数据中心液冷 · 行业认知研究报告
赛道本质
数据中心液冷不是一门散热生意,而是把机柜功率密度变成收入的生意——芯片功率走到哪一档,这条链就值多少钱。
核心判断
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行业本质:数据中心液冷不是一门散热生意,而是把机柜功率密度变成收入的生意——芯片功率走到哪一档,这条链就值多少钱。
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一 · 总开关只有一个:单机柜功率。风冷极限 15kW,GB200 与 GB300 一代整机柜 130kW 至 140kW,液冷从可选变成唯一可行解。
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二 · 公开的市场规模有五个流传中的数字、本报告按四个口径处理,从 218 亿元到 1,200 亿元,差 5.5 倍;归一之后只剩两个能用的数,而且不在同一个统计对象上。
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三 · 价值量集中在冷板与 CDU:GB200 NVL72 单机柜热管理零部件(含风扇)合计 83,770 美元,冷板占 43%、CDU 占 36%。
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四 · 价值量与利润的错位发生在通用冷板与 CDU 之间:通用冷板毛利率 20%–30%,CDU 40%–60%、快接头 40%–50%;GB300 专用定制冷板不在此列。
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五 · 境内外是两门生意:英维克 2026 年上半年境外毛利率 48.20%,境内 20.92%,差 27.28 个百分点(全公司口径)。
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六 · 冷却液是被法规直接指着的环节:3M 已于 2025 年底完成 PFAS 生产的退出,浸没式的材料底座尚未重新落定。
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七 · 这条链正在被买走:四笔交易合计 161 亿美元,其中三笔的买方是电气与工业巨头。
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八 · 谁在赚钱要分两层看:申菱环境 2025 年卖设备毛利率 21.46%,卖解决方案与服务 31.63%,差 10.17 个百分点(全公司按交付形态口径)。
完整目录
目录 100% 公开,不做删减 —— 你要先能判断它覆没覆盖你的问题,再决定买不买。
- 报告说明
- 核心判断
- 阅读说明
- 第一章 · 总论:数据中心液冷是一门什么生意
- 1.1 一句话定义与边界
- 1.2 产业链全景
- 1.3 两条技术路线:冷板式与浸没式
- 1.4 一次侧与二次侧:这条链真正的分界线
- 1.5 生命周期定位
- 1.6 这门生意的三个反直觉之处
- 第二章 · 需求侧:机柜功率密度这一个总开关
- 2.1 从 15kW 到 140kW:这条线是怎么被越过的
- 2.2 强制液冷的时点:从「选液冷」到「买的时候就是液冷」
- 2.3 政策不是驱动力,是下限
- 2.4 两类客户,两种买法
- 2.5 需求的真正天花板在电,不在热
- 2.6 中国与海外:同一个需求,两种节奏
- 第三章 · 口径打架:五个市场规模数字,没有一个能直接拿来用
- 3.1 五个数字摆在一起
- 3.2 归一第一步:单位与汇率
- 3.3 归一第二步:统计对象
- 3.4 归一第三步:预测年份与发布时点
- 3.5 归一之后剩下什么:本报告采用的口径
- 3.6 渗透率的两种说法,同样不是一回事
- 3.7 这一章对读者意味着什么
- 第四章 · 上游:钱在冷板,利在 CDU,命门在冷却液
- 4.1 一个机柜的液冷价值量拆解
- 4.2 冷板:价值量第一,毛利率要分两档看
- 4.3 CDU:产业链毛利最高的一环,凭什么
- 4.4 快接头:11% 的价值量,40% 至 50% 的毛利率
- 4.5 Manifold 与管路:由加工精度定义的门槛
- 4.6 冷却液:两条路线的分水岭,也是被法规直接指着的环节
- 4.7 液冷泵:CDU 里那个仍被外资拿住的零件
- 4.8 一次侧与机房侧:被价值量拆解遗漏的那一半
- 第五章 · 中游:系统集成与交付,这门生意真正难的地方
- 5.1 谁在做集成:三类出身,三种能力
- 5.2 卖设备还是卖交付:两个毛利率的差
- 5.3 整机柜与解耦:一场关于谁定义接口的争夺
- 5.4 交付能力到底是什么:不是产能,是工程队和测试台
- 5.5 国内与海外:同一家公司,两门生意
- 5.6 财务特征:这门生意的钱是怎么走的
- 第六章 · 竞争格局、并购整合与商业模式
- 6.1 全球格局:集中度不低,但没有一家独大
- 6.2 中国格局:三类出身的分化已经开始
- 6.3 并购整合:这条链被电气巨头买走了一大块
- 6.4 商业模式:一次性卖断,还是长期绑定
- 6.5 进入壁垒:认证周期与切换成本
- 6.6 五个力量:这条链的议价结构
- 第七章 · 政策、标准与全球博弈
- 7.1 中国的三层政策:能效、算力、绿电
- 7.2 标准:谁写标准,谁定采购权
- 7.3 全球博弈:三条与液冷直接相关的外部约束
- 7.4 三条线交汇处:一个被忽略的问题
- 7.5 余热利用:政策已经写进去,产业还没接住
- 第八章 · 景气传导、关键变量与本报告的判断
- 8.1 景气怎么传导:从资本开支到冷板订单的四级链条
- 8.2 未来三到五年的五个关键变量
- 8.3 三个情景
- 8.4 本报告的结论与它的边界
- 8.5 历史镜鉴:这不是第一次散热方式改变了产业格局
- 8.6 三张随手可用的对照表
- 第九章 · A 股相关上市公司分类
- 9.1 这一章是什么
- 9.2 归位总表
- 9.3 主营直接对应(5 家)
- 9.4 主营部分对应(13 家)
- 9.5 具备能力但主营未列(4 家)
- 9.6 排除项或环节之外(5 家)
- 9.7 概念板块不等于产业链
- 9.8 海外可比公司
- 附录 A · 关键术语表
- 附录 B · 主要企业名录(按环节)
- 附录 C · 数据来源清单
- 附录 D · 本报告没做的事,以及为什么
- 附录 E · 监测信号清单
- 附录 F · 六种常见误读,以及本报告的更正
- 免责声明
试读版正文
第一章 · 总论:数据中心液冷是一门什么生意
1.1 一句话定义与边界
数据中心液冷,是用液体代替空气,把芯片产生的热量从机柜里搬到室外去的一整套工程系统。它是一条从芯片表面一直连到室外冷却塔的连续回路,中间被一台叫 CDU(Coolant Distribution Unit,冷量分配单元,把室内回路与室外回路隔开并分配冷量的设备)的机器切成两段。
这条回路里的每一段都有人卖:贴在芯片上的冷板、把冷板接进管路的快接头、在机柜里把液体分配到每台服务器的 Manifold(分液排,又叫歧管)、承担隔离与分配的 CDU、在回路里流动的液冷工质(冷却液)、室外的干冷器与冷却塔,以及把这些东西装到一起并长期维持它运转的工程交付与运维。
本报告写什么:上面这条回路在数据中心场景下的全部环节,两条技术路线(冷板式与浸没式),以及各环节分别赚什么钱、谁在赚、凭什么赚、未来三到五年什么会改变它。
本报告不写什么:储能系统液冷、新能源汽车电池液冷、工商业与民用空调。这三块与数据中心液冷共用相当一部分上游零部件和同一批供应商,但客户结构、认证体系、价格形成机制完全不同。把它们混在一起算,得到的任何一个数字都无法解释。风冷(房间级精密空调、列间空调、背板空调)在本报告中只作对照出现,不计入任何环节。
这条边界不是学术洁癖。A 股至少有两家公司把数据中心液冷与储能液冷放在同一个产品分部里披露:高澜股份的「高功率密度装置热管理产品」明确包含「信息与通信液冷产品以及储能液冷产品」两类(高澜股份《2025 年半年度报告》第 11 页);同飞股份的储能温控与数据中心液冷同装在「液体恒温设备」这一产品口径内(2025 年 20.34 亿元、占营业收入 70.93%),公司另按应用领域单列储能温控 16.86 亿元,数据中心温控始终没有单独口径(同飞股份《2025 年年度报告摘要》第 9 页)。
英维克是另一种情况:它把储能相关收入约 17 亿元计入机柜温控节能产品,把数据中心液冷计入机房温控节能产品,两者分列在两个分部(英维克《2025 年年度报告摘要》第 2 页);但机柜温控节能产品这一分部内部仍同时包含储能与数据中心机柜级温控,读它的分部数据同样要注意。读这几家公司的任何一个分部数字之前,先要知道这个分部里装的是什么。
还有一条边界要在这里划清:本报告界定的环节之外,另有两类主体不计入任何环节 ——服务器整机厂与数据中心业主。它们是这条链的买方,液冷对它们是一项配置或一笔采购成本,不是它们卖出去的东西。把买方算成产业链参与者,是液冷讨论里最常见的一种混淆(见 9.6 节)。与之对称的一侧,是向这条链供应本报告未界定为环节的物料的卖方(铜铝等原材料供应商,这条链的上游是零部件不是原材料,见 1.2 节),同样不计入任何环节;第九章的样本内没有这一类公司。
1.2 产业链全景
下面这张图是本报告后续所有章节的地图。它按「一次侧与二次侧」「上游零部件与中游系统」两个维度切开,并把本报告明确排除的三块用虚线单列。
图 1 · 数据中心液冷产业链全景与本报告边界
数据来源:本报告依据国信证券《汽车+AI 前瞻系列之-服务器液冷专题》2026-04-13 图 4、图 24,头豹研究院《2025 年液冷全产业链解析》2025-11 产业链图谱,以及英维克《2026 年半年度报告》第 5 页术语表整理。图中「下游」一行的三格是本报告界定环节的买方,与服务器整机厂一样,它们本身不计入任何环节(见 1.1 节)。
这张图要传达三件事。
第一,这条链的上游是零部件。液冷没有一个类似锂电正极材料那样的、由资源禀赋决定的上游。冷板是铜和铝,快接头是不锈钢加密封件,Manifold 是不锈钢或铜合金深孔加工,CDU 是泵、板式换热器、阀和控制器的组合。这些东西的原料都不稀缺。稀缺的是把它们做到「十年不漏一滴」的工艺与验证记录。
第二,一次侧与二次侧是两个不同的生意。二次侧(CDU 到芯片之间的循环)是 IT 设备的一部分,跟着服务器走,由服务器厂或芯片厂的生态名录决定谁能供货;一次侧(室外冷源到 CDU 之间的循环)是机房基建的一部分,跟着建筑走,由数据中心业主和设计院决定。前者的客户是英伟达、浪潮信息这类整机与芯片生态,后者的客户是数据中心运营方。同一家公司在这两侧面对的是完全不同的采购流程和完全不同的毛利率。
第三,排除项与本报告范围共用上游、不共用下游。虚线框里的三块(储能液冷、车用电池液冷、工商业空调)用的泵、阀、快接头、冷却液与数据中心液冷高度重叠,所以同一家公司可以同时做;但储能客户买的是「整柜温控机组」,车企买的是「零部件定点」,数据中心买的是「兆瓦级交付与十年运维」。共用产线不等于共用生意。
1.3 两条技术路线:冷板式与浸没式
冷板式液冷:把一块带内部流道的金属板(冷板)压在芯片上,液体在板内流过带走热量,服务器的其余部分(内存、硬盘、电源)仍然靠风冷。液体和电子元件不直接接触。
浸没式液冷:把整台服务器泡进不导电的液体里,所有发热元件直接被液体包裹。按液体是否发生相变,又分为单相浸没(液体只变热不沸腾)与相变浸没(液体在芯片表面沸腾、在冷凝器上液化,靠汽化潜热带走热量)。
两条路线的差别不只是「泡不泡」,而是五件事的连锁差别:
| 维度 | 冷板式 | 浸没式 |
|---|---|---|
| 单机柜功率(来源性质见表下说明) | 130kW 至 140kW(GB200/GB300 NVL72,已量产);188kW 至 227kW(Vera Rubin NVL72,规划与参考设计值,见本节末段) | 200kW 以上,相变路线可到 900kW 以上(两个数均为厂商自述) |
| 液冷工质 | 去离子水或丙二醇水溶液及添加剂 | 氟化液、合成烃、硅油 |
| 服务器是否需要改造 | GB200/GB300 一代只换散热模组、主板架构不变;Rubin 一代取消全部风扇,内存、电源与光模块转为液冷,整机热设计随之重做(见 4.1 节、8.2 节) | 整机重新设计,无风扇、无机械硬盘 |
| 机房改造量 | 中等,可在既有机房分区改造 | 大,机柜形态与承重全部改变 |
| 运维介入方式 | 可带电插拔,靠快接头断开 | 需起吊、沥液,单机维护耗时长 |
表中冷板式单机柜功率的第一档取已量产形态:英伟达 GB200 与 GB300 NVL72 系统单柜热设计功率为 130kW 至 140kW,而这两代正是冷板直冷的整机架(TrendForce 2025-08-21 报告,经澎湃新闻 2025-08-22 转引,属第三方分析机构口径,不是量产实测值;同一档可核的一手 OEM 口径是美超微 GB300 NVL72 数据表给出的整机柜运行功率 132kW 至 140kW)。流传较广的「冷板式 50kW 至 80kW」出自浪潮信息 2023 年给出的工程数据(财联社 2023-04-09 报道),那是 2023 年的工程共识,已被 GB200 一代突破,本报告不再用它作冷板式的功率上限。
液冷工质分类引自英维克《2026 年半年度报告》第 5 页术语表,相变浸没的 900kW 上限为曙光数创在 2026-04-29 业绩说明会上对 C8000 V3.0 产品的表述,属厂商自述;浸没式那一格的「200kW 以上」取中科曙光对第一代 C8000 单机柜功率密度的表述(见 2.5 节,属厂商自述)。两条表述分别出自中科曙光与曙光数创,C8000 产品线在上市公司层面由曙光数创承载(见 9.6 节),此处按各自出处原样标注主体。
这五件事连起来解释了为什么冷板式赢了第一回合。冷板式只改服务器的散热模组,不改主板设计、不改运维流程、不改机房承重结构,它是可以增量部署的;浸没式要求把服务器、机柜、机房三层同时重做,它是替换式部署。在一个芯片平台逐年更代的行业里(本报告按其自身引用的英伟达代际时点归纳,见本节末段与 8.2 节),可增量的方案天然领先于要求一次性重做的方案,原因是它不要求客户停下来。这条优势兑现在 GB200 与 GB300 这两代;到 Rubin 一代,冷板式同样要把内存、电源与光模块转为液冷,整机热设计随之重做(见 4.1 节、8.2 节)。
数据也支持这个判断,但要注意两个口径给的答案不一样:IDC 的统计口径是「中国液冷服务器市场」,2023 年该市场 95% 以上采用冷板式(IDC《中国半年度液冷服务器市场跟踪报告》,转引自福建省经济信息中心 2025-05-09 刊载的 IDC 通稿);头豹研究院统计的「中国智算中心液冷市场」则给出 2025 年冷板式 65%、浸没式 34%、喷淋式 1%(头豹研究院《2025 年液冷全产业链解析》2025-11),该机构未说明这组占比的统计口径是台数还是金额。这两条数据无法调和。
本报告两条都不用作当前格局的依据:IDC 那条可核的份额值只到 2023 年,且这个 95% 以上是按台数还是按金额该通稿未写明,只作历史起点;头豹那条除了同样没写明计量口径,还多一层不确定——它的统计对象含机房侧配套与工程服务,两处叠在一起。
冷板式当前仍占绝对多数这一判断,由三条各自独立的现有证据支撑:其一,英伟达 GB200、GB300 与 Vera Rubin 三代公开的整机架方案全部是冷板直冷(见本节末段、8.2 节);其二,工业和信息化部揭榜行动的任务名称与两项冷板式液冷推荐性国家标准的对象都写明是「冷板式」,且国家标准这一档目前只有这两项冷板式规范(见 2.3 节、7.2 节);其三,浸没路线目前可核的收入体量很小——以液冷为全部主营、且自述为国内唯一实现浸没相变(两相)液冷技术大规模商业化部署的曙光数创,2025 年全公司营业收入为 8.82 亿元(曙光数创《2025 年年度报告》,该唯一性表述属公司自述,另见 6.2 节),其余从事浸没箱体的 A 股公司均未单独披露浸没业务收入(见 9.3 节、9.4 节)。
头豹的路线结构占比因其统计对象含机房侧配套与工程服务、且未说明计量口径是台数还是金额,本报告列为口径存疑,不用于支撑任何判断。还有第三条流传的路线结构数据:赛迪顾问在 2023 年给出的 2025 年预测是冷板式 59%、浸没式 41%(赛迪顾问,转引自财联社 2023-04-09 报道),这是三年前对今天的预测,不是观测值。
浸没式没有输,但它赢的是另一场比赛。判断这一点的可核证据是增速而不是占比:曙光数创 2025 年浸没液冷业务收入同比增长 370.58%,冷板液冷业务收入同比增长 40.01%(曙光数创《2025 年年度报告》)——增速差约 9.3 倍(本报告计算:370.58 ÷ 40.01 = 9.26),说明浸没式正从零基数上快速起量。本报告不给「冷板式的功率上限是多少」这类断言。
可核的事实是两条:在公开可见的量产形态里,冷板式已覆盖到 130kW 至 140kW;而更高功率的公开方案仍以冷板为主——英伟达把 Vera Rubin NVL72 的 MGX 计算托盘描述为 100% 液冷的模块化设计,把该机架设计描述为采用 45 摄氏度液冷,并在同一篇材料里把 2027 年的 Kyber 机架描述为容纳 576 颗 Rubin Ultra GPU 的更高密度平台(英伟达官方博客《NVIDIA, Partners Drive Next-Gen Efficient Gigawatt AI Factories in Buildup for Vera Rubin》2025-10-13);英伟达在其 DSX AI 工厂参考设计中给出的冷却液配方为 75% 水加 25% 丙二醇,流过直接压在处理器上的冷板(英伟达官方博客《Hotter Than a Hot Tub: The 45°C Breakthrough to Cool AI's Biggest Machines》2026-06-21)。
浸没式的优势因此在上表已经列出的两件事:液体直接包裹全部发热元件、机柜形态与承重全部改变;服务器无风扇不再是两条路线的差异项——同一篇材料写明 Rubin 一代做到每一颗芯片、每一个网络部件全部由液体冷却,系统内任何位置都没有风扇。随着英伟达 Vera Rubin 一代把单柜功率推向 188kW 至 227kW(美超微 Vera Rubin 产品页给出该代直接液冷方案按 227kW/机架设计;施耐德电气为该代出的验证版参考设计给出 MaxQ 188kW、MaxP 227kW,施耐德电气数据中心博客 2026-05-08;SemiAnalysis《Vera Rubin – Extreme Co-Design》2026-02-28 给出的是 180kW 至 220kW),高密机柜正在从「个别超算」变成「下一代主流机柜」。这是第八章要展开的关键变量之一。
1.4 一次侧与二次侧:这条链真正的分界线
产业里习惯用「上游中游下游」描述液冷,但那套划分对理解这门生意帮助不大——因为液冷的上游和中游经常是同一家公司。真正把这条链切成两半的,是一次侧与二次侧的分界。
二次侧是 CDU 与芯片之间的闭环,里面跑的是经过处理的去离子水或专用工质。它的技术要求是「不能漏、不能堵、不能腐蚀」,因为漏一滴在带电的主板上就是整柜报废。CDU 的泄漏检测装置响应时间通常要求不超过 5 秒(国信证券《汽车+AI 前瞻系列之-服务器液冷专题》2026-04-13,表 12)。Manifold 内部流道的表面粗糙度在一般水冷板或 CDU 系统中要求 Ra 不超过 0.8 微米,高性能服务器 CDU 中要求不超过 0.4 微米(同一份报告,第 22 页)——这个精度要求是因为粗糙表面会沉积颗粒物、堵塞流道,而流道一旦堵塞,热量就下不来。
一次侧是 CDU 与室外冷源之间的开环或半开环,里面可以跑普通冷冻水。它的技术要求是「够冷、够稳、够省电」,本质上是暖通工程的延伸。
这条分界线决定了三件事:
其一,谁是客户。二次侧的采购决策权在 IT 侧——服务器厂、芯片厂的生态认证名录说了算。英维克的 UQD04 快接头、分水器和机架式 CDU 通过英特尔测试验证,成为英特尔至强 6 平台首位冷板液冷解决方案集成商;其 UQD 与 MQD 产品被列入英伟达 MGX 生态系统合作伙伴(英维克《2025 年年度报告摘要》第 3 页,属厂商自述)。这类名录一旦进入,粘性极高;没进入,产品再好也拿不到订单。一次侧的采购决策权在机电总包与设计院,走的是工程招标。
其二,谁承担风险。二次侧出问题停的是机柜,一次侧出问题停的是机房。责任边界正是 CDU 里那块板式换热器——它两侧的水互不相通,也把两侧的责任切开。这解释了为什么 CDU 是这条链上议价能力最强的环节(见 4.3 节)。
其三,钱怎么分。二次侧的东西跟着服务器一起卖,按台计价、随芯片平台迭代;一次侧的东西跟着楼一起卖,按兆瓦计价、生命周期十年以上。前者是快周转的零部件生意,后者是慢周转的工程生意,两者的财务特征完全不同,混在一张报表里看就什么都看不出来。
1.5 生命周期定位
用两个可观测的信号判断这条链所处的阶段:
信号一:参与者来自三类完全不同的产业出身。国信证券在 2026-04-13 的报告中列出的数据中心热管理参与者横跨三类出身:传统工业温控(同飞股份、高澜股份)、精密温控(维谛、世图兹、申菱环境、英维克、佳力图、依米康)、汽车热管理(三花智控、银轮股份、飞龙股份)。跨界进入者众多,供给侧尚未收敛到单一出身,这是成长早期的特征。
信号二:并购已经开始,但买的是能力不是产能。2024 年至 2026 年间四笔大额交易(见 6.3 节)买的是技术团队、客户名录与服务能力,没有一笔是为了买产能。这说明产能不是瓶颈,认证与交付能力才是。
综合两个信号,本报告的判断是:数据中心液冷处于成长期早段,但竞争格局的形态已经开始固化。它之所以能与成长期早段并存,是因为下游客户(超大规模数据中心与芯片厂)的集中度远高于供给侧,由客户的集中度反向决定了供给侧的集中度。这一点在第六章展开。
1.6 这门生意的三个反直觉之处
在进入各环节的细节之前,先把三件与直觉相反、但贯穿全文的事说清楚。它们是后面各章反复用到的判断前提。
其一,液冷不是一个节能产品,节能只是它的副产品。
行业宣传习惯从 PUE(即数据中心总耗电除以 IT 设备耗电的比值,越接近 1 说明非计算用电的浪费越少)切入,把液冷说成一项节能技术。这个说法在 2020 年前后成立,当时机柜功率还在风冷的射程内,换液冷确实是为了省电。但在 130kW 的机柜面前,节能不再是采购动机,能不能开机才是。这个转变的时点大致落在 2024 年,标志是英伟达把整机架液冷作为交付形态(见 2.2 节)。
这个区别不是措辞问题,它决定了需求的价格弹性。为了省电而买的东西,电价一跌需求就走;为了能开机而买的东西,多贵都得买。液冷已经从前者变成了后者,这是这条链在过去两年里最重要的一次性质变化。
其二,这条链的壁垒不在「做得出来」,在「敢让客户用」。
冷板、Manifold、快接头,从图纸到样品,国内有加工能力的工厂数以百计。真正的门槛在样品之后:CDU 要跑 1,000 小时满负荷连续运行、1,000 次启停循环(见 4.3 节),快接头要保证 5,000 次插拔后单次断开漏液不超过限值,丹佛斯按 OCP 规范公布的 UQD02 档产品值为 0.007 毫升(见 4.4 节)。这些指标是测出来的,而测试要花的是时间,时间买不到。
推论是:判断一家液冷公司的竞争力,看它的客户名单比看它的产品目录有效得多。产品目录可以在一个季度内补齐,客户名单不能——每一个名字背后都是一轮以季度计的验证。
其三,价值量和利润在这条链上是错位的,而且错位的方向是稳定的。
通常的直觉是「价值量大的环节掌握定价权」。液冷不是这样:通用冷板的毛利率只有 20% 至 30%,而 CDU 占价值量 36%、毛利率 40% 至 60%(见 4.1 节至 4.3 节)。错位的根源是切换成本的差异:通用冷板随芯片平台每代重新设计,切换成本被迭代自动清零;CDU 跨代复用,切换要重付一遍验证时间。为英伟达 GB300 专门定制的冷板是这条规律的例外,它的毛利率与 CDU 同档,而成因不是切换成本(见 4.2 节)。
这条规律可以推广:在任何一条由客户认证周期主导的产业链上,利润会流向「不随下游迭代而更换」的那些环节。本报告在第六章用它解释了并购交易的定价逻辑,在第八章用它推导了未来三到五年利润的迁移方向。
第二章 · 需求侧:机柜功率密度这一个总开关
2.1 从 15kW 到 140kW:这条线是怎么被越过的
液冷的需求量,等于「超过风冷极限的那部分机柜数量」乘以「每个机柜的液冷价值量」。这句话是本章的全部内容,其余都是它的展开。
风冷的上限由物理决定,但公开可核的那条线是按经济性划的。高澜股份在半年报中把它写得很直接:「数据中心单机柜风冷的极限总功率为 15kW,在机柜上架率不变下,GPU 服务器所带来的功率增长已经逼近单机柜的极限值,未来单机柜的功率可达到 100kW」(高澜股份《2025 年半年度报告》第 16 页)。另一份文件把同一条线表述为性价比拐点而非硬上限(《电信运营商液冷技术白皮书》2023-06,见 2.3 节)。本报告把 15kW 当作风冷经济性失效的起点,不当作风冷在任何工程形态下都做不到的绝对上限——背板空调等形态可以做到更高,只是代价按风量的三次方上升(见 6.6 节)。
真正使风冷不可用的,是 130kW 至 140kW 这一档,而不是 15kW 这一点。同一页还给出该公司对搭载国际头部 GPU(每颗约 1,200W)与两颗 CPU(约 300W)的单算力节点总功耗的估计:约 2,700W。一个标准机柜放六个这样的节点就已经越线(本报告计算:15 ÷ 2.7 = 5.6)。
图 2 · 单机柜功率密度:风冷极限与三代 AI 机柜
数据来源:风冷极限引自高澜股份《2025 年半年度报告》第 16 页,该表述按经济性划线、非工程硬上限(见 2.1 节、8.4 节其五);GB200 与 GB300 NVL72 单柜热设计功率引自 TrendForce 2025-08-21 发布的液冷渗透率报告,经媒体转引,属第三方分析机构口径而非量产实测值,同档的一手 OEM 口径见 1.3 节;Vera Rubin NVL72 机架功率引自美超微 Vera Rubin 产品页与施耐德电气数据中心博客 2026-05-08 公布的验证版参考设计(MaxQ 188kW、MaxP 227kW),属规划与参考设计值,非量产实测值。
这张图的含义是功率一次跳了一个数量级。从 15kW 到 130kW 是 8.7 倍(本报告计算),而且是一代芯片平台的事。在这个跳变面前,「液冷更省电所以应该用液冷」这类论证是多余的——在 130kW 的机柜里,风冷不是贵,是根本不工作。
但要小心一个常见的推论错误: 不是所有数据中心机柜都在往 130kW 走。存量的通用计算机柜、存储机柜、网络机柜仍然停在 5kW 至 10kW,它们既不需要液冷,也不会改造。液冷的真实市场是「新增的高密算力机柜」,不是「数据中心机柜总量」。这是第三章里那些市场规模数字互相打架的一个重要原因:有的机构按前者算,有的按后者算。
2.2 强制液冷的时点:从「选液冷」到「买的时候就是液冷」
需求的性质在 2024 年至 2025 年之间发生了一次变化:液冷从数据中心业主的一个选项,变成了芯片厂交付形态的一部分。
英伟达 GB200 NVL72 是以整机架形态交付的——72 颗 GPU 连同机架、母线、NVLink 背板与液冷回路一起出厂。客户买的是一个已经决定了散热方式的机柜。这意味着散热方案的决策权从数据中心业主手里转移到了芯片厂手里。对产业链的影响是根本性的:
- 认证门槛前移。 供应商要做的不再是通过数据中心业主的招标,而是进入芯片厂的生态名录。英维克的 UQD 与 MQD 产品被列入英伟达 MGX 生态系统合作伙伴,其冷板、快接头、分水器、机架式 CDU 通过英特尔至强 6 平台验证(英维克《2025 年年度报告摘要》第 3 页,属厂商自述)。名录是新的准入证。
- 产品规格被统一。 由英特尔发起、经 OCP(Open Compute Project,由 Meta 发起的开放数据中心硬件标准组织)发布的 UQD(Universal Quick Disconnect,通用快速接头)规范把快接头的尺寸、流阻、泄漏量、插拔寿命全部规定下来。CEJN 的产品线按 UQD02、UQD04、UQD06、UQD08 四个规格排列(CEJN 官网 UQD 产品页)。规格统一对新进入者是好事(不用各做各的),对在位者则是一次压力测试——客户切换时不必重新设计系统,在位者的护城河只剩重新认证要花的那段时间(见 6.1 节、7.2 节)。
- 迭代节奏被绑定。 芯片平台每一代都会改变冷板的贴合面、流道设计和接口位置。这意味着冷板供应商每一代都要重新竞标,而 CDU 供应商不用——CDU 在机柜外侧,接口标准化程度高,一代平台换代不必然更换 CDU。这是 4.2 节与 4.3 节那个「价值量与利润错位」的直接成因之一。
2.3 政策不是驱动力,是下限
中国的数据中心能效政策非常密集,但它们的作用是划一条不许越过的下线,而不是推动液冷向上走。
2024-07-23,国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局、国家数据局联合印发《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,明确到 2025 年底,新建及改扩建大型和超大型数据中心电能利用效率(PUE,数据中心总耗电除以 IT 设备耗电,数值越接近 1 越好)降至 1.25 以内,国家枢纽节点数据中心项目 PUE 不得高于 1.2;全国数据中心平均 PUE 降至 1.5 以下,整体上架率不低于 60%(国家发展改革委《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》2024-07-23)。
2025 年多了一条另一口径的线:2025 年 6 月工业和信息化部等六部门《关于组织开展 2025 年度国家绿色数据中心推荐工作的通知》把 PUE 上限设为 1.30(工业和信息化部办公厅、国家发展改革委办公厅、商务部办公厅、金融监管总局办公厅、国管局办公室、国家能源局综合司,工信厅联节函〔2025〕279 号;本报告未取得文件原文,此处表述转引自高澜股份《2025 年半年度报告》第 16 页至第 17 页)。这个 1.30 与上一条的 1.25 不是同一件事:1.25 是对新建及改扩建大型和超大型数据中心设定的强制能效上限,1.30 是国家绿色数据中心推荐名单的申报门槛,两者的适用对象与约束性质不同,不可直接比高低(两份文件的适用对象与约束性质由其标题与发布目的推出,本报告判断;两份文件原文本报告均未取得)。
还有一份常被并列引用的文件,性质并不相同,要单独说明:2025 年 2 月工业和信息化部办公厅《关于组织开展算力强基揭榜行动的通知》在第五部分「绿色低碳」第(十七)项「冷板式液冷原生整机柜服务器」下写明,到 2026 年液冷整机柜实现 100% 液冷散热、制冷 PUE 低于 1.15(工业和信息化部办公厅《关于组织开展算力强基揭榜行动的通知》,工业和信息化部官网)。这是揭榜任务对承揭单位的技术指标,不是对全行业的强制要求。 它的意义在于政策口径里第一次出现「制冷 PUE」,而不在于它约束了谁。
读这些政策要注意一件事:PUE 是一个比值,不是一个绝对能耗指标。分母是 IT 设备耗电。当单机柜功率从 15kW 涨到 130kW,分母变大了,同样的制冷绝对能耗算出来的 PUE 反而会下降。换句话说,高密度本身就在帮 PUE 达标。政策的真实约束力在于:它使得「用风冷硬扛高密度」这条路即使在工程上勉强可行,在合规上也走不通。政策封住了退路,但没有创造需求。
真正把政策变成订单的是电信运营商。2023-06-05,中国移动、中国电信、中国联通三家基础电信运营企业在第 31 届中国国际信息通信展览会上联合发布《电信运营商液冷技术白皮书》,提出三年愿景:2023 年技术验证,2024 年规模测试、新建项目 10% 规模试点,2025 年规模应用、50% 以上项目应用液冷技术(中证网 2023-06-06 报道,转载白皮书原文表述)。这是一个把比例写进文件的采购承诺,它把「液冷是不是更好」的讨论直接跳过了。
白皮书目标的执行情况,本报告未取得运营商口径的可核数据——那个 50% 的分母是三家运营商自己的项目。流传较广的另一条观测是「全国新建数据中心项目液冷占比 2025 年 1 月至 5 月为 60% 至 70%」,它挂在中国信息通信研究院名下(转引自头豹研究院《2025 年液冷全产业链解析》2025-11 第 4 页)。本报告已取得该院《智算中心液冷产业全景研究报告(2025 年)》2025 年 8 月原件并全文检索,未见这一数据,原始出处未能核到,全文不采用。 该院报告里可核的同向表述是定性的:中国信通院就液冷智算中心的未来部署规划对主流第三方算力中心服务商进行调研,结果显示多数企业在新建智算中心项目中倾向于采用冷板式液冷系统(同一份报告,第 36 页)。
2.4 两类客户,两种买法
数据中心液冷的下游可以分成两类,它们的采购逻辑几乎相反。
| 运营商与国资智算中心 | 互联网与云厂商自建 | |
|---|---|---|
| 采购方式 | 集中采购、框架招标、多供应商分份额 | 定制开发、深度绑定、单一或双供应商 |
| 定价机制 | 最低价中标或综合评分,价格透明 | 按项目谈判,价格不公开 |
| 技术路线 | 倾向解耦、通用规范,避免被锁定 | 倾向定制、与自研服务器配套 |
| 对供应商的影响 | 规模大、回款慢、毛利率被压 | 规模波动大、粘性极强、毛利率高 |
| 典型证据 | 三大运营商液冷白皮书的 50% 目标 | 本报告未取得可核证据 |
右列的「定制开发、深度绑定」是本报告从采购流程推出的定性描述,本报告未能取得可核的独家定制案例来支撑它,读的时候请按这个强度对待。一个容易被读反的例子是 Deschutes 5:它是谷歌自己设计、通过 OCP 公开发布的 CDU 规范(2 兆瓦制冷量、3 摄氏度逼近温差),2025 年 OCP 全球峰会上 Boyd、Cooler Master、台达、Nidec、nVent、维谛、英维克等多家厂商同台展示按该规范制造的兼容产品,维谛的 CoolChip CDU 就挂在 OCP 产品目录的 Project Deschutes 5 名下(Open Compute Project 产品目录 Vertiv CoolChip CDU · Project Deschutes 5 条目;Boyd 公司新闻稿《Boyd to Showcase Google's Recently Released Two-Megawatt Project Deschutes Coolant Distribution Unit at the 2025 Open Compute Project (OCP) Summit》2025-10-10)。这是开放规范、多供应商,不是独家定制。 英维克是按该规范交付的多家供应商之一。
集采与定制这两种买法对财务报表的影响可以直接对照:申菱环境 2025 年数据服务板块收入 23.43 亿元、同比增长 51.42%,毛利率 23.60%,同比提升 4.26 个百分点(申菱环境《2025 年年度报告》第 15 页至第 16 页);同一年该公司境外收入 1.44 亿元、同比增长 649.48%(同一份报告,第 15 页)。国内集采撑规模,海外定制撑毛利,这个结构在第五章会反复出现。
2.5 需求的真正天花板在电,不在热
本章最后要指出一个容易被忽略的约束:液冷需求的上限,最终由数据中心能拿到多少电决定,而不是由散热技术决定。
下面两步推算的口径要先说清楚:PUE 是年度能耗比(全年耗电之比,见 2.3 节),不是峰值容量系数,所以算出来的是年均功率,不是报装容量——报装容量还要为高温日高于年均的制冷负荷留裕量,本推算不覆盖。
一个满载 130kW 的机柜,加上配电与制冷开销,年均占用的市电功率至多约 163kW(本报告推算:130kW × 1.25 = 162.5kW;该 1.25 是《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》2024-07-23 对新建及改扩建大型和超大型数据中心设定的年均 PUE 上限,IT 功率与 PUE 两项都取上限,所以 162.5kW 是一个上界,实际 PUE 低于这条线时市电占用同步下降)。一个年均用电 10 兆瓦的新建大型数据中心据此至少能装 61 个这样的机柜(本报告推算:10,000kW ÷ 162.5kW = 61.5,向下取整 61;这里的 10 兆瓦指含制冷与配电的全站口径,不是 IT 口径,也正因为是新建大型数据中心,1.25 这条线才适用;除数取的是上界,商因此是下界;PUE 每低一档,同一供电容量下能装的机柜就多一些)。同样是 10 兆瓦的供电,装 GB200 机柜的数量比装通用机柜少一个数量级,而耗掉的电是同一笔。
这意味着两件事:
第一,液冷的市场规模不由机房面积决定,由供电容量决定。任何按「数据中心建筑面积」或「机柜数量」推算的液冷市场规模,都会系统性高估。
第二,电力约束会反过来提高对液冷的要求。当电成为稀缺资源,每一瓦都要用在算力上,制冷开销就必须压缩到极限——这正是液冷相对风冷最硬的优势。中科曙光披露其浸没液冷基础设施解决方案较传统风冷数据中心节能 30% 以上,第一代 C8000 浸没液冷解决方案单机柜功率密度达 200kW 以上、节省机房面积 80% 以上(转引自国信证券《汽车+AI 前瞻系列之-服务器液冷专题》2026-04-13,表 15;原始表述来自公司官网,属厂商自述)。
所以未来三到五年真正值得跟踪的需求指标是「新增智算中心拿到了多少兆瓦供电指标」。后者是前者的上游约束,而且是公开可查的。
2.6 中国与海外:同一个需求,两种节奏
液冷的全球需求由同一件事驱动(芯片功耗),但中国与海外的落地节奏不同,原因有三个。
原因一:芯片供给的节奏不同。海外市场的液冷需求节奏与英伟达的交付排期高度同步——GB200 一代出货,液冷就跟着出货。中国市场则由国产算力卡与可获得的进口芯片共同决定,节奏更分散。头豹研究院引述的观察是,国产算力卡与液冷设备的兼容性正在提升(头豹研究院《2025 年液冷全产业链解析》2025-11)。兼容性提升意味着国产算力卡开始成为液冷需求的独立驱动源,而不只是跟随进口芯片。
原因二:采购主体的结构不同。海外的液冷需求集中在少数几家超大规模云厂商(即自建数据中心规模在数十万台服务器以上的公司),四家 2024 年资本支出总额 2,431 亿美元(国信证券《汽车+AI 前瞻系列之-服务器液冷专题》2026-04-13,第 7 页)。中国的需求则分散在三大运营商、地方国资智算中心、互联网云厂商三类主体之间,其中前两类的采购走公开招标,价格与份额都更透明,但决策链条更长。
原因三:存量改造的空间不同。中国在 2020 年至 2023 年建了大量以风冷为主的通用数据中心,这些机房的电力容量与承重多数不支持直接改造成高密液冷机房。结果是中国的液冷增量更依赖新建,而不是改造。这一点解释了为什么「多数企业在新建智算中心项目中倾向于采用冷板式液冷」(见 2.3 节)与「液冷占存量市场比例仍然很低」这两个说法可以同时成立。
三个原因合起来,对产业链的含义是: 中国市场的规模更大但单价更低、决策更慢;海外市场规模集中但单价更高、粘性更强。这正是第五章那组境内境外毛利率差的产业成因,也是本报告在 8.2 节把「中国厂商海外产能落地速度」列为关键变量的理由。
第三章 · 口径打架:五个市场规模数字,没有一个能直接拿来用
3.1 五个数字摆在一起
本报告在公开渠道能查到的、被反复引用的 2025 年中国数据中心液冷市场规模,至少有五个版本;另有一家机构在同一统计对象上只给了 2024 年值与 2029 年预测,一并列在表末:
| 发布机构 | 统计对象 | 2025 年数值 | 发布或引用时点 | 性质 |
|---|---|---|---|---|
| 中商产业研究院 | 中国液冷服务器市场 | 218 亿元 | 2026-03-03 | 预测值。该机构同一份报告把 2025 年渗透率标为已发生年份的统计值(见 3.6 节),规模按预测口径、渗透率按回溯口径,两处性质不同,该机构未说明差异 |
| IDC | 中国液冷服务器市场 | 33.9 亿美元 | 2025 年(转引日 2025-12-10) | 年内预测,截至数据截止日未取得该机构发布的 2025 年全年实际值 |
| 头豹研究院 | 中国智算中心液冷市场 | 365 亿元 | 2025-11 | 预测值 |
| 华经产业研究院 | 中国数据中心液冷行业 | 986 亿元 | 2026-06-11 | 表述为实际值 |
| 赛迪顾问 | 中国液冷数据中心市场 | 1,200 亿元 | 2023-04 | 三年前的预测 |
| 中国信息通信研究院 | 中国智算中心液冷市场 | 未给出 | 2025 年 8 月 | 测算值,给 2024 年 184 亿元、同比 66.1%,并预计 2029 年约 1,300 亿元 |
最小值 218 亿元与最大值 1,200 亿元相差 5.5 倍(本报告计算:1,200 ÷ 218 = 5.50)。
出处依次为:中商产业研究院《2024-2030 年中国液冷服务器行业市场发展现状及潜力分析研究报告》(转引自新浪财经 2026-03-03 刊载的简版报告);IDC 中国液冷服务器市场跟踪数据(转引自 21 经济网 2025-12-10 报道);头豹研究院《2025 年液冷全产业链解析》2025-11 第 4 页;华经产业研究院《2026 年中国数据中心液冷行业现状及前景展望》2026-06-11;赛迪顾问 2025 年液冷数据中心市场规模预测(转引自财联社 2023-04-09 报道);中国信息通信研究院云计算与大数据研究所《智算中心液冷产业全景研究报告(2025 年)》2025 年 8 月第 6 页。
图 3 · 五个流传中的数字,本报告按四个口径处理
数据来源:见上表各条出处。图中只画上表里给出 2025 年值的五条。IDC 一行的 247 亿元由 33.9 亿美元按 7.29 元兑 1 美元折算,为本报告计算。左侧括号标出的前两行,其 2024 年值按 7.29 折算的结果一致,本报告合并为一条、按四个口径处理(见 3.2 节)。
把它们并排放在一起,第一件要做的事是承认它们回答的不是同一个问题。
3.2 归一第一步:单位与汇率
五个数字里有一个是美元。折算汇率不能随便取,因为汇率选择会直接决定结论。
本报告用一个可验证的办法定这个汇率。 中商产业研究院给出的 2024 年中国液冷服务器市场规模为 172.72 亿元、同比增长 67.0%;IDC 给出的 2024 年同一市场规模为 23.7 亿美元、同比增长 67.0%(IDC 中国液冷服务器市场跟踪数据,转引自证券时报网 2025-04-08 报道《报告:2029 年中国液冷服务器市场规模将达 162 亿美元》)。两者增速完全一致,数值相除得 172.72 ÷ 23.7 = 7.288(本报告计算)。
这个一致说明的事情比汇率重要得多:中商产业研究院那条中国数据,与 IDC 的美元数按 7.29 折算的结果一致(本报告推算)。本报告因此不把它作为独立于 IDC 的第二个信源,把中商与 IDC 合并为一条,并采用 7.29 元兑 1 美元作为全文折算汇率。需要同时写明的是,这一致只在两家的 2024 年值上成立,2025 年值并不满足同一折算关系(见下段)。
按此汇率,IDC 的 2025 年 33.9 亿美元折合 247 亿元(本报告计算:33.9 × 7.29 = 247.1)。中商的 2025 年 218 亿元比 IDC 的 2025 年预测低 29 亿元,差 11.7%(本报告计算)——两者在 2025 年值上对不上同一个折算关系,公开信息不足以判断差异出在哪一侧。本报告在 2025 年值上采用 IDC 的数。
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