市场需求呈现爆发式增长，液冷技术材料创新和产业格局

电子发烧友网报道（文/李弯弯）近年来，液冷技术正以惊人的速度突破传统应用边界。液冷技术已不仅局限于GPU服务器，近期博通已将液冷引入交换机设备，说明网络设备的功耗亦趋近液冷阈值；AMD发布MI350系列新品，明确强调MI355X采用液冷平台；台系散热龙头如奇宏、双鸿等均明确指出，未来两年水冷占比将快速上升，当前液冷产业破圈已从概念走向实质。

随着算力密度的不断提升，数据中心及算力设备的散热问题日益突出。液冷技术作为解决高密散热的核心方案，市场需求呈现爆发式增长。行业人士指出，全球高性能算力芯片的加速出货将推动液冷渗透率快速提升，产业链将迎来订单爆发与业绩高速增长的双重红利期。

技术路线和液冷系统各组件协同优化

液冷技术的核心在于通过液体介质实现高效热交换，根据液体与热源接触方式的不同，行业已形成冷板式、浸没式、喷淋式三大技术路线，各自在散热效率、系统复杂度、商用成熟度等维度形成差异化优势。

作为当前市场占有率超70%的主流方案，冷板式液冷通过铜、铝等高导热金属制成的冷板间接接触CPU、GPU等核心部件，冷却液在封闭管道中循环吸热。这种设计既保持了服务器原有架构的稳定性，又实现了散热效率的质的飞跃——其散热能力是传统风冷的1000-3000倍，可将PUE值降至1.1以下，空调能耗降低80%。浪潮信息与京东云联合开发的天枢液冷整机柜服务器，通过冷板式技术实现散热效率提升50%、能耗降低40%的突破，已在京东云数据中心规模化部署。

该技术的核心优势在于产业链高度成熟：服务器主板无需改造即可支持液冷模块升级，硬盘、光模块等部件可继续使用风冷方案，这种"混合部署"模式大幅降低了客户的转型成本。中科曙光凭借2011年即启动的液冷研发积累，已部署超5万台冷板式服务器，其技术方案可支撑100PFlops级超算算力，在科研领域市占率突破60%。

当单机柜功率密度突破60kW时，浸没式液冷展现出无可替代的优势。该技术将服务器整机直接浸没在绝缘冷却液中，通过液体沸腾或对流换热带走热量。根据冷却液相变特性，又细分为单相浸没式和双相浸没式：前者冷却液保持液态循环，适用于25-50kW功率场景；后者通过液气相变实现30%的散热效率提升，可支持单机柜超100kW的极端算力需求。

芬兰LUMI超算中心采用双相浸没式技术后，PUE值低至1.05，较传统风冷降低40%；阿里云“麒麟”集群通过该技术实现噪音控制在45dB以下，支持高密度AI训练任务稳定运行。但技术突破的代价是系统复杂度飙升：定制化密封机箱成本高昂，氟化液价格是水的100倍以上，且维护需要专业团队操作。这些因素导致浸没式方案目前主要应用于超算中心、AI大模型训练等高端场景。

作为新兴技术路线，喷淋式液冷通过特制喷头将冷却液精准喷洒至芯片表面，吸热后回流循环。微软在Azure服务器中的试验数据显示，该技术液体用量较浸没式减少50%，支持模块化部署，但喷嘴堵塞风险与液体分布均匀性难题，使其商业化进程相对缓慢。广东合一新材料研究院开发的芯片级喷淋技术，通过自主知识产权的流道设计，将数据中心PUE值控制在1.1以下，连续四年入选工信部绿色节能目录，为边缘计算等场景提供了新的散热选择。

液冷技术的突破不仅体现在散热方式革新，更在于构建了从芯片到数据中心的完整技术体系。这个四级架构通过组件协同优化，实现了散热效率与系统可靠性的双重提升。

在芯片级，微结构冷板采用0.1-1mm的微通道设计，使换热面积增加30%，配合垂直供电技术将电源模块集成至冷板，成功降低CPU核温5-10℃。服务器级创新则聚焦于连接可靠性：快接接头（UQD）支持10万次热插拔维护，分液器将冷却液流量精度控制在±1%以内，避免局部过热风险。

机柜级的核心是冷量分配单元（CDU），这个被喻为系统"心脏"的装置，通过板式换热器实现一次侧（外部冷源）与二次侧（服务器侧）的热量交换，热交换效率突破95%。曙光数创的分布式CDU方案，将单个设备服务能力从300kW提升至800kW，支持超大规模数据中心部署。

数据中心级创新则着眼于能源综合利用：微软北欧数据中心利用自然冷却技术，将PUE值全年维持在1.1以下；阿里云张北数据中心通过余热回收系统，将服务器废热用于城市供暖，能源利用率提升90%以上。这些技术突破使数据中心从能耗大户转变为城市能源网络的重要节点。

材料创新、智能控制和产业格局

液冷系统的性能突破，离不开材料科学与智能控制技术的协同创新。在材料领域，冷却液与导热材料的革新正在重塑行业格局。冷板式系统广泛使用的乙二醇水溶液虽成本低廉，但腐蚀性问题迫使厂商添加昂贵防腐剂；去离子水导热性能优异，却易滋生细菌导致管道堵塞。行业正在探索高沸点（>150℃）、低粘度、可生物降解的新型工质，预计可将冷却液成本降低30%以上。

导热材料创新同样关键。英维克开发的液态金属热界面材料（TIM），导热系数突破15W/m·K，较传统硅脂材料提升5倍；中科曙光采用的石墨烯涂层技术，使芯片与冷板间的热阻降低40%。在密封材料方面，耐氟化液腐蚀的陶瓷密封圈已实现10年无泄漏承诺，为浸没式液冷的大规模应用扫清障碍。

智能控制系统的引入，则让液冷系统具备了"思考"能力。英伟达GB300液冷方案通过动态流量控制技术，根据芯片负载实时调节冷却液流量，在训练时延压缩16%的同时实现20%节能；曙光数创的预测性维护系统，通过2000+个传感器实时监测温度、流量、压力等参数，AI算法可提前72小时预测故障概率，使数据中心运维人员减少60%。

在这场散热革命中，中国厂商已建立起全球领先优势。冷板式领域，浪潮信息建成亚洲最大液冷研发基地，年产能超10万台，其全栈液冷产品覆盖四大服务器系列，支持数据中心全生命周期解决方案；中科曙光液冷服务器部署量突破5万台，与中科院联合研发的技术方案在超算领域市占率超60%。

浸没式赛道呈现多元化竞争格局：曙光数创作为中科曙光子公司，专注数据中心高效冷却，浸没式产品贡献近八成收入；高澜股份通过子公司高澜创新科技，开发出融合字节跳动先进技术的浸没式解决方案，毛利率达45%；浙江巨冷科技依托巨化集团产业资源，在冷却液配方、专用服务器设计等方面形成完整技术体系，已实现规模化商业落地。

喷淋式领域，中国长城推出国内首台国产化喷淋式液冷服务器，填补技术空白；广东合一新材料研究院的芯片级喷淋技术，通过自主流道设计将PUE值控制在1.1以下，为边缘计算场景提供新选择。这些创新成果标志着中国厂商在液冷技术全赛道实现突破。

写在最后

当全球数据中心年耗电量突破3000亿度时，液冷技术的普及正在重塑行业生态。随着海外厂商GPU方案对液冷需求的持续提升，冷板式液冷市场将保持30%以上的年复合增长率，浸没式与喷淋式技术也将在特定场景实现爆发式增长。这场由散热革命引发的产业变革，不仅将推动数据中心PUE值向1.0极限逼近，更将催生万亿级的绿色算力经济。