激流中的冷却革命：液冷服务器市场的技术路线之争

2025年夏季，长三角地区某数据中心因传统散热系统不堪重负突发故障，导致当地人工智能服务中断7小时。事后分析报告直指问题核心：单机柜功率密度已达82kW，远超风冷散热20kW的极限阈值。1

这不是孤立事件。随着英伟达Blackwell Ultra等芯片单卡功率突破1000W，单机柜功率向100kW高歌猛进，传统风冷技术已无力应对算力爆发的散热需求。4液冷技术从边缘创新一跃成为数据中心不可或缺的核心基础设施——一场静默的散热革命正在服务器机柜深处涌动。

01 市场爆发，液冷服务器进入增长快车道

国际数据公司（IDC）的最新报告揭示了一个惊人趋势：中国液冷服务器市场在2023年达到15.5亿美元规模，同比增幅高达52.6%。更值得关注的是增长轨迹——预计到2027年，这个市场将膨胀至95亿美元（约682亿元人民币），2022-2027年间复合年增长率达54.7%。68

市场爆发的底层逻辑在于算力与散热的失衡。当英伟达H800 GPU功率密度突破700W，下一代CPU功耗逼近500W，传统风冷系统遭遇物理极限。5

“国内大厂单机柜密度已达70-100kW，传统散热模式已无法解决CPU/GPU散热问题。”科华数据数通高级副总裁邹建忠道破行业痛点。5液冷技术凭借其卓越的导热能力，成为高密度计算的唯一可行方案。

经济性考量同样助推转型。液冷数据中心PUE（电能使用效率）可降至1.1以下，而传统风冷数据中心PUE普遍在1.5以上。以中型数据中心（1000-3000机柜）为例，采用液冷技术年节电量超过8000万度，相当于减少6.4万吨二氧化碳排放。9

中国液冷服务器市场规模预测（亿美元）

数据来源：IDC中国半年度液冷服务器市场跟踪报告610

互联网巨头成为首批全面采用者。字节跳动2024年采购依米康液冷服务器超2万台，占其AI算力集群的60%；阿里巴巴张北数据中心采用冷板式液冷方案后，PUE降至1.12，年节省电费超1亿元。1

三大电信运营商联合发布的《电信运营商液冷技术白皮书》更是设定了明确时间表：到2025年，50%以上数据中心项目将应用液冷技术。10政策与技术需求的双重驱动，将液冷服务器推向了数据中心革命的前沿。

02 技术路线，冷板式与浸没式的战略博弈

液冷技术并非单一解决方案，而是一场多技术路线的竞赛。目前主要分为冷板式、浸没式（单相/相变）和喷淋式三种技术路线，每种都有其适用场景和商业逻辑。3

冷板式液冷作为当前市场主流，占据90%以上份额。其核心优势在于兼容性强、改造成本低——通过在CPU、GPU等高发热元件上加装液冷冷板，冷却液在密闭管道内循环导热，其他元件仍采用传统风冷散热。5

浪潮信息数据中心产品部副总经理李金波指出：“冷板式在对现有数据中心改造程度、运维便捷性、初期投资等方面均有显著优势。”5华为推出的三维立体真空腔均热板技术，更是将冷板散热效率提升20%，支持单机柜功率密度达25kW，较风冷节能70%。1

浸没式液冷则是未来的制高点。将服务器完全浸入绝缘冷却液（如氟化液）中，实现直接热交换。国家超算天津中心采用曙光数创全浸没相变液冷系统，PUE仅1.09，支持150kW以上机柜密度。1

2025年英伟达GTC大会展示的机架级液冷设计，单机架功率达120kW，实现百亿亿次计算。黄仁勋更透露，2027年推出的Vera Rubin Ultra每个机架功率将高达600kW，业内预计将全面转向浸没式液冷。4

三种液冷技术特性对比

数据来源：多个行业报告综合分析135

喷淋式液冷虽在节能效率上表现优异，但因实施复杂，目前仅中国长城、广东合一等少数厂商布局。3技术路线之争本质是成本与效率的权衡。冷板式凭借较低的门槛成为当前主流；浸没式则以更高的散热效能，成为高密度计算的终极解决方案。

宝德计算机黄文杰总结道：“冷板式更适合老机房改造，而浸没式更适合新机房建设。从投资回报看，3-5年内液冷就能平衡初期投入并产生盈利。”9

03 政策驱动，绿色计算的强制性转型

政策导向成为液冷技术推广的加速器。在“双碳”战略背景下，国家发改委明确要求：到2025年，新建大型数据中心PUE不高于1.3，国家枢纽节点进一步降至1.25以下。510

地方政府跟进制定更严格标准。《上海市“算力浦江”智算行动实施方案》要求2025年新建智算中心PUE值达到1.25以下，液冷机柜数量占比超过50%。4

政策压力下，液冷从技术选项变为合规刚需。传统风冷数据中心PUE极限为1.25，而液冷技术可轻松实现1.1以下，部分先进方案如曙光数创的全浸没相变液冷更达到1.04的超高水平。15

2023年《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》进一步明确支持液冷技术，要求2025年新建智算中心液冷机柜占比超50%。1

运营商作为关键基础设施提供者，积极响应政策导向。中国移动长三角（苏州）云计算中心试点冷板式液冷后，单机柜功率从7kW提升至20kW，散热能耗降低50%。1

中国电信则计划在京津冀数据中心实施30个液冷服务器机柜，并在安徽建设冷板式和浸没式液冷混合集群。10政策与市场的协同效应正在形成。随着2024年《绿色数据中心政府采购需求标准》实施，液冷技术在政务、教育等公共领域渗透率将快速提升。10

04 产业生态，从零部件到数据中心的全面竞争

液冷服务器产业链正在快速成熟，形成从上游材料到下游应用的完整生态。但不同环节的竞争格局和技术壁垒差异显著。3

上游零部件领域呈现高度专业化分工：

• 冷却液：全球90%市场被3M垄断，国产替代正在加速。巨化股份、新宙邦等企业积极布局，长城超云联合北京化工大学研发的国产氟化液，成本较进口产品降低40%13
• 连接器：液冷快接头（UQD）长期被欧美厂商垄断，中航光电、工业富联实现技术突破，2024年国产UQD连接器市占率提升至30%1
• 热管理组件：CDU（冷却液分配单元）由英维克等温控厂商自主生产；电磁阀领域三花智控占据优势；TANK和Manifold则有高澜股份等供应商3

中游设备制造呈现“三足鼎立”格局。2023年上半年，浪潮信息、宁畅和超聚变三家厂商占据70%市场份额，头部效应明显。8

浪潮信息采取“All in液冷”战略，其联合英特尔研发的全液冷冷板技术方案实现100%液冷散热，PUE降至1.08；宁畅推出的B8000液冷整机柜服务器节点内液冷覆盖率超过90%，PUE低至1.09；中科曙光则在浸没式液冷领域保持领先。5

下游应用领域呈现差异化需求：

• 互联网企业：阿里巴巴、字节跳动等因AI算力需求迫切，率先大规模部署
• 电信运营商：中国移动、中国电信等按《液冷技术白皮书》规划分阶段推广
• 超算中心：国家超算天津中心等采用浸没式液冷应对极限算力需求110

2023上半年中国液冷服务器厂商市场份额

数据来源：IDC中国半年度液冷服务器市场跟踪报告8

产业链的协同创新成为突破关键。英伟达GB200 NVL72服务器的液冷散热器由冷却板、冷却液分配装置、分歧管等核心部件精巧构成，其进水温度25℃、出水温度45℃ 的设计展现了系统级优化能力。3

国内厂商如绿色云图也积极与芯片、服务器、冷却液厂商及科研院所合作，构建产业生态。其运营总监徐明微强调：“液冷产业的爆发并非一蹴而就，也绝非一己之力。产业需要共同迈向安全、高效、标准化。”4

05 挑战与未来，生态协同与技术突破的必经之路

尽管前景光明，液冷产业仍面临三重挑战：

产业生态尚未成熟。《电信运营商液冷技术白皮书》指出：“目前业内尚无服务器与机柜统一接口规范标准，机柜与服务器深度耦合，不同厂家产品接口不同、不能互相兼容。”10这种碎片化状态阻碍了规模化应用。

初期投资成本高企。液冷数据中心建设成本较传统风冷高约5%，主要来自专用设备和不锈钢管路等投入。9金融行业技术负责人坦言：“预算审批时，液冷方案的溢价常引发质疑，需要全生命周期成本分析才能通过。”

技术路线尚未收敛。互联网巨头中，阿里巴巴押注单相浸没式液冷，而多数企业以冷板式为主。《白皮书》认为“冷板式与浸没式将并存发展”，导致产业链资源分散。10

未来突破点明确指向三个方向：

余热回收创造新价值。西部（重庆）科学城数据中心将液冷余热用于周边居民供暖，覆盖13万平方米，开辟“能源循环利用”新模式。1当数据中心变身“城市热力站”，其经济模型将彻底重构。

AI赋能智能运维。英维克的液冷CDU集成AI算法，可预测设备故障并自动调整冷却策略。1算法优化使系统能效比人工管理提升8-12%，运维成本降低30%。

国产替代加速成本下探。在冷却液、UQD连接器等关键材料部件领域，国产化进程直接决定产业自主权。中航光电的液冷快接头已用于多型服务器，巨化股份的氟化液通过阿里云验证，成本降幅达40%。13

浸没式液冷的拐点已经显现。当单机柜功率突破80kW，浸没式液冷的优势将压倒冷板式。IDC预测：“单机柜突破100KW已经‘近在眼前’，当单机柜超过80KW达到100KW甚至更大时，浸没式液冷的优势就显现出来了。”5

这一拐点被技术界称为“液冷奇点”——超过此阈值，浸没式将成为唯一可行方案。随着英伟达Vera Rubin架构将单机架功率推至600kW，浸没式液冷将从选项变为必然。4

2025年初春，苏州移动智算中心完成了最后一批浸没式液冷机柜的部署。冷却液在密封舱内无声流动，带走海量AI训练产生的热能，PUE值稳定在1.08。余热回收系统将45℃出水输往附近产业园，冬季供暖覆盖15万平方米厂区。14

而在三千公里外的宁夏中卫，采用冷板式液冷的“东数西算”枢纽节点刚刚上线。工程师轻旋快插接头更换故障泵体，系统自动恢复平衡——标准接口设计使维护时间缩短70%。310

技术路线虽有差异，但指向同一个未来：当算力需求每三个月翻一番，唯有液冷的流动能浇熄芯片的焦渴。