ai液冷深度分析

多客科技

作者：微信文章



问题1：AI液冷的核心逻辑是什么？

第一，AI液冷可能是目前AI上游算力各细分行业中，未来一年基本面斜率变化最大的行业之一。根据主流卖方团队研究以及东吴基金研究团队研究，预计AI液冷市场规模有望从2024年的基本忽略不计，以及2025年的100-200亿元，有可能快速提升到2026年全球1000亿元，2026年的AI液冷行业增速有望达到500%，这个斜率非常陡峭。

第二，AI液冷明年有望达到全球1000亿元，这个行业空间也较大。一般来说，一个行业的行业空间超过100亿元，就值得研究，如果达到1000亿元，则值得重点研究。

问题2：AI液冷的行业增速为何那么快？

AI服务器架构升级是AI液冷高增速的直接原因。

以NV为例，以前八卡服务器架构下，通过风冷就能散热，今年转向NVL72卡机柜式服务器，单机柜功率超过130KW，这时只有液冷才能解决服务器散热问题。

根据多家卖方团队研究，机柜功率密度持续增长，机架密度达到20KW以上时液冷技术重要性凸显。

随单位服务器机柜包含的服务器数量增多，机柜发热量与日俱增，对散热冷却系统的要求不断提高。

IT设备将99%以上的电能转换为热能，而其中70%的热能需数据中心通过散热冷却系统移除。

问题3：液冷都有哪些分类？

根据热器件是否与冷却液接触，液冷技术可分为直接接触式和间接接触式两种。

直接接触式是指将冷却液体与发热器件直接接触散热，包括单相浸没式液冷、两相浸没式液冷、喷淋式液冷；间接接触式是指冷却液体不与发热器件直接接触，通过散热器间接散热，包括单相冷板式液冷、两相冷板式液冷。

目前液冷方案中，单相冷板式液冷占据主导。冷板式液冷技术通过冷板将芯片等发热元器件的热量间接传递给封闭在循环管路中的冷却液体，冷却液带走热量，并将其传递到一次侧回路，通过冷却系统进行冷却，最后将热量排出系统。

冷板式液冷系统可以分为一次侧(室外)循环和二次侧循环(室内)两部分。其中，二次侧循环主要通过冷却液温度的升降实现热量转移，而一次侧的热量转移主要是通过水温的升降实现。一次侧系统主要由室外散热单元、一次侧水泵、定压补水装置和管路等部件构成。

二次侧系统主要由液冷板、CDU、快接头、分水器等部件构成，具体如下：

ü液冷板：常作为电子设备的底座或顶板，通过空气、水或其他冷却介质在通道中的强迫对流，带走服务器中的耗散热。

üCDU：即冷量分配单元，Coolant Distribution Unit。可看作室内机与室外机的连接点，由板式换热器、电动比例阀、二次侧循环泵膨胀罐、安全阀、进出水管专用接头、控制器及其面板等部件组成，具有流量分配、压力控制、防凝露等作用。

ü快接头：UQD快接头（Universal Quick Disconnect）是一种专为液冷系统设计的关键连接器件，主要用于数据中心、超级计算机等高功率密度设备的散热管理。其核心功能是实现冷却管路的快速、无泄漏连接和断开，支持热插拔操作，确保系统在维护时无需停机。

ü分水器：即manifold，是将冷却液分配到各个需要散热设备的部件。

问题4：为什么说液冷是价值量通胀的环节？

AI上游算力产业链中，价值量通胀的代表性环节有光模块、pcb、电源、液冷。这几个环节的共同特点是，其增速高于GPU等算力卡的增速。

核心原因是，伴随算力需求越来越大，数据中心从以前的百卡千卡集群，向万卡、甚至十万卡集群演进。

一方面，这对数据传输连接的需求提升，主要就是体现在PCB（电信号传输）、光模块（电信号转换成光信号传输）；另一方面，算力需求越来越大，功率越来越高，对电源的要求也越高，同时散热量也越大，对散热需求也越高，现阶段就是从低功率时代的风冷向高功率时代的液冷切换。

AI液冷相对其他细分领域的优势，在于同时拥有渗透率提升和单位价值量提升两大逻辑。

渗透率提升，以NV为例，从去年的基本为0，迅速提升到明年的接近100%；单位价值量提升，则是液冷价值量本身就显著大于风冷，而液冷中，随着功率密度、技术变革，带动冷板式液冷向浸没式液冷升级，单位价值量不断向上。

问题5：AI液冷各环节价值量如何拆解？

液冷系统的主要构成零部件包括冷板、CDU、快接头等。从价值量分布看，从GB200到GB300、预计整柜价值量可能将由60万元提升至70万元，其中冷板、快接头价值量变化较大：

ü冷板：GB200组成的NVL72冷板单价约450美元/片、大面积冷板设计，单机柜冷板需求量45片；GB300设计方案改为每个GPU芯片配备独立“一进一出”液冷板，提升散热均匀性与模块化扩展性，对应预计冷板单价300-350美元/片、单机柜冷板需求量108片。对应冷板单位价值量由GB200的约1500元/KW提升至GB300的1800元/KW。

ü快接头：GB200方案的快接头单价130美元/对，单机柜108对；GB300方案的快接头单价70美元/对，单机柜用量上升至216对。对应冷板单位价值量由GB200的约750元/KW提升至GB300的1200元/KW。

üCDU：单位价值量与散热功率密度有关，目前国内价值量约1100元/KW，海外1500元/KW；我们预计未来单机柜功率的持续提升或将带动CDU价值量向上。

问题6：液冷市场空间有多大？

根据主流卖方团队研究以及东吴基金研究团队研究，预计2026年AI液冷市场规模有望从2024年的基本忽略不计，快速提升到2026年大约1000亿元。

ü国内：2026年可能新增数据中心装机10GW、液冷渗透率达到50%，对应市场空间或达到150亿元；

ü海外NV链：以NV出货量预测，我们预计2026年NVL72可能出货10万台、预计液冷市场空间或将达720亿元；

ü海外ASIC链：26年ASIC芯片出货数量有望追平NV，或带来重要液冷增量。假设ASIC链液冷市场空间达到NV链的一半，或将达到360亿元。