从可选到刚需——中国液冷散热模组行业发展与未来趋势报告

2026-05-22 12:24 柒品中国科技日报

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一、行业概述

算力服务器用液冷散热模组是支撑高密度算力设备稳定运行的核心基础部件，通过液体介质与发热器件的热交换实现高效散热，是突破传统风冷散热物理极限、适配AI算力时代高功率芯片需求的关键技术载体。随着全球数字经济向AI算力深度转型，液冷散热模组已从数据中心的“可选升级配置”转变为算力基础设施的“刚性标配”，成为衔接高端制造与数字经济的核心产业环节，对保障国家算力网络安全、实现数据中心绿色低碳发展具有重要战略意义。

二、行业发展背景与核心驱动因素

（一）AI算力需求爆发推动散热技术代际升级

大模型训练与推理场景下，AI芯片功率密度持续攀升，传统风冷散热已无法满足高功耗芯片的温控需求，液冷技术凭借远超空气的导热效率，成为支撑高密度算力集群稳定运行的唯一可行方案。新一代AI服务器单机柜功率大幅提升，对散热系统的解热能力、温控精度提出了颠覆性要求，直接推动液冷散热模组进入规模化应用的爆发期。

（二）绿色低碳政策形成刚性约束

国家层面持续强化数据中心能效管控，明确新建大型、超大型数据中心的PUE（电源使用效率）限值要求，液冷技术可将数据中心PUE降至极低水平，是满足政策合规要求的核心路径。同时，“双碳”目标下，数据中心作为高耗能产业，节能降碳压力持续加大，液冷系统可显著降低冷却能耗，全生命周期内的节能效益突出，成为运营商与云厂商的优先选择。

（三）技术成熟与成本下探打通规模化落地瓶颈

经过多年技术迭代，液冷散热模组的核心工艺已实现国产化突破，漏液风险、密封可靠性等行业痛点得到有效解决。规模化生产带动核心部件成本持续下行，液冷系统的初期投入与传统风冷的差距不断缩小，叠加长期运营的电费节约效应，液冷方案的全生命周期性价比已显著优于风冷，为行业大范围渗透扫清了成本障碍。

三、核心技术路线与产品形态

当前算力服务器液冷散热形成了冷板式、浸没式、喷淋式三大技术路线并行发展的格局，不同技术路线适配不同场景需求，呈现差异化演进态势。

（一）冷板式液冷：当前市场主流技术路线

冷板式液冷属于间接接触式散热，通过将带有精密流道的金属冷板贴合在CPU、GPU等核心发热器件背面，冷却液在流道内循环带走热量，是当前技术最成熟、应用最广泛的液冷方案。其核心优势在于对现有服务器架构改动小、改造成本低、标准化程度高，可兼容存量机房改造与新建数据中心需求，适配绝大多数通用算力与AI算力场景，占据当前液冷市场的主导份额。

冷板式液冷技术正从单相液冷向高效相变液冷快速升级，其中三维复合相变液冷技术凭借更高的解热能力与温控精度，成为AI算力设备的首选散热方案。该技术通过在冷板内部构建复合微腔结构，利用工质相变潜热实现热量高效传递，可应对AI芯片瞬态高热负荷场景，散热效率与温度均匀性显著优于传统单相冷板。根据行业专家访谈及公开资料整理，2024年和2025年，全国算力服务器用冷板式液冷模组市场中，AI算力设备用三维复合相变液冷散热模组市场份额分别为28%和30%，预计2026年将达32%，成为冷板式液冷技术的主流升级方向。

（二）浸没式液冷：高密度算力场景的核心方向

浸没式液冷属于直接接触式散热，将服务器整机完全浸入绝缘冷却液中，通过液体直接与所有发热器件接触实现散热，是当前散热效率最高的技术路线，可支撑超高功率密度的算力集群。该技术PUE表现优异，主要应用于超算中心、大型AI训练集群等极致高密度算力场景，随着AI训练算力需求持续提升，浸没式液冷的市场渗透率正快速提升，成为行业长期技术演进的核心方向。

（三）喷淋式液冷：细分场景的补充方案

喷淋式液冷通过精准定向喷洒冷却液至发热器件表面实现散热，兼具冷板式的架构兼容性与浸没式的高效散热特性，主要应用于边缘计算、通信基站等空间受限、热源分散的碎片化场景，是前两大技术路线的重要补充，目前市场占比相对较低，但在特定细分场景具备独特应用价值。

四、产业链格局

算力服务器液冷散热模组产业链呈现清晰的分层结构，核心价值与技术壁垒集中于上游核心部件与中游系统集成环节，国产供应链正加速实现全链条自主可控。

（一）上游：核心材料与部件是产业价值核心

上游环节涵盖冷却液、冷板、CDU（冷量分配单元）、密封连接件等核心部件，是液冷系统的技术壁垒与价值核心，价值占比超过产业链整体的七成。其中，冷板是决定散热效率的核心部件，技术壁垒最高，国内厂商已实现微通道蚀刻、复合相变结构等核心工艺突破，产品性能达到国际先进水平；CDU作为液冷系统的“心脏”，国内龙头企业已通过国际算力巨头的供应链认证，实现全球市场突破；绝缘冷却液领域，国产替代进程加速，国内厂商已打破海外企业的技术垄断，国产化率持续提升。

（二）中游：系统集成与定制化服务是核心竞争力

中游环节以液冷系统集成商与模组厂商为核心，核心竞争力体现在热仿真设计、场景化定制方案与全流程交付能力。国内厂商已具备从方案设计、产品研发到工程交付、运维服务的全链条服务能力，可针对不同算力场景提供定制化液冷解决方案。头部企业已与全球主流服务器厂商、云服务商建立深度合作关系，产品广泛应用于国内大型智算中心与海外算力基础设施项目。

（三）下游：AI智算中心是核心需求来源

下游应用场景中，AI智算中心是液冷散热模组最大的需求来源，占总需求的七成以上，云服务商、电信运营商与互联网企业是主要采购主体。同时，液冷技术正逐步向边缘计算节点、高性能计算、车载智驾域控制器等场景延伸，应用边界持续拓展，为行业带来长期增长空间。

五、行业发展面临的核心挑战

（一）行业标准化体系尚不完善

当前液冷行业尚未形成统一的接口规格、部件标准与测试规范，不同厂商产品兼容性不足，导致跨厂商部署难度大、运维成本高，一定程度上制约了行业规模化推广。行业统一标准的制定与落地，是未来产业健康发展的关键前提。

（二）运维体系与人才储备不足

液冷数据中心的运维体系与传统风冷数据中心存在本质差异，对运维人员的流体力学、热管理等专业知识要求较高，行业复合型人才储备严重不足。同时，液冷系统的运维流程、故障处置规范尚未成熟，成为中小客户部署液冷方案的重要顾虑。

（三）技术迭代带来的路线选择风险

液冷技术仍处于快速迭代阶段，不同技术路线的演进速度存在不确定性，浸没式液冷对冷板式的替代节奏、相变技术的成熟度变化等，都对厂商的技术路线选择与研发投入提出了较高挑战。

六、行业未来发展趋势与展望

（一）技术路线持续融合升级

未来冷板式液冷将持续向高效相变、高密度方向升级，浸没式液冷将向标准化、模块化方向演进，不同技术路线将呈现融合发展态势，针对不同算力场景形成更精准的适配方案。同时，智能温控技术将广泛应用，通过AI算法实现散热功率的动态调节，进一步提升系统能效。