我国已形成覆盖上游冷却液、快速接头、冷量分配单元等核心零部件,中游液冷服务器、储能热管理系统等整机设备,下游互联网、电信运营商、超算中心及新能源汽车制造商等多元客户的完整产业链。
在全球数字化转型浪潮中,算力需求正以指数级速度增长。从人工智能大模型训练到5G边缘计算节点部署,从新能源汽车电池热管理到储能系统长时运行保障,高功率密度设备的散热需求已成为制约产业发展的核心瓶颈。
中研普华产业研究院在《2026-2030年中国液冷设备行业全景调研与发展趋势预测报告》中明确指出,液冷技术的普及是技术迭代、能效压力与市场需求三重驱动的结果。随着芯片制程向3nm以下演进,单芯片功耗突破千瓦级阈值,传统风冷在热流密度处理能力上已触及物理极限。与此同时,全球"双碳"战略对数据中心PUE(电源使用效率)提出严苛要求,液冷技术通过消除风扇能耗、提升芯片工作温度稳定性,可实现整体能效比显著提升。这种技术优势与政策导向的双重叠加,正推动液冷设备行业进入爆发式增长阶段。
一、市场发展现状:技术路线分化与场景渗透深化
1.1 技术路线:冷板式主导存量,浸没式引领增量
当前液冷设备市场呈现"双轨并行"的技术格局。冷板式液冷通过金属冷板与发热元件间接接触实现热传导,凭借改造成本低、兼容性强、维护简便等优势,在存量数据中心改造中占据主导地位。其技术成熟度已达到MTBF(平均无故障时间)超过10万小时的水平,可无缝适配现有服务器架构,成为互联网企业、金融机构升级现有设施的首选方案。
浸没式液冷则代表未来技术演进方向。该技术将服务器组件直接浸没在非导电冷却液中,通过液体相变或单相流动实现高效散热,PUE可低至1.05以下。在AI训练集群、超算中心等新建高密度场景中,浸没式液冷展现出极致散热效率——在100kW/柜的极端热密度下,较风冷节电40%,算力性能提升显著。随着技术成熟度提升和成本下降,浸没式液冷在新建项目中的渗透率正快速提升,成为行业增长的新引擎。
1.2 应用场景:从数据中心向全域算力网络延伸
液冷技术的应用边界正在持续拓展。在数据中心领域,互联网行业以显著占比成为最大采购方,其中AI训练集群液冷渗透率已达较高水平,字节跳动、腾讯等头部企业规划的液冷数据中心投资额均超百亿元。电信运营商受5G边缘计算节点建设驱动,中国移动液冷服务器采购占比快速提升。金融行业因高频交易对时延的苛刻要求,浸没式液冷在证券期货公司的渗透速度超预期,中信证券新建数据中心液冷技术采用率达较高比例。
更值得关注的是,液冷技术正从核心数据中心向"端-边-云"全域算力网络延伸。在终端侧,液冷模块已成为高功率密度设备(如自动驾驶计算平台、AR/VR头显)的核心散热方案,某企业的微型液冷模块已应用于某品牌自动驾驶域控制器,在支持高算力的同时将芯片温度控制在安全范围内。
二、市场规模:多重因素驱动下的增长动能解析
2.1 算力需求激增:数字经济的基础设施刚需
全球数字经济规模持续扩张,算力已成为继热力、电力之后的新型生产力。据预测,到特定年份,全球算力规模将保持高速增长,其中AI算力占比将大幅提升。这种算力结构的变迁直接推动数据中心向高密度化演进,单机柜功率密度突破20kW已成为常态,部分AI训练集群甚至达到百千瓦级。传统风冷技术因散热效率瓶颈难以支撑这种演进趋势,液冷技术从"可选项"加速向"必选项"转型。
2.2 能效政策倒逼:绿色转型的强制约束
全球主要经济体纷纷出台数据中心能效标准,将PUE值作为绿色数据中心建设的核心考核指标。中国"十四五"规划明确要求新建大型数据中心PUE低于特定值,美国能源部推出补贴计划鼓励采用高效冷却技术,欧盟《数据中心能效行为准则》对冷却系统能效提出严苛要求。这些政策通过市场准入、税收优惠、补贴奖励等手段,形成强制性能效升级压力,为液冷技术市场推广提供制度保障。
2.3 技术成本优化:规模化应用的临界点突破
液冷技术早期推广受制于初始投资成本较高的问题,但随着产业链成熟度提升,成本曲线正加速下降。在冷却液领域,国内企业通过合成工艺创新实现高端氟化液进口替代,产品价格较进口产品大幅降低。在系统集成环节,冷板式液冷单位成本较早期下降显著,浸没式液冷通过相变循环散热技术优化,运维成本降低。这种成本优化效应使得液冷技术的投资回收期大幅缩短,在部分场景中已实现3年总拥有成本(TCO)反超风冷。
根据中研普华研究院撰写的《2026-2030年中国液冷设备行业全景调研与发展趋势预测报告》显示:
三、产业链分析:全链条协同创新的生态构建
3.1 上游:核心部件国产化突破重塑竞争格局
液冷设备产业链上游包括冷却液、CDU(冷量分配单元)、管路系统、快速接头等核心组件,占整体成本的较高比例。其中,冷却液是技术壁垒最高的环节,高端氟化液长期被国际巨头垄断。近年来,中国企业在这一领域取得突破性进展:巨化股份、新宙邦等企业突破高纯度氟化液技术,国产产品价格较进口产品大幅降低,国产化率快速提升。这种国产化突破不仅降低了供应链风险,更为行业成本优化提供关键支撑。
CDU作为液冷系统的"大脑",其稳定性与智能化水平决定系统整体能效。国内专业温控厂商通过自主研发高精度电磁阀、低流阻快速接头等核心部件,结合AI算法优化冷却液流量分配,使系统能效显著提升。这种核心部件的技术突破,正在重塑全球液冷产业链竞争格局。
3.2 中游:系统集成向"硬件+软件+运维"一体化转型
中游系统集成商是连接上游组件与下游需求的核心纽带。服务器厂商以浪潮信息、中科曙光为代表,通过深度适配芯片与服务器架构建立技术壁垒,其液冷服务器进入国际科技巨头供应链,海外收入占比持续提升。专业温控厂商则以英维克、申菱环境为龙头,通过提供智能CDU、快接头等核心部件及整体解决方案抢占市场,在特定订单中毛利率表现突出。
中研普华指出,未来中游竞争将聚焦三大能力:一是技术研发能力,尤其是高功率密度场景下的散热解决方案;二是定制化服务能力,满足不同行业、不同场景的差异化需求;三是生态协同能力,与芯片厂商、服务器厂商、数据中心运营商形成战略联盟。这种能力重构正在推动行业集中度提升,CR10(前十企业产值占比)持续提高。
3.3 下游:多元需求驱动技术迭代与模式创新
下游应用市场正从传统的互联网、电信、金融向更多元化的领域拓展。在AI算力领域,液冷设备已成为大模型训练的标配,国际科技巨头通过浸没式液冷将PUE优化至极低水平,年节能效果显著。在超算中心领域,国家气象局、中科院等机构的新建项目全部采用浸没式液冷,将PUE压缩至极低水平。在边缘计算领域,喷淋式液冷通过芯片级精准降温,适配特定功率密度场景,相关系统已实现商业化应用。
更值得关注的是,液冷技术与储能、新能源汽车等跨界领域的融合正在催生新的商业模式。例如,宁德时代CTC液冷底盘技术已量产,通过将电池包与底盘集成设计,实现结构简化与热管理优化;某能源企业通过液冷实现废热回收用于居民供暖,开创"算力-能源"双向循环新模式。这些创新应用不仅拓展了液冷技术的市场边界,更为产业链上下游企业提供了新的价值增长点。
液冷设备行业正迎来前所未有的发展机遇。从技术路线分化到应用场景深化,从产业链协同到标准体系完善,行业发展的每个维度都蕴含着巨大的创新空间与商业价值。中研普华产业研究院预测,未来五年中国液冷设备市场规模将以年均超较高增速扩张,至特定年份突破千亿元大关,成为全球最大的液冷市场。
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