國金證券發布研報稱，英偉達今年即將發布其專為AI推理時代而打造的AI服務器NVIDIA DGX GB300 NVL72，超高的芯片運算能力使得熱設計功耗(TDP)進一步提升，傳統風冷散熱技術難以滿足較高TDP的散熱需求，GB300服務器采用完全液冷式機架設計，引領AI服務器液冷的新潮流。據IDC預計，24-29年，中國液冷服務器市場年復合增長率將達到46.8%，29年市場規模將達到162億美元。建議關注冷板式、浸沒式及噴淋式等產業鏈環節。

　　國金證券主要觀點如下：

　　液冷技術的發展路徑如何？

　　隨著單芯片及機柜級功率密度提升，傳統的風冷方案難以充分冷卻設備，一般認為機柜功率密度20 kW以上的人工智能集群不適宜采用風冷方案，英偉達GB300 OEM/ODM廠商均采用全液冷架構。

　　現有液冷方案眾多，主要包括冷板式、浸沒式及噴淋式。在這些液冷方案中，冷板式技術較為成熟，應用較為廣泛，但是冷卻效果上限較低；浸沒式和噴淋式液冷的冷卻效果優異，但是經濟成本較高，同時對使用材料要求較高。

　　冷板式液冷有哪些重要產業鏈環節？

　　冷板式液冷是大規模及存量數據中心改造主流方案，原理即冷卻液通過冷板捕獲芯片熱量后，輸入至CDU與一次側交換熱量，最后通過冷卻塔等設施輸出至外界環境，完成散熱；通常由冷量分配單元CDU、冷板、循環管路、快接頭UQD和分水器Manifold等組成。

　　1)冷量分配單元CDU：冷板式液冷系統的“心臟”，工作原理是通過內部的換熱器將二次側吸收的高溫冷卻液與一次側的冷凍水等介質進行熱交換，機組的主要性能取決于循環泵(核心參數流速、揚程參數、功率效率比)和熱交換器的性能。

　　2)冷板：直接承擔熱捕獲的組件，將服務器中GPU等高發熱部件的熱量，通過金屬基導熱材料傳遞給流動的冷卻液。冷板的底面平整度與微觀粗糙度直接影響與芯片接觸界面的熱阻，內部空心通道結構決定流體力學性能及熱量捕獲效率，評估冷板性能的核心指標是壓降和熱阻，兩個指標除了與冷板微通道結構設計相關，還可以通過相變技術優化。

　　3)冷源：熱傳遞至環境的最后一個過程、整體冷量的來源。數據中心考慮節約能源一般會優先采用自然冷源，但自然冷源受當地氣候和資源影響較大，存在不確定性，為了制冷系統的穩定運行，根據數據中心當地溫度及進液溫度需求，采用機械冷源和自然冷源切換使用的模式也較為常見。

　　浸沒式液冷有哪些重要產業鏈環節？相較于冷板式有哪些變化？

　　浸沒式液冷是將發熱的電子元器件完全浸沒在絕緣冷卻液中，通過液體的高熱容量和導熱性能實現熱量的快速捕獲與傳導；其通用架構與冷板式一致，二次側由冷卻池(Tank)、冷卻液、熱交換器(CDU)和循環泵組成。

　　相較于冷板式，浸沒式液冷：

　　1)二次側結構更加簡單，僅依賴一個密封的浸沒槽、循環泵與熱交換單元即可支撐成百上千節點的統一冷卻，不需要為CPU、GPU等高發熱部件定制冷板、manifold、快接頭等部件。

　　2)冷卻液材料選擇更加謹慎，單相浸沒液冷需要選擇高沸點的油類冷卻液，防止冷卻液在升溫狀態下揮發，兩相浸沒液冷則通常選擇低沸點的氟化液。但從國際環保趨勢來看，數據中心或將被限制大量使用氟化液作為冷卻工質。

　　3)與數據中心IT設備的兼容要求提高，主要的存儲設備包括傳統機械硬盤(HDD)和固態硬盤(SDD)，目前HDD仍是數據中心主要存儲方案，但HDD無法直接置入冷卻液中工作，SDD的兼容性更高。

　　噴淋式液冷有哪些重要產業鏈環節？相較于冷板式有哪些變化？

　　噴淋式液冷是冷卻液通過重力或系統壓力直接噴淋在服務器CPU、GPU等高發熱部件表面或相連的導熱材料上，實現點對點的高效熱量捕獲與傳導；其二次側由熱交換器(CDU)、分液管(manifold)、噴淋液冷機柜和循環泵組成。

　　相較于冷板式，噴淋式液冷：

　　1)無相變模式，冷卻液始終以液體形式循環，且由于冷卻液直接接觸芯片，因此需要選擇高沸點、絕緣導熱、抗氧化的冷卻工質。

　　2)點對點精準布置，可以根據服務器發熱體位置和發熱量大小，對布液板做精準設計，使冷卻液以按需供給且流量可控的方式精準噴淋到發熱部件上。

　　上游有哪些方向值得關注？

　　1)電子氟化液：浸沒式與噴淋式液冷由于冷卻液需要直接接觸電子器件，因此對于絕緣性、腐蝕性等性能有著較高的要求，當前符合要求的材料主要是電子氟化液，這類材料擁有高絕緣性、不易燃、低毒無腐蝕性、熱穩定性及化學穩定性良好等優異的性質，同時可以根據不同的組分占比調節沸點。

　　2)高效TIM材料液態金屬：浸沒式的整體高效散熱方式對部分低功率的發熱組件來說并不經濟，預測未來液冷的主流發展方向將會是對于主要高功耗的CPU采用浸沒式液冷，對于其他發熱元件采用兩相冷板進行散熱，熱界面材料(TIM)涂敷在散熱器件與發熱器件之間，可以極大提高兩相冷板的散熱性能。

　　由于硅材的可靠性較弱，容易出現相分離現象導致導熱性能大打折扣，當前主要電子芯片的導熱材料轉換成了相變化材料；而在一些高端的電子芯片產品中會使用導熱系數最高、較為昂貴的相變化金屬片，即銦、鎵等液態金屬。液態金屬TIM材料完美兼容GPU、CPU的導熱需求，并且對與冷板式和浸沒式液冷均可使用，是當前高端芯片最為理想的導熱材料，可以配合幾乎所有的散熱方式與材料，也是未來主流的芯片導熱材料之一。

　　液冷領域有哪些相關標的值得關注？

1)液冷全鏈條方案提供商：英維克（002837）(002837.SZ)、申菱環境（301018）(301018.SZ)、同飛股份（300990）(300990.SZ)、高瀾股份（300499）(300499.SZ)等。

2)高價值量/國產化率較低的細分環節零部件供應商：科創新源（300731）(300731.SZ)、川環科技（300547）(300547.SZ)、飛龍股份（002536）(002536.SZ)、飛榮達（300602）(300602.SZ)等。

3)上游材料：巨化股份（600160）(600160.SH)、新宙邦（300037）(300037.SZ)、東陽光（600673）(600673.SH)、永和股份（605020）(605020.SH)、德邦科技(688035.SH)等。

 來源： 智通財經

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