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中金 | 汽车零部件 $^+$ 液冷专题一:数据中心液冷长坡厚雪,UQD迎放量机遇

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摘要

报告系统分析了数据中心液冷技术的发展趋势及其核心快换接头UQD的市场机遇。随着AI芯片功耗不断攀升,液冷成为主流散热方案,推动UQD需求快速增长。介绍了UQD的标准化进展、轻量化材料创新(塑料方案)、盲插技术及国产替代空间。预计国产企业凭借成本与响应优势,迎来放量发展机会 [page::0][page::3][page::6][page::9][page::11].

速读内容


数据中心液冷成为高功耗芯片散热主流 [page::0][page::3]


  • 随着GPU芯片功耗超过1000W,风冷已无法满足散热要求,液冷逐渐普及。

- 液冷效率显著优于风冷,服务器风扇用电最多降低80%,并提升整体能效15%以上。
  • NVIDIA等厂商新款AI芯片大多采用液冷方案,推动液冷渗透率加速提升。


快换接头UQD定义及关键作用 [page::1][page::2]



  • UQD是数据中心液冷系统中连接冷板及机架的关键快速流体连接器。

- 遵循OCP开放标准,实现无泄漏、安全快速连接,支持不同厂商产品互通。
  • 提供多种规格型号(UQD02、04、06、08),满足多样冷却流量需求。


UQD用量显著提升,驱动行业扩容 [page::5][page::6]


  • 随机柜功率升级,UQD数量同比增长超100%,单柜UQD价值量提升约30%,达到7.7万元。

- 未来液冷服务器中UQD需求将持续增长,推动相关零部件厂商业绩改善。

轻量化与塑料材料创新加速,降低成本 [page::6][page::7]


  • 高性能热塑性塑料与金属混合方案广泛采用,显著降低产品重量及制造成本。

- 塑料接头具有更好的耐腐蚀性、密封性能和人体工学便捷操作。
  • 国内企业如溯联股份积极布局相关专利和产品,助力国产替代。


标准化持续推进,盲插互换提升效率与可靠性 [page::8][page::9][page::10]



  • OCP规范统一了UQD的机械尺寸、性能指标,确保跨品牌互通。

- 2025年成立的英特尔通用快接头互插互换联盟,实现250种样品32次测试互换。
  • 盲插式UQD提升自动化运维效率,减少人为误操作,预计将成为主流。


国产替代加速,市场格局逐步变化 [page::10][page::11]

  • 市场由Staubli、Parker、Danfoss等海外企业垄断,CR3超50%,行业集中度高。

- 国产企业如英维克、中航光电快速崛起,具备成本、响应速度、服务优势。
  • 全球供不应求加速国产产品导入,国产替代空间广阔,未来行业竞争加剧。


风险提示 [page::0][page::11]

  • 技术进展不及预期,塑料及盲插技术应用节奏低于预期。

- 行业竞争加剧可能压缩盈利空间。
  • 国内供应商开拓海外高端客户风险较大,客户拓展不及预期。

深度阅读

中金 | 汽车零部件 $^+$ 液冷专题深度报告解读



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一、元数据与报告概览(引言与报告概览)


  • 报告标题:《汽车零部件 $^+$ 液冷专题一:数据中心液冷长坡厚雪,UQD迎放量机遇》

- 作者:邓学等,中金公司研究团队
  • 发布时间:2025年9月24日07:55

- 发布机构:中金公司
  • 主题:聚焦数据中心液冷方案,尤其是快换接头UQD(Universal Quick Disconnect)的市场机遇及技术路线,结合汽车零部件企业的技术积累和数据中心液冷的增长趋势,展望液冷领域国产替代空间。


本报告的核心观点是:随着AI芯片功耗突破传统风冷能力极限,液冷技术成为必然趋势,UQD作为液冷的关键连接元件,用量及价值将迎来快速增长。汽车零部件公司具备相关零件制造能力,将通过跨行业协同迎来新一轮成长机会。国产替代具备成本和交付周期优势,未来市场空间广阔。

风险提示包括技术进展不及预期、竞争加剧及客户拓展受阻等主要不确定因素。[page::0,1]

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二、报告章节深度解读



2.1 UQD产品概述与市场地位


  • 报告将UQD定义为数据中心液冷系统关键的标准化流体连接器,广泛应用于连接冷板与管路、manifold与机架。其设计目的是实现快速、安全的冷却液循环,确保持续稳定运行。

- 英特尔发起的OCP(开放计算项目)已正式将UQD纳入核心标准。UQD可以满足高功耗GPU芯片快速增长带来的散热需求,是从传统风冷向液冷转型的关键硬件。
  • 图表1和图表2展示了典型的UQD产品形态及其在冷板式液冷系统中的布局位置,直观体现UQD在冷板和机架液冷管线连接中的核心作用。[page::1]


2.2 UQD的产品规格及微观结构解读


  • UQD产品分为四大标准规格:UQD02(1/8英寸)、UQD04(1/4英寸)、UQD06(3/8英寸)和UQD08(1/2英寸),流量能力及冷却液通量需求随着规格递增。

- 规格详见图表4,涵盖最大工作压力(通常达20 bar或290 psi以上)、最小爆破压力、额定流量及Cv值,并对空气裹入量和流体溢出量做精细量化。
  • 微观结构图表3显示,UQD包括插头和插座两大部分,设有锁定机构和密封面,强调密封性能和机械稳定性。

- 通过材料与结构设计,UQD实现了快速、安全断开的功能,同时满足高压和高流量的运行需求。[page::2]

2.3 液冷方案趋势:效率提升推动渗透率爆发


  • 报告强调液冷相较于风冷的物理优势:液体的导热能力是空气的25倍,单位体积导热量是空气的3000倍。风冷散热已在350-400W功率芯片处遇到极限,液冷必然成为高功耗芯片的散热主流方案。

- NVidia AI芯片功耗飞跃:H100、H200芯片风冷/液冷可选,但新发布的Blackwell架构B200功耗1000W起步,超出了风冷极限,必须液冷。
  • 报告援引NVIDIA与Vertiv研究,液冷方案能使服务器风扇功耗降低80%,数据中心整体能效(TUE)提升15%以上,带来显著节能及成本效益。

- 技术对比表(图表7)详细列举冷板式、浸没式(单相、双相)及喷淋式液冷的技术特点、散热效率、PUE值、技术成熟度、投资成本与空间利用率等,为液冷方案选择和产业方向提供了科学依据。
  • 从TCO(总拥有成本)对比(图表8)看,冷板式液冷方案兼具技术成熟度高、投资和运营成本合理、兼容性及维护效率优势,短期内最有望成为主流方案。[page::3,4,5]


2.4 UQD需求量大幅提升及价值增厚


  • 随着液冷机柜功率升级,以英伟达GB300机柜替代GB200为例,单机柜UQD用量从117对提升至261对,单机柜UQD价值量由5.9万元增至7.7万元,增幅约30%。

- 液冷模组结构变更使冷板数量成倍增加,从两块GPU共用冷板变为单块GPU配备独立冷板,直接驱动UQD数量提升,拉动市场需求。
  • 相关图表9、10、11分别展示GB200与GB300液冷模组结构和UQD数量变化,数字化表达了液冷扩容对零部件市场的强烈驱动力。[page::5,6]


2.5 技术创新路线:轻量化、标准化、盲插化


  • 轻量化材料技术创新:主流传统UQD多采用不锈钢等金属材料以保障耐腐蚀性和耐高温性,但成本及重量较大。报告重点介绍“塑料 + 金属”混合方案及“纯塑料”方案,主要利用高分子热塑性塑料降低重量、成本并提高耐腐蚀能力。

- CPC与Parker推出相关产品,具备人体工学设计、防漏性能和易操作性,降低重量40%-60%之余,确保性能稳定。
  • 国内企业如溯联股份在塑料快接头领域研发投入积极,已申请多项聚焦盲插设计、降低漏液、防解锁等专利,展现国产技术积累和创新势头。

- 标准化推动:英特尔领导下的OCP制定了UQD标准,主要涵盖尺寸、工作压力、使用寿命、最大泄漏率等关键指标,确保不同厂商产品物理、性能参数的兼容互换。2025年成立的“通用快接头互插互换联盟”,通过严格测试消除品牌间设计差异,推动跨品牌真正互换,提升了操作便利性和系统稳定性。
  • 盲插式UQD发展趋势:盲插(Blind Mate)设计支持$\pm1$mm径向安装偏差容忍,适合高密度数据中心自动化需求,显著提升设备拆装效率、减少人为失误,促使其成为主流趋势,而非盲插式(Hand Mate)主要应用于成本敏感低技术门槛场景。

- 相关图表12-16分别从产品设计、专利结构、标准技术指标、联盟成员及盲插对比形态多维展现上述技术创新与行业演进。[page::6,7,8,9,10]

2.6 行业竞争格局与国产替代


  • 目前全球UQD市场高度集中,前三大海外供应商(包括Stäubli、Parker Hannifin、Danfoss等)合计占市场近40%份额,海外企业历史悠久、技术成熟,拥有约60%以上的核心知识产权。

- 产业壁垒较高,涉及严格的泄漏率、耐压和寿命要求,且认证流程复杂。
  • 国内厂商如英维克、中航光电、溯联股份等稳步发展,凭借快速响应、成本优势、本土化服务,结合国产高质量技术提升,逐步抢占市场份额,实现国产替代。2024年起,数据中心得益于产能不足,国产替代步伐明显加速。

- 国内行业发展受益于国家政策支持,如《绿色数据中心政府采购需求标准(试行)》、《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件推动液冷产业,用以驱动产业链升级和技术自主。[page::10,11]

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三、图表深度解读


  • 图1、图2(页1):展示了UQD在实际数据中心机架中的安装位置,结合丹佛斯产品展示,形象诠释UQD作为液冷系统核心连接件保证快速接液的地位。

- 图3 & 图4(页2):结构示意图阐明UQD插头和插座的机械细节,表格详细说明四个型号的流量、公称直径、压力等级、泄漏量及Cv流量系数,数据保障产品性能与标准兼容性。
  • 图5 & 图6(页3):风冷与液冷功率覆盖范围对比及英伟达芯片功耗升级时间轴,直观证实风冷功率极限及液冷被迫替代的趋势,图表数据佐证芯片功耗远超风冷极限区间。

- 图7(页4):三种液冷技术对比表,其中冷板式液冷突出技术成熟、PUE合理、投资运维成本低、兼容性好,支撑其作为主流方案逻辑。
  • 图8(页5):TCO具体费用分析显示冷板式液冷系统CAPEX和OPEX均优于其他液冷方案,支持经济性论断。

- 图9、图10、图11(页5-6):GB200、GB300液冷模组结构与UQD用量演进图,定量反映散热设计优化对UQD需求的强拉动,单柜价值量跃升30%。
  • 图12(页7):Parker和CPC塑料快接头产品特点及优势图表,辅助说明轻量化材料选择的市场及性能价值。

- 图13(页8):溯联股份专利技术布局表,揭示塑料接头在国内的技术积累及盲插设计突破。
  • 图14、图15(页8-9):OCP标准技术指标表与英特尔联盟品牌图,显示行业标准细化和联盟推动跨品牌互换的关键节点。

- 图16(页10):盲插与手插UQD对比实物图,形象化两者设计及操作差异,体现未来互换与高效操作方向。

上述图表全面、具体地映射了报告文本的论证过程,从产品设计、性能指标、芯片功耗到市场扩容和技术演进,构成了报告论点的坚实数据支撑。[page::1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

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四、估值与行业前景(报告未详尽估值但可推演)



报告未直接覆盖传统财务估值模型(DCF、市盈率等),但从UQD用量、单套价值增幅及国产替代空间中可推断:
  • 单机柜UQD价值由5.9万元提升至7.7万元,增幅达30%,结合日益增长的数据中心机柜部署规模,带来规模化放量机遇。

- 国产品牌凭借成本和交付优势,有望提升其市场份额与利润空间,奠定汽车零部件相关企业的二次成长曲线基础。
  • 长期看,液冷系统在数据中心市场的渗透率以及UQD规格多样化升级将持续扩张相关零配件的市场容量。


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五、风险因素评估


  • 技术发展不及预期

- 新材料(塑料接头)、盲插技术的推广节奏若缓慢,客户可能继续采用传统金属方案,影响新技术接受度及市场渗透。
  • 行业竞争加剧

- 市场由海外巨头主导,国产替代加快,但技术壁垒和认证高门槛使得竞争激烈,利润率或受到挤压。
  • 客户拓展不及预期

- 数据中心上下游客户,尤其是英伟达等海外头部企业,可能对国产产品接受度有限,影响国产品牌海外布局及市场开拓。

报告未明确给出风险缓释措施,但隐含国内企业依托政策推动、技术创新和成本响应优势,具有应对竞争和客户开拓挑战的潜力。[page::0,1,11]

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六、批判性视角与细微差别


  • 报告对于液冷需求和技术升级持乐观态度,但对于塑料方案的实际使用寿命、长期稳定性、是否完全能满足高压高温等严苛场景仍存在不确定性,相关技术推广仍需行业广泛验证。

- 标准化进程虽快速推进,但联盟认证机制建立较新,实际互换兼容性和跨品牌长期维护仍有待时间考验。
  • 国产替代的成本和服务优势虽明显,但海外先发企业在专利保护、客户关系和品牌认知上的优势显著,国产企业需跨越多个壁垒才可实现规模化领先,相关挑战未充分展开。

- 报告未涉及液冷系统整体安全风险,如泄漏风险、维护周期带来的潜在故障风险,这些在实际运维中或对供应链产生不可忽视影响。
  • 估值层面,报告偏重技术与市场供需,尚缺乏对利润率、资本支出需求、行业周期波动等财务变量的深入剖析。


综上,报告信息详实,但对技术与市场风险的披露相对简略,投资者应股权衡技术潜力与实际不确定性。[page::0-11]

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七、结论性综合



本报告通过多层面翔实数据和深入分析确立了数据中心液冷,尤其是快换接头UQD作为核心零部件的战略地位。AI芯片功耗的快速提升推动液冷需求爆发,风冷极限导向液冷成为主流趋势,带来零部件行业巨大的增量产品机会。汽车零部件公司利用技术迁移优势,结合国内环境政策和产业升级,开辟了液冷领域的第二成长曲线。

多规格UQD产品满足不同冷却需求,升级换代趋势明显:单机柜UQD用量和价值量增长30%。塑料轻量化材料的涌现、行业标准化联盟的成立以及盲插技术的推广形成了技术驱动力和市场竞争新格局。国内企业凭借短交期和成本优势抢占市场,国产替代趋势明显,未来具备较大成长空间。

同时,技术验证、行业壁垒、竞争与客户拓展不确定性仍为主要风险。报告全面详尽地结合技术细节、市场需求和行业生态,推动了对UQD核心地位和发展机遇的系统认知。

总体评级: 看好以汽车零部件厂商为代表的国产供应链,迎来数据中心液冷景气周期及UQD模块的放量机遇。

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附:关键图表示例


  • (封面主视觉)

- (UQD产品与位置示意)
  • (冷板式液冷系统示意)

- (风冷与液冷功率范围对比)
  • (GB200液冷模组)

- (GB300液冷模组)
  • (塑料接头设计示意)

- (英特尔快接头联盟)
  • (手插与盲插对比)


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综上所述,报告通过对液冷市场需求、技术演进、UQD产品规格及国产替代空间的多维展现,勾勒出一个清晰的行业成长逻辑和投资机会框架,为相关车零及液冷行业投资提供详实的决策参考。[page::0-11]

报告