AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年
- 2026-08-11 15:37:00

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过去,液冷主要解决高功率GPU的散热需求;而进入2026年以后,随着NVIDIA Blackwell、Rubin等新一代AI计算平台向更高功率、更高机柜密度发展,液冷正在向Rack级、Pod级乃至整个AI数据中心工厂基础设施延伸。
其中,一个值得关注的变化是:高温液冷正在成为下一代AI数据中心的重要技术路线。
通过提高冷却液供液温度,数据中心可以减少机械制冷系统运行时间,在适合的气候和系统设计条件下进一步降低制冷能耗,同时减少冷却塔等基础设施的用水需求。
从产业链来看,冷板、CDU、快速接头(QD)、机架式歧管以及液冷服务器整机正在成为AI数据中心液冷市场的重要价值环节。
一、45℃高温液冷:AI数据中心冷却架构正在发生变化
传统数据中心通常依赖较低温度的冷冻水系统,通过CRAC、CRAH等设备将机房环境维持在适合服务器运行的温度范围。
但对于新一代AI数据中心而言,GPU和AI加速器的功率密度快速提升,仅依靠空气冷却已经越来越难以满足高密度计算需求。
液冷的优势在于可以直接将热量从GPU、CPU等高热流密度芯片附近带走,大幅减少对空气循环和风扇系统的依赖。
进一步提高液冷系统的供液温度,则可以改变数据中心传统的制冷逻辑。
当冷却液温度足够高时,在部分环境条件下可以更多使用自然冷却、干冷器或其他低能耗散热设备,从而降低机械制冷需求。
因此,45℃级高温液冷的意义并不只是“液体更热”,而是数据中心冷却系统从传统机械制冷向高温自然冷却方向转变。
对于AI Factory而言,这种变化可能带来几个直接价值:
- 降低机械制冷系统运行负荷
- 减少冷却系统辅助能耗
- 改善数据中心PUE
- 降低部分场景下的水资源消耗
- 提升高功率GPU机柜的散热能力
- 为更高密度的Rack级AI计算提供基础
需要注意的是,45℃并不意味着所有服务器内部元件都直接工作在45℃环境中。实际系统仍需要通过冷板、CDU(冷却分配单元)、分液器(或歧管)以及控制系统对液体温度、流量和压力进行精确管理。
因此,高温液冷真正考验的是整个液冷系统的热设计能力,而不仅仅是冷却液本身。

二、NVIDIA液冷路线:从GPU散热走向Rack级液冷
AI服务器液冷技术正在经历一个明显的架构升级。
早期液冷方案主要集中在GPU或者CPU芯片,通过冷板实现直接芯片冷却。
这种方案解决了芯片热量传导问题,但当AI服务器功率进一步提升后,单纯优化GPU冷板已经无法解决整个Rack的热管理问题。
未来的系统需要同时考虑:GPU → 服务器 → 歧管 → CDU → 设施冷却系统
也就是说,液冷系统正在从单一部件演变为完整的热管理基础设施。
新一代AI平台推动液冷进一步向Rack级和Pod级架构发展。以NVIDIA下一代AI基础设施为代表,高密度GPU计算正在推动液冷从“服务器内部方案”升级为“整机柜基础设施”。
这也意味着:液冷正在从服务器配套技术,逐渐成为AI数据中心基础设施的重要组成部分。
对于液冷产业链而言,这种变化非常关键。
过去,一套液冷方案可能只需要解决GPU Cold Plate和管路设计;未来则需要同时解决CDU容量、Rack Manifold设计、快速接头可靠性、管路压降、漏液监测以及系统级控制等问题。
三、Cold Plate竞争升级:从传统流道设计走向微结构技术
冷板仍然是Direct-to-Chip Liquid Cooling的核心组件之一。
传统冷板通常采用铜或其他高导热材料,通过铣削、钎焊、真空焊接等方式制造内部流道。
随着GPU热流密度继续提升,传统流道设计开始面临新的挑战。
例如:
- GPU局部热点更加集中
- 热流密度持续提高
- 冷却液流量不能无限增加
- 泵功率和系统压降需要控制
- 冷板尺寸受到服务器空间限制
因此,下一代冷板的竞争重点正在从简单的“增加流量”转向提高单位流量下的换热效率。
Frore Systems推出的LiquidJet等技术,就是这一方向的典型探索。
其核心思路是通过更加精细的微结构,将冷却液精准引导至GPU高热流密度区域,在减少冷却液需求的同时提高局部换热效率。
从产业技术路线来看,未来冷板可能逐渐出现三方面变化:
1. 从传统流道向微结构流道发展
传统平行流道、蛇形流道等方案仍然具有较高的工程成熟度,但面向更高热流密度的GPU,微结构、喷射式以及局部强化换热结构可能获得更多关注。
2. 从均匀散热向热点精准散热发展
GPU并不是整个芯片区域产生完全一致的热量。
因此,冷板未来可能更多根据GPU内部热点分布进行针对性设计。
3. 从经验设计向仿真与AI辅助设计发展
未来冷板研发可能越来越依赖:
CFD仿真 + AI算法 + 数字孪生 + 自动优化
通过算法快速生成不同流道结构,再通过仿真和实验进行验证,有机会显著缩短产品开发周期。
四、CDU成为AI液冷系统的核心设备
如果说冷板负责“把热量从芯片带走”,那么CDU则负责“管理整个液冷系统的热量”。
CDU,即冷却液分配单元,是液冷数据中心的重要基础设备。
其主要功能包括:
- 冷却液循环
- 温度控制
- 流量控制
- 压力控制
- 热量交换
- 一次侧与二次侧隔离
- 系统监控
- 故障报警
随着AI Rack功率从几十kW逐渐向100kW甚至更高水平发展,CDU的重要性也在不断提高。
尤其是在Rack级液冷架构中,CDU已经不再只是一个简单的换热设备,而逐渐成为AI Rack热管理系统的控制中心。
未来CDU的发展方向可能包括:更高单机容量、模块化设计、更高换热效率、智能控制、冗余设计以及更强的远程监控能力。
对于MW级AI数据中心而言,CDU还需要进一步解决系统规模化部署的问题。
这意味着液冷厂商不仅需要提供一台性能优秀的CDU,更需要解决:
10个Rack、100个Rack甚至1000个Rack如何稳定运行。
因此,液冷行业正在从产品竞争逐步进入系统交付竞争。
五、QD与Rack Manifold:液冷规模化之后的新关键环节
液冷系统规模化部署后,快速连接件(Quick Disconnect,QD)的重要性会进一步提升。
一个AI Rack可能包含大量液冷管路和连接点。
如果连接件存在泄漏、压力损失过大、插拔寿命不足或者流量限制,就可能影响整个服务器系统的稳定运行。
因此,QD需要同时满足:
- 高可靠性
- 低压降
- 高插拔寿命
- 良好的密封性能
- 适应高温冷却液
- 与不同液冷系统兼容
- 便于服务器维护
与此同时,Rack Manifold也正在成为液冷服务器的重要基础部件。
Manifold的作用是将冷却液分配至不同服务器,同时进行回液汇集。
随着服务器数量和机柜功率不断提高,Manifold设计需要更加关注:
流量均衡、压力损失、管路布局、维护便利性以及系统冗余。
因此,在未来的AI液冷Rack中,Cold Plate、QD和Manifold实际上形成了一套紧密关联的液体循环系统。
六、NVIDIA投资AI基础设施:电力与散热成为新的竞争焦点
AI基础设施正在进入一个新的阶段。
过去几年,行业关注的核心问题主要是:
有没有足够的GPU?
但随着AI算力规模快速扩大,数据中心建设逐渐暴露出新的瓶颈:
- 电力供应
- 电网接入
- 数据中心土地
- 变电设施
- 散热能力
- 水资源
- 机房建设周期
因此,AI数据中心竞争正在从“芯片供应竞争”扩展到电力 + 计算 + 散热 + 基础设施的综合竞争。
NVIDIA对AI基础设施领域的持续布局,也反映出一个明显趋势:AI计算基础设施已经不再只是服务器行业的问题,而正在成为能源、数据中心、液冷、网络和电力基础设施共同参与的产业。
对于液冷企业来说,这意味着未来客户需求也会发生变化。
客户可能不再只采购一套“服务器液冷系统”,而是需要从Rack、CDU到管路、控制系统乃至数据中心热管理方案的整体解决方案。
七、Supermicro等服务器厂商持续推动液冷AI平台
随着AI服务器功率密度快速提升,服务器OEM/ODM厂商也在加快液冷平台布局。
Supermicro等厂商持续推动NVIDIA HGX、NVL72以及Direct-to-Chip Liquid Cooling等方案。
这背后的核心逻辑非常清晰:
GPU功率越高 → Server功率越高 → Rack功率越高 → 空气冷却越困难 → 液冷成为高密度AI服务器的重要方案。
当单Rack功率进入100kW甚至更高水平后,传统空气冷却需要面对更大的风量、风扇功耗以及机房制冷压力。
因此,未来AI服务器的设计逻辑可能逐渐从:
Server-centric
转向:Rack-centric
再进一步转向:Pod-centric
这也是为什么液冷企业未来需要理解的不只是“如何做一个Cold Plate”,而是如何设计完整的Rack级热管理系统。
八、AI开始参与Cold Plate研发:液冷设计进入算法时代
除了硬件技术之外,AI本身也正在反过来改变液冷研发。
传统Cold Plate流道设计通常依赖工程师经验、CFD仿真和大量实验。
但随着生成式算法和拓扑优化技术的发展,工程师可以设定:
- 目标温度
- 最大热点温度
- 冷却液流量
- 压降限制
- 材料限制
- 加工工艺限制
然后利用算法生成大量流道结构,再通过数字仿真筛选最优方案。
这意味着Cold Plate研发模式可能从:
工程师设计 → 仿真 → 打样 → 测试
逐步发展为:
AI生成 → CFD仿真 → 数字孪生 → 自动优化 → 实物验证
对于未来高功率GPU而言,这种方法的价值尤其明显。
因为GPU热流密度越高,传统经验型流道设计的优化空间就越有限。
九、AI服务器增长正在推动液冷进入高速发展周期
AI计算需求持续增长,是液冷市场扩张最直接的驱动力之一。
NVIDIA GPU平台、Google和AWS等云厂商自研ASIC,以及其他AI加速器平台,都在推动数据中心向更高计算密度发展。
而计算密度提升最终会传导至机柜功率。
因此,液冷市场的增长并不是单纯由“液冷技术更先进”推动,而是由整个AI基础设施功率密度变化所决定。
可以简单理解为:
AI算力增长 → GPU数量增长 → 单GPU功率提升 → Server功率提升 → Rack功率提升 → 液冷渗透率提升。
这也是未来几年AI Data Center Liquid Cooling市场持续增长的重要底层逻辑。
十、2026年AI液冷产业链:哪些环节更值得关注?
从目前的技术路线和产业需求来看,可以将AI液冷产业链大致分为三个梯队。
第一梯队:Cold Plate + CDU
这是当前AI液冷系统中最核心的两个环节。
Cold Plate直接决定芯片级散热能力,而CDU决定整个液冷系统的循环、换热和控制能力。
随着AI Rack功率继续提升,这两个环节的技术壁垒和价值量都有望进一步提高。
重点方向:
GPU 冷板 CPU 冷板 芯片直冷 机架式 CDU 机架内 CDU 行间 CDU 高功率 CDU
第二梯队:QD + Manifold
当液冷从少量服务器部署进入大规模Rack部署之后,系统连接可靠性的重要性会明显提升。
QD和Manifold虽然单个产品的价值量可能低于核心芯片级部件,但它们直接影响液冷系统的可靠性、维护效率和规模化部署能力。
未来随着AI Rack数量增加,这一市场仍然具有较大的增长空间。
第三梯队:液冷材料
液冷系统长期运行,对材料提出了更高要求。
重点包括:
- 冷却液
- 导热材料
- 密封材料
- 管路材料
- 金属材料
- 防腐蚀材料
TIM(Thermal Interface Material)
特别是在高温液冷系统中,材料长期稳定性、化学兼容性以及密封可靠性将成为重要指标。
十一、AI液冷正在进入“交付能力”竞争阶段
2026年的液冷产业正在发生一个重要变化。
过去,市场竞争主要围绕:
“有没有液冷方案?”
现在则逐渐变成:
“能不能稳定交付大规模液冷系统?”
对于AI数据中心客户来说,一套实验室级液冷系统并不难。
真正困难的是:
100kW+ Rack如何稳定运行?
几十个Rack如何部署?
MW级AI集群如何扩展?
CDU、Manifold、QD和Cold Plate如何协同?
出现故障后如何快速维护?
这些问题决定了液冷企业能否从单一设备供应商升级为AI数据中心基础设施供应商。
因此,未来液冷行业的核心竞争力可能集中在三个方面:
技术能力
能否解决更高热流密度和更高Rack功率的散热问题。
产品能力
能否提供Cold Plate、CDU、Manifold、QD等完整产品体系。
交付能力
能否完成从单Rack到MW级、甚至GW级AI数据中心的规模化交付。
链力一站式液冷解决方案:
链力创立于2014年,总部与生产基地位于深圳龙岗,是全球一站式算力液冷散热综合服务商,专注绿色液冷解决方案。
公司集方案设计、数据中心工程建设、设备研发生产、全球安装及全周期运维于一体,核心产品涵盖集装箱数据中心、机架式CDU/机柜式CDU、液冷服务器机柜,广泛适配A1超算、智算集群、数据产业园及海外算力出海等场景。依托资深研发团队与自主专利技术,PUE可降至1.15以下,综合节能率超30%。

结语:AI数据中心液冷正在从“散热技术”走向“基础设施技术”
2026年,AI液冷产业已经进入新的发展阶段。
从GPU Cold Plate,到CDU,再到Rack Manifold和Quick Disconnect,液冷正在形成完整的产业链体系。
与此同时,45℃级高温液冷、Rack级液冷、Pod级液冷以及AI辅助Cold Plate设计等技术路线,也正在推动整个行业从传统服务器散热向AI Factory热管理基础设施转型。
未来AI数据中心的竞争,不仅是GPU性能的竞争,也将是:电力效率、计算密度、散热能力和基础设施交付能力的综合竞争。
对于液冷产业而言,真正的机会并不只是“AI服务器需要液冷”,而是随着AI Rack功率不断提升,液冷正在成为下一代高密度数据中心不可或缺的基础设施。
在这一趋势下,冷板、CDU(冷却分配单元)、QD(快速接头)、机柜歧管以及完整的液冷服务器解决方案,仍将是未来AI液冷产业链值得重点关注的核心方向。
来源:链力液冷
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