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被引爆的散熱革命,液冷的產(chǎn)業(yè)新周期

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文丨泰羅

12月24日,液冷服務器概念股走強,精研科技、飛榮達、英維克、銀邦股份、思泉新材、華正新材、同飛股份等表現(xiàn)突出。

隨著服務器散熱需求如同坐上火箭,液冷溫控賽道也瞬間被點燃。近期,摩根士丹利發(fā)布報告,稱英偉達新一代AI平臺GB300(NVL72),數(shù)據(jù)中心需要為每個機柜配備的液冷散熱組件就價值49860美元(約36萬元),相當于一臺理想L8,這比GB200 NVL72系統(tǒng)高出20%。

而下一代Vera Rubin NVL144平臺的散熱成本將更高,預計每個機柜的冷卻組件總價值將增長17%,達到55710美元(約40萬元),冷卻模塊的價值將顯著增長67%。

而據(jù)國信證券研究,GB300的液冷方案總成本高達101420美元,約等于72萬元,比上一代足足高出近30%。

可見,隨著AI算力的爆發(fā),芯片功耗和AIDC計算密度的指數(shù)級增加,AI服務器溫控需求和成本都在快速上升,這意味著溫控行業(yè)必會迎來爆炸式的發(fā)展契機。

英偉達芯片功耗不斷突破上限,H100/H200設計功耗為700W,B200功耗達1000W,GB200功耗達到2700W。2027年將問世的VR300(Kyber架構)更是高達3600W,散熱已成制約算力釋放的核心瓶頸。

目前,GB200 NVL72每一機架熱設計功耗(TDP)達到130-140kW,相當于200臺家用空調(diào)全速運轉,而傳統(tǒng)風冷的散熱極限約為30-50kW,已遠超風冷極限,因此液冷成為必然選擇。

據(jù)悉,新一代GB300已升級為全冷板液冷方案,可應對1400W散熱需求。針對未來的Rubin芯片,英偉達已布局兩相冷板液冷與浸沒式相結合的耦合方案??梢?,液冷的產(chǎn)業(yè)奇點已經(jīng)近在眼前。

要知道,智算中心是不折不扣的“吞電巨獸”,而散熱耗電占比更是高達40%。其不僅影響算力性能的釋放,更威脅服務器的安全運行,乃至整個AIDC的經(jīng)濟效益。

行業(yè)普遍用PUE(數(shù)據(jù)中心消耗的電力與IT負載消耗能源的比值)來衡量單位效能,比值越接近1,說明更少的能源用在了制冷等非IT系統(tǒng)上,也就意味著運營效率和綠色化水平更高。

當前,全球各國對數(shù)據(jù)這類耗電大戶的PUE(能源使用效率)要求趨嚴。我國要求2025年起新建數(shù)據(jù)中心PUE低于1.3,而傳統(tǒng)風冷PUE普遍在1.5以上,液冷則可降至1.2甚至1.1以下。

液冷技術可以說是最優(yōu)解,它可降低30%-50%的能耗,提升最多50%的服務器空間利用率。以10萬臺服務器組裝的數(shù)據(jù)中心為例,液冷方案每年光是節(jié)省電費就可超億元。

IDC預測,2025年我國液冷市場規(guī)模達33.9億美元,同比增速高達42.6%,長期看,2025-2029年復合增長率將保持48%的超高增速。這其中,給英偉達配套的液冷需求無疑占據(jù)核心份額,將是整個市場的核心引擎。

一場由液冷引爆的散熱革命,正開啟新的產(chǎn)業(yè)周期。

放眼全球,按產(chǎn)業(yè)鏈上下游劃分,液冷玩家主要分為三類——上游零部件企業(yè),中游系統(tǒng)集成商和下游的AIDC服務商、運營商和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。而行業(yè)爆發(fā)的機會,主要聚焦上中游兩個維度。

尤其從風冷向液冷轉化的過程中,系統(tǒng)集成復雜難度成倍增長。既要融合熱力、流體、材料等學科,還要擁有從設計開始,到整合部件到研發(fā)再到后期運維的一條龍能力。

系統(tǒng)集成商要對上游進行協(xié)同遴選,下游要對接AI服務器中心,且需要參與AIDC設計建設等環(huán)節(jié),考驗的是綜合能力。

相較于風冷,溫控系統(tǒng)與AI服務器的匹配度要求進一步提升,無論是冷板式還是浸沒式,都需要芯片、服務器、液冷廠商和IDC業(yè)主的共同參與。因此,集合前期設計、后期運維的系統(tǒng)級能力成為液冷時代的護城河。

從公開的英偉達供應商名單來看,臺資企業(yè)目前占大多數(shù),奇宏、雙鴻、臺達電子、酷冷至尊等臺資廠商因早期和英偉達合作,在AI時代占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢,成為英偉達核心一級供應商。

國內(nèi)英偉達優(yōu)秀供應商主要為比亞迪電子和英維克,后者UQD產(chǎn)品被英偉達納入MGX生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴。

如今,隨著國內(nèi)AI智算中心的陸續(xù)建成,也催生出申菱環(huán)境、高瀾股份、曙光數(shù)創(chuàng)等溫控企業(yè)。

這其中,不得不提到英維克。公司是服務器機房溫控調(diào)節(jié)賽道的“老炮”,自2005年成立起就聚焦精密溫控節(jié)能解決方案,擁有深厚的工藝研發(fā)積淀和廣闊的客戶資源,因此能快速跟上AI時代的步伐,具有先發(fā)優(yōu)勢。

深耕溫控應用場景,對技術原理、行業(yè)Know-how有深刻洞察,英維克可為客戶提供定制化產(chǎn)品或一整套解決方案,且能夠從全局角度出發(fā)提供解決思路。這正是國內(nèi)液冷賽道所稀缺的稟賦。

對比來看,英維克可以說是唯一覆蓋CDU、分水器、快接頭、液冷板到整機柜全鏈條的A股企業(yè)。

其他企業(yè)中,申菱環(huán)境主營特種空調(diào),此前主要服務于水電、軌道交通、信息通信、核電等領域,后切入數(shù)據(jù)中心溫控賽道,客戶包括華為、中國移動等;高瀾股份是一家熱管理系統(tǒng)公司,核心產(chǎn)品主要是面向高壓直流輸電領域,近年來轉向AI基建市場,已承接字節(jié)跳動馬來西亞IDC液冷項目;曙光數(shù)創(chuàng)專注數(shù)據(jù)中心領域,主要走浸沒液冷路徑,但主要為曙光系服務器配套。

因此,業(yè)內(nèi)企業(yè)多為從專用空調(diào)、電力熱管理、IDC服務企業(yè)轉型而來,多擅長某一部件或依賴大股東的訂單“供養(yǎng)”,英維克AIDC液冷廠商的質(zhì)地更加純正。

而且,英維克還與英特爾等企業(yè)的芯片方案形成綁定關系,平臺化全鏈條能力出眾,疊加英偉達供應鏈“背書”,前三季度凈利潤達到4億元,業(yè)績規(guī)模碾壓同類企業(yè),其液冷集成“霸主”的雛形已現(xiàn)。

溫控產(chǎn)業(yè)鏈涉及多種零部件,按照價值量排序可分為冷板、CDU(冷卻分發(fā)單元)、快接頭(UQD)、Manifolds(分水管)等。

但液冷部件行繁多,行業(yè)特性類似于醫(yī)療器械,每一個細分材料的天花板較低,如一滴導熱灌封膠或一片導熱墊片,每個產(chǎn)品之間存在差別,考驗的是一家企業(yè)的整合布局能力。

其次,零部件的成敗在于制造能力,譬如,冷板的制造難點在于針翅、微通道等定制化設計,以達到符合標準的流速、流量、熱阻等,且其防漏液設計需實現(xiàn)0.1mm級公差內(nèi);

快接頭難點在于控制漏液問題,需要承受10萬次插拔測試,一旦失效將導致整柜的服務器癱瘓;Manifold需316不銹鋼的無縫焊接工藝;CDU核心部件為水泵和換熱板。

因此,具有多元布局整合能力,以及制造工藝的企業(yè)將會勝出。

A股市場就有中石科技、科華數(shù)據(jù)(CDU)、中航光電(UQD)、川環(huán)科技(管道)等玩家。

對比來看,成立28年,中石科技幾乎布局了熱管理的每一個細分零件,包括導熱界面材料、熱管、均熱板、熱模組、EMI屏蔽材料、膠粘劑等,且在前瞻技術方面持續(xù)精進。

比如,其均熱板(VC)+石墨的散熱組合已成主流散熱解決方案,新產(chǎn)品VC吸液芯已應用于國內(nèi)AIPC中,并有望進入北美客戶供應鏈(據(jù)傳為英偉達)。

公司在人工合成石墨領域保持龍頭地位,并借助在多個材料方面的布局,逐步成為國內(nèi)頭部熱管理整體解決方案供應商;

正是得益于對每個部件的洞察,中石科技可優(yōu)先演變?yōu)轭^部熱管理整體解決方案供應商,而非僅僅是石墨供應商。

而且,相比其他企業(yè),中石科技產(chǎn)品涉及AI+3C+新能源汽車+光伏等風口產(chǎn)業(yè),蘋果、華為、微軟、谷歌、比亞迪、陽光電源都是它的客戶,每一個領域都具備廣闊的成長潛力。

多個增長引擎加持下,中石科技三季報創(chuàng)歷史最佳業(yè)績紀錄,前三季度實現(xiàn)凈利潤2.52億元,同比大增90.59%;第三季度扣非后凈利潤為1.26億,增速高達137.41%,凈利率和毛利率均為近年新高。

和英維克一樣,中石科技自創(chuàng)立以來就深耕導熱材料賽道,其他企業(yè)基本為汽車膠管、光電連接器轉型而來,其業(yè)務更加聚焦和純正;和思泉新材等散熱材料企業(yè)相比,中石科技的規(guī)模體量和業(yè)績增速都更好。

下游大客戶同樣對上游企業(yè)業(yè)績有巨大影響,配套英偉達服務器的液冷產(chǎn)業(yè)鏈將是行業(yè)增長的核心引擎,考慮到英偉達占據(jù)全球AI芯片超八成份額,入局英偉達產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),業(yè)績將更具爆發(fā)力。

中石科技屬于納米碳涂層冷板的“隱形冠軍”,公司解決了微通道絕緣難題,該技術可降低液冷板熱阻20%,散熱效率更高。

中石科技在互動平臺回答投資者時透露,公司產(chǎn)品具有普適性,可應用于機器人領域,且產(chǎn)品具有較高的技術及工藝壁壘。隨著人形機器人產(chǎn)業(yè)浪潮洶涌而來,也將為中石科技注入業(yè)績動力。

光模塊CPO三劍客之所以被稱作“易中天”,不僅由于股價區(qū)間漲幅巨大,更因其體量大、增速快、市場排名靠前,且盈利能力強勁。

當前,一場由液冷技術驅動的散熱革命正在上演。

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