机械设备行业：液冷一次侧设备AI算力散热的肺叶壁垒高筑价值量显-260504（39页）.pdf

1、机械设备液冷一次侧设备：AI算力散热的肺叶，壁垒高筑价值量显报告摘要：液冷技术迭代与AI算力爆发驱动赛道起飞。与传统强制风冷相比，液冷利用液体高导热、高热容的物理特性，具备散热效率高、能耗低、运行噪声小、总体拥有成本（TCO）低等显著优势，已成为应对数据中心散热压力与节能挑战的关键解决方案。而当前AI行业增长趋势已进入应用爆发期，2030年全球市场规模预计突破1.58万亿美元。AI大模型的训练和推理拉动算力指数级增长，单一数据中心从千卡级别迈向万卡集群甚至十万卡集群，芯片架构演变为整机柜系统。当单芯片功耗突破1000W时，传统风冷在物理上已失效，液冷技术市场地位由此确立。液冷技术根据冷却液体与

2、发热器件是否直接接触，可分为接触式与非接触式两大类：接触式以浸没式、喷淋式为代表，非接触式则以冷板式为主。当前主流方案集中于冷板式与浸没式，冷板式采用液冷板与发热器件表面紧密贴合，通过两级热交换的封闭循环实现持续高效散热。液冷系统普遍采用二次侧室内散热与一次侧室外散热相结合的双循环架构，室外侧主要包括冷却塔、一次侧管网及冷却液，室内侧则由冷量分配单元(CDU）、液冷机柜、ICT设备等构成。一次侧占据液冷系统半壁江山，壁垒与价值量显著。一次侧设备负责将二次侧带来的热量排放到大气中，是液冷系统的肺。一次侧室外冷源可采用机械制冷系统和自然冷却系统，常见设备包括冷却塔、干冷器、冷水机组等。冷却塔与干冷

3、器可独立应用于液冷数据中心实现基础散热，但仅能将冷却液温度降至接近环境温度；当室外温度较高或需要更低供水温度时，仍需配置冷水机组作为补充。实际工程中常将水冷冷水机组与干冷器并联配置，低温时切换至干冷器运行以充分利用自然冷源。冷却器选型需综合气候条件、用电资源、用水资源、占地面积及经济成本因地制宜。市场规模方面，冷却塔2025年全球规模约44亿美元，预计2034年达69.8亿美元，CAGR为5.40%；干冷器2025年全球规模约38亿美元，预计2034年达67亿美元，CAGR为6.5%；冷水机组市场规模约127亿美元，到2035年将高达199.7亿美元，CAGR为4.63%。各细分市场长期由斯必

4、克、BAC、益美高等跨国巨头主导，但海鸥股份、冰轮环境等本土企业正凭借成本与产能优势快速突破外资主导局面，随着AIDC建设加速及液冷渗透率提升，市场集中度有望持续提高。相关标的：冰轮环境、海鸥股份、汉钟精机、申菱环境、鑫磊股份、磁谷科技等。风险提示：AI算力投资不及预期导致液冷渗透率提升放缓；液冷技术路线分歧带来的产品迭代风险；国产替代进程不及预期风险。优于大势相关报告1液冷系统工程复杂，受益AI算力爆发增长1.1液冷技术多元发展，驱动数据中心散热新范式液冷系统是一种以液体（如水、专用冷却液）作为主要散热介质，通过循环流动直接或间接带走IT设备中CPU、芯片组、内存及扩展卡等发热元件所产生热量

5、的高效散热技术。该技术利用液体高导热、高热容的特性替代传统空气散热，适用于对计算能力、能效和部署密度有较高要求的场景。与强制风冷相比，液冷具有散热效率高、能耗低、运行噪声小、总体拥有成本（TCO）低等优势，是应对数据中心散热压力与节能挑战的关键解决方案。液冷系统普遍采用二次侧室内散热与一次侧室外散热相结合的双循环架构：室外侧主要包括冷却塔、一次侧管网及一次侧冷却液，室内侧则由冷量分配单元（CDU)、液冷机柜、ICT设备、二次侧管网与二次侧冷却液构成。其工作流程为：CDU首先向液冷机柜输送低温二次侧冷却液，冷却液流经IT设备吸热后形成高温回流至CDU；随后CDU通过内部热交换将二次侧的热量传递给

6、一次侧冷却液，使二次侧液体降温循环使用，同时一次侧冷却液吸热升温；高温一次侧冷却液被送至室外冷却塔，通过热交换将热量释放至环境，降温后重新返回CDU，从而形成连续闭环，实现IT设备的高效持续散热。(divcenter)图1：液冷系统原理图(/divcenter)液冷技术根据冷却液体与发热器件是否直接接触，可分为接触式与非接触式两大类。接触式液冷以浸没式、喷淋式为代表，使冷却液与器件直接接触进行换热；非接触式液冷则以冷板式与热管式为代表，但以冷板式为主。其中，浸没式与冷板式均可进一步划分为单相（液冷无相变）与两相（液冷发生相变）两种热交换形式。当前主流液冷方案集中于冷板式与浸没式，喷淋式液冷在国