中国液冷数据中心相关政策 u近年来，我国大力推进新型信息基础设施建设，陆续出台多项政策，并鼓励液冷数据中心行业的发展与创新。目前我国数据中心技术能力明显提升，行业政策体系逐步完善。 1.4液冷产业链 u液冷产业生态涉及产业链上中下游，其中：上游为零部件，主要包括冷却液、CDU、接头、电磁阀、TANK、manifold等；中游为液冷数据中心，可分为浸没式和冷板式；下游应用于互联网、金融、电信、能源、生物等领域。 1.4 AI液冷产业链 1.5液冷市场需求爆发 u随着英伟达B200芯片单卡功耗突破1200W、全球AI算力集群单机柜密度向50kW迈进时，传统风冷技术已触及物理极限，当前背景下，液冷需求极速上涨，液冷工质市场需求随之爆发。 1.6全球液冷市场发展 u据CredenceResearch发布的报告，2024年北美、欧洲、亚太地区液冷市场规模分别为14.10亿美元、10.58亿美元和11.96亿美元，2032年将分别增长到81.51亿美元、58.18亿美元和76.16亿美元，2024-2032年复合年增长率（CAGR）分别为24.53%、23.74%和26.04%。 02 01 03 欧洲市场 北美市场 亚太市场 华为"智算+液冷"一体化架构在宁夏集群落地，实现算力效率与散热效率的协同优化。政策端加速标准体系建设，2024年《浸没式液冷服务器技术要》等6项国标发布，助推技术输出。中研普华监测显示，中国液冷技术出海规模从2020年3亿元增至2024年45亿元，东南亚市场份额突破60%。 北美市场数据中心PUE监管趋严与算力密度持续攀升。谷歌采用直接芯片冷却技术，单机柜功率密度提升至80kW，配合自研TPU芯片形成技术闭环。Vertiv液冷机柜在北美的市占率达32%，但过度依赖存量改造 市 场 ，2024年 增 速 放 缓 至18%。液冷市场总体形成全球领先态势。 欧洲市场秉持绿色标准下的渐进式创新，对液冷工质的需求正从辅助冷却向核心工艺环节延伸。施耐德电气推出模块化液冷解决方案，契合欧洲中小型数据中心需求。德国电信采用液冷+余热回收系统，将PUE降至1.08的同时为周边社区供暖，开创能效货币化新模式。 1.7中国液冷市场发展 （1）多领域适用性 u目前，随着AI算力需求激增，液冷技术也成为AI行业“刚需”。数据中心作为能耗大户，其PUE（电源使用效率）值受到政策与成本的双重约束。液冷技术（尤其是冷板式、浸没式）能够显著降低散热能耗，将PUE轻松压降至1.1-1.2的超低水平，远优于风冷的1.5以上。这不仅响应了国家绿色数据中心建设的要求，更能为运营商节省巨额电费开支，经济性日益凸显。IDC数据显示，2024年中国液冷服务器市场规模达23.7亿美元，同比增长67%，预计2024年至2029年复合增长率达46.8%，2029年将突破162亿美元。三大运营商2025年液冷数据中心渗透率从14%跃升至26%，订单排期已延至2026年。与此同时，液冷技术在动力电池热管理中也被广泛应用。根据奥特佳公告，2024年中国新能源汽车热管理市场规模预计达600亿元以上，预计2025年市场规模将达864亿元。 1.7中国液冷市场发展 （2）竞争优势显著 •中国液冷企业在浸没式液冷、冷板式液冷等关键领域实现突破，技术指标达到国际顶尖水平。在全球液冷专利TOP20榜单中，华为、浪潮、中科曙光等7家中国企业上榜，占比35%，尤其在浸没式液冷领域占据55%的专利份额。 •中国“东数西算”工程要求新建数据中心PUE低于1.25，2025年进一步要求50%以上项目采用液冷技术，地方补贴最高达30%。工商银行、国家电网等企业计划未来三年改造数百个液冷数据中心，直接拉动市场需求。 •中国液冷产业覆盖从冷却液（巨化股份）、核心部件（飞龙股份的电子泵占CDU价值量35%～40%）到系统集成（工业富联、英维克）的完整产业链。 •中国企业通过自产核心部件大幅降低成本，且依托全球最大的新能源、数据中心市场，实现规模化量产。值得一提的是，尼龙替代金属在液冷部件中广泛应用，成本降低30%至50%，泄漏风险减少90%，国产化率从不足10%提升至30%以上。这种材料革命不仅降低系统成本，还提升了产品可靠性，成为全球液冷行业的重要趋势。 1.7中国液冷市场发展 （3）未来发展趋势 u根据IDC发布的数据，2024年中国液冷服务器市场规模达到23.7亿美元，同比增长67.0%，2025全年中国液冷服务器规模有望达到33.9亿美元，预计2024-2029年，中国液冷服务器市场复合增长率将达到46.8%，2029年市场规模将达到162亿美元。液冷服务器市场规模：亿美元 u2024年7月，《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》要求到2025年全国新建大型、超大型数据中心PUE降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下。而液冷技术可以将PUE指标降至1.2以下，大幅降低数据中心能耗。2025年上半年，数据中心、机器人、光伏储能等新兴产业快速兴起，为液冷市场拓展新的发展机遇。 u为深入贯彻《国务院关于印发〈2024—2025年节能降碳行动方案〉的通知》精神，工业和信息化