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AI算力液冷:从“可选项”到“必选项”的千亿赛道
发布日期: 2026-09-07 08:03:38

AI算力液冷:从“可选项”到“必选项”的千亿赛道

1、AI算力液冷行业发展综述

(1)行业定义

AI算力液冷,是指面向人工智能算力基础设施(以GPU、ASIC等AI芯片服务器为核心)的液体冷却散热技术体系。从技术本质来看,液冷利用液体工质相比空气具有更高的比热容和导热系数这一物理特性,通过直接或间接接触发热元件的方式,实现高效热量传递与散逸。从系统架构来看,通用液冷系统分为室外侧与室内侧两大板块,室外侧包含冷却塔、一次侧管网及冷却液,室内侧则由冷量分配单元(CDU)、液冷机柜、ICT设备、二次侧管网及二次侧冷却液组成。从产业定位来看,液冷技术已被明确为AI算力基础设施的关键组成部分,是解决高密度算力散热难题的核心路径。

(2)发展历程

AI算力液冷行业的发展大致经历了三个阶段:

1)技术探索期(2010年代中前期)

这一阶段液冷技术主要停留在实验室研究与小范围试点阶段。以中科曙光旗下曙光数创为代表的企业率先提出液冷技术路线并启动相关研究,逐步形成冷板与浸没双技术路线的全栈布局。但彼时,液冷技术尚不被行业主流所接受,市场认知度低,商业化应用寥寥无几。

2)标准奠基期(2021—2023年)

2021年,工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》,明确提出建设智能绿色、安全可靠的新型数字基础设施。同年,中国信通院联合业界正式发布5项数据中心液冷行业标准,涵盖浸没式、冷板式等主要液冷方式的技术要求和测试方法,涉及冷板式液冷服务器及其主要部件、浸没式液冷服务器及其主要部件等多个维度。液冷产业开始从“各自为战”走向标准化。

3)规模化商用爆发期(2024年至今)

2024年7月,国家发改委等四部门发布《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,明确因地制宜推动液冷等高效制冷散热技术。2026年3月,“十五五”规划纲要正式发布,将“深入推进数字中国建设、提升数智化发展水平”独立成篇,明确加强算力设施支撑。2026年7月,我国首部数据中心液冷国家标准GB/T 48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》正式获批发布,将于2027年2月1日起实施。这标志着液冷产业迈入标准统一、生态协同的高质量发展新阶段。

(3)AI算力液冷行业发展现状

当前,AI算力液冷行业正处于从“技术验证”向“规模化放量”跨越的关键阶段。技术路线上,冷板式液冷凭借其部署灵活、运维便捷、改造成本相对较低等优势,在当前液冷数据中心中占据主导地位;浸没式液冷则凭借更强的散热承载力和能效优化空间,成为面向下一代更高功率密度芯片的前瞻性布局方向。渗透率方面,液冷方案在AI数据中心中的采用比例已从早期的个位数水平提升至较高水平,2026年英伟达Rubin平台将液冷由可选项变为强制标配,标志着行业正式进入放量新阶段。政策层面,首部数据中心液冷国家标准GB/T 48023-2026于2026年7月正式发布,从系统设计、核心部件到部署运维全流程首次实现有标可依;“十五五”规划纲要、2026年政府工作报告从顶层设计层面将超大规模智算集群建设和算电协同纳入新基建工程;七部门最新部署明确支持液冷散热技术创新推广。整体来看,行业已跨越“要不要用”的认知门槛,迈入“如何规模化应用”的纵深发展阶段。

(4)行业政策环境总结

2026年以来,液冷产业政策实现了从“方向引导”到“标准规范+工程落地+地方行动”的系统性升级。国家层面,首部液冷国标GB/T 48023-2026正式发布,终结了行业长期“无标可依”的局面;“十五五”规划纲要与政府工作报告将超大规模智算集群、算电协同纳入新基建工程;七部门最新部署明确支持液冷散热技术创新推广。地方层面,深圳宝安、东莞等地相继出台专项政策,将液冷散热列为AI服务器产业链的核心发展方向。政策体系的全面完善为液冷行业从“技术验证”迈向“规模化放量”提供了坚实的制度保障与落地场景支撑,行业发展的确定性显著增强。

AI算力液冷行业主要政策分析

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资料来源:普华有策

2、AI算力液冷行业产业链分析

AI算力液冷产业链以液冷解决方案与关键部件为核心,可分为上游核心零部件、中游系统集成与解决方案、下游应用场景与终端客户三个环节。上游是整条产业链的技术基石,以冷却液、冷板、快速接头(QDC)、冷量分配单元(CDU)、Manifold及管路阀门等高价值高壁垒环节为主,决定了系统的散热效率与可靠性。中游将上游部件整合为可交付的散热系统,涵盖液冷服务器、液冷机柜及机房级解决方案。下游以智算中心建设运营及云服务商采购为需求核心。产业链上中下游三者紧密联系、相互协作——上游的技术突破与成本下降直接决定了中游方案的竞争力,下游AI算力需求的爆发则反向拉动上游产能扩张与技术迭代,形成正向循环。

3、AI算力液冷技术水平及特点

(1)冷板式液冷技术成熟度最高、应用最广

冷板式液冷通过冷板贴合芯片,冷却液在冷板内部流动带走热量,技术原理清晰、工程实践丰富,是目前应用最广泛的技术路线。其核心优势在于部署灵活、对现有数据中心改造友好、运维便捷。英伟达Rubin平台采用全液冷方案,推动产品向微通道化和精细流道设计升级。从产业实践来看,未来相当长一段时期内冷板式液冷仍将占据市场主导地位。

(2)浸没式液冷代表未来高密度场景的方向

浸没式液冷将服务器核心组件直接浸入不导电冷却液中,散热效率极致。其中,单相浸没式技术相对成熟,已在国内多个数据中心实现规模化部署;两相浸没式液冷利用冷却液相变吸热,换热系数更高,在芯片功耗持续攀升的背景下正快速崛起。浸没式液冷可将数据中心电能利用效率降至极低水平,在欧洲和北美地区对能源使用效率和热回收要求较高的情况下,其占比将逐步攀升。

(3)前沿技术方向不断涌现

芯片级精准喷淋液冷技术可将绝缘环保冷却液直接喷淋至服务器芯片等发热单元,使数据中心电能利用效率显著降低。此外,伴随智算中心快速发展,光模块液冷在高带宽时代渗透率持续提升,智能流量控制算法与零泄漏连接器结构设计等创新方向也在加速推进。长远来看,液冷散热技术还将朝着微通道流动沸腾等方向持续演进。

4、AI算力液冷行业发展的核心驱动因素

(1)AI算力需求爆发式增长

大模型参数规模与训练算力呈指数级攀升,AI芯片功耗持续走高,单机柜功率密度已远超风冷散热的安全承载上限。算力高速增长与散热受限之间的矛盾,是设备出现热失控风险的根本原因。AI芯片功耗的持续攀升直接催生了液冷的刚性需求,使液冷从技术储备变为不得不用的现实选择。

(2)政策与能效监管形成硬约束

国家层面对数据中心PUE的管控日趋严格。《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确要求新建及改扩建大型和超大型数据中心PUE降至1.25以内。“十五五”规划纲要将“加强算力设施支撑”列为重要章节,要求推进算力资源绿色化发展。液冷技术可将PUE降至远低于风冷的水平,成为满足合规要求的必然选择。绿色低碳发展已从倡导变为刚性约束,液冷作为节能降碳的关键技术手段,其推广已具备政策强制性。

(3)2025年中央经济工作会议明确“深化拓展‘人工智能+’”

2025年12月召开的中央经济工作会议在重点任务中明确“深化拓展‘人工智能+’”,与“十五五”规划建议中“全面实施‘人工智能+’行动”相呼应。人工智能同产业发展深度融合,将全方位赋能千行百业。液冷作为支撑人工智能基础设施规模化部署的关键技术,直接受益于“人工智能+”行动的全面铺开。

(4)2026年政府工作报告部署超大规模智算集群

2026年3月,我国提出,深化拓展“人工智能+”,推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用,实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程。新质生产力稳步发展,人工智能研发应用走在世界前列。超大规模智算集群的建设直接拉动液冷需求,“算电协同”首次进入国家新基建工程序列,为液冷技术的规模化应用提供了明确的落地场景。

(5)“十五五”规划纲要筑牢数智化发展底座

“十五五”规划纲要将“深入推进数字中国建设、提升数智化发展水平”独立成篇(第四篇),第十二章专门部署“强化算力算法数据高效供给”,提出加强高性能高质量智算资源供给、论证建设超大规模智算集群、推动绿色电力与算力协同布局。液冷作为绿色算力基础设施的关键技术,被纳入国家顶层设计。国家顶层规划从算力供给、能源协同、产业生态等多维度为液冷行业发展提供了系统性制度保障。

5、AI算力液冷行业发展趋势

(1)液冷从“可选配置”变为“必选标配”

随着AI芯片功耗持续攀升和单机柜功率密度突破关键阈值,风冷已无法满足高密度算力散热需求。英伟达Rubin平台的发布标志着液冷由高配可选变为强制标配,行业正式进入放量阶段。头部云服务商的液冷集采规模持续扩大,液冷方案的客户接受度已大幅提升。行业正从“技术验证”走向“产能与交付能力”全面较量的新阶段。

(2)冷板式液冷主导短期市场,浸没式锁定长期方向

冷板式液冷因技术成熟、改造成本低、运维便捷,在未来数年内仍将占据主导地位。而面向下一代功率密度更高的人工智能芯片,浸没式液冷凭借更强的散热承载力与能效优化空间,有望逐步成为主流方案。单相浸没式与两相浸没式并行发展——前者加速规模化部署,后者在芯片功耗突破关键阈值后有望快速崛起。

(3)标准统一加速产业生态构建与规模化复制

GB/T 48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》首次体系化规范了冷板式液冷系统及关键部件的技术要求和测试方法,覆盖系统设计、部件要求、水力计算、测试验证、部署运维全流程。标准的实施将推动中国液冷从“定制化项目”变为“标准化商品”,大幅降低产业链协同成本,加速液冷方案的规模化复制。

(4)新旧产业融合持续深化

一方面,传统风冷数据中心加速液冷化改造——在液冷方案被新建数据中心大量采用的同时,存量机房的液冷改造需求也在持续释放。另一方面,传统制冷、工业企业向液冷产业链跨界融合,液冷技术正向储能、新能源车、机器人等跨行业应用延伸。非数据中心应用占比有望持续提升,液冷技术的产业边界不断拓展。

(5)国产替代进程加速推进

在冷却液、冷板、CDU、QDC等核心部件领域,大陆厂商正从代工向自主研发突破。国产厂商已由送样验证进入批量交付阶段。随着国标落地和产业链成熟,国产液冷方案在性能、成本和交付能力上的综合竞争力将持续增强,国际市场份额有望稳步提升。

北京普华有策信息咨询有限公司《2026-2032年AI算力液冷行业专项调研及前景趋势预判报告