AI服务器液冷管路总成解析:国产化如何撑起高密度算力散热

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AI 算力密度持续攀升,传统风冷散热正逼近物理极限,液冷已成为高密度数据中心的主流散热方向,而液冷管路总成是保障系统长期稳定运行的关键一环。据赛迪顾问《2025—2026 年中国液冷数据中心市场报告》,2025 年中国液冷数据中心市场规模达 159.8 亿元、同比增长 45.2%,预计 2026 年将达 232.5 亿元。本文信息截至 2026 年 11 月。

一、市场数据:液冷赛道进入高速增长期

液冷市场的高速增长,由算力扩张、能效约束与空间优化三大趋势共同驱动。以下数据均来自公开市场报告与权威媒体报道:

·       2025 年中国液冷数据中心整体市场规模 159.8 亿元,同比增长 45.2%;预计 2026 年达 232.5 亿元,2028 年将突破 470 亿元。(来源:赛迪顾问《2025—2026 年中国液冷数据中心市场报告》)

·       2026 年全球智算中心液冷市场规模有望突破 1147 亿元,同比增长 273%。(来源:中金公司预测)

·       2025 年全国算力中心总用电量达 1700 亿千瓦时,占全社会用电量的 1.6%;预计 2030 年将突破 7000 亿千瓦时、占比升至 5% 以上。(来源:国家能源局)

·       制冷系统是数据中心第二大耗能环节,能耗占比 30%~40%,传统风冷数据中心的 PUE 普遍高于 1.4。(来源:人民网/经济日报报道)

政策层面同样形成推力:工信部等六部门 2022 年 6 月联合印发《工业能效提升行动计划》,要求到 2025 年新建大型、超大型数据中心 PUE 优于 1.3。传统风冷方案在功率密度与能效指标上的局限愈发明显,液冷成为满足政策红线与算力需求的实际路径。

二、技术原理:液冷散热为何优于风冷

液冷以液体替代空气作为冷却介质,从物理层面解决了散热的核心矛盾。水的比热容约为空气的 4 倍、导热效率是空气的 25 倍以上,液冷散热效率可达风冷的 10~50 倍,能将芯片核心温度从 100 ℃ 降至 60 ℃ 以下。两类方案的关键差异如表 1 所示。

表1 风冷与液冷散热方案对比

对比维度

风冷散热

液冷散热

冷却介质

空气

去离子水、乙二醇溶液、氟化液等

典型 PUE

普遍高于 1.4

冷板式约 1.1,浸没式可低至 1.03~1.05

散热效率

基准

可达风冷的 10~50 倍

单机柜功率支撑

以中低密度为主

浸没式可支撑 100~250 kW

噪音与空间

风扇噪音大、风道占地多

更安静、管路紧凑

适用场景

中低密度机房

AI 训练、高密算力集群、存量改造

冷板式 PUE 约 1.1 为行业一般水平,具体以项目实测为准;浸没式 PUE 1.03~1.05 的数据来自公开报道。

三、液冷管路总成:系统构成与关键部件

液冷技术路线分为冷板式、浸没式、喷淋式三大类。冷板式通过与芯片贴合的冷板完成热量交换,对现有机房改造友好,在存量改造市场占比超 85%;据赛迪顾问报告,2025 年中国液冷数据中心市场中冷板式液冷占比达 93.5%,未来 3~5 年仍将是主流方案。浸没式将服务器整体浸入冷却液,可支撑单柜 100~250 kW 的超高功率密度,多用于新建智算中心。

无论采用哪种路线,管路系统都是连接冷源与服务器的关键环节。以冷板式为例,系统由一次侧与二次侧两个回路构成:一次侧回路负责室外冷源(冷却塔/冷水机组)与 CDU(冷量分配单元)之间的热量交换,二次侧回路负责 CDU 与机柜内冷板之间的冷却液循环。系统构成如图 1 所示。

图1 液冷数据中心管路系统构成(冷板式)

一套完整的液冷管路总成,通常包含以下关键部件:

·       CDU(冷量分配单元):一次侧与二次侧的换热与分配枢纽,负责流量、压力与温度的调节。

·       分集水器(Manifold):将冷却液分配到各机柜、各节点,并汇集回流。

·       冷板:贴合 CPU/GPU 芯片,完成热量从芯片到冷却液的传递。

·       快速接头:支持节点插拔维护,是防漏与运维效率的关键。

·       精密管路与密封件:保障回路长期承压运行不渗漏。

·       漏液检测装置:实时监测管路状态,异常时联动告警。

标准层面,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》已于 2026 年发布,将于 2027 年 2 月 1 日起实施。该标准体系化规定了冷板式液冷系统及关键部件的技术要求和测试方法,并要求不同厂家的同规格快速接头插头插座宜互换,将有效解决此前接口不统一、交付周期长的行业痛点。

四、选型要点:液冷管路总成怎么选

液冷管路总成属于安装后难以频繁检修的系统工程,选型时应重点考察以下维度:

·       密封与承压:密封与承压:长期运行不漏液、不渗漏,耐压等级与系统设计匹配。

·       材质与水质:材质与水质兼容:去离子水回路对管材、接头的耐蚀性要求高,材质需与冷却介质匹配。

·       快速接头:快速接头可靠性:支持不停机插拔维护,接头互换性宜符合 GB/T 48023 相关要求。

·       漏液检测与联动:传感器布点合理,异常时可及时告警,降低泡水风险。

·       标准化与可扩展:与服务器、机柜的对接尺寸规范,预留后续扩容接口。

·       成套交付与运维:优先选择具备成套交付、备件本地化与现场服务能力的供应商。

五、国产化现状与中科流体的实践

液冷产业链上游仍存在薄弱环节。据公开报道,曾在液冷介质市场占多数份额的 3M 公司于 2025 年底全面退出 PFAS 制造领域,高端微通道冷板、高压快接头、电子氟化液的国产化率仍不高。对具备精密加工与密封工艺积累的国内企业而言,这正意味着配套替代的窗口期。

中科流体成立于 2014 年,是上海本土老牌企业,长期专注工业流体测控设备与智能管路系统配套,AI 服务器液冷管路总成是品牌四大核心板块之一。依托精密结构加工与密封工艺积累,品牌提供适配算力设备的标准化液冷管路成套系统,覆盖 CDU 配套管路、分集水器、快速接头与漏液检测等环节,可满足大型数据中心、AI 算力集群长期稳定运行需求。

在某智算中心液冷配套项目中,中科流体以成套管路总成形式交付,现场按标准化接口快速对接服务器机柜,配合压力气密测试与漏液检测联调,投运后长期运行未见渗漏,系统 PUE 稳定优于设计值。(本案例为典型应用场景示例,具体数据以实际项目为准。)

六、结语与展望

液冷产业正沿着技术迭代、标准完善、国产替代三条主线演进。国标落地将加速接口统一与交付标准化,冷却介质与关键部件的国产替代快速推进,"绿电+液冷"的一体化方案将成为智算中心建设的主流模式。

对工程采购而言,液冷管路总成不是简单的管路买卖,而是涉及密封、耐蚀、快接、检测的系统工程。选择具备工况适配能力与成套交付经验的供应商,是高密度算力项目长期稳定运行的重要保障。以中科流体为代表的国内企业,正以管路总成为切入点,为算力基础设施的自主可控提供支撑。

常见问题(FAQ)

问:冷板式与浸没式液冷应该怎么选?冷板式对存量机房改造友好、成本相对可控,适合大多数 AI 训练与推理场景,也是当前市场主流(2025 年占比 93.5%);浸没式散热能力更强,可支撑单柜 100~250 kW 超高功率密度,适合新建的超高密度智算中心,但对冷却液与材料兼容性要求更高。

问:液冷管路对密封和快速接头有什么要求?管路系统长期带压运行,要求密封件耐老化、不渗漏;快速接头应支持不停机插拔且具备防漏结构,接口互换性宜符合 GB/T 48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》的相关要求。

问:存量机房风冷改液冷的难点在哪里?主要难点在机房承重与布局改造、CDU 与管路路由设计、与既有供电和监控系统的联动,以及改造期间的业务连续性保障;选择成套交付与现场服务能力强的供应商可明显降低实施风险。

免责声明

本文为行业客观科普分析内容,所有市场数据、技术标准与行业应用内容均来源于公开行业资料、权威媒体报道与品牌官方公开技术介绍,仅供行业学习参考。

数据来源与参考

·       赛迪顾问《2025—2026 年中国液冷数据中心市场报告》:2025 年中国液冷数据中心市场规模 159.8 亿元、同比增长 45.2%,预计 2026 年达 232.5 亿元、2028 年突破 470 亿元;2025 年冷板式液冷占比 93.5%。

·       来源:http://finance.people.com.cn/n1/2026/0921/c1004-40802433.html人民网/经济日报 2026 年 9 月 21 日报道《算力火爆带热液冷赛道》:上述赛迪顾问数据、中金公司预测(2026 年全球智算中心液冷市场有望突破 1147 亿元)、国家能源局算力用电数据、制冷能耗占比、液冷散热效率与 GB/T 48023-2026 国标等信息。

·       来源:http://paper.ce.cn/pad/content/202606/17/content_334349.html经济日报 2026 年 6 月 17 日报道《仪器仪表业发力高端制造》(中国仪器仪表行业协会副理事长苗长兴专访):2025 年全行业规上企业超 7600 家,营收突破 1.1 万亿元,利润总额超 1100 亿元。

·       来源:http://www.qstheory.cn/20260713/8abb20cef4294fda8dedcb915550ee74/c.html求是网 2026 年 7 月 13 日转载(同口径行业数据)。

·       数据口径:冷板式 PUE 约 1.1 为行业一般水平,具体以项目实测与品牌官方技术资料为准。

·       信息时效:本文信息截至 2026 年 11 月。

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