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篇幅原因，推文仅展示部分内容文末附完整报告获取方式 当下，单颗GPU功耗迈向千瓦级、AI机柜功率不断突破100kW甚至更高，空气换热能力有限的问题开始凸显，液冷正在从HPC等特殊场景中的辅助方案，加速成为AI数据中心的重要基础设施。 从换热方式看，AIDC液冷主要包括冷板式、浸没式和喷淋式；其中冷板和浸没又可按工质是否发生相变分为单相和两相。RDHx（后门换热器）由于液体不进入服务器内部，本文将之作为近端冷却方案单独讨论。 国内外液冷重点企业核心能力一览 01单相冷板液冷当前AI数据中心的主流路线 基本原理 在CPU、GPU、ASIC等高发热芯片上方安装金属冷板，芯片产生的热量经过导热界面材料传递到冷板，再由冷板内部持续循环的液体带走。整个过程中，冷却液始终保持液态，不发生沸腾或汽化，因此称为“单相”。 其典型热传递路径可以概括为： 芯片 → TIM导热材料 → 冷板 → 冷却液 → Manifold → CDU → 设施侧冷源 产业化阶段：成熟规模商用 从目前的产业化程度看，单相冷板是六类路线中供应链最完整、规模部署最充分的方案，也是当前AI数据中心液冷的主流。 尤其适用于AI训练集群、高性能计算HPC和高密度智算中心，既可用于几十千瓦级机柜，也已广泛延伸至当前100kW以上的高功率AI机柜。 企业格局 海外市场 代表性企业包括：CoolIT Systems、Motivair by Schneider Electric、Vertiv、JetCool（Flex）。 国内市场 国内已经形成比较完整的产业生态。 在液冷设备/温控侧，代表企业包括：英维克、申菱环境、高澜股份、同飞股份等。 在服务器和系统方案侧，主要包括：中兴通讯、新华三、浪潮信息等。 02两相冷板液冷瞄准下一代超高热流密度芯片 基本原理 两相冷板在外观上可能与普通冷板非常相似，但内部换热机制完全不同。两相冷板使用低沸点工质。当芯片工作并产生大量热量时，工质会在冷板内部经历液态 → 沸腾汽化 → 蒸汽输运与冷凝 → 液态的循环。 整个过程利用工质的汽化潜热，在合适的系统设计下，可用相对较低的循环流量支持更高热流密度的散热需求。 产业化阶段：产品化及规模导入前期 两相冷板已经从实验室走向产品化，但整体仍处于规模导入前期。 现阶段其市场体量远小于单相冷板，但随着AI芯片功耗继续上升，产业战略价值正在快速提高。 企业格局 海外市场 海外目前辨识度较高的是：ZutaCore、Accelsius。 国内市场 国内值得重点关注的企业包括：英维克、新华三、曙光数创、高澜股份等。 03单相浸没液冷让服务器直接“泡”在冷却液里 基本原理 单相浸没的思路比冷板更加直接，服务器或相关电子器件整体浸入绝缘介电冷却液中。CPU、GPU、内存、VRM、PCB等部件都可以直接与冷却液进行热交换。 服务器工作产生热量后：介电液升温 → 循环至换热器 → 降温 → 返回浸没Tank，整个过程中冷却液始终保持液态，因此称为单相浸没。 产业化阶段：已商业化，应用场景集中 单相浸没本身已经不是实验室技术。目前已经在HPC、超高密度算力、边缘数据中心、特殊环境数据中心、部分AI算力中心实现商业化应用。 但从AI数据中心整体规模来看，其普及度仍明显低于冷板液冷。 企业格局 海外市场 海外代表企业更专业化，包括：Submer、GRC、Asperitas、LiquidStack等。 国内市场 国内单相浸没领域，专业设备和整体方案企业可以重点关注：佳力图、兰洋科技、绿色云图、云酷智能、英维克等。 服务器和系统方案侧，则可以关注：浪潮信息、新华三等。 04两相浸没液冷散热能力强，但技术壁垒更高 基本原理 两相浸没同样将服务器浸入绝缘介电冷却液中。不同的是，其使用的是低沸点工质。芯片发热以后，冷却液直接在发热器件表面沸腾：液体 → 蒸汽。蒸汽向上运动，在Tank顶部冷凝器中重新冷凝：蒸汽 → 液体。 随后在重力作用下重新回落。整个过程利用了工质的汽化潜热，因此具有非常强的热量搬运能力。 产业化阶段：已商业化，整体渗透率较低 技术本身已经实现商业化，但从全球市场看，真正具备成熟产品并实现一定规模工程应用的企业仍然有限。 因此，两相浸没属于：技术能力较强，但产业渗透率仍较低。 企业格局 这一领域目前企业数量并不多，因此相比“宣布布局”，更值得关注的是：产品化、长期运行和规模交付能力。 海外市场 海外最具辨识度的企业之一是：LiquidStack。 国内市场 国内具有较强产业代表性的企业是：曙光数创。芯寒智能等新兴企业也已经推出相变浸没产品及解决方案，正在进入市场导入阶段。 05喷淋式液冷精准瞄准芯片热点 基本原理 喷淋式液冷不像冷板一样将液体完全封在换热器内部，也不需要像浸没式一样把整个服务器泡进液体。它通过喷头，将具有绝缘性能的冷却液直接喷向CPU、GPU等发热器件。冷却液吸收热量后被集中回收，再经过换热、冷却和循环重新进入喷头。 产业化阶段：已有应用，仍属小众路线 整体属于：已有实际项目，但仍相对小众，更适合特殊高热场景以及部分定制化数据中心。 06RDHx（后门换热器）存量数据中心升级的重要补充 基本原理 RDHx（后门换热器）和前面几种最大的不同是：液体不会进入服务器内部。 服务器仍然依靠风扇把热量传递给空气。热空气离开服务器和机柜时，再经过安装在机柜后门上的液—气换热器： 服务器 → 热空气 → RDHx → 水/水基工质 产业化阶段：成熟商用 RDHx本身已经是相对成熟的产品。尤其在传统数据中心升级和混合冷却场景中，具有比较明确的商业价值。 企业格局 海外市场 海外新兴参与者包括：AIRSYS、HyprCool等。 国内市场 比较具有代表性的企业是：广东合一。 07液冷技术发展趋势 未来液冷更可能沿着两个方向同时演进： 一是强化换热。通过微通道、射流冲击、沸腾强化等技术，不断提升单位面积换热能力和热点处理能力。 二是让冷却介质进一步靠近芯片。技术将从传统冷板向Direct-to-Die、背面液冷、封装内微流道乃至3D堆叠芯片内部液冷等方向探索，持续缩短热传递路径。 两条路径最终都指向同一个目标：降低芯片到冷却系统之间的等效热阻，并提升高热流密度场景下的稳定散热能力。 液冷产业将逐渐从过去的单一设备竞争，转向芯片、服务器、液冷设备和数据中心基础设施之间的系统协同竞争。 谁能够把芯片产生的热量稳定、高效地一路送出数据中心，并形成可靠、可批量复制、可长期运行的解决方案，谁才更有可能在AI算力时代的液冷市场中占据真正的核心位置。 （注：以上内容不构成投资建议。如有不妥之处，欢迎批评指正。转自公众号：浙江省半导体行业协会）

【首都劳动奖章获得者•实业视角|产业观察】 写在开篇： 很多人谈起AIDC，液冷、CDU、冷板，仿佛风冷已经是落后淘汰技术。但很少有人看清一个真相： 当前国内存量数据中心，90%以上依旧是风冷；哪怕新建智算集群，只要单机柜功率压在20kW以内，风冷依然是首选方案。 液冷是高密度AI算力的未来，而风冷，才是当下IDC产业的基本盘。今天给大家讲解一下到底什么是数据中心风冷？。 01 【风冷】基本概念 1.什么是机房风冷？ 风冷，就是以空气作为换热介质，用冷空气带走服务器GPU/CPU热量，再通过机房空调把热风降温，循环往复。 简单一句话：服务器靠风扇吹冷风散热，空调负责给空气降温。 我们常说的精密空调下送风、冷热通道隔离，就是传统风冷散热系统。整个循环分为“送冷风→吸热→回热风→空调降温”四大环节。 图1：数据中心风冷工作原理示意图 02 传统风冷散热原理 1.传统风冷散热原理 1）冷通道：输送低温冷风（图中蓝色气流） 机房精密空调制造出冷空气，通过架空地板下方，从地板通风口送出，汇聚到机架前方的冷通道，服务器自带内置风扇，直接从冷通道吸入冷风。 重点：冷通道，全是冷空气，温度低；机柜背后热通道，全是热风。 图2：风冷气流组织示意图（1） 2）服务器内部换热，冷风变热风 冷风被吸入服务器机架内部，流经GPU、CPU、内存、硬盘等发热元器件。空气带走硬件产生的热量，温度快速升高，冷风直接变成高温热风，从服务器机架背部排出。 重点：服务器风扇是循环的动力之一，不是全靠空调吹，机架本身就在抽风。 图3：服务器内部换热示意图 3）热通道：热风统一回流（图中红色气流） 吸热升温后的热空气，从服务器背后出风口排出，全部汇集到机架背后的热空气通道。热风沿着顶部回风管道，完成热空气返回，统一流回机房空调的空气处理器。 图4：风冷气流组织示意图（2） 这里就是冷热通道的价值：冷通道只进冷风，热通道只排热风，杜绝冷热空气混在一起，避免空调做无用功，降低PUE。 4）空调换热，把热量排到室外 室内侧循环： 回流回来的高温热风进入空气处理器，穿过冷却盘管，盘管内部流动低温冷冻水。 热风遇到冰冷的盘管，热量传递给盘管内部的冷冻水，空气被重新冷却为低温冷空气，再次送入架空地板，开启下一轮循环。 图5：传统风冷数据中心系统示意图 室外侧循环： 被剥离出来的大量热量，传递给冷却水回路，由冷却水泵输送至室外冷却塔，冷却塔内部通过喷淋水+大风量风机，利用水蒸发散热，把热量散发到室外空气当中。 经过冷却塔降温后的冷却水，再次流回冷水机组，完成冷却水侧循环。 03 风冷系统三大主流方式 风冷按照制冷设备安装位置、气流遏制方式，主要分为三类：房间级风冷、行（列）级风冷、机柜级风冷。 核心逻辑：越靠近服务器热源，换热效率越高、单机柜支持功率越高，但是造价和施工复杂度同步上升。 图6：风冷系统分类 1.房间级风冷 机房空调（CRAC）或机房空气处理单元（CRAH）布置在机房四周墙边，不插在机柜行列中间，空调不对单个机柜/单排机柜就近制冷，而是对整个机房进行吹风制冷，这就叫房间级风冷。 图7：房间级制冷系统平面图 1）开放式房间级：无通道封闭，冷热空气自由掺混。安全设计上限38kW，传统老机房居多。 2）冷/热通道全封闭房间级： 空调依旧放在机房侧边，增加全套气流遏制工程，单机柜稳定可达1012kW，不属于列间空调； 优点：机柜之间按照冷热通道布置，通道两端入口用平移门或推拉门封闭，通道上方用顶板封闭，由此形成的相对密封的通道空间，大大提高冷/热空气利用率，提高精密空调制冷效率。 图8：冷/热通道系统结构组成 这里强调一下：末端分类只看机房内空调摆放位置，冷通道封闭、高架地板，属于气流的治理手段，不会把它变成列间冷。 短板：密封容错率极低，盲板缺失、缝隙漏风，立刻产生机柜热点；封闭通道属于额外工程，造价明显上涨。 3）房间级制冷路径太长，效率太低超过12kW之后，单纯房间级封闭方案风量、静压工程难度急剧升高，项目一般转向列间风冷。 2.行级/列间风冷（近端风冷主流方案） 行间制冷，就是将空调机组放在机柜排与机柜排之间，机柜和空调并排布置，水平前后送风，属于近端制冷方式。 冷风直供冷通道，大幅缩短气流路径，不需要架空地板长距离输送冷风，是降低机房PUE的经典方案。 图9：行级/列间风冷系统结构组成 3.背板风冷（机柜级风冷） 机柜正面进冷风，服务器内部吸热之后，高温热风从服务器尾部排出；热风不飘到机房大空间，直接打在背板（后门）的换热盘管上完成降温，冷却后的空气重新释放到机房，再循环进入机柜正面。 图10：背板风冷工作原理示意图 通俗理解：把空调换热器直接做成机柜后门，取代原来普通机柜门，服务器排出来的热风一出机柜，立刻被后门换热器冷却，属于风冷路线的性能天花板。 整个循环换热介质依然是空气，机房只负责提供基础环境，不需要传统冷通道封闭，不需要高架地板送风。 转自公众号：「若辰投研」

01 液冷基本概念 液冷，以液体为介质，通过冷却液与服务器发热部件直接或间接接触的方式换热，将发热部件产生的热量带走。简单说就是用液体代替空气，直接给服务器芯片散热。 图1：冷板式液冷示意图 02 液冷系统组成 AI大模型、高功率GPU服务器持续推高单机柜热密度，传统风冷已经触碰到散热天花板，液冷成为AIDC数据中心的标配方案。很多朋友看液冷只知道服务器，却搞不懂整套系统由哪些部件构成、各自承担什么作用。下面给大家讲解一下典型液冷系统的组成。 图2：液冷系统组成图 1.近端侧：机柜内部，直面芯片发热 （1）液冷板：直接贴在CPU/GPU等高热芯片表面吸热的部件，内部预留精密流道，冷却液在流道内部流动，直接带走芯片产生的热量。 图3：液冷板实物图 （2）液冷模组：集成液冷板、管路、密封结构的服务器单元，也就是带液冷散热的整机服务器，算力芯片的热量在这里传递给冷却液。 （3）Manifold（分/集液器，也叫分水器）：简单理解：Manifold就是机架上冷却液的“总分配器+总收集器”，实现单机柜多台服务器并行供液。机柜内部的流体分配总管，负责把冷却液均匀分配给每一台服务器，同时回收升温后的回流液体，实现一进一出的流量分配。 图4：液冷Manifold工作示意图 来自CDU的一路总供液，进入Manifold之后，分流成多路支路，分别供给机架内每一台服务器；同时，汇总每台服务器换热后的高温回液，汇集为一路，送回CDU。 图5：液冷Manifold工作示意图 （4）液冷快接头：简称QD/UQD通用快接头，机柜分水器和服务器之间的插拔接口，支持服务器在线上架、下架维护，断接时自动防漏。简单理解液冷快接头核心能力是：拔开两头自动封死不漏水，实现服务器热插拔运维。 图6：液冷快接头分类 核心原理：干断式双向自密封（Dry-break），接头分公头、母头，两头内部都自带弹簧阀芯： 1）对接插上：两头阀芯互相顶开，冷却液通道打通，CDU冷量分配单元的冷却液从Manifold集管流入服务器冷板，带走GPU/CPU热量。 2）拔开断开：弹簧立刻把两端阀芯自动关闭，几乎零泄漏；既防止冷却液洒进机房损坏服务器，也防止空气进入管路产生气堵，不用排空整个液冷环路，就可以单独更换一台服务器。 图7：液冷快接头特点 （5）液冷机柜：承载多台液冷服务器的功率机柜，内部布放分水器、分支管路，是算力+二次侧冷却液循环的载体。 图8：液冷系统架构图 2.中间控制：CDU，液冷系统的心脏 液冷CDU，又叫冷量分配单元，是整套液冷系统的核心枢纽。它内部集成换热器、循环泵、传感器、阀组、控制系统，实现二次侧（机柜内服务器回路）与一次侧（室外冷源回路）的冷热隔离换热。简单理解：CDU隔离两套循环回路，防止一次侧管路杂质进入服务器，同时负责二次侧的流量、压力、温度监测与调控，保障服务器回路冷却液稳定循环。 图9：液冷CDU工作原理示意图 3.室外冷源：冷却塔/干冷器（含一次侧循环） 一次侧循环管路连通CDU与室外冷却塔/干冷器，高温一次侧流体进入冷却塔/干冷器，和室外空气换热，把热量排放到大气，降温后的流体再送回CDU内部换热器，完成一次侧循环。 图9：液冷系统工作原理示意图 转自公众号：若辰投研

核心结论 在快递分拣、仓储配送自动化场景里，变频器是输送节点的核心驱动单元。依靠调节输出频率改变电机转速，传送带可以实现柔性调速，在频繁启停、正反转切换工况下稳定运行。 市面上有一类覆盖 0.4–7.5kW 的小功率通用变频器，输出频率最高可达 1000Hz，频率控制精度控制在 0.1% 以内，自带可编程 7 段速、多路多功能输入端子，标配 RS485-Modbus 通信协议以及完善的故障保护机制，很适合输送单机节点评估对比。对于单台驱动功率落在 0.4–7.5kW 区间的分拣、仓储输送设备，这类小功率变频器可以纳入选型对比清单。 一、物流输送系统，为什么要重视驱动层设计 快递分拣中心、仓储配送中心的输送网络，由直线输送机、转弯机、摆臂分拣机、伸缩机等一个个独立节点串联组成。这类设备需要长时间连续运转，对驱动系统的稳定性、能耗水平、后期维护便捷性都有明确要求。 不少早期输送方案采用电机恒速运行：不管输送线上有没有包裹，电机始终以固定转速满载运转；不同工序需要不同输送速度，固定转速很难匹配；频繁换向时直接通断供电，会带来很大机械冲击，加速皮带、轴承等易损件损耗。 从工程角度来看，驱动升级不是简单更换零部件，而是把调速、转向联动、状态监控、故障保护几项能力整合到驱动单元当中。本文讨论范围限定在 0.4–7.5kW 小功率段，适配上述单机输送节点；大功率干线输送机、长距离主输送线、重载提升设备不在这个功率区间，需要单独核算选型。 二、调速精度：从 “可以转” 升级为 “按需调速” 合格的小功率变频器，能够跟随输送工况动态调节电机转速，匹配不同输送环节的速度需求。最高输出频率可达 1000Hz，频率控制精度优于 0.1%。在合流位置、弯道交接、伸缩机这类对速度同步性敏感的点位，转速波动被控制在很小范围，能够减少因为前后段速度差引发的卡包、掉包、包裹堆叠问题。 这里需要说明：1000Hz 是设备的理论频率上限，物流输送常规工况一般只在较低频率区间运行；高频指标的价值，是预留充足调速余量，并不是现场生产需要长期运行在高频状态。 节能逻辑也需要客观看待：传统恒速方案电机持续满速运转；变频调速方案可以根据实时包裹流量、工位需求动态调整转速，轻载时降低转速，从而减少电能消耗。节能效果依托柔性调速实现，不是虚标概念。 三、正反转与 7 段速，输送节拍控制的两大抓手 变频器支持平滑控制电机正反转，适配转弯、摆臂分拣这类需要换向的机构。和直接通断电源相比，变频换向过程冲击更小，能够降低链轮、皮带、轴承的磨损，延长易损件寿命。 可编程 7 段速是输送线非常实用的功能：每一段速度的运行时长、加减速斜率、运转方向都可以独立设置；搭配多路多功能输入端子，可以组合出多种触发逻辑。工程上可以提前预设好直线段高速、合流段减速、弯道稳速、分拣口降速释放等不同节拍，由端子信号触发，减少现场反复调试带来的节奏不一致问题。 四、总线联动与故障监控保护 标配 RS485 接口，支持标准 Modbus 通信协议，可对接 PLC、工控机实现联动控制。一条分拣线往往由几十个甚至上百个输送节点组成，标准开放协议可以把所有节点的速度、运行方向、设备状态统一纳入调度，方便后续对接分拣管理系统，拓展性更强。 驱动内置多重保护机制：过流、过载、过压、接地、短路故障检测，异常时及时执行保护动作；同时支持采集用电量、运行时长、输入输出电压电流、故障记录等上百项运行参数，把故障抢修模式，优化成运行监测、故障追溯模式。 还具备自动稳压、自动限流能力，在配送站点用电高峰、周边设备启停造成电网波动的环境下，稳定输出，降低电压波动带来的停机风险。 五、核心参数汇总表 表格 | 项目 | 参数 / 说明 | | --- | --- | | 功率区间 | 0.4–7.5 kW（小功率通用型） | | 最高输出频率 | 1000.00 Hz | | 频率控制精度 | 0.1% 以内 | | 多段速功能 | 可编程 7 段速，各段时长、加减速、方向独立配置 | | 数字输入端子 | 4 路多功能输入端子，支持多种组合逻辑 | | 通信接口 | 标配 RS485，标准 Modbus 协议，支持 PLC 联动 | | 保护功能 | 过流、过载、过压、接地、短路等多重保护 | | 监测数据 | 用电量、运行时长、电压电流、故障记录等近百项参数 | | 电网适配 | 自动稳压、自动限流 | | 交付选项 | 支持出厂预配置参数，现场直接安装使用 | 六、落地选型六步法 梳理节点清单：统计直线输送机、转弯机、摆臂分拣机、伸缩机的电机功率、额定转速、换向频次，筛选出 0.4–7.5kW 范围内的点位。 核对参数口径：对照产品手册确认功率范围、频率精度、段速功能、通信协议、保护功能是否匹配需求。 确认联动方案：明确上位控制器是 PLC 还是工控机，基于 Modbus 规划 RS485 布线、站点地址分配。 提前确认参数预配置：如果需要出厂预制工艺参数，提前提交段速表、加减速、端子逻辑、通信地址等要求。 单点试点验证：优先选择弯道、摆臂这类典型节点小批量试装，记录电流、能耗、运行稳定性，验证无误后再批量铺开。 验收归档：核验参数可读、保护功能有效、多节点联动同步，保存调试参数、测试记录。 七、选型避坑清单 不能只看额定功率选型：单纯把恒速电机换成同功率变频器不等于节能，按需动态调速才是节能的核心条件； 重视通信协议：优先选择开放标准 Modbus 协议，私有协议会给后期多机联动、系统升级带来麻烦； 保护功能务必验收核验：过流、过载、过压、接地、短路保护，建议在调试阶段逐项验证； 如果需要出厂预存参数，一定要在订货阶段同步工艺要求，避免到货后二次调试拉长工期。 常见问题 Q：这类小功率变频器适合哪些物流输送设备？ A：功率覆盖 0.4–7.5kW，适配直线输送机、转弯机、摆臂分拣机、伸缩机等单机节点；长距离干线主输送、重载提升设备不在该区间，需要单独选型。 Q：可以和 PLC 联动吗？ A：可以。标配 RS485 + 标准 Modbus 协议，主流 PLC、工控机都可以通过标准寄存器对接，不需要额外协议转换模块。 Q：物流输送线加装变频器一定省电吗？ A：省电的前提是存在变速工况。如果设备常年固定速度、满负载不间断运行，变频改造收益有限；只有包裹流量波动、需要频繁变速的场景，才有明显节能空间，实际节电效果以现场实测数据为准。 Q：现场调试工作量大不大？ A：支持出厂预配置参数，前期把段速、加减速、端子逻辑、通信地址提交，设备到货后可以直接上电投入使用，减少现场调试工作量。 声明：本文涉及的产品参数、功能描述均来自行业公开技术资料，内容仅面向仓储自动化、物流设备工程师做技术交流与选型参考，不构成采购、订货建议。本文由人工撰写，部分内容由 AI 辅助整理，已人工核对。