产业链科普 · AI · 数据中心 · 设备

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
一句话看懂芯片越热越要液冷,机柜越大越缺电。

产业链图

数据中心液冷与电源:冷却塔和冷水机把热排到室外,CDU 分配冷却液,经分歧管送到贴在芯片上的冷板;电网的电经过变压器、UPS 和电源架送进 AI 服务器机柜,高压直流是新的供电架构 液冷 · 看芯片功耗 冷却塔、冷水机 把热排到室外 CDU 冷却液分配单元 分歧管、管路 机柜内输送 冷板 贴在芯片上 供电 · 看电网和架构 电网 见电力电网产业链 变压器、配电 降压 UPS、备用电池 断电不停机 电源架 交流转直流 AI 服务器机柜 单柜数百千瓦 高压直流 800V 约 2027 年放量 2026 年 AI 芯片液冷渗透率约 53% 数据中心 30%–55% 的电用于散热
液冷:冷却塔和冷水机把热排到室外,CDU(冷却液分配单元)把冷却液经分歧管送进机柜,冷板贴在芯片上把热带走。供电:电网的电经过变压器、配电、UPS 和电源架,变成直流送进机柜;高压直流是正在推进的新架构。手机上可以左右滑动看全图

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。

这件事印证了什么
  • 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

内容更新于 2026-10-16。

本页是对产业链结构和供需逻辑的科普,用于学习,不针对任何证券,不构成投资建议。文中数据注明了年份和出处,可能已有变化,请以最新的官方数据为准。