賽道Hyper | DeepSeek推升AIDC液冷需求

作者:周源/華爾街見聞

中國發布DeepSeek之後,國內幾乎所有公司都在大規模接入DeepSeek,導致訓練大模型的算力需求激增,故而國內對AIDC(AI數據中心)的熱情並不比從前更低。

這與英偉達股價形成鮮明對比。

以高性能AI加速卡爲基礎的AIDC,能耗問題,隨之增強。風冷技術已無法滿足國內AIDC建設的能耗控制(PUE:能源利用效率-Power Usage Effectiveness)要求。

PUE(能效比)是衡量數據中心能源效率的核心指標,數值越小效率越高,直接反映數據中心綠色化水平,降低PUE可顯著減少碳排放和運營成本。

2024年國內AI算力需求年均增速超70%(數據來源:IDC《中國人工智能計算力發展評估報告》),GPT-4單次大模型訓練耗電量超1000萬度+(數據來源:斯坦福《2023 年AI指數報告》)。

風冷系統的散熱效率上限爲0.3W/cm²;以英偉達H100芯片爲例,其熱點功耗密度達1.5W/cm²。

若強行使用風冷技術,需將機櫃間距擴大50%,導致數據中心空間利用率下降40%。這直接推高土地和基建成本,抵消GPU性能提升帶來的效益。

據工信部聯合發改委和國家數據局等多部門發佈的2024年《新型數據中心發展三年行動計劃》要求, 到2025年,全國數據中心平均PUE降至1.5以下,綠電利用率年均增長10%。

如此高的要求,傳統風冷技術被液冷技術快速取代。

據全國信息技術標準化技術委員會(TC28)於2024年7月25日正式立項的《數據中心冷板式液冷系統技術規範》,強制要求單機櫃功率超30kW必須採用液冷,並設立PUE 1.3的准入紅線。

據IDC預測,2025年中國液冷服務器市場規模將突破800億元,滲透率從2022年的5%提升至40%。

曙光數創、中國電信等頭部廠商的液冷智算中心項目招標中,搭載高性能AI加速卡的服務器佔比超70%。

據民生證券測算,2024年中國數據中心總耗電量佔全社會用電量2.5%,其中GPU集羣佔比超40%。

以英偉達H100集羣爲例,單卡年耗電量約6132度(700W×24h×365天),電費成本佔運營總成本的60%。

若採用傳統風冷,PUE值(總能耗/IT設備能耗)普遍在1.5以上,而液冷可降至1.2以下,相當於節電30%。

液冷方案分爲冷板式(間接接觸)和浸沒式(直接接觸)。

冷板式改造成本較低(約增加服務器價格10%),可將H100集羣的PUE降至1.15;浸沒式雖初始投資高(增加30%),但適合GB200等超高熱流密度芯片,散熱效率提升5倍。

根據西南證券測算,液冷數據中心的全生命週期成本(TCO)較風冷低25%,主要得益於電費節省和機櫃密度提升。

英偉達自2024年起強制要求B100/B200/GB200採用液冷設計,帶動快換接頭(UQD)、歧管、泵閥等核心部件需求。以UQD爲例,其單價從6元飆升至1190元,漲幅超200倍。

在A股市場,有哪些公司以液冷技術爲主?

國內廠商強瑞技術(301128)、高瀾股份(300499)已實現液冷產品的量產;曙光數創(包括其控股母公司中科曙光)的冷板式液冷市佔率達60%,H公司和聯想也有液冷技術解決方案以及相關產品,此外還包括英維克、申菱環境等。

其中,強瑞技術(301128)專注於智能製造與液冷技術解決方案,佈局涵蓋檢測設備、散熱產品及核心技術研發,是國內液冷產業鏈中測試設備環節的核心供應商。

曙光數創是國內液冷技術的絕對龍頭,2023 年液冷基礎設施市佔率達 61.3%,連續三年穩居行業第一(中國證券報報道)。

該公司核心產品包括相變浸沒液冷系統(PUE低至1.04)、冷板式液冷解決方案等,覆蓋AI算力中心、超算中心等場景。

2024年上半年,高瀾股份的“高功率密度裝置熱管理產品”(主要爲液冷)收入1.5億元,佔總營收的53.09%,同比增長118.52%。

截至2024年三季度,高瀾股份液冷業務在手訂單餘額7.3億元,佔公司總訂單的60%+。若按項目交付節奏推算,全年液冷業務收入佔比有望突破60%。

但是,高瀾股份在2024年上半年的液冷業務毛利率,僅17.11%,雖較2023年同期提升4.71個百分點,但低於行業平均水平(冷板式液冷毛利率約30%,浸沒式液冷可達40%)。

爲什麼呢?

液冷業務毛利率較低的原因包括:原材料成本:冷卻液、CDU(冷量分配單元)等核心部件依賴進口,議價能力較弱。但高瀾股份已在下本錢改善這種不利局面,他家每年將超過10%的收入投入研發,2024年上半年研發費用同比增長15%。

當前,液冷技術面臨的主要問題是漏液(故障率約0.1%)、運維複雜度高、UQD供應鏈脆弱等。英偉達計劃在2025年推出TDP 1500W的B300,可能推動兩相浸沒式液冷成爲主流。