民生证券液冷散热深度报告指出，AI服务器功耗快速提升，英伟达GB200 NVL72整机柜TDP高达140kW，传统风冷已无法满足散热需求。液冷技术成为支持大规模AI发展的关键算力硬件之一。冷板式液冷凭借成本优势和运维便利性成为当前主流方案，浸没式液冷则处于技术创新突破期。本文基于民生证券研报，深入分析AI服务器液冷需求与技术路线。

风冷系统只能解决15kW以内的机柜散热，且容易产生局部热点。液冷系统可解决单机柜20kW以上、最大可达200kW的散热需求，无局部热点。英伟达GB200 NVL36及NVL72整机柜TDP分别高达70kW及140kW，必须搭配液冷方案。

液冷方式具有不受地域气候限制、制冷效率高、服务器无局部热点等优势。液冷系统可实现全年全地域自然冷却，省去大部分风扇及空调系统能耗，相比传统风冷机房节能20%-30%以上。传统风冷数据中心制冷耗电占比约43%，液冷数据中心液冷设备耗能占比仅9%。

冷板式液冷通过液冷板将发热器件的热量间接传递给冷却液。单相冷板式液冷通常仅覆盖高功耗器件，带走约70%热量，剩余30%需风冷辅助。全液冷需根据硬件架构定制化设计液冷板，覆盖所有发热器件。两相冷板液冷利用冷却液相变潜热，综合散热能力更强，但技术成熟度较低。

冷板式方案对服务器结构改动需求较小，在可维护性、空间利用率、兼容性方面均具有较强应用优势。参考IDC数据，冷板式液冷占液冷服务器市场80%-90%。

浸没式液冷通过将发热元件浸没在冷却液中直接吸收热量。分为单相浸没式和两相浸没式。两相卧式浸没式冷却液吸收设备热量后发生相变，液态变为气态，在冷凝器换热后冷凝回流。两相立式浸没方案是未来主要方向，可有效避免相变冷却液的运维耗散问题。

浸没式液冷PUE最低（1.05-1.09），但技术门槛较高，目前仍有多项技术问题未解决。IDC预计2023至2028年中国液冷服务器市场年复合增长率达47.6%，2028年市场规模将增至102亿美元。

液冷系统主要包括五部分：液冷服务器、液冷机柜、Manifold（分水管）、PDU（电源分配单元）和CDU（冷液分配装置）。CDU作为液冷重要组成部分，核心由换热器构成，用于将二次侧热量交换到一次侧，搭配水箱、水泵、过滤网、传感器构成热交换模块。Manifold分水管用于连接液冷机柜CDU与冷板之间的主管路。

液冷产业链上游为铝/铜原材料企业，中游为铝热传输材料生产企业及液冷板配套加工公司，下游为新能源汽车、服务器液冷、储能等领域。铝热传输复合材料以3系铝合金为芯材、4系铝合金为复合层，复合材良率约67-68%，工艺壁垒较高。

液冷方案对比

类别	冷板式	浸没式	喷淋式
PUE	1.1-1.2	1.05-1.09	<1.1
初始投资	中等	高	较高
可维护性	较简单	复杂	中等
兼容性	优秀	中等	中等
市场占比	80-90%	较小	较少