中信建投：液冷技术加速渗透ASIC与国内市场，打开新增长空间

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随着人工智能算力需求爆发式增长，高功耗芯片的散热问题正成为制约计算效能的关键瓶颈。液冷散热技术凭借其高效的热管理能力，正从备选方案逐渐走向数据中心架构的核心。2025年有望成为液冷技术规模化应用的拐点，不仅在英伟达等高端AI芯片中渗透率快速提升，也有望在更广泛的ASIC市场和国内算力建设中发挥关键作用。

热界面材料（TIM）作为散热体系中的重要组成部分，发挥着“导热桥梁”的功能。随着GPU热设计功耗从H100的700W跃升至B200的1200W，芯片级散热需求急剧上升，TIM的市场规模也呈现显著增长。目前，该材料在芯片散热中形成“双导热引擎”结构：TIM1直接贴合芯片，要求高导热、低热阻，多使用石墨烯、氮化硼等高性能材料；TIM2则用于均热板与散热器间的耦合，兼顾效率与成本平衡。此外，其在消费电子和新能源汽车领域也已广泛应用，分别占据46.7%和38.5%的比例，展现出多行业协同发展的潜力。

从风冷到液冷，不仅是技术的升级，更是架构层面的革新。传统风冷系统在芯片热功率超过30kW时逐渐显现出局限性，散热组件高度占用大量机柜空间，而液冷则以水的高热容和高热导率为基础，大幅提升散热效率和空间利用率。例如，英伟达GB200 NVL72系统通过液冷设计，仅用1U高度的计算托盘即可实现传统风冷10U高度的散热能力，计算密度和能效比显著提升。

当前液冷技术主要分为冷板式、浸没式和喷淋式三种路径。冷板式作为应用最广泛、产业成熟度最高的方案，可带走70%–75%的机柜热量，其系统由一次侧和二次侧循环构成，核心部件包括液冷板、快速接头、冷却液分配单元（CDU）和机柜管路。浸没式液冷则分为单相和两相两种类型，通过直接接触散热大幅提高热交换效率，尤其适用于超高密度计算场景。喷淋式虽在节能性和冷却介质用量上存在优势，但对基础设施改造要求较高，目前应用规模仍较小。

从产业维度看，液冷市场正处于快速爆发前夜。2024年中国液冷服务器市场规模预计达201亿元，增速超过80%，2025年有望接近300亿元。在英伟达GB200等先进系统中，液冷组件价值约占整体机柜成本的2%–3%，其中冷板与CDU占比最高，合计接近80%。随着超节点、大机柜成为趋势，单芯片功耗未来可能突破2000W，液冷系统的技术迭代和供应链本土化机会将同步显现。

可以认为，液冷不再仅是散热手段，更是支撑AI算力持续扩张的基础设施。随着热管理需求从芯片级、机柜级延伸至数据中心级，兼具高效散热与绿色低碳特性的液冷技术，正在重新定义算力经济的能耗边界。

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