一文看懂数据中心液冷与电源产业链
AI 芯片越来越热,单颗功耗超过 1 千瓦,一个机柜要用几百千瓦的电。风扇吹不动了,只能用冷却液直接贴着芯片散热;供电也要跟着升级,从交流配电走向高压直流。液冷和电源因此从数据中心里不起眼的配套,变成了 AI 扩张的瓶颈之一。
- 液冷普及
- TrendForce 预计 AI 芯片液冷渗透率从 2025 年约 33% 升到 2026 年 53%
- 订单积压
- 维谛 2025 年底积压订单 150 亿美元,增长 109%
- 用电翻倍
- IEA 预计 2030 年全球数据中心用电约 945 太瓦时,比 2024 年翻倍多
产业链图
风冷、液冷和电源
| 风冷 | 冷板液冷 | 电源 | |
|---|---|---|---|
| 原理 | 风扇吹走芯片的热 | 冷却液流过贴在芯片上的冷板带走热 | 把电网的交流电降压、转成直流,断电时由 UPS 和电池顶上 |
| 适用 | 功耗较低的通用服务器 | 单颗超 1 千瓦的 AI 芯片、几百千瓦的机柜 | 所有服务器,AI 机柜功率更大 |
| 关键部件 | 风扇、散热片 | 冷板、分歧管、CDU | 变压器、UPS、电源架,未来是高压直流 |
| 趋势 | AI 机柜逐步退出 | 2026 年 AI 芯片渗透率约 53%,2027 年接近 60% | ±400V 先放量,800V 约 2027 年起贡献 |
为什么要液冷
芯片的功耗在快速上升。按 TrendForce 的数据,英伟达、AMD、谷歌的 AI 芯片单颗功耗已经超过 1 千瓦,整柜的 AI 服务器要用几百千瓦的电,风扇已经吹不走这么多热。
TrendForce 2026 年 8 月预计,AI 芯片的液冷渗透率会从 2025 年的约 33% 升到 2026 年的 53%,2027 年接近 60%;谷歌已有八成以上的 AI 服务器用液冷。近中期的主流是冷板液冷,关键部件是冷板、分歧管和 CDU。
供电:电源架和高压直流
机柜功率越来越大,供电也要升级。按 TrendForce 的分析,2026–2027 年主要靠独立的电源架稳定供电,2028 年以后会走向集中式的高压直流配电和固态变压器。
高压直流分成两派:开放计算项目(OCP)的 ±400V 和英伟达、亚马逊的 800V。±400V 的营收先落地,800V 预计 2027 年起有明显贡献。
需求:AI 带动数据中心用电
按国际能源署的预测,到 2030 年全球数据中心用电会翻一番多,达到约 945 太瓦时;其中 AI 专用数据中心的用电会增加到 4 倍以上。按国际制冷学会的介绍,数据中心 30%–55% 的电用于散热,液冷能明显降低这部分能耗。
英伟达的 GB/VR 整柜方案 2026 年出货预计翻倍,整体 GPU 机柜出货增长 30% 以上,这些都直接带动液冷和电源的需求。
2025–2026:液冷从可选变成必选
2025 年起,新一代 AI 芯片的单颗功耗超过 1 千瓦,液冷从可选配置变成标配。TrendForce 估计,AI 芯片的液冷渗透率从 2025 年的约 33% 升到 2026 年的 53%。
订单最先体现在设备商身上。数据中心电源和散热设备商维谛(Vertiv)2025 年四季度的内生订单增长约 252%,订单出货比约 2.9 倍,年底积压订单约 150 亿美元,增长 109%;它预计 2026 年营收 132.5 亿–137.5 亿美元,内生增长 27%–29%。
供应链也在扩张:冷板供应商开始为英伟达下一代 Vera Rubin 平台出货,也进入了亚马逊、谷歌、Meta、OpenAI 的自研芯片供应链。
- 芯片功耗跨过门槛,配套设备会从可选变成必选。
- 积压订单比当期营收更早反映需求:订单出货比 2.9 倍,说明订单远超当时的出货能力。
- 供电架构的升级会分阶段走:±400V 先放量,800V 要到 2027 年前后。
常见的误判
误判AI 只是芯片的生意。
实际上芯片越热、机柜越大,液冷和供电设备就越重要,2026 年 AI 芯片液冷渗透率预计约 53%。
误判液冷是很遥远的新技术。
实际上谷歌已有八成以上的 AI 服务器用液冷,冷板液冷是近中期的主流。
误判数据中心的电都给了芯片。
实际上按国际制冷学会的介绍,数据中心 30%–55% 的电用于散热。
误判800V 高压直流马上就会普及。
实际上TrendForce 认为 ±400V 先放量,800V 要到 2027 年前后才有明显贡献。
芯片、电力和架构:几种情景
| 情景 | 主要影响 | 传导路径 |
|---|---|---|
| 新一代 AI 芯片功耗继续上升 | 液冷 | 渗透率提高,冷板和 CDU 需求增加 |
| 云厂商削减 AI 资本开支 | 液冷、电源 | 订单减少,积压订单消化变慢 |
| 电网接入跟不上 | 数据中心 | 项目延期,电源和储能需求上升 |
| 800V 高压直流提前普及 | 电源 | 电源架构更换,新供应商机会增加 |
| 铜价大涨 | 冷板、电源 | 原料成本上升 |
| 冷却液泄漏等可靠性问题 | 液冷 | 客户放慢导入 |
各环节的供需特征
| 环节 | 供给刚性 | 集中度 | 新需求 | 政策干预 | 怎么看 |
|---|---|---|---|---|---|
| 冷板 | 中 | 中(少数几家) | 有(AI) | 低 | 跟着 AI 机柜出货走 |
| CDU、分歧管 | 中 | 中 | 有(AI) | 低 | 从部件走向系统集成 |
| 电源架、UPS | 中 | 中 | 有(AI) | 低 | 功率越大价值越高 |
| 高压直流 | 高(标准还在定) | 高 | 有 | 低 | 2027 年前后放量 |
供给刚性:扩产要多久、花钱能不能加快。集中度:产量是不是集中在少数国家或企业。越刚性、越集中,越容易出现紧缺。
怎么跟踪
| 指标 | 看什么 | 去哪里看 |
|---|---|---|
| AI 芯片液冷渗透率 | 液冷普及速度 | TrendForce 公开的新闻稿 |
| 维谛等设备商的订单和积压订单 | 需求的先行信号 | 公司季报(美国证监会 EDGAR 可免费查) |
| 云厂商资本开支 | 数据中心投资 | 微软、谷歌、亚马逊、Meta 季报 |
| 英伟达整柜出货 | 高功率机柜数量 | 英伟达季报,TrendForce 新闻稿 |
| 铜、铝价格 | 冷板和电源原料 | 本站商品异动,每个交易日更新 |
| AI 算力产业链 | 上游需求 | 本站 AI 算力产业链 |
数据来源
- TrendForce:AI 芯片液冷渗透率 2026 年升到 53%(2026-08-17)
- TrendForce:AI 基础设施市场简报,高压直流两大阵营(2026-03-26)
- TrendForce:2026 年 AI 工厂基础设施展望(2026-03-27)
- Vertiv:2025 年四季度和全年业绩(2026-02-11)
- 国际制冷学会:AI 推动数据中心用电翻倍(2025-05-27)
内容更新于 2026-10-16。