液冷:下一代AIDC基礎設施,Rubin帶來行業確定性
- 來源:東吳證券
- 發布時間:2026/07/22
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計算機行業深度報告:液冷,下一代AIDC基礎設施,Rubin帶來行業確定性.pdf
研究目的與背景本報告為東吳證券計算機行業深度報告,研究液冷作為下一代AI數據中心(AIDC)基礎設施的產業趨勢。核心驅動力在于NVIDIAVeraRubin平臺全面量產,其100%液冷設計標志著液冷從可選散熱方案升級為AI數據中心的剛性基礎設施,行業即將進入業績集中釋放期。核心邏輯與發現機架級AI計算徹底改變散熱邏輯:GPU通過NVLink低時延互聯無法拉大物理距離,CPU、交換芯片、內存和電源功耗同步上升,機柜轉變為統一供電、互聯和冷卻的計算系統。液冷需求具備三重剛性:熱流密度剛性(冷板貼近芯片縮短傳熱路徑)、電力資源剛性(節省的制冷電力可轉化為GPU部署容量)、交付剛性(高密度機柜須出廠前...
Rubin量產確立液冷基礎設施屬性
機架級AI計算徹底改變了傳統散熱邏輯。GPU之間通過NVLink實現低時延、高帶寬互聯,服務器無法依靠拉大物理距離降低熱密度;同時CPU、交換芯片、網卡、DPU、內存和電源系統功耗同步提高。機柜由服務器的物理容器轉變為統一供電、統一互聯、統一冷卻的計算系統。Vera Rubin NVL72在單個機架內集成72顆Rubin GPU、36顆Vera CPU、18個Compute Tray和9個NVLink Switch Tray,其冷板、Manifold、快接頭、母排、控制系統和數據中心CDU必須在機架設計階段共同確定,液冷已經成為服務器BOM與數據中心基礎設施之間的連接層。
液冷需求具備三重剛性。第一是熱流密度剛性:空氣體積熱容量和導熱能力有限,繼續提高風量會導致風機功耗、噪聲、壓差和氣流組織難度快速增加,冷板直接貼近發熱芯片可顯著縮短傳熱路徑。第二是電力資源剛性:制冷系統每少消耗一定電力,理論上可將更多電力分配給GPU,NVIDIA將45℃溫水液冷與動態Max-Q功率管理結合,本質是將原本消耗在壓縮機、低溫冷水和靜態功率冗余中的電力轉化為更多可運行GPU。第三是交付剛性:高密度機柜需在出廠前完成整套液冷測試,任何一個漏點、流量失衡或水質問題都可能導致整柜無法上線。Rubin于2026年5月底進入全面量產,全球供應鏈在350余座工廠、30個國家同步爬坡,合作伙伴系統預計從2026年下半年開始交付,液冷部件通常領先整機完成生產、測試和備貨,2026年三、四季度將首先體現為訂單和出貨增長,2027年形成完整年度貢獻。
每GW液冷設備市場空間與核心增長驅動
Rubin級NVL72單柜液冷總價值量約14萬至16萬美元,其中柜內部件約6萬至7萬美元,CDU及二次側系統約8萬至9萬美元。按照單柜150kW和220kW測算,每1GW液冷IT負載對應約4545至6667個機柜,柜內及二次側液冷設備價值量約49億至77億元。這一測算尚未完整計入一次側管網、干冷器、冷卻塔、集成冷站、安裝工程和運維服務。
市場增長的核心來自功率規模擴張而非機柜數量。未來單位MW價格可能因CDU大型化和接口標準化逐步下降,但全球AI數據中心功率擴張足以對沖單價壓力。各環節盈利質量分化明顯:CDU價值量最大、收入彈性最強,但規模化可能壓低利潤率;冷板需與芯片封裝和主板結構協同設計,向微通道和射流沖擊升級后加工與良率壁壘進一步提高;快接頭價值量較小,但進入平臺BOM后可跨多個ODM和服務器型號復制,客戶黏性和資本回報率更高。
單相冷板主導Rubin周期,利潤池分化
Vera Rubin公開采用45℃溫水單相直觸芯片液冷,冷卻介質進入冷板后保持液態,通過溫升吸收芯片熱量,再由CDU將熱量傳遞至設施側。第三代MGX可沿用去離子水或丙二醇水溶液,并與上一代液冷基礎設施兼容。至少在Rubin及Rubin Ultra主要放量周期內,單相冷板仍將占據絕對主流。
單相技術仍有較大升級空間。2026-2028年主要增量將來自流道升級、供液溫度提升和液冷覆蓋器件增加,包括將冷板覆蓋范圍由CPU、GPU擴展至計算ASIC、交換ASIC、內存、SSD和光模塊。兩相液冷雖能處理更高熱流密度,但仍需解決局部干涸、壓力控制、冷凝回流和材料兼容等問題,更可能作為下一代超高熱流密度芯片的補充方案。
利潤池將向高性能冷板和高可靠連接件集中。CDU將獲得最大收入增量,但開放標準降低客戶對單一廠商依賴,份額大概率比GB200早期更加分散。冷板和快接頭因技術壁壘和客戶黏性,更容易形成技術溢價。Manifold和管路有望最快實現國產放量,但競爭也最充分,投資價值主要來自收入放量。
國產替代進入批量交付階段
國內企業由外圍冷源和代工環節逐步進入芯片平臺、服務器ODM和海外云廠商供應體系。英維克等頭部企業已形成覆蓋冷板、快接頭、Manifold、CDU、機柜、管路和冷源的端到端產品體系,部分產品通過英特爾測試,UQD系列進入NVIDIA MGX生態,說明國產供應商已跨過"只有樣品、沒有訂單"的階段。
國產替代將呈現三階段推進:第一階段,Manifold、管路和部分CDU率先放量,國內企業具有精密制造、供應鏈響應和成本優勢;第二階段,高可靠快接頭和冷板進入核心BOM,關鍵在于長時間運行、多次插拔和批量制造中保持極低泄漏率及穩定熱阻;第三階段,國內企業由零部件供應商升級為具備核心部件自制、系統集成和海外服務能力的全球液冷平臺。
重點公司分析
英維克是目前A股中液冷產品鏈最完整、海外平臺驗證最充分的公司之一,產品覆蓋冷板、UQD/MQD快接頭、Manifold、CDU、冷卻液、管路、機柜和冷源,并延伸至液冷服務器測試設備、預制化算力倉和泵驅兩相液冷系統。2025年實現營業收入60.68億元,同比增長32.23%;歸母凈利潤5.22億元,同比增長15.30%。公司2025年下半年機房溫控海外收入顯著提高,液冷核心部件已經由認證轉向規模采購,2026-2027年利潤增速有望逐步向收入增速靠攏。
申菱環境優勢集中于CDU、一體化冷源、干冷器、預制化一二次側管網、液冷門、冷板和整體數據中心環境系統。2025年實現營業收入42.09億元,同比增長39.55%;歸母凈利潤2.17億元,同比增長87.59%。數據服務板塊2025年收入同比增長51.42%,新增訂單同比增長約72%,訂單增速領先收入增速21個百分點,2026年收入具備較強在手訂單支撐。
高瀾股份長期服務于直流輸電、電力電子和高功率設備液冷,核心部件均具備自主研發生產能力。2025年實現收入9.89億元,同比增長43.09%,歸母凈利潤扭虧,收入利潤體量相對較小,數據中心液冷訂單規模化后對利潤邊際貢獻更大。同飛股份液冷產品覆蓋CDU、Manifold、預制管路、室外干冷器、集成冷站和浸沒式TANK,2025年歸母凈利潤同比增長64.84%,AI數據中心液冷有望成為第二成長曲線。
領益智造依托旗下Readore流體連接平臺,已形成覆蓋液冷快接頭、液冷歧管、液冷冷板等產品體系,液冷分水器已應用于NVIDIA Vera Rubin平臺。奕東電子2025年完成液冷散熱模組生產線建設,通過收購深圳冠鼎補強液冷散熱研發和制造能力,已進入全球頭部AI算力平臺相關供應鏈。金富科技2026年公告擬收購卓暉金屬和聯益熱能各51%股權,正式進入AI服務器液冷產業鏈,目前仍處于業務導入階段。
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