2026 年 4 月上旬,AI 算力基础设施领域迎来了一则标志性事件:谷歌宣布将2026 年 TPU 芯片出货目标大幅上调 50%至 600 万颗,且新一代 TPUv7 单芯片功耗飙升至 980W,并强制要求 100%液冷散热。与此同时,IDC 最新多个方面数据显示,AI 服务器单机柜功率已突破 60kW,液冷渗透率在 2026 年一季度快速攀升至 28%。这一系列信号表明,在算力密度与能耗墙的双重挤压下,液冷技术已正式从“可选项”变为 AI 数据中心的“生存刚需”,冷板、CDU、电子水泵等核心环节正迎来爆发式放量。
AI 军备竞赛的本质是算力密度的指数级提升。谷歌 TPUv7 将单芯片功耗推高至近 1kW,这在某种程度上预示着单个机柜若满载高算力芯片,功率密度轻松突破 60kW,甚至向 100kW 迈进。在此功率密度下,传统风冷系统的散热效率已逼近物理极限,强制风冷不仅噪音巨大,且无法有效带走核心热量,存在芯片因过热降频甚至烧毁的风险。谷歌的“100%液冷”指令,其实就是为整个行业划下了一道技术分水岭:高端训练与推理集群,风冷方案正式出局。
全球范围内对数据中心能效的监管日趋严格。我国要求新建数据中心 PUE(电能利用效率)普遍需低于 1.3,部分严苛地区要求甚至更低。传统风冷数据中心的 PUE 通常在 1.5 以上,而液冷方案(尤其是浸没式液冷)可将 PUE 降至 1.1以下。对于云厂商而言,液冷不仅是散热手段,更是降低经营成本(电费)和满足合规要求的唯一路径。政策与 TCO(总拥有成本)的双重驱动,加速了液冷替代风冷的进程。
根据 IDC 及 TrendForce 等机构的追踪,液冷服务器市场正处于从“试点示范”向“规模量产”跨越的关键节点。2025 年液冷渗透率仅约 12%,而到 2026 年一季度,这一数字已快速拉升至 28%。市场预计,随着 GB200、TPUv7 等超高密度集群的批量部署,2027 年渗透率有望突破 50%。这在某种程度上预示着液冷市场在未来三年将保持年均 70%以上的复合增速,从一个百亿级的细分赛道迅速膨胀为千亿级的主流基础设施市场。
此前制约液冷普及的核心因素之一是改造成本。随着头部厂商(如曙光数创、英维克等)推出标准化液冷机柜及解决方案,液冷系统的初始投资所需成本正迅速下降。据行业测算,冷板式液冷改造成本已较早期下降 30%-40%,浸没式液冷成本也出现显著下滑。在全生命周期(TCO)视角下,液冷因节电效果非常明显,回本周期已缩短至 2-3 年,经济性模型得到验证。
液冷系统的核心在于“液”与“冷”的循环,其价值量大多分布在在二次侧(机柜侧)的关键部件。
在液冷系统中,冷板是直接与高热流密度芯片“亲密接触”的部件,其导热性能直接决定了散热效率。而 CDU(CoolantDistributionUnit)作为整个液冷回路的动力与控制中枢,技术壁垒最高。随着 AI 机柜功率提升,CDU 需要配备更强大的泵组和更精密的流量控制管理系统。这一环节主要由头部温控厂商(如英维克、申菱环境)及服务器 ODM 厂商主导,具备系统集成能力的企业将获得更高附加值。
电子水泵是驱动冷却液循环的“心脏”。开源证券研报指出,循环泵是 CDU 内单机价值量占比最高的核心部件之一。随着液冷服务器出货量激增,专用液冷泵的需求将呈现非线性增长。具备精密制造能力的汽车电子水泵厂商正加速切入该赛道,享受国产替代与行业爆发的双重红利。
冷却液分为用于冷板式的去离子水和用于浸没式的氟化液。特别是氟化液,在相变浸没冷却中用量巨大,且具备一定的消耗属性。随着浸没式液冷占比提升(非常适合于超算中心),上游氟化工企业的特种冷却液业务有望迎来量价齐升。
尽管产业趋势明确,但投资者需警惕两个风险点:一是技术路线分化风险,冷板式与浸没式谁能成为主流仍在博弈,不同路线对应的产业链受益标的存在一定的差异;二是产能与交付风险,液冷组件涉及精密加工与流体力学设计,短期内若需求爆发式增长,可能面临产能瓶颈与良率爬坡问题。
展望未来,随着谷歌、英伟达等巨头的下一代芯片全面转向液冷,2026 年将成为液冷产业的“规模化元年”。具备核心部件自研能力、已进入头部云厂商供应链的国产企业,有望在这一轮散热革命中实现业绩的实质性兑现。
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