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爆发式增长 | 冷板式液冷

周贰见2025-11-06 13:37发文

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当下冷板式液冷为液冷技术主流

接前文《行业观察笔记|液冷及氟化冷却液》,根据冷却液与发热源的接触方式,液冷技术可以分为非接触式液冷和接触式液冷两大类。

非接触式液冷一般指冷板式液冷,相比传统风冷散热技术可实现60%~90%的能耗降低,数据中心PUE值能降至1.2左右。且部署方式与风冷相同,改造难度和成本较低,可实现从传统模式平稳过渡,但由于其只对高发热元件采用液冷散热,因而仍需要少量风扇对其他元件进行散热。另外,其初始投资成本在制冷系统中属于中等,后期维护较简单、成本低,因而目前超90%的液冷数据中心采用冷板式液冷。

接触式液冷包括浸没式液冷和喷淋式液冷两种,换热能力强,数据中心PUE值能降至1.1以下。且这两种技术均可完全去除风扇,但需改为箱式部署,部署密度较冷板式液冷低,改造难度和成本均较高。另外,其初始投资成本较高,后期维护复杂、成本高,因而应用场景有限,目前单相浸没式应用相对较多,而相变浸没式主要用于超算领域,喷淋式液冷则未批量使用。

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冷板式液冷的主要构成及价值量占比

冷板式液冷的主要构成包含冷板、冷却液、冷量分配单元(CDU)、快接头(UQD)、分水器和管路。

其中,冷板是与芯片接触实现换热的核心部件,冷却液在内部流动将芯片热量带走。其核心在于防漏液设计,漏液会导致服务器报废。

冷却液目前业内选择有乙二醇溶液、丙二醇溶液、去离子水等。

乙二醇溶液、丙二醇溶液为工业标品,可获取性高,且前者成本更低。冷却液浓度宜在20%~30%左右,浓度过高会影响工质散热性能,浓度过低会影响防冻和抑制微生物滋生的能力。

去离子水具有良好的传热性能,冰点为0℃,需考虑运输、储存、短时停机、业务量较少、服务器已安装未运行等情况下的防冻问题。而且去离子水需添加缓蚀剂和杀菌剂,否则容易造成铜腐蚀,长期使用容易导致CDU内的铜钎焊板式换热器渗漏。

CDU按形态和部署位置可分为分布式CDU和集中式CDU,如下图所示:

注:图源《冷板液冷服务器设计白皮书》

分布式CDU免二次侧管路部署,单台CDU只为所在机柜服务器提供制冷能力,无法提供跨机柜的冗余能力,可靠性较集中式CDU低,适用于中小型数据中心。

集中式CDU则需要二次侧管路部署,部署较复杂,可以通过多台CDU集群实现N+M的冗余能力,可靠性高,适用于大型数据中心及规模部署液冷机柜的场景。

快接头是用于节点冷板模组和液冷机柜集分水器之间的水路连接接头,需支持插拔节点时快速连通和截断节点与液冷机柜集分水器之间的水路,并保证不漏液。快接头分为手插和盲插两种,手插对运维人员要求较高,后续随着服务器和机柜接口规范的制定和统一,将逐步统一为盲插快接头。

分水器和管路是将冷却液分配、运输到机柜或服务器,管路采用耐高温耐高压FEP波纹管或EPDM材质软管,并设有漏液检测绳。

根据韭研公社,以一个适配NVIDIA GB300高性能芯片、价值量约70万元的机柜为例,各部分价值量如下:

冷板约24万,占比34.3%;

CDU约20万,占比28.6%;

快接头约16万,占比22.9%;

分水器和管路约10万,占比14.3%;

其他如冷却液价值量占比较低。

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冷板式液冷相关企业

英维克:主营精密温控节能产品,从传统风冷拓展到水冷、冷板式液冷、浸没式液冷等,产品涵盖冷板、CDU、快接头、分水器、管路、一次侧冷源等,实现了全链条产品自研自产。全套液冷系统包括冷板、CDU和分水器,于今年8月初通过英伟达GB300认证。

思泉新材:主营热管理材料,目前东莞工厂具备散热产品大规模生产能力,越南工厂也进行了相应准备。同时在开展750W-3000W液冷技术的研发和产品设计,并在双相冷板、分水器、快速接头、CDU及光模块散热等方面掌握了核心技术。冷板产品于今年8月通过GB300认证。

图:思泉新材拟发行股份募资投建越南工厂

注:图源思泉新材公告

工业富联:主营3C电子产品,在液冷领域能够提供从零部件、服务器到整套液冷系统的综合解决方案。目前为英伟达GB200等高端AI服务器提供液冷解决方案。

中石科技:主营导热材料,拥有冷板散热单元、光模块散热单元。通过工业富联间接供应英伟达冷板的散热单元。

飞龙股份:主营域热管理,其电子水泵是CDU的核心部件,价值量占比在35%-40%,已服务台达、超聚变、英维克、申菱环境等多家知名企业。

申菱环境:主要提供人工环境调控整体解决方案,产品覆盖风冷、液冷相关设备,如CDU、外部冷源(主要是针对液冷散热的一体化冷源和干冷器)一次侧和二次侧的管路系统、分水器等。今年8月与无锡极致液冷签署了战略合作协议。

冰轮环境:主营低温冷冻设备、中央空调设备、氢能装备等,旗下顿汉布什和换热技术公司为数据中心提供一次侧冷源装备、热交换装备、冷却塔等,业务覆盖北美、澳洲、东南亚、中东等地。

高澜股份:主营热管理设备,可为数据中心提供冷板式、浸没式液冷解决方案,具备从散热架构设计、设备集成到系统调试与运维的一站式综合解决方案能力。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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