中信建投 | 元器件热管理需求不断提升,关注近热源端散热

发布时间:2025-06-10 14:06  浏览量:1

高算力需求推动算力中心单机功率密度上升,传统风冷难以为继,服务器液冷技术应运而生且成为必选项。冷板式液冷因成熟度高、应用广泛,占整体液冷市场约九成份额,是当前主流方案。其通过冷板与热源接触,冷却介质对流换热实现散热。未来,芯片功耗持续上升,晶体管数量遵循摩尔定律增长,热功耗显著提升,近芯片端散热成为服务器性能提升关键。消费电子领域,智能化、轻薄化趋势使热管、均温板等散热方案在中高端智能手机广泛应用,AI能力升级对手机硬件要求更高,进而推动散热需求提升。新能源汽车渗透率不断提升,高倍率快充面临散热等问题,液冷凭借高效散热成首选。建议重点关注液冷/散热核心零部件厂商。

服务器液冷方案成为必选。高算力需求推动算力中心单机功率密度提升,传统风冷系统难以满足散热要求,液冷技术应运而生且走向必选。液冷技术主要包括冷板式、浸没式和喷淋式,其中,冷板式液冷技术占整体液冷市场的九成左右,是当前主流液冷技术。冷板式液冷技术成熟度高、应用广泛,其通过冷板与热源接触,冷却介质对流换热实现散热,全液冷服务器设计涵盖多个部件的冷板。

AI能力升级对手机硬件要求提高,推动散热需求提升。随着智能手机性能及功耗的增加,以及薄型化热管、均温板生产工艺的不断成熟,热管、均温板在智能手机领域的渗透率持续提升,已逐步发展成为中高端智能手机的主流散热解决方案。未来,5G手机产品性能以及内部功能性器件不断升级,将催生更大的散热应用市场。笔记本电脑通常采用导热界面材料、石墨膜、热管、散热风扇等导热散热材料的组合进行散热,未来高性能化以及轻薄化对散热有更高的要求。

新能源动力电池散热要求严格,液冷成为目前最佳散热方式。电池成本在新能源汽车整车成本中占比最大,约40%-50%。现阶段,锂离子三元电池凭借较高的能量密度和较好的热稳定性而广泛应用,但电池的最佳工作温度区间仅为 15℃~35℃,液冷主要靠强对流冷却液带走电池产生的热量,电池系统温差良好,冷却效率有大幅度提高,目前是最佳散热方式。此外,随着新能源汽车渗透率不断提升,高倍率快充面临散热问题,高端车型已经走向5C-6C,在补能效率提升的同时,对电池安全性以及散热优化提出更高的要求。综合来看,动力电池液冷以及液冷超充市场空间广阔。

液冷技术研发不及预期:液冷技术是应对高功率芯片散热的关键,但技术研发可能受多种因素阻碍,如冷却液兼容性、CDU设备可靠性等。

AI发展不及预期:算力需求与AI发展紧密相连,若AI技术迭代或应用场景拓展不及预期,会使液冷市场发展放缓。大模型商业落地模式仍在探索,用户接受度和商业化变现能力不确定,这可能导致算力需求增长减缓,进而减少对液冷技术的需求。

市场竞争加剧:液冷市场竞争激烈,众多企业布局该业务,竞争可能致产品价格下降、利润压缩,影响企业业绩。新进入者也可能带来技术革新与市场份额重新分配,威胁现有企业市场地位。

原材料供应及价格波动:液冷系统生产需大量原材料,如铜、铝等,原材料供应及价格波动会影响企业生产成本与产品交付。铝冷板虽成本低,但在数据中心使用少且换热能力低于铜。

政策与标准变化:液冷行业发展受政策与标准影响大,企业产品若不达标,会面临市场准入障碍。国内政策支持力度与落地进度对液冷市场发展影响显著,若政策支持不足或调整,企业市场拓展与业绩增长可能受限。

于芳博:中信建投人工智能组首席分析师,北京大学空间物理学学士、硕士,2019年7月加入中信建投,主要覆盖人工智能等方向,下游重点包括智能汽车、CPU/GPU/FPGA/ASIC、EDA和工业软件等方向。

庞佳军:电子行业联席首席分析师、人工智能组联席首席分析师,东南大学硕士,7年半导体行业经验,曾在Marvell、Nvidia、平头哥半导体、乐鑫科技等公司从事芯片研发和管理,2022年加入中信建投电子团队,专注研究CPU、GPU、EDA等领域。

证券研究报告名称:《元器件热管理需求不断提升,关注近热源端散热》

对外发布时间:2025年6月8日

报告发布机构:中信建投证券股份有限公司

本报告分析师:

研究助理:孟龙飞