AI算力密度持续提升正在重塑数据中心基础设施的散热和供电体系。华西证券研究报告指出,伴随单机柜功率从5kW逐步提升至40kW、120kW,传统风冷系统已无法满足散热需求,液冷技术从“可选”走向“必选”。冷板液冷是目前主流方案,浸没液冷规模化起量仍需时间。AI服务器电源需求同步升级:英特尔“Sky Lake”和AMD“Rome”处理器功耗升至230-300W,英伟达GPU功耗攀升至600W以上,电源架构从12V提升至48V降低传输损耗。服务器电源市场份额长期由台达电子、光宝科技等占据,国内大陆企业欧陆通、高斯宝电气等规模逐渐扩大,国产替代空间广阔。液冷和电源是AIDC基建中确定性最强的细分赛道之一。
散热技术从风冷到液冷——冷板液冷成主流
单机柜功率密度快速提升推动散热技术不断迭代。Vertiv预测2024至2029年每机架GPU数量从36个增长到576个,峰值机架功耗或超1000kW。散热技术从早期的封闭冷/热通道、机柜循环制冷、热风抽取冷却、背板热交换、间接蒸发冷却,演进到液冷方案中的喷淋液冷、冷板液冷以及浸没液冷。冷板液冷服务器生态初步形成,大多以间接冷板为主。浸没式液冷考虑其对服务器主板等技术革新需求以及下游厂商机房业务部署的差异性,规模化起量仍需要时间。国内液冷服务器厂商主要包括华为、曙光、神威蓝光、浪潮等;海外包括戴尔、惠普、思科、SGI等。液冷产业链相关企业:英维克(国内液冷龙头)、维谛技术、网宿科技等。
AI服务器电源——高功率+高效率+高密度
智能算力推动服务器电源需求及技术要求持续提高。AI和云应用推动先进硬件采用,能耗不断增加。英特尔的“Sky Lake”和AMD的“Rome”等高级处理器功耗升至230-300W,英伟达的GPU功耗更攀升到600W左右(H100/H200 700W,GB200 2700W)。电源架构从12V提升到48V:OCP试图通过定义电源架构新标准,将中间总线电压从传统的12V提高至48V,显著降低传输损耗,更高效地将电力传输到AI ASIC/GPU/CPU或SOC上。服务器电源小尺寸、高功率等要求,对电源研发与生产提出更高技术要求。华为钛金级3000W氮化镓服务器电源代表了当前服务器电源的技术前沿,氮化镓(GaN)等第三代半导体材料在服务器电源中的应用有望加速渗透。
服务器电源国产替代——认证壁垒高、替代空间大
服务器电源市场国产替代空间广阔,但认证壁垒较高。服务器电源认证周期较长,从研发立项到获取认证通常需要2-3年时间,一般公司难以进入竞争。目前服务器电源市场份额主要由台达电子、光宝科技、艾默生、中国长城等企业长期占据。近年来国内大陆企业包括欧陆通和高斯宝电气等规模逐渐扩大,根据高斯宝电气官网,服务器电源出货量全球前8。AI服务器电源市场增速快于传统服务器电源,对高功率密度、高效率(钛金级96%+)、高可靠性要求更高,为具备技术积累的国内厂商提供了切入高端市场的窗口。相关受益标的:新雷能(特种电源)、科华数据(数据中心电源)、动力新科等。
AIDC基础设施投资节奏与受益标的
AIDC基础设施建设正处于“需求爆发+技术升级”的双重驱动阶段。短期看(2025-2026年):冷板液冷和48V电源架构加速渗透,英维克、维谛技术等液冷厂商直接受益于AI数据中心散热需求爆发。中期看(2027-2028年):浸没液冷有望在技术成熟后规模化起量,服务器电源国产替代加速,欧陆通、高斯宝电气等国内电源厂商有望扩大市场份额。长期看(2028年以后):随着单机柜功率突破MW级,液冷和电源将成为AIDC基建中成本占比持续提升的核心环节。IDC环节同样受益于智算中心建设需求,光环新网、奥飞数据、润泽科技、数据港等IDC厂商上架率有望在AI算力需求爆发下快速提升。
表:数据中心散热技术演进路线| 散热技术 | 适用功率密度 | 典型应用阶段 | 当前渗透率 |
|---|
| 封闭冷/热通道 | 5-10kW/机柜 | 传统数据中心 | 较高 |
| 热风抽取/背板热交换 | 10-20kW/机柜 | 高密度数据中心 | 中等 |
| 冷板液冷 | 20-120kW/机柜 | AI训练集群 | 快速提升 |
| 浸没液冷 | >120kW/机柜 | 超大规模AI集群 | 早期 |