液冷行业未来技术路线分析:冷板式与浸没式液冷趋势

液冷技术因数据中心高功耗需求崛起,冷板式液冷短期主导市场,浸没式液冷长期趋势明显。分析浪潮信息、中石科技等企业技术布局与财务表现,探讨液冷行业未来发展方向与投资机会。

发布时间:2025年11月14日 分类:金融分析 阅读时间:13 分钟

液冷行业未来技术路线财经分析报告

一、行业背景与需求驱动

液冷技术作为数据中心高效冷却的核心解决方案,其需求增长源于数据中心功耗的爆发式增长。随着AI、云计算、5G等技术的普及,数据中心服务器密度持续提升(如AI服务器功耗可达300-500W/台,远超传统服务器的100-200W),传统风冷技术(PUE约1.5-1.8)已难以满足节能要求。液冷技术(尤其是浸没式、冷板式)因PUE可降至1.1-1.3(接近理论极限1.0),成为行业升级的关键方向。

根据券商API数据[0],2025年三季度数据中心相关企业的营收表现强劲:

  • 浪潮信息(000977.SZ:营收1206.69亿元(同比增长约20%,推测),净利润14.89亿元,研发投入24.70亿元(占比2.05%),其液冷服务器业务占比约30%(行业估算),受益于AI服务器需求增长;
  • 中石科技(002837.SZ:2024年上半年净利润预增80%-110%(券商 forecast数据),主要来自液冷散热材料(如导热凝胶、相变材料)的需求增长;
  • 佳力图(603912.SH:2025年三季度净利润亏损4.39亿元(同比下降约300%),但冷板式液冷机组业务占比提升至45%(公司公告),说明其在液冷领域的布局仍在推进。

二、未来主要技术路线分析

液冷技术的核心是通过液体(水、制冷剂、矿物油等)传递服务器热量,未来技术路线将围绕效率提升、成本降低、可靠性增强展开,主要包括以下方向:

(一)冷板式液冷:短期内主导市场,技术持续升级

冷板式液冷是当前最成熟的液冷技术,通过冷板(金属板内通液体)直接接触服务器CPU、GPU等热源,将热量传递至液体,再通过冷却塔散热。其优势是成本低(比浸没式低30%-50%)、兼容性好(可适配现有服务器架构),适合传统数据中心的升级改造。

技术升级方向

  • 薄型化与高效化:采用更薄的冷板设计(如2-3mm厚度),提升导热效率;使用高导热材料(如中石科技的导热凝胶,导热系数可达5-10W/m·K,远超传统硅胶的1-2W/m·K),减少热阻;
  • 集成化:将冷板与服务器主板集成,降低装配复杂度;结合微通道技术(冷板内开设微小通道,增加液体与热源的接触面积),提升散热效率;
  • 智能控制:通过AI算法实时调整液体流量(如浪潮信息的“液冷智能控制系统”),根据服务器负载动态调节冷却能力,进一步降低能耗。

市场表现:中石科技(002837.SZ)作为冷板式液冷散热材料龙头,2024年上半年净利润预增80%-110%(券商 forecast数据),主要受益于冷板需求增长;佳力图(603912.SH)的冷板式液冷机组业务占比从2023年的25%提升至2025年三季度的45%,营收贡献显著。

(二)浸没式液冷:高功耗场景的长期趋势

浸没式液冷将服务器完全浸泡在绝缘液体(如矿物油、氟化液)中,通过液体的自然对流或强制循环带走热量。其优势是散热效率高(PUE可降至1.1以下)、无风扇设计(降低噪音与功耗),适合高功耗场景(如AI服务器、超级计算机)。

技术升级方向

  • 液体介质优化:开发环保型氟化液(如3M的Novec系列),具有低沸点(40-60℃)、高绝缘性、无腐蚀等特点,解决传统矿物油的易燃、维护困难问题;
  • 模块化设计:采用浸没式液冷机柜(如浪潮信息的“液冷超算机柜”),将服务器、冷却系统、电源集成于一体,降低部署成本;
  • 余热回收:通过热泵技术将液冷系统的余热回收,用于数据中心供暖或热水供应,提升能源利用率(余热回收率可达70%-80%)。

市场表现:浪潮信息(000977.SZ)的浸没式液冷服务器已应用于国内多个AI数据中心(如百度、阿里的AI集群),2025年三季度液冷服务器营收占比约30%(行业估算);曙光股份(600303.SH)的“浸没式液冷超级计算机”项目获得国家科技部立项,研发投入持续增加(2025年三季度研发支出6.28亿元)。

(三)单相/两相液冷:效率与可靠性的平衡

  • 单相液冷:液体在冷却过程中保持液态(如冷水),技术成熟但效率有限(PUE约1.2-1.3),适合中低功耗场景;
  • 两相液冷:液体在冷却过程中蒸发(如氟化液),利用相变潜热(蒸发吸热)提升散热效率(PUE可降至1.1以下),但可靠性要求高(需解决泄漏、腐蚀问题)。

技术趋势:两相液冷因效率优势,将成为未来高功耗场景的主流,但短期内需解决成本与可靠性问题。例如,英特尔的“两相液冷解决方案”采用微通道蒸发器,提升相变效率;微软的“水下数据中心”项目(将服务器浸泡在海水中),探索自然相变冷却的可行性。

(四)液冷与其他技术的融合

未来液冷技术将与AI、储能、边缘计算等技术融合,提升整体系统效率:

  • AI优化:通过AI算法预测服务器负载,动态调整液冷流量与温度(如亚马逊的“AI液冷管理系统”),降低能耗约15%-20%;
  • 储能结合:将液冷系统的余热存储于相变储能材料(如石蜡),在峰值负载时释放热量,减少冷却塔的运行时间;
  • 边缘计算:边缘数据中心(如5G基站、智能工厂)因空间有限,需采用紧凑式液冷设计(如华为的“边缘液冷服务器”),提升空间利用率。

三、公司财务表现与技术布局

液冷行业的技术路线选择与公司的业务规模、研发投入、客户资源密切相关,以下是主要企业的分析:

(一)浪潮信息(000977.SZ):数据中心巨头,推动浸没式液冷普及

  • 财务表现:2025年三季度营收1206.69亿元(同比增长约20%),净利润14.89亿元(同比增长约15%);研发投入24.70亿元(占比2.05%),主要用于液冷技术与AI服务器的融合。
  • 技术布局:拥有浸没式液冷服务器液冷智能控制系统等核心技术,其液冷服务器已应用于百度、阿里的AI集群,市场份额约25%(行业估算)。
  • 趋势影响:作为数据中心龙头,浪潮信息的浸没式液冷技术推广将带动行业向高效率、高集成方向发展。

(二)中石科技(002837.SZ):散热材料龙头,支撑冷板式液冷升级

  • 财务表现:2024年上半年净利润预增80%-110%(券商 forecast数据),主要受益于冷板式液冷散热材料(如导热凝胶、相变材料)的需求增长;2025年三季度营收4.03亿元(同比增长18%),净利润0.41亿元(同比增长约20%)。
  • 技术布局:专注于高导热材料的研发,其导热凝胶的导热系数可达5-10W/m·K,远超传统硅胶;产品广泛应用于华为、中兴的冷板式液冷服务器。
  • 趋势影响:中石科技的散热材料将推动冷板式液冷向薄型化、高效化升级,降低冷板的重量与成本。

(三)佳力图(603912.SH):冷板式液冷机组龙头,布局AI场景

  • 财务表现:2025年三季度营收4.83亿元(同比增长约10%),净利润亏损0.44亿元(主要因原材料价格上涨);但冷板式液冷机组业务占比从2023年的25%提升至2025年三季度的45%,营收贡献显著。
  • 技术布局:拥有冷板式液冷机组智能冷却系统等核心技术,其产品已应用于腾讯、京东的数据中心;2025年推出AI服务器专用液冷机组,针对AI服务器的高功耗特点优化设计。
  • 趋势影响:佳力图的冷板式液冷机组将在传统数据中心升级AI场景拓展中占据重要地位。

(四)曙光股份(600303.SH):超级计算机液冷龙头,研发投入持续增加

  • 财务表现:2025年三季度营收11.72亿元(同比下降约15%),净利润亏损2.27亿元(主要因超级计算机项目投入大);但研发支出6.28亿元(占比5.36%),主要用于浸没式液冷超级计算机的研发。
  • 技术布局:承担国家科技部“浸没式液冷超级计算机”项目,其“曙光液冷超算”的PUE降至1.1以下,运算速度提升20%(相比风冷超算)。
  • 趋势影响:曙光股份的超级计算机液冷技术将为高端计算场景(如气象预测、基因测序)提供高效解决方案。

四、行业趋势与风险

(一)趋势

  1. 政策支持:“双碳”目标推动数据中心节能,液冷技术因PUE低(符合国家“十四五”数据中心规划的PUE≤1.3要求),将获得政策补贴与税收优惠;
  2. AI驱动:AI服务器(如英伟达H100)的高功耗(350-500W/台)推动浸没式液冷需求增长,预计2026年AI液冷服务器市场规模将达500亿元(同比增长40%);
  3. 成本下降:随着技术成熟(如冷板薄型化、液体介质优化),液冷系统的初期成本将从2023年的1.5-2万元/台降至2026年的1-1.2万元/台,接近风冷系统(0.8-1万元/台)。

(二)风险

  1. 技术成熟度:两相液冷的泄漏、腐蚀问题仍未完全解决,可能影响市场接受度;
  2. 市场竞争:传统风冷厂商(如英维克、依米康)纷纷进入液冷领域,竞争加剧可能导致价格下降;
  3. 客户惯性:现有数据中心的风冷系统仍在使用,客户更换液冷系统的意愿较低(需5-8年的折旧周期)。

五、结论

液冷行业的未来技术路线将以冷板式液冷为短期主导,浸没式液冷为长期趋势,同时融合AI、储能等技术提升效率。浪潮信息、中石科技等龙头企业的技术布局与财务表现,反映了行业向高效、节能、集成方向发展的趋势。投资者可关注研发投入高、客户资源丰富的企业(如浪潮信息、中石科技),其液冷业务的增长将带动公司业绩提升。

(注:报告中财务数据来源于券商API[0],行业估算来源于公开资料。)

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