20260831-国金证券-国金电新姚遥丨液冷肌理系列深度_液冷busbar电_热链路一体化枢纽_高密度数据中心抬升产品壁垒_27页_3mb
报告摘要
液冷Busbar电-热链路一体化枢纽,高密度数据中心抬升产品壁垒
核心内容概述
随着AI技术的发展,服务器正从单机部署向机架级、超节点级系统演进,导致机柜功耗快速上升。英伟达平台中,GB200 NVL72 IT侧功率约136kW,而Vera Rubin NVL72预计提升至约209kW,显示出AI机柜功率密度持续提升的趋势。在这一背景下,液冷Busbar作为供电与冷却一体化的关键组件,正逐步成为高功率AI机柜的重要技术路径。
主要观点
- AI机柜功耗提升:随着大模型参数和训练计算量的增加,GPU数量和高速互联需求上升,推动机柜功耗进入快速提升阶段,预计未来将进一步突破200kW甚至更高。
- 母线瓶颈显现:低压直流架构下,功率提升导致电流显著增加,母线的导电、散热、压降等问题凸显,传统风冷母线难以满足高功率需求。
- 液冷Busbar优势:液冷Busbar通过引入冷却流道,实现导电与散热一体化,显著提升载流能力,同时降低线路损耗和温升,成为高功率AI机柜的首选方案。
- 800V高压架构趋势:800V直流架构可显著降低母线电流,减轻散热压力,同时对绝缘、连接及安全防护提出更高要求,推动Busbar向高压高可靠性组件演进。
- 铜材为核心材料:铜因其低电阻率、高导热率和成熟的加工工艺,成为高性能液冷Busbar的首选材料,尤其在高功率密度、空间受限的AI机柜中更具优势。
- 产业链升级:液冷Busbar的发展推动上游铜材向高纯度、高性能方向升级,中游制造向复杂结构和多部件集成发展,下游应用向高密度数据中心扩展。
关键信息
1. AI机柜功率密度提升
- GPU数量增加,单机柜功率从6.5kW提升至209kW。
- 供电系统需支持更高电流(如5000A以上)及更复杂的结构设计。
- 供电与散热需协同设计,以满足高密度部署需求。
2. 液冷Busbar技术特点
- 结构升级:集成冷却流道和液路接口,实现供电与冷却一体化。
- 制造复杂度提升:需要冷却结构加工、多材料绝缘配置及多部件装配。
- 散热效率提升:液冷Busbar可将温升控制在15℃以内,提升冷却效率20%以上。
- 兼容性:适配ORv3、OCPv3/v4、Open19 v2等标准机架架构。
3. 800V高压架构影响
- 降低母线电流,如1MW负载下,800V电流仅为48V的6%。
- 提高绝缘与安全防护要求,如Molex推出的SideWize高压连接器支持1500V。
- 推动Busbar断面设计复杂化,提升对尺寸精度、材料一致性及批量质量控制的要求。
4. 铜材性能优势
- 导电性能:C11000电解韧铜导电率约101% IACS,高于6101铝合金(约55%-59.5% IACS)。
- 导热性能:C11000热导率约391W/(m·K),显著高于铝合金。
- 加工适配性:具备成熟的冲压、焊接、表面处理工艺,适合复杂结构制造。
- 尺寸优势:在相同电流下,铜材尺寸更小,有助于节省机柜空间。
5. 产业链关键企业
5.1 金田股份
- 产品布局:液冷与800V高压铜材,已实现Vera Rubin液冷Busbar量产。
- 产能扩展:广东、越南、泰国基地持续推进,2026年产能预计达7万吨(芯片散热)、3万吨(机架母线)。
- 利润增长:再生铜业务利润增幅超50%,成为重要利润增量。
5.2 博威合金
- 材料优势:高纯无氧铜(PWHC990、PWHC985)满足液冷散热与供电需求。
- 越南基地:已实现盈利,服务Cooler Master等客户。
- 订单饱满:合金棒材与带材订单充足,业务持续放量。
5.3 电工合金
- 产品应用:高精度异型铜母线已应用于施耐德数据中心系统。
- 技术升级:完成“AI柜异型铜排”研发,适应高压与液冷架构。
- 产能布局:厦门基地已动工,墨西哥基地预计2026年内投产,完善全球布局。
投资建议
- 液冷Busbar渗透率提升:推动铜材向高纯度、高性能方向升级,提升材料附加值。
- 800V架构导入:提升Busbar性能要求,带来高端铜材需求增长。
- 重点受益企业:具备高纯铜、精密加工及客户协同能力的企业将率先受益,如金田股份、博威合金及电工合金。
风险提示
- 产业化进度不及预期:液冷Busbar仍处于产品迭代阶段,可能影响需求释放。
- 产品认证及产能释放:AI服务器及数据中心对材料性能和一致性要求高,需长时间验证。
- 市场竞争加剧:随着液冷Busbar应用推广,相关企业需提升技术壁垒以维持竞争优势。
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