热点聚焦:算力爆发下的散热变革与机遇

热点聚焦:算力爆发下的散热变革与机遇
2026年09月23日 10:27 产业在线

编者按

当前,AI 算力持续狂飙,高密度散热已经成为数据中心绕不开的难题。在2026中国冷暖产业发展峰会.数据中心热点论坛的对话环节,六位来自产学研领域的专业嘉宾围绕供需、液冷、转型、绿色四个议题输出了大量实战观点。原始对话记录15000多字,现将核心观点梳理汇总,分享给行业同仁。

第十八届中国冷暖产业发展峰会・数据中心热点论坛

时间

9 月 16 日下午

主持人

湖南大学教授 张泉

对话嘉宾:

浙江大学教授 韩晓红

中讯邮电咨询设计院有限公司教授级高工 李红霞

华为数字能源技术有限公司产品总监 韩义

深圳市英维克科技股份有限公司产品总监 黄华镜

北京快手科技有限公司IDC架构师 杨琪

产业在线家电及电气事业部总经理、液冷研究项目负责人 索晓芳

张泉:今天嘉宾阵容很完整,分别来自高校、设计院、设备商、数据平台、行研机构,视角综合。我们的对话将围绕供需、液冷、转型、绿色四个议题来展开。

议题一:【供需】算力密度跃迁倒逼热管理体系重构

议题背景:AI 大模型训练推理需求指数级增长,单 GPU 功耗达 2300W,单机柜功率密度迈向 120kW 以上,远超传统风冷 15 30kW 散热上限,散热成为制约算力规模化的核心瓶颈。

问题:当前数据中心温控技术是否可以满足快速变化的应用场景需求?下一代数据中心的热管理应重点突破哪些关键环节?

全体嘉宾作答——

黄华镜:站在设备厂家角度,面对算力密度快速提升,风液融合、液冷等现有方案已经可以应对当下市场需求,行业厂商整体响应速度较快。 面向未来迭代,需求是技术演进的驱动力。技术层面,液冷可以从供水水温、管路流速、送回风温差等维度优化;同时单相液冷向两相散热技术演进,也是我们重点研究的方向。

韩义:我接续黄总的分享。单看单点解决方案好像技术可以适配智算业务,但放到端到端全链路视角,依然存在痛点。 第一是水质治理与管理。液冷跨界到水处理专业,看似简单,实际运维管控难度很高,是行业普遍痛点。 第二是毫秒级业务负载波动与制冷系统滞后不匹配。AI 业务负载会出现毫秒级骤升骤降,功耗剧烈抖动,但 CDU、水系统响应存在滞后,容易出现系统谐振。设备侧依靠温度信号做调控,很难跟上这种毫秒级变化,这是液冷落地棘手的现实难题,行业也都在积极攻关。

张泉:两个核心痛点,水质管理,以及业务快速负载波动和制冷系统滞后的矛盾。有请韩晓红教授。

韩晓红:芯片功率从几百瓦,走向千瓦级,未来甚至会到两三千瓦。 风冷在芯片、机柜功率持续走高之后,从理论层面就已经触达瓶颈,风机自身也会产生大量热量,没有富余冷量应对高热芯片。现阶段,风液融合、冷板液冷,在七八百瓦、千瓦级芯片场景可以形成有效方案,但也仅限于 “一定程度有效”。 如果未来机柜功率走到100-200kW 甚至更高,原理上有解决思路,但对制造、集成、现场运维、容错能力提出极高要求。后续更高功率场景,两相冷板、两相浸没液冷等新技术也会进入视野。

张泉:提醒大家聚焦下一代热管理,面向兆瓦级机柜等远期场景,不止讨论当下的风液同源技术。

李红霞:我的观点和前面不太一样 —— 需求一直在变,我们永远难以完全满足。芯片散热规格不断迭代,我们做数据中心属于被动跟随,没有主动选择的空间。 站在工程设计视角,未来智算中心是多空调系统并存的时代,没有一套系统可以通吃全部场景。同时国内地域差异巨大,能源、WUE 等政策指标,都会约束技术选型。芯片技术迭代速度极快,技术方案随时可能被颠覆,行业的核心竞争力,是快速适配变化的市场。

杨琪:非常认同李老师的观点。散热本质是服务芯片,而现在芯片迭代速度极快,单机柜功率密度快速抬升,有预测 2028 年海外单机柜甚至会达到 500-1000kW,散热技术始终处于追赶芯片的状态。 未来重点突破方向有三点: 第一,更高密度风冷。风冷极限大概 40-50kW 单机柜,但机房空调物理空间固定,需要通过换热器材料革新,例如微通道,在有限空间提升换热量。 第二,冷板式液冷。高温水可以覆盖 100-300kW 机柜,但未来更高功率可能要切换低温水,国内低温冷源产业成熟度不足,需要攻关新型低温冷源方案。 第三,当功率走到 500kW 乃至兆瓦级别,单相散热已经无力支撑,就要走向相变散热,不管是相变冷板还是相变浸没。但目前整套产业生态不完善,阀门、快接头、冷媒等配套部件缺失,产业生态需要补齐。

索晓芳:作为行业第三方观察者,从统计数据看,2025 年全球液冷市场规模接近 260 亿元,同比增长约 37%,未来增速依旧可观。 市场高速增长之下挑战也同步增多。一方面存量大量风冷机房,如何做好存量改造、新旧技术融合适配;另一方面水资源约束、能效提升是长期命题。液冷技术迭代快,认证周期长,必须做全链路系统性考量,兼顾一次侧、二次侧,才能应对未来各类风险。

张泉:做个小结:算力的尽头是热力和电力。芯片架构设计优先考虑算力与信号,热管理属于被动响应,热管理工程师相当于被动 “救火”。不存在一项技术包打天下,要针对不同场景做适配,同时必须考虑设备全生命周期,水质、泄漏、可靠性等长期运行问题。

议题二:【液冷】冷板、浸没、喷淋技术路线的场景与未来预判

议题背景:传统风冷逼近物理散热极限,液冷从可选项转为必选项;冷板式、浸没式、喷淋式三条路线并行发展。

问题:冷板式、浸没式、喷淋式三种路线各自适合什么样的场景?未来3-5年,哪种路线会取得快速发展、加快应用布局?

作答嘉宾:韩义、韩晓红、李红霞——

韩义:我的判断,未来3-5年冷板会是绝对主流。冷板技术还没有到达性能边界。当前行业芯片普遍200W/cm² 散热热流密度,冷板现阶段可支撑到 300W/cm²,还有不小的性能余量。芯片内部的热量导出是核心难点,外部温控系统反而相对好解决。浸没、喷淋更多还处在试点、示范打榜阶段,距离大规模商业化批量部署,还有很长的路要走。只有冷板真正走到性能极限之后,才会大规模启用另外两种路线。

韩晓红:我认同韩总的判断,未来两到三年 AI 智算场景冷板会占据绝大部分市场份额,有60%-80%的占比。冷板上下游供应链、运维体系已经非常成熟。 但芯片迭代速度很难精准预判。如果出现超高功耗芯片,单相冷板要继续提升散热能力,流速、工艺代价会急剧攀升,此时相变浸没液冷会迎来机会。相变依靠潜热,理论散热上限很高,但目前还是示范样机阶段,大规模推广还有大量工程问题。 喷淋方案最大卡点在喷嘴阵列,单节点可以跑通,扩展到机柜、集群,产品化难度非常大。 补充一点:浸没液冷冷却液国产已经大幅降价,但最大痛点不是成本,而是运维。AI 智算中心要求近乎不间断运行,运维插拔设备时,冷却液会带来信号衰减风险;冷板虽然成熟,也要长期面对腐蚀、泄漏风险。AI 大模型机房不能轻易停机,任何微小故障都会带来巨大损失,这是选型的重要前提。

李红霞:简单直接,冷板不走到无路可走,就不会大规模切换到浸没、喷淋。现在冷板技术本身还在进化,冷板覆盖面积也在不断扩大,潜力还没有耗尽。

张泉:补充一段行业背景:早期浸没式发展受进口冷却液成本制约,一升冷却液成本堪比一瓶茅台,成本极高,导致早期试点快速遇冷。

韩晓红:现在国产冷却液价格已经下探,但除了成本,环保指标、运维插拔场景下的信号可靠性,依旧是浸没式绕不开的现实门槛。

议题三:【转型】温控企业从设备供应走向全链条热管理集成

议题背景:温控系统从配套基础设施转变为算力核心竞争力,行业企业由单纯设备供应,向全链条热管理系统集成服务商转型,竞争边界发生改变。

问题:如何看待温控企业向全链条热管理集成服务商转型这一趋势?领先的数据中心温控企业应当具备哪些必要能力?

作答嘉宾:黄华镜、杨琪、索晓芳——

黄华镜:风冷时代,设备和服务器界面清晰,服务器故障和温控设备责任边界分明。液冷时代,管路、介质直接触达服务器芯片,基础设施厂商需要承担更大责任,这也是行业提出全链条、全栈方案的底层原因。很多客户也希望 CDU 厂商统一完成二次侧交付,厘清责任边界。 大家都可以做集成,但拉开差距的是细节:液冷大量风险来自工艺,二次环路生产环境、检测体系至关重要;同时很多核心器件依赖外部供应链,头部企业需要补齐短板,把核心部件、生产工艺、检测流程掌握可控。

张泉:可以概括为短板补齐,关键环节可控。

杨琪:向全链路集成服务商转型是大势所趋,液冷赛道火热,既有暖通、配电行业老玩家入局,也有跨界新玩家、资本推动寻找第二增长曲线。但入局存在几道门槛。 第一,新入局者要吃透客户真实业务需求,熟悉数据中心行业运作模式; 第二,液冷专业人才缺口巨大,人才争夺激烈; 第三,技术沉淀,液冷看似组装设备,但是控制系统、结构、运维便利性细节繁多,沉淀不足会导致产品反复迭代; 第四,工程交付与长期运维能力。液冷交付不是项目完工就结束,需要伴随设备5-10年的全生命周期,持续做水质维护、维保。 以上四点只是及格线,企业还要依靠管理和持续迭代,才能做到更高水准。

索晓芳:全链路方案转型是行业共识,补充四点关键能力: 第一,推进产品认证,进入行业白名单,减少反复验证; 第二,批量交付的可靠性,不是样机性能亮眼,而是大批量产品稳定可靠,同时要适配越来越短的交付周期; 第三,梳理关键供应链,厘清故障责任划分,针对高成本、关键接口部件开展自研配套; 第四,出海能力。国内市场竞争激烈,出海是修复利润、拓展增量市场的重要路径。

议题四:【绿色】化解算力增长与碳排放矛盾,迈向绿色算力

议题背景:AI 算力扩张带动用电量攀升,仅依靠 PUE 优化存在局限,行业需要寻找算力增长与碳减排的系统性解法。

问题:仅靠提升能效是否足以满足碳约束的发展趋势?除 PUE 优化之外,还有哪些系统性路径化解算力增长和碳排放之间的矛盾?

全体嘉宾作答——

黄华镜:降碳不能依靠单点手段,需要能效优化、热回收、绿电应用多路径综合施策,系统性解决问题。

韩义:温控优化只能改善 PUE 中非 IT 负载部分,IT 负载本身才是碳排放大头。绿电、储能、余热回收都是方向,但热回收国内商业化落地难度很高。欧洲热回收跑通,是因为数据中心、热力公司、居民用户三方共赢。国内智算中心大多部署在能源基地,周边没有热负荷;同时缺少配套政策引导,管网建设成本高。技术成熟,但商业闭环很难短期形成。

韩晓红:仅靠能效提升远远不够。除了显性的能耗碳排放,还要关注隐性碳:设备迭代淘汰、全生命周期运维、废弃设备回收等环节。降碳需要全链路、全生命周期综合考量。

李红霞:绿电属于电源专业范畴,暖通不用过度介入。余热回收,如果没有对应的政策收益,工程层面很难大规模落地。现在很多余热回收只是作为示范亮点,真正大规模商业化条件尚不具备。很多算力基地周边没有供热需求,热量无处消纳。

杨琪:绿电直供叠加余热回收,是很好的降碳组合。数据中心本质就是大型电阻,把电能转化为热能。液冷可以产出高温热水,数据中心集聚区可以作为新型热源厂。 但想要落地,需要热力公司承接管网建设、热量售卖,把减碳收益纳入商业模型,离不开政府引导和配套补贴,单凭企业无法闭环。

索晓芳:节能低碳是不可逆转的大方向,这是政府、制度、产业、企业多方协同的系统工程。设备厂商先做好产品本身能效优化,再配合整个行业顶层调度调配,共同实现绿色算力目标。

张泉:感谢六位嘉宾的精彩分享。现在的时间给现场观众提问,可以指定嘉宾作答。

现场观众:刚刚有位嘉宾(韩义)聊到热回收。欧洲数据中心大多临近居民区,但结合我国国情与国土特点,国内大型数据中心多布局在远离城区的能源基地。长距离输送热水会产生大量热损耗,向居民供热的热回收模式很难落地,如果能够把余热转化为电能等其他能源,会是更理想的路径。

韩义:我做一点补充。欧洲实现热回收,一方面是数据中心距离用热端近,另一方面依托完善的产业规划。针对远离居民区的数据中心,欧洲还有另一种解决方案:在园区周边由政府统筹布局木材烘干厂、农业大棚等高耗热配套产业,就地消纳余热。国内目前还缺少这类配套规划。其实我们的热回收技术已经成熟,也有政策引导,但距离项目真正落地、实现商业闭环,仍有较长的路要走。

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