液冷算力方舱：AI 高密度算力的预制化交付新范式

随着大模型训练、生成式 AI 业务快速扩张，AI 服务器单机柜功耗一路走高，Blackwell 架构整机柜热负荷突破百千瓦级别，传统风冷散热已经触及性能天花板，难以承载超高密度算力集群长期满载运行。与此同时，传统土建智算中心建设周期长、选址约束多、投资重、扩容灵活性不足，行业亟需一套即装即用、散热高效、弹性扩展的算力基础设施方案。在此背景之下，集成冷板式 / 浸没式液冷系统的算力方舱，正在成为智算建设赛道的热门方向。

芯科智能液冷算力集装箱

什么是算力方舱？

液冷算力方舱，是以标准集装箱舱体为载体，集成液冷散热系统的一体化预制算力单元，属于模块化数据中心的高级形态。

从技术路线划分，当前主流分为两大类：

1、 冷板式液冷方舱：冷却液通过管路接入服务器冷板，液体与芯片间接换热，冷却液不接触服务器硬件。方案改造成本适中、运维门槛低，是现阶段市场主流，适合中高密度 AI 推理算力集群。

2、 浸没式液冷方舱：服务器硬件直接浸泡在氟化液、合成油等绝缘冷却液当中，液体直接带走全部热量，散热能力最强，单机柜热密度上限更高，噪音极低，适合超高功耗 AI 训练集群场景贵州频道。

方舱内部除 IT 算力机柜与液冷循环系统外，还配套集成配电、UPS、消防、漏液监测、BMS 智能管控平台；外部可搭配闭式冷却塔，完成热量向外释放，构成一套独立完整、可脱离传统机房运行的小型智算中心。

南方电网贵州电网公司首个浸没式算力方舱

• 算力核心舱：采用高密度机柜（如48U/21U）部署AI GPU服务器（如H100、昇腾等）及存储网络，单机柜功率密度可达20kW-50kW，支持冷板式液冷或浸没式液冷，有效应对高密算力散热需求。

• 液冷散热系统：采用冷板式液冷（一次侧/二次侧隔离）或浸没式液冷，通过冷却液直接带走服务器热量，配合闭式冷却塔或自然冷却，PUE（电能利用效率）可低至1.1-1.15，大幅降低制冷能耗。

• 供配电系统：支持380V三相市电或800V高压直流架构，标配N+1/2N双路UPS及锂电池储能，保障断电零中断，并支持光伏微电网等绿电协同。

• 智能温控与消防：配备机柜式CDU（冷量分配单元）及精密空调，实现智能调温；采用七氟丙烷气体灭火系统，具备烟温双探测及自动断电联锁。

• 智能运维系统：集成BMS动环监控，通过温湿度、漏水、门禁等传感器实时监控，支持远程云端管控及AI智能调温。

东莞链力Pro6000液冷一体化集装箱

液冷算力方舱四大核心优势

1、 极致散热，解锁超高算力密度

液体的换热能力远高于空气，冷却液导热性能约为空气 25 倍，比热容约为空气 4 倍，散热效率远超风冷系统。液冷方舱可以轻松承载单机柜 60‑120kW 的高负载算力，突破传统风冷机柜 20‑30kW 的功率上限，在有限的集装箱空间内部署更多 AI 服务器，土地利用率大幅提升。

 2、 能效大幅优化，打造绿色低碳算力

风冷机房制冷能耗往往占到整体能耗的 30%‑40%，大量电力被风扇与空调消耗，拉低算力产出效率。液冷散热大幅降低制冷能耗，液冷算力方舱优秀项目 PUE 可以做到 1.15 以内，部分先进方案最低可达 1.08，远优于全国数据中心平均 PUE 水平 1.34，算力电能产出占比显著提升，有效降低算力碳排放，契合双碳背景下绿色算力建设要求。

同时液冷散热降低服务器芯片运行温度，减少元器件长期高温损耗，有效延长硬件设备使用寿命。方舱运行无大量高速风扇，机房噪音大幅下降，运行环境更安静。

 3、 预制一体化交付，算力上线速度大幅提速

传统土建机房，从设计、施工、装修、设备进场调试，交付周期动辄数月甚至一年以上。液冷算力方舱全部设备在工厂完成装配、管路承压测试、系统联调；项目现场仅需完成场地平整、水电接入，吊装就位接驳管线即可投入运行，整体交付周期相比传统机房缩短 50% 以上，部分冷源方舱方案甚至可以做到一周建站、即插即算，完美解决当下 AI 算力 “急用急建” 的痛点需求。

 4. 弹性部署、灵活扩容，降低前期投资风险

液冷算力方舱具备天然模块化堆叠属性。用户可以根据当下算力需求，先采购少量方舱起步，后期算力增长时，再追加新舱体并联扩容，滚动式投入算力资源，不用一次性投入巨资建设超大型机房。

部署位置不受传统机房楼宇限制，方舱可落地园区空地、产业园屋顶、厂区闲置地块，非常适合边缘算力、项目临时算力、区域分布式智算节点、政企应急算力等场景。

典型应用场景

• AI大模型算力：为初创AI企业提供快速搭建的临时/弹性算力集群，或为大厂提供峰值扩容补充，解决算力租赁与短期算力缺口。

• 边缘计算与5G MEC：部署于基站、园区、商圈，提供低时延算力，支撑自动驾驶、工业机器视觉、云游戏、直播实时渲染等场景。

• 电力与能源行业（电算协同）：部署于变电站、零碳园区，就近消纳绿电，实现“算电协同”，提供电网AI调度、巡检图像边缘处理等算力支撑。

• 应急与特种场景：用于灾害救援、野外勘探、军工边防等无成熟机房或需快速部署的机动算力场景。

信息来源：网络

 

液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源，核心结构包括：

• 热交换核心  ：冷板（CPU/GPU专用）、CDU（冷量分配单元）；
• 循环网络  ：Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头；
• 动力与控制  ：变频循环泵（如飞龙股份电子泵）、智能温控系统。

主流方案中，冷板式兼容现网改造（占存量市场80%），浸没式为超算首选（PUE逼近1.0）。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元，年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换，整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上；另外，液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有：铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料，热界面材料等 按照部件来分有：冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元、CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有：空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有：互联网企业，云服务器企业，代工企业、各个零部件企业、材料企业等； 欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

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