液冷行业学习笔记：AI算力散热必选项，飞龙股份获巨头认证

液冷这一概念在24年3月受英伟达GTC大会及B100全液冷规划催化首次爆火，25年随GB200量产进入业绩验证期，今年又因芯片功耗突破风冷极限、PUE标准确立为必选项而全面爆发。

今天和大家分享液冷行业。

提示：本文仅为学习笔记分享，不构成任何投资建议

一、液冷基本概念

先总结常见定义：

液冷：用液体代替空气作为冷却介质，带走发热元件热的热量，确保服务器在安全温度下工作。它是温控技术之一，另一种是传统风冷。

相较风冷，液冷的优势在于低能耗、高散热（2MW机房下是风冷的4-9倍）、低噪声、低成本。以10MW数据中心为例，液冷可将PUE从1.5降至1.2，年省电量26,280MWh，按 0.7元/度算，每年节省电费1840万元。

PUE：电能利用效率。数据中心总能耗与IT设备能耗的比值。PUE越接近1，能效水平越好。传统风冷数据中心PUE通常约1.5，极限约1.3；而用液冷技术可将PUE降至1.25甚至1.1以下。

当前监管对PUE要求趋严，例如新建大型数据中心PUE需≤1.25，也是驱动液冷落地的核心推手。

另外，为了满足爆发式增长的AI算力需求，芯片功耗与机柜功率密度不断提高，对散热需求提出了更高要求。传统风冷在面对高密度热负荷时面临物理极限，因此液冷正逐渐成为数据中心散热的必选项。

下图是液冷系统的结构图，分为室外侧（一次侧）和室内侧（二次侧）：

室外侧：冷却塔、一次侧管网/冷却液；

室内侧：CDU、液冷机柜、IT设备、二次侧管网/冷却液。

液冷系统在室外和室内之间通过CDU实现液液换热：冷却塔输入高温冷却液降温，输出低温冷却液传输至CDU——CDU中室外侧的低温冷却液与室内侧的高温冷却液进行换热——室内侧液冷机柜输入低温冷却液吸热，输出高温冷却液。

根据冷却液是否与热器件接触，液冷技术可分为直接接触式、间接接触式。

直接接触式：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：冷却液体不与发热器件直接接触，而是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。

三种主流液冷方案的结构图：

冷板式液冷：通过液冷板与发热元件贴合，热量通过传递到液冷板，在液冷板内与冷却液进行强化对流换热吸收热量，冷却液将热量带走，实现散热效果。

冷板式的优势是兼容现有服务器架构、维护便利；不足点在于覆盖范围有限，PUE收益较低，不适配极高密度场景。

浸没式液冷：将发热器件浸没在冷却液中，两者直接接触并进行热交换。

浸没式的优势是液冷覆盖比例高、散热均匀、PUE收益高；不足点在于冷却液用量大，对材料兼容性、安全性和维护能力要求较高，规模化部署难度大。

喷淋式液冷：通过重力或系统压力将冷却液喷洒至发热器件或与之连接的导热元件上，不过成熟度还很低。

目前三种主流方案中，冷板式成熟度最高，是规模化主流，适用于旧数据中心改造和绝大多数新建数据中心，占比超90%。浸没式液冷主要用于超算等高密度场景。

另外在冷板式液冷中，单相冷板式是主流方案；双相冷板式理论上散热效率更高，但有管路连接和密封失效风险，是未来技术演进的方向。

目前PUE优化的两条技术路径：自然冷、液冷。自然冷是指数据中心向气候凉爽地区迁移，利用低温环境引入自然冷源；液冷则充分利用了自然冷源，将PUE降至1.25以下。

未来的演进路线是单相冷板式——两相冷板式——非相变浸没式——相变浸没式。

二、液冷产业链

再来看产业链，包括上游零部件、中游集成与解决方案、下游应用三个环节：

1. 上游

价值占比超90%，核心部件包括：冷板、CDU、UQD、Manifold以及TANK（浸没式箱体）。

以冷板式液冷为例：

冷板：直接和服务器芯片接触，具备高导热性，可采用铜、铝合金。同时需满足轻量化，以减轻服务器重量。

冷却液：作为散热介质，需满足高导热性、低腐蚀、环保可回收。

CDU：冷量分配单元，是液冷系统的“心脏”，要求精准控制流量、调节温度。

UQD：快速接头，实现冷却液快速连接与断开，要求防泄露、耐疲劳、承受频繁插拔。

Manifold：确保冷却液均匀稳定分配到机柜内每一台服务器或冷板上。

做个小结：

冷板式液冷系统平均成本结构如下。其中冷板、CDU占比最大，均为30%-35%；Manifold和快速接头合计占比20%-25%；其它如管路、阀件、冷却介质、辅材等合计约15%-20%。

作为参考，英伟达服务器机柜液冷价值量：GB300 NVL72约为97,500美元、VR200 NVL72约为120,000美元。

2. 中游、下游

液冷中游主要包括服务器、解决方案、集成商等。需要注意的是，并非所有部件都适合液冷。在液冷数据中心里，GPU、CPU等发热部件依靠液冷散热，非液冷部件则采用风冷。所以一般采用液冷、风冷相结合的散热方式。

总体上，上游竞争格局较为集中，核心在技术而非价格，因此利润率提升空间较大；上游零部件厂商毛利率普遍高于中游系统集成商。

再重点介绍下液冷系统的核心部件CDU：

CDU是液冷系统的调控中枢与安全屏障，直接决定机房PUE、散热均匀度与设备运行安全。它通过泵系统运行，并通过复杂管道或通道网络循环冷却液。

具体来说，CDU通过泵将冷却液送至服务器等发热设备，吸收能量后回流至外部冷源进行散热，从而形成闭环冷却循环。它主要包含：

泵：使冷却液在系统中循环，确保液体稳定流动以吸收设备的热量；

热交换器：液-空气换热器将热量从冷却液传递到周围环境，为没有液体管道的设施提供散热；液-液换热器将热量从主液回路传递到二次设施水系统；

控制器：管理、调节CDU，调整冷却液流速等参数以保持最佳温度和性能；

歧管：将冷却液分配到CDU系统内不同部件，确保均匀冷却。

上述部件中，泵尤其重要。特别是在高压直流架构下（英伟达明确800V高压直流是未来数据中心主流供电方案），屏蔽泵应用迎来技术拐点。

CDU按位置可分为集中式与分布式两类：

集中式（In-Row）：CDU放在排间冷却架构中，每个单元可为多个机架服务，从而提高空间效率，对于可用空间有限的数据中心是理想选择。

分布式（In-Rack）：CDU直接放在机柜旁或内部，专为一个机柜服务。一般是小型模块化单元，部署灵活、管路短、阻力小、能耗较低。

关于供应商，分布式CDU一般由服务器厂商决定；集中式CDU一般由数据中心总包商决定，终端客户也有一定话语权。

CDU是液冷全链条中适合新玩家切入的赛道，核心元器件供应链成熟，重点集中在系统集成、流体调试、控制算法等，3-6个月可完成产品落地，是跨界企业切入算力赛道的最短路径。

三、液冷供应链模式

先看英伟达液冷供应链架构，自上而下层级传导：

英伟达：制定GPU热设计功耗与散热设计指南，并通过认证体系确保各环节产品符合技术要求；

ODM/OEM：整机组装、散热方案集成；

散热模组供应商：采购基础材料与零部件，并提供核心部件或一体化解决方案。

英伟达液冷组件有两类分级认证管理：

AVL（批准供应商清单）：英伟达制定料号，不可修改规格；针对兼容性要求严格、接口标准的关键组件。

RVL（推荐供应商清单）：英伟达提供设计要求和参考料号；针对可根据系统集成需求微调的结构件。

不同GPU有自己的选型规则，如GB300液冷板可从RVL选择，而Vera Rubin需要从AVL中选择。

国内厂商进入英伟达链两种方式：一是产品或解决方案通过官方认证，作为一级供应商直接向其或服务器代工厂供货；二是提供关键材料或子模块，作为二级（关键零部件）/三级（元件、材料）供应商。

再看谷歌的供应链架构：

谷歌采用直采模式，直接管控供应链。液冷供应商分为三级：

AVL（批准供应商）：CDU主要采购来源，谷歌与其共同制定产能规划；

RVL（推荐供应商）：按谷歌规范送样，通过测试审核后入选，可按谷歌标准向其他客户销售产品；

R-AVL（预留批准供应商）：RVL中排名前两位，作为预备产能。当AVL出现产能问题时，可作为AVL进行采购。

去年底开始，谷歌针对TPU v7及数据中心，在我们国内开展供应商审核，筛选硬件厂商，并洽谈数据中心液冷设备采购。

下表总结了国内AIDC液冷厂商，其中蓝色标识为全链条方案集成商、红色为零部件核心厂商：

四、汽零公司入局液冷赛道

特别提一下，现在汽零公司都在凭借汽车热管理经验，快速进入液冷赛道。产品大多是上游零部件泵、阀、管路、UQD、Manifold等。

谷歌、英伟达等终端大厂采购成套CDU系统，供应商主要为维谛、台达等，核心部件都需要经过终端的严格认证。

以泵为例，它的竞争壁垒在于永磁无刷电机、精密叶轮、变频控制器、机械密封的机电一体化集成。而这正是国内新能源汽车电子水泵企业的核心能力。

当然，服务器对泵的要求远高于车端：车端寿命要求约1.5万小时，功率200W左右；而服务器要求寿命达5万小时以上，功率高达22kW+，且流量精度需控制在±1-2%

受几位老师启发，看了下液冷泵这个赛道下的格局。

飞龙是少数获得英伟达、谷歌等多家巨头认证的高功率电子水泵供应商，目前对全球主流CDU厂商实现了全覆盖。无论下游CDU订单花落谁家，最终都需要向飞龙采购核心大功率水泵。这种卖水人的生态位也使它的确定性优于CDU组装厂。

其他水泵厂商主要集中在万元级别的小功率交流泵，而谷歌主推的2兆瓦CDU，对应的是30kW功率段的水泵（单台ASP在6.8万-7.5万元）。 目前，飞龙22kW/37kW产品已实现量产，60kW样件也已进入测试阶段，提前匹配未来3兆瓦CDU需求。因此在大功率直流电子屏蔽泵区间，目前国内没有处于同一身位的竞争者（海外仅SPECK有少量产能，但远落后飞龙）。

另外，电子水泵涉及复杂的安全、压力、漏液测试。飞龙内部拥有独家UL认证实验室资源，使得其产品认证周期大幅缩短（传统交付期长达4-5个月）。海外传统龙头缺乏满足大厂需求的大功率直流电子水泵产品。因此飞龙正凭借更快的响应速度和性价比，加速国产替代。

可以按照下面逻辑做个测算：

谷歌需求指引：明年TPU出货预计800-1000万片，对应CDU需求约2万台（单台CDU需2颗电子水泵）；

ASP与市场规模：谷歌主推2兆瓦CDU，对应30kW功率段水泵，ASP在6.8万-7.5万元。明年近2万台CDU对应近30亿水泵市场。谷歌占全市场液冷约20%份额，据此推算明年全球水泵市场至少150亿以上；

整体市场空间：加上英伟达GPU液冷需求以及老旧机房改造需求（大几十亿市场），乐观预计整体水泵市场可达200亿左右；

利润空间：该环节净利率约30%，200亿市场对应约60亿的利润空间；

飞龙市值：按飞龙市场份额50%计算，远期利润空间可达30亿元。再乘以行业平均PE约30+，对应市值为千亿级别。

五、总结

最后做个小结：

1. 液冷发展必要性：AI芯片功耗激增打破风冷散热物理极限，叠加新建数据中心PUE须≤1.25的要求，液冷技术已成为算力时代的必选项；兼顾改造成本与兼容性的冷板式液冷是当前主流（占比超90%）。

2. 价值高度集中：上游零部件（冷板、CDU、UQD、管路等）占据超90%的产业链价值，技术门槛及毛利率均显著高于中下游集成商；CDU作为液冷系统的心脏，决定了散热效率与运行安全。在高压直流供电趋势下，核心动力部件水泵正迎来向屏蔽泵迭代的技术拐点。

3. 供应链壁垒：英伟达与谷歌等头部厂商均采取严格的AVL/RVL分级认证体系，核心零部件切入巨头直采或推荐名单是获取业绩确定性的关键。

4. 汽零跨界布局液冷：汽零企业凭借汽车热管理、机电一体化经验（泵、阀等）跨界液冷。

5. 飞龙生态位稀缺：作为唯一获科技巨头认证的高功率电子水泵供应商，产品全覆盖主流CDU组装厂，具备卖水人的高业绩确定性；同时大功率量产能力及独家UL内部认证实验室，在产品规格和交付周期上领先同行。

6. 远期市场与利润空间：基于谷歌TPU出货指引及2MW大功率CDU需求，叠加英伟达新架构及老旧机房改造，乐观预计2027年整体水泵市场空间可达200亿元；按核心环节30%利润率、50%市场份额计算，对应飞龙远期利润约30亿元，拥有千亿级市值空间。

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$飞龙股份(SZ002536)$ $英维克(SZ002837)$

以上是本次学习液冷做的一些笔记，感谢@老奈 @心静如水_容大 @液冷打假 几位老师对行业的前瞻性观点和指点。后续会持续学习这块，请各位老师多多指正，谢谢！

也非常感谢评论区各位提出的问题和指正，我会持续关注和学习

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