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机械设备行业数据中心散热专题报告1:CDU液冷泵及冷源关键环节推荐

机械设备 2026-02-01 西部证券 Joken Hu
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西部证券研发中心2026年2月1日 分析师|王昊哲S0800525080003邮箱地址:wanghaozhe@xbmAIl.com.cn分析师|张恒晅S0800525020001邮箱地址:zhanghengxuan@research.xbmAIl.com.cn联系人|郭义俊邮箱地址:guoyijun09660@xbmAIl.com.cn 01 CONTENTS目录CONTENTS目录 相关标的02 投资建议及风险提示03 CCDDUU液液冷冷泵泵::二二次次侧侧液液冷冷系系统统心心脏脏,,调调节节冷冷却却液液流流量量及及压压力力 作为液冷系统的“心脏”,水泵通过精密设计的流体动力学机制驱动冷却液在封闭管路中强制对流,构建起高效热交换循环体系。在典型部署架构中,液冷水泵集群通常集成于数据中心液冷主机房的CDU中,通过高密度聚乙烯(HDPE)管路网络将冷却介质输送至服务器机柜。在机架层级,水泵驱动冷却液经CPU水冷板、内存散热模组等末端换热装置后,携带服务器产生的热负荷返回主机房,形成完整的“冷却液-热源-冷却塔”能量传递链路。 CDU液冷泵的两大核心作用:调节冷却液流量及调节压力。首先泵能够根据设备的发热情况和散热需求,精准控制冷却液的流量,以达到最佳的散热效果;当设备高负荷运行,产生大量热量时,水泵会增加冷却液的流量,快速带走热量;而当设备低负荷运行时,水泵则会适当降低流量,避免能源浪费。而调节压力方面,电子泵保证冷却液在系统中稳定流动,避免因压力过高或过低导致的故障;通过精确控制流量和压力,冷却液能够均匀地分布到各个需要冷却的部位,避免局部过热。 资料来源:艾邦算力资源平台,南方泵业,西部证券研发中心 CCDDUU液液冷冷泵泵三三大大选选型型参参数数::流流量量++扬扬程程++效效率率 液冷系统泵选型的3大关键参数—— 流量:单位时间输送的冷却液体积(常用单位m³/h)。流量需匹配总热负荷,计算公式为:流量=总热负荷÷(冷却液密度×比热容×温差)。例如,200kW热负荷搭配10℃温差,需约5m³/h流量才能高效散热。 扬程:水泵克服管路阻力的能力(单位m)。需考虑管道沿程阻力、局部阻力(如阀门、冷板)及安全裕量(通常加10%-20%)。扬程不足会导致远端设备流量衰减,过高则增加能耗。 效率与可靠性:优先选磁悬浮轴承或无刷电机水泵,效率可达70%以上,较传统水泵节能30%;同时需支持N+1冗余(主泵故障时,备用泵15秒内切换),平均无故障时间(MTBF)需≥50,000小时。 CCDDUU液液冷冷泵泵::市市场场空空间间及及竞竞争争格格局局 2026年英伟达及ASIC机柜液冷放量加速。英伟达GPU单芯片功率从B200约1000W提升到B300的1400W,2026年量产的R200芯片功率预计提升至2300W,2027年量产的R300功率预计将达到4000W+。2025年英伟达GTC大会上据黄仁勋披露,截至2026年的未来5个季度,Blackwell和Rubin的订单约为1400万颗GPU,我们估算2026年英伟达机柜液冷市场规模保守/乐观约69/97亿美元。据液冷产业链最前沿数据,谷歌TPUV7机柜液冷系统价值量7-8万美元,单芯片对应液冷系统价值量为1094-1250美元。据液冷产业链最前沿数据,2026年谷歌TPUv7及以上等级芯片出货约220-230万颗,测算2026年谷歌机柜液冷市场规模为24-29亿美元。此外,据半导体产业纵横引述,Meta或将推出首款ASIC芯片MTIAT-V1,到2026年中MTIAT-V1.5将进一步升级,芯片面积翻倍,计算密度逼近英伟达GB200,2027年MTIAT-V2可能将带来大规模的CoWos封装和高功率机架设计;Meta目标2025年底到2026年实现100万-150万件ASIC出货量。 据液冷产业链最前沿公众号数据,CDU是液冷系统的控制中枢,价值量占系统30%-40%,而液冷泵作为CDU核心部件,价值量占CDU35%。因此我们若仅按照上述测算的NV+Google在2026年液冷系统的市场空间,保守/乐观情况下为93-126亿美元,对应CDU液冷泵的市场规模为11.39-15.44亿美元。 竞争格局方面,液冷泵作为液冷温控系统中重要的动力部件,目前除了In Row集中式CDU在大量使用格兰富的交流大泵外,国内和国外都鲜有专业为IDC开发的液冷泵的企业。表:CDU液冷泵市场规模 一一次次侧侧冷冷源源::液液冷冷系系统统的的““心心脏脏”” 液冷一次侧冷源可采用机械制冷系统和自然冷却系统。除了机柜侧散热,冷源侧是液冷系统的“心脏”,主要负责产生和提供冷却能力,将热量从冷却介质中转移出去,确保冷却介质持续低温状态,从而持续为机柜侧提供冷却。机械制冷系统包括风冷冷冻水系统和水冷冷冻水系统,可提供12°C-18°C的中温冷冻水;自然冷却是在室外气象条件允许的情况下,利用室外空气的冷量而不需机械制冷的冷却过程,自然冷却系统可采用开式冷却塔、闭式冷却塔和干冷器等设备实现,可提供30°C以上的冷却水。 一一次次侧侧冷冷源源::液液冷冷系系统统的的““心心脏脏”” 一次侧冷源有多种组成形式,需根据当地室外环境温度(包括干球/湿球温度)及液冷服务器的进液温度,确定是否需要下调水温。 在高热高湿地区,机房环境温度要求高,直接采用闭式冷塔/干冷器无法直接满足供冷要求,需要辅助机械制冷装置;冷源通常采用冷水机组+冷却塔的联合供冷的方式,此结构适应性强,效率高,但耗水量较大,不适合缺水的地区。系统根据室外温度变化分成两种模式:模式一:室外温度较低,无需冷机开启,仅凭冷塔+板换即可满足制冷要求。模式二:冷塔出水水温高于CDU需求,需要机械降温补冷,形成冷塔+冷机的组合形式。 系统偏小环境以及缺水地区:风冷冷水机组将冷凝器、水泵、压缩机等部件合成整体,且通常配置干冷器(免费冷源模块),集成度高;但是无法利用水的蒸发潜热,系统能效低。 当地气温全年较低,可采用闭式冷塔/干冷器直接供冷,全年无需机械制冷。模式1:干模式,无需通过水蒸发散热。模式2:湿模式,系统需要通过喷水蒸发的潜热带走热量,闭式冷却塔此时和开式冷却塔相同。干冷器通过进风口的湿膜初步降温,再进行二次降温。 开式冷却塔制冷模式与闭式冷却塔完全相同,只是开式冷却塔水路与大气相通,水质较差。 一一次次侧侧冷冷源源::磁磁悬悬浮浮离离心心式式压压缩缩机机将将受受益益数数据据中中心心建建设设需需求求提提速速 制冷压缩机以制冷剂为压缩工质,与冷凝器、蒸发器和节流阀(也称为节流毛细管)共同组成制冷(制热)系统,是整个制冷系统的心脏。制冷压缩机抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸气,并提高其温度和压力后将其排至冷凝器,高压过热制冷剂蒸气在冷凝温度下放热冷凝,而后通过节流元件,降压后的气液混合物流向蒸发器,制冷剂液体在蒸发温度下吸热沸腾,变为蒸气后进入压缩机,从而实现了制冷系统中制冷剂的不断循环流动。 制冷压缩机的分类:按制冷量差异,制冷压缩机主要分为家用(5HP及以下)、轻型商用(5~40HP)、大中型商用(40HP~150HP)、特大型商用及工业制冷(150HP~300HP)四大类。目前基本形成了“家用低功率场景转子式、活塞式为主,轻商场景涡旋式为主,大中型商业领域涡旋式、螺杆式、半封式活塞差异化竞争、特大型商业和工业场景离心式为主”的市场格局。 AI数据中心制冷,磁悬浮离心压缩机或成为主流。随着数据中心单机柜功率可达50kW以上,对制冷设备提出了更高要求。磁悬浮离心压缩机凭借其更大制冷量、更高制冷效率和更低制冷能耗的优势,相比螺杆压缩机可节能40%以上,有望成为未来主流。 资料来源:英华特招股书,压缩机网,西部证券研发中心 一一次次侧侧冷冷源源产产业业链链及及相相关关厂厂商商 数据中心冷源侧产业链围绕制冷系统展开,包括从核心设备制造到系统集成、运维服务的全流程。机械制冷的核心冷水机组,全球冷水机组主导者包括江森自控、开利、大金集团等,国内领先供应商包括海尔、格力、冰轮环境等。作为冷水机组的核心设备,压缩机性能直接影响制冷效率,目前数据中心主要使用的是离心式压缩机,具有大容量、高能效的特点,且通过变频驱动技术提升运行灵活性,主要布局厂商包括阿特拉斯·科普科、英格索兰、西门子等,国内主要参与厂商陕鼓动力、冰轮环境、汉钟精机等也有重点布局。冷却塔作为与冷水机组的配套,相关布局厂商包括海鸥股份、双良节能、克莱特、上海电气、高澜股份等。 维谛——代表产品:Liebert® AFC自适应变频冷水机组公开应用案例:中国电信江西云计算数据中心搭建磁悬浮集成冷站 冰轮环境——代表产品:双级压缩离心式冷水机组:100—900RT冷冻水进出水温度 公开应用案例:国家超级计算广州中心(天河二号)、中国移动(贵州)大数据中心 一一次次侧侧冷冷源源::全全球球数数据据中中心心冷冷水水机机组组千千亿亿级级市市场场,,压压缩缩机机占占成成本本5500%%++ 全球数据中心冷水机组为千亿级市场。据恒州诚思调研统计,2024年全球数据中心用冷水机组收入规模约1052.1亿元,到2031年收入规模将接近1673.3亿元,2025-2031年CAGR为6.7%。2024年全球数据中心用冷水机组产量为12.87万台,大概的均价为11.3万美元/台。据磁谷科技公告,制冷压缩机是冷水机组的核心部件,成本占冷水机组一半以上,是冷水机组的主要耗电单元,有望充分受益与数据中心冷源侧设备的需求放量。 资料来源:格隆汇,南京磁谷科技年报,西部证券研发中心 CONTENTS目录CONTENTS目录 02 投资建议及风险提示03 飞飞龙龙股股份份::覆覆盖盖多多功功率率范范围围液液冷冷泵泵 飞龙汽车部件股份有限公司成立于1952年,1964年开始生产汽车水泵,是工信部颁发的汽车水泵专项制造业冠军企业,目前是国内最大汽车水泵供应商,为全球众多车企供应汽车水泵。飞龙股份于2018年整合电子泵的开发资源,在安徽芜湖成立芜湖飞龙汽车电子技术研究院,承接飞龙各类电子水泵开发任务。在ICT领域陆续为IDC应用开发了覆盖16W~22kW功率段,μ,S,M,L四大平台航逸HydroCool系列长耐久电子液泵,为中国大陆以及中国台湾等众多液冷CDU客户配套液冷泵,致力于成为IDC液冷泵的技术引领者。 航逸科技产品广泛适配国内外主流芯片。飞龙股份航逸HydroCool系列IDC液泵开发一直紧盯芯片的散热需求,无论华为自主的昇腾910B、C系列以及25年4月新发布CM384超级节点计算还是Nvidia A100,H100,H200,GB200和GB300,甚至未来的Blackwell Rubin均有对应的液冷泵解决方案,CDU解热功率范围24kW~2.5MW均能在航逸HydroCool系列中找到适配的液冷泵方案,是目前全球范围内,IDC应用液泵产品规格种类最齐全的核心供应商之一。 2025年12月,航逸科技举行L-iBC平台In-Row CDU液冷循环泵HP22K的批量交付仪式,并连夜发运至客户。HP22K产品已正式交付液冷合作伙伴,并将从中国发运至海外,标志着航逸科技在数据中心液冷领域迈出了关键一步。 资料来源:航逸科技公众号,西部证券研发中心 飞飞龙龙股股份份::有有望望受受益益数数据据中中心心建建设设需需求求加加速速 2024年飞龙股份营收47.23亿元,yoy+15.3%,归母净利润3.30亿元,yoy+26%;2025年前三季度营收32.37亿元,yoy-7.4%,归母净利润2.87亿元,yoy+8%。我们认为,公司深入布局AI数据中心领域,有望受益于AI数据中心建设周期加速。 资料来源:Wind,西部证券研发中心 冰冰轮轮环环境境::布布局局离离心心式式压压缩缩机机、、冷冷凝凝器器等等产产品品 公司旗下顿汉布什公司和冰轮换热技术公司为数据中心乃至液冷系统提供一次侧冷源装备和热交换装置等冷却装备。1)顿汉布什公司跻身欧美系暖通