AI基建热潮：液冷技术引领数据中心变革

迈进2025年，科技巨头们在人工智能基础设施（AI基建）上的投入可谓惊人，动辄以千亿美元为单位。

美东时间8月15日，OpenAI的CEO奥特曼宣布，公司计划在未来投入数万亿美元，以加强AI基建，支撑各类人工智能服务的发展。

而就在上个月，Meta的CEO扎克伯格也透露，Meta将投入数千亿美元，建设多个大型AI数据中心。

据统计，自2025年初以来，中美欧等国家和地区纷纷宣布了千亿美元级别的资金用于AI基建领域。

在AI数据中心的产业链中，冷却系统是上游设施层的关键环节。根据SemiAnalysis的研究，新建数据中心的主要开支包括土地与建筑、冷却系统、电气系统和室内装修四大类。

其中，冷却系统作为第二大开支，占AI数据中心建设投资的比例约为15%（不含IT设备），泵与管道系统占7%，末端设备占10%。

然而，传统的风冷技术已无法满足AI数据中心日益增长的散热需求。

因此，液冷技术——作为下一代冷却技术，正迎来其发展的“黄金时期”。

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液冷：服务器的“必选项”

在AI需求的驱动下，数据中心服务器机柜的功率密度迅速增加，已从每个机柜10kW扩展至超过120kW。传统的风冷技术因其物理局限性已无法应对这一趋势。

风冷的热传递能力有限，其能够有效冷却的机柜功率密度上限约为40–50kW。一旦超出此范围，就需要巨大的风扇和风道，导致风扇功率随气流呈指数级增长，机柜尺寸变得笨重，组件故障风险也随之上升。

即便是像背板热交换器（RDHx）这样的增强型风冷方案，也会引入复杂性、增加资本支出并带来高昂的风扇能耗代价。同时，芯片本身的发热量也在激增，这已远超风冷的处理能力。

经济和环境因素也迫使行业寻求替代方案。随着美国数据中心的电力需求预计在五年内从25吉瓦增长三倍至80吉瓦，巨大的能耗压力迫使行业从根本上重塑架构。

因此，液冷技术因其卓越的散热效率成为必然选择。首先，在散热能力上，液冷效率远超风冷。由于水的热导率是空气的23倍以上，单位体积可吸收的热量约为空气的3243倍，能实现更高的传热量和热流密度。

液冷支持更高的部署密度。因无需为风扇预留大量空间，计算单元可以部署得更紧凑，减少了数据中心占地面积。

从节能和成本的角度看，液冷通过直接吸收核心硬件热量，减少了风扇、空调等设备的能耗，能有效降低数据中心的PUE值和总拥有成本（TCO）。

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液冷的三种技术路径

按服务器内部器件是否直接接触冷却液，液冷可分为间接接触式和直接接触式。

间接接触式的冷板式液冷通过将装有冷却液的冷板贴附在发热器件上进行热量交换。其散热效果较风冷明显提升，但存在温度分布不均的问题。

直接接触式液冷主要包括喷淋式液冷和浸没式液冷。喷淋式是将冷却液直接喷淋到器件上，散热较为均匀；浸没式则是将IT设备完全浸没在不导电的冷却液中，是散热性能最优的方式。

目前，冷板式液冷是国内应用最广泛的液冷方式。从风冷方案过渡改造的变动最少，价格相对较低。

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大厂在抢供应商

目前，液冷市场正处于急速扩张的阶段。

随着NVIDIA GB200 NVL72机柜式服务器于2025年放量出货，云端业者加速升级AI数据中心架构。据TrendForce最新研究，液冷技术在AI数据中心的渗透率将从2024年的14%大幅提升至2025年的33%。

今年，SemiAnalysis和Dell'Oro Group都预测，在AI、边缘计算和可持续发展需求的推动下，行业将迅速向机箱级和芯片级直接液冷架构转型。预计液冷支出将以14%的年复合增长率（CAGR）增长，到2029年将超过610亿美元。

科技巨头们在建设AI数据中心时，已经为液冷系统留好了位置。同时，相关的标准也在建立中。

根据TrendForce的研究，北美四大云服务商正持续加码AI基础建设。例如，谷歌和亚马逊云服务已在荷兰、德国、爱尔兰等地启用具备液冷布线能力的模块化建筑。微软也在美国中西部、亚洲多处进行液冷试点部署。

8月20日，英特尔宣布通用快接头互插互换联盟成立。该联盟旨在构建液冷行业统一标准。首批认证合作伙伴包括英维克、丹佛斯等企业。这一举措有望解决液冷系统兼容性问题。

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中国液冷市场：未来可期

中国同样积极参与了这场由风冷到液冷的行业变革。

“东数西算”工程要求新建数据中心PUE≤1.25。截至2025年6月，首批8个国家算力枢纽节点已建成150个数据中心。其中，液冷数据中心占比超过30%。

中国智算中心液冷市场规模预计将在未来五年内增长超7倍。

英维克是精密温控节能解决方案和产品提供商。该公司正在深度布局液冷赛道。其UQD产品已被列入英伟达MGX生态系统合作伙伴。

高澜股份是国内少数同时掌握冷板式和浸没式液冷核心技术的企业。其产品线覆盖从单机柜到超大规模数据中心的散热需求。

申菱环境 是专用空调领域的领导者。该公司自2011年起便超前布局液冷技术。截至2024年上半年已拥有67项液冷领域专利。 其技术方案覆盖冷板式和浸没式。