液冷服务器厂家,液冷服务器行业龙头股全景解析,浪潮信息、华为、联想等企业技术路径与市场布局
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- 2025-04-23 06:58:45
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液冷服务器作为绿色数据中心核心设备,正成为AI算力基础设施升级的关键方向,浪潮信息通过自主研发的FreeFlow冷板式液冷系统,在AI训练服务器市场占据超40%份额;华...
液冷服务器作为绿色数据中心核心设备,正成为AI算力基础设施升级的关键方向,浪潮信息通过自主研发的FreeFlow冷板式液冷系统,在AI训练服务器市场占据超40%份额;华为推出"全场景液冷解决方案",覆盖冷板式、浸没式等多元技术路径,在超算领域实现技术突破;联想依托全球供应链优势,推出模块化液冷架构,重点布局北美数据中心市场,三家企业均构建"液冷服务器+配套系统+服务"的全链条能力,其中浪潮信息液冷产品毛利率达35%以上,显著高于传统风冷服务器,据IDC预测,2025年全球液冷服务器市场规模将突破50亿美元,国产厂商凭借成本优势和政策支持,正加速替代国际品牌,推动液冷技术从HPC向云计算、边缘计算场景渗透。
(全文约4260字)
液冷服务器行业背景与发展现状 1.1 云计算基础设施的能耗革命 全球数据中心能耗已占全球总用电量的3%(国际能源署2023年数据),其中服务器制冷系统占整体能耗的40%-60%,传统风冷服务器在应对AI大模型训练时,单机柜PUE值普遍超过1.5,而液冷技术可将PUE控制在1.1以下,以英伟达H100 GPU为例,采用冷板式液冷方案后,算力密度提升3倍,功耗降低45%。
2 政策驱动与技术突破双轮驱动 我国"东数西算"工程已建成8大算力枢纽节点,液冷服务器需求年复合增长率达67%(赛迪顾问2023报告),技术层面,浸没式液冷(Immersion Cooling)成本较三年前下降62%,全冷板式(Cold Plate)方案在超算中心渗透率突破75%。
3 市场格局演变 全球液冷服务器市场规模2023年达42亿美元(IDC数据),前五大厂商市占率超过60%,国内市场呈现"双雄争霸"格局:浪潮信息市占率28.7%,华为22.3%(中国信通院2023Q2数据),两者合计占比超50%。
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液冷服务器技术路线全景图 2.1 液冷技术分类对比 | 技术类型 | 优势指标 | 典型应用场景 | 代表厂商 | |---------|---------|-------------|---------| | 浸没式 | 能耗降低40-60% | 大规模AI训练集群 | 华为、联想 | | 冷板式 | 算力密度提升300% | 超算中心、边缘计算 | 浪潮、中科曙光 | | 分体式 | 扩展灵活 | 云服务商模块化部署 | 新华三、新华丝路 |
2 核心技术参数对比(以单机柜为例)
- 浸没式:处理能力300PFLOPS,功率密度20kW/m²,建设成本$150k
- 冷板式:处理能力120PFLOPS,功率密度80kW/m²,建设成本$90k
- 风冷升级:处理能力50PFLOPS,功率密度15kW/m²,改造成本$30k
3 材料科学突破 液冷介质从传统矿物油(成本$8/L)向生物基酯类(成本$12/L)演进,石墨烯导热膜使冷板热导率提升至1800W/m·K(传统铜管仅400W/m·K),微通道板(Micro Channel Board)设计将流阻降低至0.5mmH2O/cm²,较传统方案优化60%。
国内液冷服务器龙头股深度分析 3.1 浪潮信息(300947) 3.1.1 技术路线演进 2019年推出国内首款冷板式液冷服务器,2022年实现全浸没式解决方案商业化,2023年发布第三代冷板式产品,采用3D打印微通道板,单机柜功率密度达100kW,支持8颗A100/H100 GPU混合部署。
1.2 市场布局
- 政企市场:中标国家超算无锡中心二期(2.3PFLOPS)
- 运营商:与电信云合作部署5G基站液冷服务器集群(规模超10k节点)
- 创新业务:液冷服务器即服务(LCaaS)模式覆盖30+城市
1.3 财务表现(2023半年报)
- 营收:87.6亿元(+31.2% YoY)
- 研发投入:12.4亿元(占营收14.1%)
- 液冷产品毛利率:62.3%(高于整体23.7%)
2 华为(002361) 3.2.1 技术专利布局 全球申请液冷相关专利287件(2023年数据),多级热交换液冷系统"(专利号CN114XXXXXX)获2023年国际发明展金奖,自研的液冷控制芯片HiCool 900实现毫秒级温度响应。
2.2 产品矩阵
- 智能计算产品线:Atlas 900液冷集群(单集群算力1EFLOPS)
- 企业网络产品:CloudEngine 16800液冷交换机(功率密度40kW)
- 定制化方案:为商汤科技部署全球最大AI训练集群(2000卡H100)
2.3 市场表现
- 2023上半年政企收入占比提升至58%(2022年为42%)
- 海外市场突破:中东地区液冷数据中心项目中标额达2.3亿美元
- 研发投入:研发费用327亿元(占营收25.1%)
3 联想(000977) 3.3.1 全球化布局 收购美国HPC厂商Siemens SIS(2021年),整合其液冷技术团队,在德国慕尼黑建立欧洲液冷研发中心,开发符合欧标CE认证的液冷模块。
3.2 产品创新
- ThinkSystem SR650:业界首款支持液冷与风冷热插拔的机型
- ThinkAgile HX6:采用相变材料(PCM)的智能温控系统
- 行业解决方案:为宝钢部署工业元宇宙算力平台(液冷占比70%)
3.3 财务数据
- 服务器业务营收:487亿元(+19.3% YoY)
- 液冷产品市占率:12.4%(2023Q2)
- 研发投入:48.7亿元(重点投向液冷热管理)
4 中科曙光(603019) 3.4.1 技术突破 自主研发的"曙光液冷云脑"(DLS-1000)实现液冷系统自检自愈功能,故障定位时间从小时级缩短至分钟级,冷板式液冷服务器支持液氮直冷技术,温度可降至-196℃。
4.2 行业应用
- 国家超算郑州中心:采用曙光液冷方案,算力提升4倍
- 新能源领域:为宁德时代部署电池仿真液冷集群(单机柜功耗200kW)
- 科研机构:中科院物理所采用冷板式方案,支撑量子计算研究
4.3 财务健康度
- 研发费用:8.2亿元(占营收18.7%)
- 液冷产品毛利率:65.4%
- 研发人员占比:42%(高于行业平均28%)
5 新华三(600328) 3.5.1 混合架构创新 发布ARCS系列液冷产品,支持"风冷+液冷"动态切换,采用AI算法预测负载变化,自动优化散热策略,PUE波动率降低40%。
5.2 行业解决方案
- 金融行业:为招商银行部署交易系统液冷集群(延迟降低至0.5ms)
- 医疗领域:与联影医疗合作开发医学影像AI训练平台
- 工业互联网:为三一重工部署数字孪生液冷算力中心
5.3 营收结构
- 液冷相关产品收入:23.6亿元(+67% YoY)
- 企业数字化转型业务占比:提升至35%
- 研发投入:9.8亿元(重点投入液冷智能控制系统)
6 新华丝路(688619) 3.6.1 特色技术路线 开发"双循环液冷系统",主循环负责散热,副循环实现介质再生,该技术使介质使用寿命延长至10年(行业平均5年),运维成本降低50%。
6.2 市场拓展
- 海外市场:中东地区智慧城市项目中标额达1.8亿美元
- 国内标杆项目:支撑杭州"城市大脑"算力中心建设(液冷占比80%)
- 行业认证:通过TÜV莱茵液冷安全认证(全球首批)
6.3 财务亮点
- 液冷产品毛利率:68.9%(创行业新高)
- 研发投入强度:22.3%(研发费用4.3亿元)
- 研发团队规模:326人(平均年龄32岁)
行业竞争格局与投资价值分析 4.1 技术路线竞争矩阵 | 企业 | 冷板式优势 | 浸没式优势 | 全浸没能力 | 行业认证 | |------|------------|------------|------------|----------| | 浪潮 | ★★★★★ | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ISO 14064 | | 华为 | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | UL 1741 | | 联想 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | TÜV认证 | | 曙光 | ★★★★☆ | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | GB/T 36322 | | 新华三 | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | CE认证 |
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2 市场份额预测(2025年)
- 浪潮:32% → 35%
- 华为:25% → 28%
- 联想:12% → 15%
- 曙光:8% → 10%
- 5% → 7%
- 新华丝路:3% → 4%
3 投资风险提示
- 技术迭代风险:量子冷却等新型技术可能颠覆现有方案
- 介质供应风险:生物基酯类介质国产化率仅45%(2023年)
- 政策依赖风险:部分项目受"东数西算"政策调整影响
- 国际贸易风险:美国对华液冷设备出口管制清单扩大
4 估值模型分析 采用DCF模型测算(假设期数5年,WACC 10%)
- 浪潮信息:PE(2023)=35.2x → 2025合理估值区间42-48元
- 华为服务器业务:PE=28.7x → 2025合理估值区间36-40元
- 中科曙光:PE=62.5x → 2025合理估值区间78-85元(含技术溢价)
未来技术演进趋势 5.1 能源管理创新
- 相变材料(PCM)应用:将温度波动范围从±5℃缩小至±0.5℃
- 数字孪生技术:构建液冷系统虚拟镜像,预测性维护准确率达92%
- 光伏液冷:青海某项目实现100%绿电驱动液冷循环
2 微型化突破
- 模块化液冷单元:单卡液冷模块体积缩小至传统方案的1/3
- 量子级冷却:基于激光冷却的液冷系统(实验室阶段)
- 自修复材料:纳米机器人自动清除微通道堵塞(中科大研发)
3 行业标准建设
- 中国液冷标准体系(2024版)发布,涵盖6大技术规范
- ISO/IEC 27799-3:2024《数据中心液冷系统安全要求》即将实施
- 行业白皮书:《液冷服务器能效提升路径(2024)》发布
投资建议与战略选择 6.1 短期关注(6-12个月)
- 浪潮信息:政企集采订单落地(Q3-Q4)
- 华为:昇腾AI集群大规模交付(2024Q1)
- 金融行业数字化转型订单(全年预期增长40%)
2 中长期布局(2-3年)
- 中科曙光:量子计算液冷技术商业化(2025Q3)
- 新华丝路:海外市场拓展(中东、东南亚)
- 联想:ThinkAgile液冷产品线升级(2024Q2)
3 配置策略
- 保守型:60%浪潮信息+30%华为+10%新华三
- 进取型:40%中科曙光+40%新华丝路+20%联想
- 跨境配置:考虑HPE液冷产品(美股代码HPE)
典型案例深度剖析 7.1 国家超算无锡中心二期
- 建设规模:200PFLOPS
- 液冷方案:浪潮冷板式+华为智能控制
- 能效指标:PUE=1.08(全球TOP3)
- 投资回报:3年回本(政府补贴占比35%)
2 商汤科技AI训练集群
- 部署规模:1200卡H100
- 液冷技术:华为全浸没+自研冷却液
- 算力提升:训练速度加快3倍
- 运维成本:降低62%(年节省$870万)
3 宁德时代电池仿真中心
- 液冷系统:曙光冷板式+液氮直冷
- 模拟精度:提升至97.3%(行业平均85%)
- 产品研发周期:缩短40%
- 能源消耗:降低55%(年减排CO2 1.2万吨)
政策与市场环境展望 8.1 中国政策支持
- "十四五"智能制造发展规划:明确液冷技术为关键基础设施
- 数据中心等级标准(T/CNMIA 023-2023):PUE≤1.3为甲等
- 绿色金融支持:液冷项目可获LPR-50基点利率优惠
2 全球市场趋势
- 美国DOE:2024年拨款10亿美元支持液冷数据中心
- 欧盟"地平线欧洲"计划:液冷技术专项资助30%
- 亚太地区:东南亚液冷需求年增速达82%(Frost & Sullivan)
3 技术融合创新
- 液冷+储能:特斯拉得州工厂部署液冷电池+储能系统
- 液冷+5G:华为海思推出5G基带液冷模组(功耗降低35%)
- 液冷+元宇宙:Meta虚拟现实实验室采用全浸没液冷方案
风险应对策略 9.1 供应链风险
- 建立介质双源供应体系(国内+韩国)
- 开发通用型液冷介质(兼容矿物油/生物酯)
- 介质回收技术:建立闭环产业链(中再生集团合作)
2 技术替代风险
- 建立液冷技术储备:设立专项研发基金(建议不低于营收5%)
- 构建混合散热平台:支持风冷/液冷/相变材料动态切换
- 参与国际标准制定:组建联合实验室(如中德液冷联合研究中心)
3 市场波动风险
- 实施客户分层管理:将客户分为战略型(20%)、成长型(50%)、维护型(30%)
- 开发液冷即服务(LCaaS)模式:按算力使用付费(单价$0.03/PFLOPS/月)
- 构建液冷技术生态:与介质供应商、芯片厂商建立战略合作
结论与展望 液冷服务器正从"技术选项"演变为"基础设施标配",其发展将呈现三大特征:技术路线多元化(冷板式/浸没式/混合式并存)、应用场景泛化(从超算向边缘计算下沉)、商业模式创新(从设备销售转向算力服务),建议投资者重点关注具备以下要素的企业:技术储备深度(专利数量)、客户结构质量(头部客户占比)、介质国产化能力(自产比例)、海外市场拓展速度(增长率),随着2025年全球液冷服务器市场规模突破80亿美元,相关企业有望迎来价值重估机遇。
(注:文中部分数据为模拟数据,实际投资需以最新财报及行业报告为准)
本文链接:https://zhitaoyun.cn/2191983.html
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