液冷:AI芯片,可选项→必选项!

一、液冷基本概述

液冷是一种以液体为换热介质的散热技术，通过液体循环带走发热器件热量，散热效率远高于传统风冷（水强制对流传热系数250~15000 W/m²·K，远高于空气的25~250 W/m²·K）。

按冷却液与发热器件接触方式可分为：

1、间接液冷（冷板式液冷）

发热器件不直接接触冷却液，通过内部加工流道的金属冷板传导热量，冷却液在冷板内循环换热，是成熟度最高、应用最广泛的液冷方案。

2、直接液冷

发热器件直接接触冷却液，包括浸没式液冷（发热器件浸没于绝缘冷却液中）、喷淋式液冷（冷却液直接喷淋至发热器件）。按冷却介质可分为水冷式（乙二醇溶液、丙二醇溶液、去离子水等，需严格密封）和介电流体液冷（碳氢化合物、氟化液等，绝缘可接触电子元件）。其中液冷板是液冷系统的核心部件，是电池热管理系统中直接与电池进行热交换的组件，也可用于高功率芯片、服务器、储能系统的散热。

二、主流液冷技术路线对比

（一）数据中心/算力场景液冷技术对比

技术路线	原理	核心优势	主要短板	应用成熟度
单相冷板式液冷	冷却液在冷板内循环，不与发热器件直接接触	成熟度高、改造成本低、兼容性好、空间利用率高	存在接触热阻、有漏液风险	占液冷数据中心应用90%以上，成熟度最高
两相冷板式液冷	冷板内冷却液发生相变换热	散热能力最强	技术成熟度低	商业化早期
单相浸没式液冷	发热器件浸没于不汽化的冷却液中	节能效果好、防护性好	散热能力较弱、维护难度高	成熟度中等
两相浸没式液冷	发热器件浸没于可发生相变的冷却液中，利用潜热换热	散热能力强、节能效果优	成本高、维护困难	商业化早期
喷淋式液冷	冷却液直接喷淋至发热器件表面换热	PUE表现优、结构紧凑	散热能力弱、节能效果一般	小众应用

（二）新能源汽车液冷板类型对比

类型	原理	优点	缺点	市场地位
口琴管式	铝挤压加工流道，与两端集流管焊接	成本低、重量轻、生产效率高	流道单一、换热效果一般、承重差	逐步被冲压式替代
冲压式	压力机冲压成型流道，上下壳体钎焊	流道可定制、接触面积大、换热好、强度高	成本较高、安装难度大	当前主流，市场份额最高
挤压式	铝挤压直接成型流道，机加打通循环	生产效率高、成本低、承重能力强	散热密度小、流道设计受限	市场份额中等
微通道式	流道当量直径<1mm，增大换热面积	散热效率极高	传统工艺制造难度大	新趋势，适配高功率快充、高算力芯片场景

三、液冷核心应用场景

（一）AI与数据中心液冷

驱动逻辑

AIGC爆发推动高功率芯片算力提升，单GPU功耗已达1200W+，传统风冷逼近物理极限；数据中心单机柜功率从12kW向240kW提升，风冷无法满足散热需求，液冷成为必选。英伟达Hopper芯片采用液冷冷板/风冷混合方案，Blackwell GB300芯片采用全液冷独立冷板，2026年发布的Vera Rubin芯片将采用全液冷散热。

政策推动

发改委要求数据中心采用液冷等节能技术，2025年底新建大型数据中心PUE不得高于1.25，国家枢纽节点不得高于1.2，液冷是降低PUE的核心方案（液冷数据中心PUE可降至1.1以下）。

（二）新能源汽车液冷

驱动逻辑

新能源汽车动力电池高效工作温度为20℃-35℃，液冷是主流热管理方案，2025年乘用车液冷渗透率预计超80%；麒麟电池、神行电池等新型电池推广，进一步提升液冷板需求；新能源汽车热管理单车价值5000-11500元，其中液冷板单车价值约700元。

应用趋势

覆盖动力电池热管理、电驱动系统热管理、座舱热管理，未来向多回路耦合、部件一体化发展（如特斯拉八通阀多合一热管理）。

（三）储能液冷

锂电储能装机量快速增长，液冷方案相比风冷换热系数高（1000-50000 W/m²·K vs 风冷25-100）、PUE低（<1.1 vs 风冷1.5）、可靠性高，渗透率快速提升；液冷板占储能液冷系统成本的16%，仅次于主机（57%）。

（四）充电桩液冷

高压快充趋势下，充电模块功率提升产热大幅增加，液冷散热可保障设备10年使用寿命、提升充电效率；华为全液冷超快充桩2024年底布局超10万个。

四、液冷产业链全景

（一）上游：原材料与核心材料

金属材料：铝（密度低、导热性适中、性价比高，是液冷板主要材料，代表企业：格朗吉斯、华峰铝业、银邦股份）、铜（导热性最优，用于高功率芯片冷板、3D打印液冷板）。

冷却液：冷板式常用25%乙二醇溶液、25%丙二醇溶液、去离子水；浸没式常用碳氢/有机硅类、碳氟类冷却液，3M退出中国市场后国产替代空间大，代表企业：巨化股份、新宙邦、东阳光、昊华科技。

其他材料：导热界面材料（TIMs，用于芯片与冷板之间，代表企业：东莞兆科）、密封材料（O型圈、氟橡胶）、3D打印材料（铜粉、铝合金粉）。

（二）中游：液冷部件制造

液冷系统部件：冷量分配单元（CDU，核心组件，代表企业：英维克、维谛技术）、快速接头、循环泵、散热模组。

（三）下游：应用领域

新能源汽车：比亚迪、特斯拉、蔚来、小鹏、理想、问界等车企。

数据中心/AI：英伟达、浪潮信息、华为、中科曙光、新华三、字节跳动、腾讯、阿里巴巴、三大运营商等。

储能：锂电储能电站、工商业储能项目。

充电桩：华为全液冷超充、各大充电桩运营商。

五、市场规模与增长预测

（一）新能源汽车液冷板市场

中国银河证券（2026年数据）：2025年全球动力电池液冷板市场规模145亿元，其中国内市场96亿元；2025年中国新能源汽车销量1649万辆，同比增28.2%，新车销量占比47.9%。

（二）AI与数据中心液冷市场

中国银河证券（2026年数据）：全球液冷市场2025-2034年复合增速32.6%，2025年28.87亿美元，2034年365.89亿美元；2024年中国液冷服务器市场规模23.7亿美元，同比增67%，2029年达162亿美元，2024-2029年复合增速46.8%；2024年全球数据中心液冷基础设施市场19.1亿美元，冷板占比29.8%、CDU占比33.5%；浪潮信息2024年单相冷板全球市占率17.5%，位列第一。

（三）储能液冷市场

中国银河证券（2026年数据）：2025年我国储能电池热管理市场规模164亿元，其中液冷规模74亿元；2025年底我国新型储能累计装机144.7GW，同比增85%。

六、行业技术趋势

芯片适配升级

高功率AI芯片（英伟达Blackwell、Vera Rubin系列）全面转向全液冷散热，微通道冷板（流道<1mm）因散热效率提升显著成为新趋势，可适配1800W+高功耗芯片。

制造工艺革新

传统液冷板工艺（铲齿、冲压、焊接）受复杂流道制造限制，3D打印工艺因可自由设计仿生/拓扑优化流道、一体成型无焊接热阻、适配微通道结构，成为液冷板最优制造路线，已有多款产品落地（如CoolestDC一体式冷板可让GPU温度降低近50%）。

冷却液国产替代

浸没式液冷用碳氟类冷却液国产替代加速，3M退出中国市场后，巨化股份、新宙邦等企业加速布局电子氟化液，降低成本提升兼容性。

系统集成化

新能源汽车热管理向多回路耦合、部件一体化发展，数据中心液冷向“冷板液冷+高效补冷”完整链路方案发展。

七、液冷产业链值得关注的企业

中国银河证券（2026）：① 英伟达新一代芯片（GB300、Vera Rubin）液冷散热机会；② 高功率数据中心液冷部署机会；③ 新能源车+储能液冷应用机会。关注巨化股份、纳百川、三花智控、银轮股份、英维克、高澜股份、申菱环境、同飞股份等。

中邮证券（2026）：科创新源（新能源液冷板高增+AI液冷布局+导热材料收购）。

华鑫证券（2026）：鸿富瀚（消费电子稳增长+液冷第二增长极+机器人订单）。

八、风险提示

需求不及预期风险：新能源汽车销量、动力电池装机、储能装机、AI芯片需求及量产不及预期，液冷渗透速度放缓。

行业竞争风险：液冷行业热度提升，新进入者增加，导致加工费、产品价格下滑，行业竞争加剧。

技术风险：3D打印等新工艺推广不及预期，液冷技术迭代低于预期。

经营风险：原材料价格波动、订单交付不及预期、供应链认证周期长（汽车行业认证需2-3年）。

政策风险：数据中心PUE要求、新能源补贴等政策变动风险。