给 GPU“退烧”的三张处方单：字节、阿里、腾讯的主流选择

AI 服务器一上机架，最先报警的往往不是供电，而是温度。单机柜功率从传统机房的 6-8kW，涨到满载 GPU 机柜的 130kW，行业预测 2029 年将突破 1MW——五年翻了上百倍，而风冷早已在 15-20kW 处"封顶"。于是，制冷从"配角"升级为算力的第二道天花板。目前主流的降温"处方单"有三张：冷冻水、氟泵风冷、液冷。本文把它们的适用场景、优劣、成本、厂家格局和大厂选型一次讲清。一条主线：载冷介质离芯片越近，能扛的密度越高。

把主流制冷方案排成一条演进链，逻辑非常清晰：空气（风冷/氟泵）→ 水（冷冻水）→ 液体贴冷板（冷板液冷）→ 整机浸泡（浸没液冷）。介质比热容越大、离芯片越近，散热能力越强，PUE 越低——但改造成本、运维复杂度也随之上升。

PART 02

三张"处方单"逐一拆解

处方一：冷冻水系统——大机房的"老将"

原理：水冷冷水机组（+冷却塔）制取低温冷冻水，输送到机房末端精密空调（CRAH/风机盘管）换热，冬季可通过板换"免费"自然冷却。单机容量大、换热效率高，主机 COP 可达 6.0 以上，是大型、全年高负载数据中心的主流方案。

✓制冷效率高、工况稳、不受室外高温影响、可大规模集中供冷
✗系统复杂、需专用冷水机房、初投资高、有漏水与水处理负担、运维工作量大
适用：万柜级大型 IDC、单柜 6-30kW 通用算力与 GPU 集群的一次侧冷源

处方二：氟泵风冷（氟泵自然冷）——中小机房的"性价比之王"

原理：风冷直膨系统加装氟泵节能组件，一台设备集成压缩机、氟泵、联合供冷三种模式——室外低温时关停压缩机，靠氟泵驱动制冷剂循环"搬运"自然冷，无需冷却塔和水系统。无水进机房、无军团菌风险，天津某 4000kW 全变频风冷氟泵机房实测满载 PUE 1.258。

✓结构简单、部署快、可分期扩容、无水风险、初始投资低、运维省心
✗能效低于冷冻水（同负荷耗电高约 25-35%）、单机容量小、室外机占地大易形成热岛
适用：中小型机房、边缘 IDC、老旧机房改造、缺水/严寒地区

处方三：液冷——AI 时代的"刚需药"

原理：液体直抵芯片级散热，分三条支线——冷板式（冷却液经冷板贴住 CPU/GPU，经 CDU 循环，兼容性最好、当前绝对主流）、浸没式（整机浸泡绝缘氟化液，PUE 可低至 1.04，适配 100kW+ 超高密）、喷淋式（定向喷淋，尚在探索）。液冷较风冷节能 30-40%、减碳约 30%。

✓散热能力碾压风冷（单柜可支撑 200kW+）、无局部热点、噪音低、可热回收
✗初始投资比风冷高 50-100%、需改造服务器与管路、漏液风险、运维要求高
适用：单柜 15kW 以上的 AI 训练/智算集群（冷板），超算与极限密度（浸没）

PART 03

算钱：初始投资谁便宜？长期运行谁省钱？

以冷负荷 7200kW 的机房楼实测口径对比：风冷冷冻水初始投资约 3000 万元、年运行费约 1100 万元；风冷直膨氟泵投资约 3600 万元、年运行费约 1500 万元（设备数量多达百余组室外机）；水冷集中冷冻水投资约 3200 万元、年运行费约 1000 万元——虽然比氟泵多建冷却水系统，但靠高能效两年多就把差价省回来。

行业里还有一笔"10 年 TCO 账"：氟泵风冷胜在初始投资低、免水系统，但电费逐年累积后反超；冷冻水类系统投资约为氟泵的 80-85%、年运行费约为氟泵的 70%，规模越大、负载越满，冷冻水越划算。而液冷虽然初始投入比风冷高 50-100%，但一个 10MW 机房把 PUE 从 1.5 压到 1.15，一年省电约 3066 万度、折合电费约 1840 万元——两三年就能抹平差价，这正是大厂毫不犹豫转向液冷的经济学理由。

PART 04

液冷正在爆发：三年翻倍以上

赛迪顾问数据显示，2025 年中国液冷数据中心市场规模 159.8 亿元（同比 +45.2%），预计 2026 年 232.5 亿、2028 年达 470.4 亿元。其中冷板式占 93.5%（149.4 亿），是绝对主力；浸没式虽只有 10.4 亿，但增速更快，在千卡级 GPU 集群中不可替代。

PART 05

厂家地图：每张"处方单"背后站着谁？

冷冻水/冷源机组
国际品牌：开利/约克、特灵、麦克维尔、顿汉布什、丹佛斯；国产主力：美的（中国移动 2026-2028 低压冷水机组集采 70% 份额）、格力（中国移动高压离心机组第一份额、联通风冷温控 2.5 亿+）、海尔、冰轮环境、盾安；磁悬浮离心机成为新竞争焦点（美的、格力、海尔均已全系自研）    氟泵风冷/精密空调
维谛技术（Liebert PEX4S 全时自然冷）、英维克、佳力图、依米康、申菱环境、海悟、施耐德、格力（风冷变频氟泵，较传统空调节能 40-60%）、华为、中恒电气——国产厂商已占据国内机房空调市场主导    液冷
国内第一梯队：曙光数创（国内液冷设备市占率第一，浸没相变唯一规模化）、英维克（冷板全栈自研，冷板市占率超 40%，已切入英伟达 MGX 生态）、高澜股份、佳力图、申菱环境（华为数据中心液冷伙伴、CDU 国内领先）、依米康、同飞股份；国际阵营：维谛（全球 CDU 市占率 29.8% 居首）、施耐德、Boyd（被伊顿 95 亿美元收购）、CoolIT、世图兹、台达；核心部件：冷却液（巨化股份、新宙邦）、快接头（中航光电）、泵（飞龙、南方泵业、丹佛斯、威乐）。国内新建智算中心国产 CDU 市占率已突破 70%    PART 06

互联网大厂都在用什么？

一句话总结：通用/中低密机房仍以"冷冻水+自然冷却"为底座，AI 高密机房全面转向冷板液冷，浸没式做超高密试点。头部四家的打法各有鲜明个性，目前液冷部分基本还是以冷板式为主：

阿里巴巴｜国内最早做浸没液冷的云厂商（2015 年启动），杭州仁和全球最大全浸没集群 PUE 低至 1.09，乌兰察布相变浸没 PUE 1.04；规模主力是自研 CMC 冷板方案，总算力 2GW，2026 年落地 700MW 液冷，冷板占比超 80%    字节跳动｜最激进的液冷采购方：自研 AI Rack 3.0 整机柜全液冷（500kW/柜 + 800V 直流），总算力 1.2GW、冷板占比 90%，单相浸没在大同持续扩容；2025-2026 年液冷服务器采购同比暴增 240%    腾讯云｜冷板为主（占比超 85%）+ 浸没小范围试点；与申菱联合研发"风液同源"弹性温控，冷源在干冷/湿冷模式间智能切换，年均 PUE ≤ 1.15    华为｜全栈自研路线：冷板为主（散热功耗较风冷降 96%，PUE 最低 1.1）+ 相变浸没试点；自研 TMU 液冷管控单元替代传统 CDU，贵安、乌兰察布、芜湖昇腾集群规模化部署    

供应链层面，英维克、申菱环境是头部云厂商共同的核心温控供应商；曙光数创、高澜股份在浸没路线通用性强；巨化股份几乎供应所有大厂的氟化液。据申万宏源测算，阿里、字节、腾讯三家 2026 年液冷采购总规模超 500 亿元，下半年集中落地。