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（精選報(bào)告來源：報(bào)告研究所） 1. 液冷：技術(shù)奇點(diǎn)，算力同行歷史上，散熱與算力同步演進(jìn) 芯片技術(shù)的演進(jìn)是散熱需求的最核心驅(qū)動(dòng)。從技術(shù)角度看，散熱技術(shù)大致經(jīng)歷了風(fēng)冷到液 冷再到風(fēng)冷的階段，當(dāng)前進(jìn)一步向液冷演進(jìn)，驅(qū)動(dòng)力在于半導(dǎo)體技術(shù)變化和功率密度提升。 階段一：雙極型晶體管主導(dǎo)， 第一輪風(fēng)冷到液冷的演進(jìn)。上世紀(jì)80年代前芯片發(fā)熱量增 長較平緩，風(fēng)冷可以滿足絕大 多數(shù)場景的散熱需求；此后發(fā)熱量指數(shù)級(jí)增長，液冷 發(fā)展深入到芯片級(jí)。階段二：CMOS技術(shù)迭代下風(fēng) 冷重回主流。90年代后仙童實(shí)驗(yàn)室CMOS流 行，芯片功耗與發(fā)熱量下跌， 散熱技術(shù)重新回到了風(fēng)冷階段， 液冷技術(shù)被擱置。階段三：當(dāng)前的算力與AIDC。異構(gòu)、HPC、AI等需求，散熱 需求復(fù)雜化，液冷重回舞臺(tái)。 算力網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)框架，液冷不可或缺 隨著半導(dǎo)體制程接近物理極限，先進(jìn)封裝是延續(xù)摩爾定律的重要路徑。除通過制程工藝縮小器件尺寸、研發(fā)新材料和電路結(jié)構(gòu)來提升單位面積的晶體管數(shù)量外，改變封裝方式提 升集成電路容納性是重要方向。多芯片的2.5D、3D封裝等在提升系統(tǒng)性能同時(shí)，架構(gòu)堆疊+系統(tǒng)功率與熱源密度提升的背 景下，高效的散熱方案是剛需。 AI訓(xùn)推重構(gòu)算網(wǎng)架構(gòu)，大模型參數(shù)量的增速顯著大于GPU內(nèi)存增速，華為與英偉達(dá)的方案 演進(jìn)均表明：高集成度+大內(nèi)存+多GPU的系統(tǒng)更適配大模型訓(xùn)推。因此，為應(yīng)對(duì)AIDC機(jī) 柜的芯片密度顯著提升，傳統(tǒng)散熱向高效液冷演進(jìn)是必然。 液冷應(yīng)用的場景、技術(shù)均已成熟，路徑明確 芯片層面，芯片的典型功耗超過300W時(shí)，需要使用液冷才能保證算力性能釋放；整機(jī)層面，AI服務(wù)器單柜功率10kW級(jí)增至數(shù)十kW以上，密度激增迫切需要液冷滲透；機(jī)房層面，IDC PUE從1.5以上降至1.2只能選擇液冷（測算見第二部分）。 2. 需求：成本測算，爆發(fā)在即液冷滲透符合我國算力與能源的國情 中美對(duì)比，“算力的盡頭是電力”。過去我們研究“東數(shù)西算”，IDC/AIDC作為高耗能行業(yè)，算力與電力匹配是現(xiàn)實(shí)需求。本輪AI浪潮前的數(shù)據(jù)，全球數(shù)據(jù)中心的耗電量占社會(huì)耗電總量比例已達(dá)2%（據(jù)Omdia，2020）；據(jù)中國能源報(bào)，2022年，我國IDC耗電量達(dá)2700億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量約3%；預(yù)計(jì)到2025年，全國IDC 用電量占全社會(huì)用電量的比重將提升至5%，2030年全國IDC耗電量將接近4000億千瓦時(shí)。PUE是評(píng)價(jià)IDC項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性、能耗指標(biāo)審批的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。“東數(shù)西算”對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE水平的 要求高于當(dāng)前水平（全國項(xiàng)目普遍要求PUE在1.2左右），能耗達(dá)標(biāo)的核心環(huán)節(jié)是溫控節(jié)能設(shè)備。“東數(shù)西算”意味著我國整體算力水平大幅提升，與之配套的溫控散熱節(jié)能設(shè)備需求將同步提升。 成本測算，全周期視角下液冷經(jīng)濟(jì)性已顯著 AIDC投資具有典型長周期特征，項(xiàng)目收益率是影響熱管理方案選擇的核心因素。拆分AIDC成本結(jié)構(gòu)，我們判斷液冷滲透已具經(jīng)濟(jì)性，原因在于功率密度而非僅液冷成本。Capex視角：土建（空間成本）、配電（電力容量）、熱管理設(shè)備成本（風(fēng)冷or液冷）占初始投資絕大部 分（不考慮ICT設(shè)備，成本占比＞50%）。Opex視角：電費(fèi)與折舊則是日常經(jīng)營的主要成本項(xiàng)（成本占比可達(dá)80%+）。 因此衡量液冷經(jīng)濟(jì)性的核心因素在于：PUE優(yōu)化后的電費(fèi)節(jié)省、密度提升，能否超越設(shè)備初始投資的增項(xiàng)。 3. 例證：冷熱耦合，系統(tǒng)演進(jìn)例一：參考儲(chǔ)能液冷歷程，產(chǎn)業(yè)鏈延伸可能 與AI算力體系類似，儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行也對(duì)工況的溫度、濕度有較高要求，溫度直 接影響電池容量和工作效率衰減，且和熱失控事故直接相關(guān)。目前主流的儲(chǔ)能溫控技術(shù)有風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻，其中風(fēng)、液冷是產(chǎn)業(yè)主流。據(jù)中國儲(chǔ)能網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池成本占比約55%，PCS占比約20%，BMS和EMS合計(jì)占比約11%，熱管理成 本根據(jù)所選溫控技術(shù)方案的不同，成本在2-4%之間。隨新能源電站、離網(wǎng)儲(chǔ)能等大容量、高密度的儲(chǔ)能電站建設(shè)，以及大型能源集團(tuán)、大型系統(tǒng)集成商的帶動(dòng)， 儲(chǔ)能液冷的滲透率正持續(xù)提升。 國內(nèi)儲(chǔ)能溫控由IDC精密溫控、工業(yè)溫控、新能源車溫控等領(lǐng)域拓展而來，表明延伸可能。 例二：Vertiv，系統(tǒng)級(jí)能力取勝 Vertiv（維諦）是全球市場核心的電力、熱管理、IT和邊緣計(jì)算設(shè)施、方案和服務(wù)商，客 戶覆蓋阿里巴巴、阿爾斯通、AT&T、中國移動(dòng)、Equinix、愛立信、信實(shí)工業(yè)、西門子、 騰訊等運(yùn)營商、CSP、IDC、工業(yè)大廠。 Vertiv前身Liebert早期從事計(jì)算機(jī)精密空調(diào)業(yè)務(wù)（1965年），此后艾默生整合，熱管理業(yè)務(wù)持續(xù)拓展。 直接優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在歷史與先發(fā)、基于熱管理核心技術(shù)的平臺(tái)化和多元化、長期客戶關(guān)系等方面。 Vertiv產(chǎn)品覆蓋機(jī)房環(huán)境全流程，核心是端到端的系統(tǒng)級(jí)能力。從Vertiv角度，理解液冷的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：IDC風(fēng)/液冷是大型、緊耦合、精密系統(tǒng)， 終端用戶考慮效率最大化、IT系統(tǒng)安全、非標(biāo)等，定制化需求大； 從機(jī)房級(jí)起步，到機(jī)柜級(jí)、板卡級(jí)向下滲透，實(shí)際和芯片/服務(wù)器商處同一產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，把握定價(jià)權(quán)。 液冷核心是將冷源、熱源緊密耦合，因此系統(tǒng)級(jí)能力重要。傳統(tǒng)風(fēng)冷：更多著眼于“散熱”，冷、熱源在場景、供應(yīng)商等維度均割裂。因此熱源側(cè)的 核心產(chǎn)品（VC、3D VC、熱管等），冷源側(cè)的核心產(chǎn)品（傳統(tǒng)空調(diào)、蒸發(fā)冷等），供應(yīng)商 差異巨大。液冷：是“鏈條式”系統(tǒng)，價(jià)值在于拉近冷、熱源距離，熱量傳導(dǎo)連貫，需同時(shí)具備冷、 熱處理的技術(shù)能力，并了解ICT架構(gòu)。同時(shí)風(fēng)、液混合方案也需要綜合能力。例如Vertiv并非單純熱管理廠商，其IT管理、電源管理、軟件服務(wù)等均有不錯(cuò)份額，方案能力與英偉達(dá)等領(lǐng) 先科技大廠同步。（熱管理“鏈條”，芯片 – 服務(wù)器 – 列間集熱 – 機(jī)房 – 排熱 – 控制管理） 4. 產(chǎn)業(yè)框架完整報(bào)告下載：因篇幅限制，本報(bào)告完整版PDF已分享到報(bào)告研究所知識(shí)星球，掃描圖片中二維碼進(jìn)圈即可下載！ （本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請(qǐng)參閱報(bào)告原文。） |
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