AI液冷产业链全景解析：从CDU到核心组件

CDU冷却液分配单元

液冷 CDU（Coolant Distribution Unit，冷却液分配单元） 是数据中心液冷系统的核心“调度中心” ，相当于整个液冷系统的 “心脏+智能管家” 。它的核心作用是 安全、精准、高效地将冷却液输送到服务器芯片，并回收热量。

• 供应商：

中科曙光（曙光数创）：依托中科院计算所，在液冷技术（尤其是浸没式）研发和产业化方面处于国内领先。其子公司曙光数创是液冷领域的标杆企业。拥有成熟的冷板式液冷CDU产品线，技术积累深厚，广泛应用于其自建液冷数据中心和对外解决方案中。

深圳英维克科技股份有限公司：国内领先的精密温控节能设备提供商，数据中心温控领域龙头，在液冷领域布局早、投入大、产品线全。拥有独立的冷板式液冷CDU产品（如XCool系列CDU），是其液冷解决方案的核心组成部分。产品成熟度高，市场应用广泛，客户覆盖众多大型云服务商和IDC。特点是规模大，产业化能力强，产品系列化，市场认可度高。

广州高澜节能技术股份有限公司：早期专注于电力电子水冷，在数据中心液冷领域是重要的先行者和核心供应商。 其数据中心液冷业务的核心产品就是CDU（如ServerCDU系列），提供从机柜级到行级的多种CDU解决方案。技术源自电力电子水冷，有独特优势。在CDU领域耕耘时间长，技术积累扎实，尤其在特定细分市场有优势。

广东申菱环境系统股份有限公司： 专注于特种空调及环境调控设备的国家级高新技术企业，近年大力拓展数据中心液冷市场。推出自主研发的冷板式液冷CDU产品，作为其液冷整体解决方案的关键硬件模块。制造能力强，依托在特种空调领域的经验，快速切入液冷CDU市场。

依米康科技集团股份有限公司：数据中心基础设施全生命周期解决方案提供商，通过收购/自研积极布局液冷技术。其液冷解决方案中包含自主研发的CDU产品（如SmartCool系列的一部分），是其液冷机柜和整体方案的核心组件。作为整体方案商，CDU是其解决方案的重要支撑点。

宁畅信息、四川川润和廣運 (Kenmec)等企业也在重点布局数据中心液冷。

Vertiv（维谛技术）：作为NVIDIA官方认证的、拥有最高级别合作关系的成熟基础设施合作伙伴。

 Delta Electronics（台达电子）：协同设计与制造的巨头，台达电子的定位是与NVIDIA深度绑定的工程与制造合作伙伴，专注于为NVIDIA的参考平台共同开发和提供一站式解决方案。

CoolIT Systems的战略是成为冷却分配单元（CDU）领域的性能领导者，而非一站式供应商。

Schneider Electric施耐德电气：提供EcoStruxure™模块化CDU，与旗下基础设施产品深度集成。

第一部分：核心热传导系统

本部分将深入剖析直接负责从热源捕获热量并将其传递给工作流体的核心组件，它们构成了整个液冷系统的热力学基础。

1 水冷板、散热模组

冷板式液冷，又称间接液冷，是目前应用最广泛的方案。其核心原理是冷却液不与服务器内的电子元器件直接接触。取而代之的是，将内部有微小流道的密封金属板（即“冷板”）紧密贴合在CPU、GPU等主要发热部件上。冷却液在这些冷板内部循环流动，高效地“吸走”芯片产生的热量 。

目前，冷板式液冷技术占据了液冷服务器市场主流 。其最大的优势在于对现有数据中心的改造友好性。由于它主要针对CPU、GPU等功耗大户进行散热，能带走机柜内绝大部分的热量。冷板的制造是一个多工艺集成的复杂过程。其内部流道设计对散热效率和流体压降有决定性影响。设计方案从简单的埋管式，发展到更为复杂的微通道（Micro-channel）、铲齿（Skived-fin）或折叠翅片（Folded-fin）结构，这些精细结构极大地增加了流体与固体的接触表面积，从而显著提升了换热效率。

• 主要供应商：

该市场的参与者主要由资深的散热解决方案提供商和专业的金属加工企业构成

 英维克 (Envicool) 凭借其“端到端、全链条”的平台化布局，在液冷领域表现强劲，其产品线覆盖了从冷板到CDU的多个环节 。  

飞荣达 (Feirongda)、宝德（BOYD）、迈泰热传、台达、精研科技、同飞股份 和 中航光电(JONHON)也是国内市场的重要参与者，在散热材料与部件领域具备较强的研发和生产能力 。 一个值得关注的趋势是，部分汽车零部件供应商正凭借其在新能源汽车电池热管理领域积累的技术经验，跨界进入数据中心液冷市场。

双鸿科技 (Auras Technology) 和 奇鋐科技 (Asia Vital Components, AVC) 不仅是冷板的优秀供应商，先已发展为能够提供包括歧管、软管在内的集成式液冷模组（Liquid Cooling Module, LCM）的系统级供应商，深度绑定广达、纬创等一线服务器代工厂（ODM） 。 

以及讯强电子（Coolermaster）、健策精密 (Jentech) 和 高力热能 (Kaori Heat Treatment) 同样是产业链中的关键力量。高力热能擅长钎焊板式换热器（Brazed Plate Heat Exchanger, BPHE），该产品是冷却液分配单元（CDU）的核心部件 。  

2 热界面材料 (TIM)

无论采用何种先进的散热技术，热量都必须首先从芯片的微小表面高效地传递到散热器上。然而，在微观层面，芯片表面（Die）和散热器（如冷板）表面并非绝对平坦，存在着大量的微小空隙和凹凸不平的孔洞。这些充满空气的间隙是热的不良导体，会形成巨大的界面热阻，严重阻碍热量的传导 。

热界面材料（Thermal Interface Material, TIM）的核心作用，就是填充这些微观间隙，取代导热性差的空气，在发热体和散热器之间建立起一座高效、稳定的热传导“桥梁” 。在AI液冷服务器中，TIM通常被应用在GPU/CPU芯片与液冷板之间，其性能直接决定了整个散热系统的最终效率。一个价值昂贵的AI加速器，其性能和寿命可能仅仅取决于一层厚度以微米计、成本不高的TIM材料。

AI服务器对TIM提出了极为苛刻的要求，远超传统应用场景：

• 高导热系数： 为了应对巨大的热流密度，TIM必须具备极高的导热能力，通常以 W/mK（瓦/米·开尔文）为单位衡量 。

• 长期可靠性： AI数据中心要求7x24小时不间断运行，TIM必须在长达数年的时间内，在剧烈的温度循环和热冲击下保持性能稳定，不能出现“干裂”或性能衰退现象 。

• 优异的浸润性： 材料需要能够充分填充界面空隙，排除所有空气，实现最低的接触热阻 。

• 电气绝缘性与化学稳定性： TIM必须是电绝缘的，以避免短路风险，并且不能含有易挥发的硅油等物质，以免污染服务器内部的精密光学和电子元件 。

常见的TIM形态包括导热硅脂、导热凝胶、导热垫片和相变材料（PCM）等，它们由高分子基体（如硅油、树脂）和高导热填料（如氧化铝、氮化铝等陶瓷颗粒）构成 。

表2：国内热界面材料（TIM）供应商

3 冷却液 (工质)

冷却液性能直接决定了整个系统的效率、可靠性和成本。理想的冷却液应具备高导热性、高绝缘性、化学惰性、不可燃以及环境友好等特性。

• 氟化液：因其优异的介电性能和化学稳定性，成为浸没式冷却的首选。

  • 全氟聚醚（PFPEs）：以其极高的热稳定性和宽泛的工作温度范围而著称。这是巨化股份“巨芯冷却液”以及新宙邦核心产品的化学类型 。

  • 氢氟醚（HFEs）：如3M的Novec™系列，是为降低全球变暖潜能值（GWP）而开发的环保型氟化液 。

• 碳氢化合物（矿物油）：作为单相浸没式冷却的低成本替代方案，但在易燃性和材料兼容性方面存在一定风险 。

• 水基溶液（乙二醇水溶液等）：主要用于冷板式系统。其导热性能优异，但由于导电，任何泄漏都可能导致灾难性后果，因此必须被严格限制在密封的管路内 。

单相与两相浸没式冷却路线的选择，不仅是数据中心运营商的重大决策，也深刻影响着上游冷却液制造商的产品战略。单相系统技术门槛较低，对冷却液的沸点要求不苛刻，初始投资小，但依赖水泵循环，存在额外的能耗。两相系统利用相变原理，散热效率更高，能实现更低的PUE（电源使用效率），但对冷却液（需低沸点）和液槽密封性（防止蒸发损耗）的要求极为严苛，初始成本高昂 。因此，像新宙邦这样能够提供覆盖50°C到300°C宽沸点范围产品组合的企业，相比只专注于单一产品的企业，能更好地服务于整个浸没式冷却市场的不同技术路径和客户需求 。

• 主要供应商：

歧管，又称分液器或分歧管，是机柜内流体分配的关键枢纽，其核心功能是确保从CDU输送来的冷却液能够均匀、稳定地分配到机柜内的每一台服务器或每一块冷板上。设计精良的歧管必须能够精确平衡各支路的流阻，避免因流量分配不均而导致的局部过热（热点）或欠流现象。歧管通常根据机柜布局设计为垂直或水平安装，其内部流道经过精密计算和仿真优化，以实现最低的压力损失和最均匀的流量分配。

派克(Parker)

歧管已成为散热解决方案提供商垂直整合、提升产品附加值的战略要地。

• 主要供应商：

台湾地区：双鸿 (Auras)、奇鋐 (AVC)、台达 (Delta)、高力 (Kaori) 和 廣運 (Kenmec) 均已具备歧管的自研自产能力。此外，机箱厂商晟銘電 (Sheng Ming) 也将自研歧管作为其液冷战略的一部分。

中国大陆：英维克 (Envicool)、申菱环境 (Shinling) 和 中航光电 (JONHON) 是市场的主要力量。东阳光科 (HEC) 的产品线中也包括歧管。英伟达的接头供应商中金科 (Zhongjin Kexin) 的产品也包含水冷散热分歧管 (CDM,Coolant Distribution Manifolds)。

7 快速接头与连接器

快速接头是液冷系统中技术含量最高、对可靠性要求最苛刻的组件之一。它的存在使得服务器等IT设备的在线热插拔和快速维护成为可能。

7.1 核心技术：“无滴漏”设计

高端快速接头的核心技术是“无滴漏”（No-Drip）或称“干式插拔”（Dry-Break）设计。这意味着在连接或断开的瞬间，接头内部的阀门能够精确同步地开启或关闭，防止任何冷却液泄漏，从而保护下方昂贵且敏感的电子设备免受损害。这是液冷系统能否被数据中心大规模采纳的决定性技术之一。

• 主要供应商：

史陶比尔 (Staubli) 和派克(Parker) 占据了高端市场的主要份额。

国内企业：

中航光电 (AVIC Jonhon)作为国内液冷连接器领域的领军企业，提供包括盲插快接头在内的全系列产品与集成解决方案。

永贵电器 (Yonggui Electric) 凭借在轨道交通和大功率连接领域的经验，公司正积极拓展并供应应用于数据中心及储能的液冷快接头产品。

正北连接 专注于液冷领域的连接器供应商，为市场提供包括盲插式快接头在内的专业化产品。

航天电器 依托高端连接器技术优势，公司主要提供集成了盲插快接功能的液冷板组件及相关解决方案。

英维克 (Envicool) 、川环科技和比赫电气也是国内优秀的快接头供应商。

随着国内企业研发投入和国家战略支持，逐步在技术和市场上取得突破。国内企业已具备在任务关键型核心组件领域的实力，竞争维度已从单纯的成本优势转向技术与可靠性的比拼。

8 流量控制与净化：阀门、过滤器

阀门 (Valves)：CDU内部集成的电动比例阀是实现精确温控的关键，它能根据传感器反馈，动态调节进入服务器机柜的冷却液流量。管路上的球阀等隔离阀则用于系统维护和分区隔离。过滤器 (Filters)：保持冷却液的洁净度对于防止冷板内微通道堵塞和保护泵的叶轮免受磨损至关重要，在循环管路中必须安装过滤器。

沃茨：提供脱油脱脂的不锈钢阀门，焊接、卡盘或端面密封方式，避免使用生料带、密封胶等易腐、易堵材质，为冷板液冷二次侧提供整体解决方案。产品包含CDU解决方案：球阀、蝶阀、过滤器、止回阀、电动调节阀等。

贝利莫（Belimo）：提供可靠、可扩展且高效的数据中心冷却解决方案，其执行器、阀门、传感器和计量器旨在确保不间断运行、最佳流量、独立系统和能源效率 。该公司致力于通过创新技术促进更高效的液冷系统，提供增强的热导率和降低的能耗 。

派克(Parker)：提供数据中心冷却系统电子阀、电磁阀、球阀、干燥过滤器、快接头等相关产品。

第三部分：系统制造、组装与密封

本部分聚焦于确保液冷系统结构完整性和长期无泄漏运行的底层材料与工艺技术，这些看似细微的环节，却往往是决定系统成败的“关键”。

9 连接技术：钎焊与焊材

钎焊是在液冷核心部件制造中占据主导地位的连接技术，尤其适用于异种金属的连接（如冷板中的铜管与铝板）以及板式换热器的组装。该工艺通过加热熔化比母材熔点低的填充金属（钎料），利用毛细作用填充接缝，冷却后形成致密、高强度且完全密封的冶金结合。

• 供应商：

杭州华光焊接新材料股份有限公司创立于1995年，是专注研发、生产、销售钎焊材料的国家高新技术企业，提供钎焊整体解决方案。主营银、铜、铝、锡基钎料及银浆等产品，涵盖数千品规，广泛应用于制冷、家电、电子、航空航天等多领域。

Indium Corporation 是全球领先的特种焊料、钎料合金供应商，产品覆盖从低温到高温的宽泛应用。

郑州机械研究所有限公司 (ZRIME) 在制冷行业专用钎料领域拥有深厚积累。

10 密封技术与材料

密封圈（O-ring）和垫片是液冷系统中防止泄漏的第一道也是最关键的防线。其材料选择必须基于与冷却液的化学兼容性，以及在长期高低温循环下的力学性能保持能力。一个看似廉价的密封圈的失效，可能导致服务器机柜报废。

O型圈密封原理

这种内在的因果关系——即冷却液的选择直接决定了密封材料的选择，而密封材料的正确与否最终决定了整个系统的可靠性——凸显了材料科学在液冷系统设计中的核心地位。

• 关键材料科学：

三元乙丙橡胶 (EPDM)：这是水-乙二醇冷却系统的标准选择。EPDM对水、热和臭氧具有优异的耐受性，但在接触石油基油类时会溶胀失效。

氟橡胶 (FKM, 如Viton™)：当冷却液为碳氢化合物或某些特定的氟化液时，必须使用FKM。它具有广泛的耐化学性，能抵抗多种油类和化学品的侵蚀，但成本远高于EPDM。

• 供应商：

杜邦（DuPont）等化工巨头是Viton™等高性能氟橡胶原材料的核心生产商。零部件供应商，如CPC Worldwide，会在其快速接头产品中提供EPDM和FKM两种标准密封选项，以适应不同的冷却液。哈金森 (Hutchinson) 和Global O-Ring and Seal 也是重要的密封件供应商。

第四部分：辅助系统与机柜级集成

本部分将探讨支撑液冷系统运行的周边组件，以及如何将这些复杂的子系统集成到数据中心的基础设施——机柜之中。台湾企业凭借其在全球服务器硬件供应链中的长期主导地位，在这一领域拥有强大的生态系统优势。

11 气侧热管理：高压风扇

即便在以“液冷”命名的服务器中，空气流动依然扮演着不可或缺的角色。电源供应单元（PSU）、硬盘驱动器（HDD/SSD）、网卡（NIC）等未被液冷回路直接覆盖的部件，仍需依靠风冷散热。此外，诸如背门热交换器（一种风液混合冷却方案）和CDU单元本身，也需要高性能风扇来强制对流换热。这些应用场景对风扇提出了特殊要求，即必须具备高静压（High Static Pressure）能力，以便能有效吹透高密度的散热鳍片和服务器机箱内部复杂的风道。

• 供应商：

建準电机 (Sunon)：作为全球微型风扇与马达的领导者，建準不仅提供品类齐全的高性能风扇，更已战略性地推出了完整的AALC（Active Air Liquid Cooling）液冷散热解决方案，展现了其向系统级供应商转型的雄心。

台达电子 (Delta Electronics)：台达是电源管理与散热解决方案的巨擘，其风扇产品与其电源、机柜等业务深度协同，构成了强大的系统级供应能力。

尼得科 (Nidec) 是全球电机行业的领军者，其服务器风扇以高风量、高静压和高可靠性著称，并具备与客户共同开发定制化解决方案的强大工程能力。

12 系统供电、监控与机柜

12.1 电源与控制 (PSU, PDU)

• 供应商：

服务器电源 (PSU)：全球AC/DC服务器电源市场大部分由台湾厂商掌控。台达 (Delta) 以绝对优势位居第一，光宝科技 (Lite-On) 紧随其后。国内的麦格米特 (Megmeet) 和 欧陆通 (All-Top) 也已跻身全球供应商前列。

智能配电单元 (iPDU)：iPDU是实现机柜级电源精细化管理和远程监控的核心设备。中国市场的关键供应商包括UPS和电源解决方案巨头山特电子 (Santak)，以及提供远程控制管理方案的贝锐科技 (Oray)，其向日葵等产品可与数据中心运维平台集成。

12.2 传感器 (泄漏、压力、温度)

密集的传感器网络是液冷系统的“神经系统”，对于实现预测性维护和在故障发生时立即响应至关重要。这包括用于检测漏液的传感线缆、监测管路压力的压力传感器，以及遍布各关键节点的温度传感器。

• 供应商：

兴勤电子 (Thinking) ：提供一系列专为液冷系统设计的传感器，其产品采用不锈钢外壳，确保与常用冷却液的良好兼容性，并提供压力、温度以及二合一的集成方案。

福迪威传感技术 (Gems Sensors)：提供一站式的液冷传感解决方案，产品覆盖压力、温度、流量、液位、泄漏检测，甚至包括冷却液质量分析和环境温湿度监测等。

12.3 液冷机柜

为液冷系统设计的服务器机柜需要进行特殊优化，例如强化结构以承受充满液体后的巨大重量，并预留优化的管路布线通道和歧管安装位置。

• 供应商：

台湾地区：传统服务器机箱领域，如勤誠興業 (Chenbro)、營邦企業 (AIC) 和 迎廣科技 (InWin)，均提供适用于液冷部署的机柜产品。

中国大陆：服务器整机厂商是集成式液冷机柜的主要推动者。浪潮信息 (Inspur) 推出的全液冷整机柜，可实现PUE低于1.1的极致能效。苏州英维克 (Envicool) 、昆仑技术 (KunLun)、东阳光 (HEC)、苏州超集信息、云酷智能和比赫电气（BEEHE）等企业。

产业集群效应为台湾厂商在向液冷技术转型时提供了巨大的先发优势和协同效应。当纬颖（Wiwynn）、广达（Quanta）等台湾服务器ODM厂商开发液冷系统时，可以利用距离近的供应链网络（如台达、建準、勤誠等），从而大大缩短研发周期，降低集成风险。大陆华东、华南区域同理，产业集群效应带来的效率提升是显而易见的。

第五部分：先进制造范式

13 增材制造 (3D打印)

3D打印散热器（左）与传统制造散热器（右）内部通道对比

增材制造，特别是针对金属的选择性激光熔化（Selective Laser Melting, SLM）技术，正在为热管理领域带来一场设计与性能的革命。它并非仅仅是传统制造方法的替代，而是一种能够解锁前所未有性能的颠覆性技术。

13.1 变革性潜力

传统制造工艺，无论是CNC加工（减材）还是铸造/冲压（成形），都受到刀具路径、模具限制等物理约束，难以制造出内部结构极其复杂的部件。而增材制造通过逐层构建的方式，彻底打破了这些束缚。它能够制造出具有复杂内部流道的冷板和热交换器，例如仿生的微观晶格结构（Micro-lattices）或三周期极小曲面（ TPMS）。

这种能力的根本性意义在于，它打破了传统散热器设计中“提升换热面积”与“增加流体压降”之间的固有矛盾。传统设计中，增加鳍片密度以扩大表面积，必然会导致风阻或液阻急剧上升，增加风扇或水泵的能耗。而通过SLM制造的优化三维结构，可以在大幅提升比表面积（Surface-area-to-volume Ratio）的同时，维持甚至降低流体通过时的压力损失。这是一个从二维/准三维流道设计，向真正意义上的三维立体热交换的范式跃迁。

13.2 SLM、ECAM技术与应用

SLM（选择性激光熔化，Selective Laser Melting）工艺使用高功率激光器，在惰性气体保护下，根据三维CAD模型数据，选择性地熔化并融合金属粉末，层层叠加直至形成最终实体部件。常用的材料包括导热性能良好的铝合金（如AlSi10Mg）和高强度的钛合金。其带来的直接效益是散热性能的飞跃。中国领先的金属增材制造企业铂力特（BLT）展示的3D打印液冷板，与传统直肋片冷板相比，换热量提升了20%，而压力损失反而减少了惊人的70%。这种“性能解锁”的能力，对于应对未来TDP（热设计功耗,Thermal Design Power）可能接近2000W的下一代芯片至关重要。

ECAM（ 电化学增材制造，Electrochemical Additive Manufacturing）的原理基于电镀（电化学沉积）。 它使用含有金属离子的水基溶液作为原料（类似于电路板制造中使用的电镀液）。打印过程在一个充满这种溶液的槽中进行，一个带有微电极阵列的打印头和一块导电基板（打印平台）浸没其中。打印头上的微电极会根据数字模型的切片数据选择性地通电，电流通过液体在打印头和基板之间形成最短通路，驱动溶液中的金属离子在基板的特定位置还原并沉积为固体金属。通过逐点、逐层地控制沉积，最终构建出三维实体。优势是：精度高、能耗低、无热损伤。但打印速度较慢。

• 供应商：

西安铂力特增材技术股份有限公司 (BLT)：作为中国金属3D打印的领军企业，铂力特提供从设备、材料到打印服务的全套解决方案，在航空航天和工业领域拥有深厚积累，并已将技术成功应用于高性能散热器。

希禾增材：该公司专注于使用对铜具有更高吸收率的绿光激光进行3D打印，能够制造出兼具优异导热性和力学性能的复杂铜质散热结构。

Fabric8Labs (美国): 这家美国初创公司是3D打印冷板领域的领先者。开发了独特的“电化学增材制造”（ECAM）技术，这是一种在室温下进行的金属打印工艺。

ADDMAN (美国): ADDMAN利用金属增材制造技术来革新冷板的生产。

End

本文对AI液冷系统的上游及中游产业链进行了简单整理。随着AI芯片功耗的持续性、结构性增长和全球对数据中心能效的严苛要求，液冷早已从边缘技术演变为数据中心热管理的必然选择。

AI液冷产业链是一个技术密集、高度协同且正在经历深刻变革的复杂生态。对于身处其中的任何企业而言，无论是上游的材料供应商、中游的组件制造商，还是下游的系统集成商，理解各环节的技术瓶颈、市场格局和演进趋势，将是把握机遇关键所在。