7月22日,长江证券在一篇研报中指出,AI算力高密化驱动液冷升级,冷水机组千亿市场启航。

算力高密化驱动制冷升级,液冷成必然选择随着生成式人工智能技术的持续快速迭代,海量算力需求倒逼算力硬件持续升级,英伟达主流GPU 产品热设计功耗从2020年A100芯片的400W 攀升至2026年Vera Rubin 架构的1800W。智算中心单机柜功率密度也从20-30kW 逐步升级至70-132kW,未来更有望出现200kW 级别的超高功率密度机柜。传统风冷系统受限于散热效率,单机柜散热上限仅约40kW,已难以适配高密度算力场景的散热需求,液冷技术成为数据中心制冷的必然发展方向。无论是低初始投资的风冷系统,还是拥有高换热效率的液冷技术,一次侧冷水机组都是系统的核心部件,扮演着“制冷心脏”的角色;冷水机组在数据中心整体建设总投入中占比约3%。

冷水机组:液冷数据中心核心冷源,高能效机型是降低PUE 关键冷水机组主要负责将室内热量搬运至室外,其核心由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀四大部件协同完成。市场主流冷水机组按冷凝散热形式分为风冷与水冷两大类,水冷机组虽然初始建设投入更高,但依托水更强的换热能力,全年运行能效显著优于风冷,能效比可达4.0-6.0,适合具备稳定水源、追求低PUE 的大型AI 数据中心;风冷机组则结构精简、布置灵活,适合中小型数据中心或缺水地区。冷水机组素有"制冷行业皇冠"之称,技术难点集中于核心部件精密制造、系统能效优化、控制系统三大维度,高效冷水机组的应用可直接压低整体PUE 值。

全球AI 基建仍在加速,海外科技大厂持续加大资本开支力度,2025财年亚马逊、微软、谷歌、Meta 四大龙头资本开支合计达3996亿美元,同比增长75%,全球AI 基建仍处于快速投入期。经测算,2026年海外数据中心冷水机组的理论市场规模约766-1022亿元,未来随着AI产业飞速发展,冷水机组需求量有望继续高速增长。

制冷压缩机为核心部件,磁悬浮离心机引领能效变革制冷压缩机是冷水机组最核心的零部件,造价约占冷水机组整机总成本的40%-50%,功耗占冷水机组整体系统功耗的50%-60%,是决定冷水机组能耗水平与运行效率的核心部件。在数据中心领域,离心式压缩机特别是磁悬浮离心机,凭借其在大冷量区间的高能效和宽调节范围,正逐步成为大型数据中心冷源设备的核心发展方向。相较常规螺杆机组,磁悬浮机组综合部分负荷性能系数提升约42%,电机运行功耗下降30%,全年制冷耗电量可节约30%,多数项目投资回收期仅2至3年,全生命周期综合成本优势显著。海外厂商丹佛斯是国际磁悬浮压缩机领域的主流供应商,旗下已形成完整Turbocor 磁悬浮离心机产品矩阵,机头单价区间集中在20万-50万元;截至2025年丹佛斯在国内市场占有率依旧保持在65%以上。

竞争格局:海外巨头主导格局,国内企业加速追赶国际龙头特灵科技、江森自控、开利全球凭借悠久的历史与千亿级营收占据品牌优势与规模优势,客户网络覆盖全球市场。冰轮环境的子公司顿汉布什发源于美国,也同样拥有百年历史和多个海外基地,海外市场认可度高;冰轮拥有“海外品牌+海外工厂+海外大客户”三重优势;当前在积极扩产中,未来三年业绩确定性高。

国内其他企业则依托技术路线与场景定位的差异,构建起多层次竞争梯队,其中汉钟精机、开山股份、雪人集团、磁谷科技、鑫磊股份公司的压缩机在传统领域应用居多,不过均在尝试切入国内外数据中心领域成为零部件供应商。

风险提示:1、AI 算力需求增长不及预期风险;2、技术路线迭代冲击风险;3、行业竞争加剧与价格战风险;4、原材料与成本波动风险。