智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书 1 智算中心冷板式液冷云舱 技术白皮书 中讯邮电咨询设计院有限公司 2025 年 7 月 智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书 2 智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书 3 前 言 随着全球算力需求激增， 散热 的主流选择。这一趋势推动全球和中国的液冷市场保持高速增长，尤其在冷板式液冷 技术的应用上，市场规模有望大幅扩大。同时，液冷技术路线随不同的应用场景逐步 完善，推动着液冷技术在更多领域应用，建立并完善数据中心液冷生态系统，驱动液 冷技术创新融合，最终共筑高效、低碳的绿色算力底座。 智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书 4 目录 一、 概述 ........ ...... 6 三、 冷板式液冷系统介绍 ...................................... 7 1. 冷板式液冷系统 ............................................................................................... 7 2. 冷板式液冷系统特点 .........

.. 1 二、不同技术路径呈现出多样发展态势................................................................... 2 （一） 冷板式液冷技术应用广泛...................................................................... 3 （二） 浸没式液冷技术稳步发展.. 推动分类分级与权责划分，健全液冷产品质量控制体系................ 40 （四） 强化产业链协作，构建良好的液冷产业链生态循环........................ 41 图 目 录 图 1 冷板式液冷系统原理图.............................................................................. 3 图 2 浸没式液冷系统原理图 18 图 11 液冷管路及阀门组件领域.......................................................................20 图 12 冷板式液冷服务器领域.......................................................................... 22 图 13 浸没式液冷服务器领域

TCO，液 冷成为智算中心的必然选择。 智算中心的液冷部署因为场景的差异存在不同的解决方案。如存量数据中心的小规模改 造，使用了冷板式液冷+风液 CDU 的方式，平衡了供电和单柜散热不足的问题，解决了大 功率芯片的应用问题。而大规模改造或新建数据中心，冷板式液冷和浸没式液冷的应用和试 点，使液冷的方式更为多样化。 浸没式液冷采用工质与发热器件直接接触，实现了发热器件的 100%液体冷却，促成数 PUE，但对芯片等器件的材料兼容性有更为复杂的要求，需要定制化处理。同 时，维护难度、成本方面投资较高。 冷板式液冷则采用工质与发热器件间接接触的方式，可以无缝兼容风冷器件，材料兼容 性要求相对较低，且简单的维护和良好的经济性，使得冷板液冷成为当前规模商用的主流。 围绕散热能力、能效和数据中心改造场景适应性，冷板式液冷在架构上存在多种部署形 态，比如冷板+空调的混合液冷、冷板+液冷门的全液冷阶段、以及全冷板。一方面，随着 随着单机柜功率密度和互连带宽的增加，服务器剩余的风冷散热面临的挑战仍然会较为 严峻，解决方案将向着图3-6的全冷板式液冷演进。 图 3-4 机房散热系统 14 图 3-5 机房散热系统（液冷门式全液冷） 图 3-6 机房散热系统（全冷板式全液冷） 15 3-1 散热系统组件说明 名称 说明 冷却塔 ⚫ 用

平均单机架功率方面稳步 提高，新型数据中心逐步向绿色低碳、集约高效、智能运维方向发展： 1） 绿色低碳：随着能源消耗和碳排放问题受到越来越多的关注，更先进的制冷和供电技术被普遍采用，比 如冷板式液冷方案，可降低制冷能耗，支持更高的服务器功率密度，显著优化数据中心PUE（电能利用效率）数 值；同时加大对太阳能、风能、水能等可再生能源的利用，降低数据中心整体碳排放。 2） 集约高效：随着 整机柜集成交付；  京东云“天枢”（JDCloud Rack）整机柜服务器继承了天蝎2.x的SU和铜排设计，但也可使用标准 PSU或对接铜排的电源转换模组，采用风扇后置的19英寸节点并支持冷板式液冷、前后I/O灵活配置， 堪称19英寸体系的集大成之作。 第 17 页, 共 63 页 图1-8 天枢服务器节点兼容设计方案 （液冷兼容/集中供电兼容/I/O前出 心的能效。 在追求单机柜密度的领域如超级计算机（超算），这种采用非通用机柜尺寸的例子更多，典型如TOP500最 新榜单前10名中有其7的的HPE Cray EX，支持多种处理器架构和加速器选项，采用冷板式液冷技术。 表1-3 整机柜分类对比表 项目名称 天蝎 2.x 天蝎 3.0 京东云天枢 Open Rack V2 Open Rack V3 OCS Project Olympus

传感器受载时会出现电荷，电荷量与载荷 力成正比。根据电荷量映射的载荷判断车 辆是否超重。 窄条式称重，采用应变式窄条传感器， 不完全轮载力测量，检测窄条上面板的 微形变与轮轴载荷的映射关系判断车辆 是否超重。 平板式称重，轮轴载荷作用在上面板上， 安装在面板下方的剪力 T 型主梁产生微形 变，对安装在主梁外侧特定位置的剪力传 感器产生剪切力，检测形变产生的剪力与 轮轴载荷的映射关系判断车辆是否超重。 亮点优势 轮廓检测子系统 动态称重子系统 称 重 原 理 公路治超前端子系统 Huawei Confidential 15 交通标志子系统 称重子系统传感器硬件设备规格 窄条式称重 石英式称重 平板式称重 • 额定轮载荷范围： 0 ～ 150 kN • 最大过载： 150% • 灵敏度： -1.62±10% pC/N • 沿整根传感器方向上的灵敏度不一致性： <±3% • 线性度： <±1% FSO 称重系统、窄条式动态称重系统、平板式动态称重系统。 石英式称重布局 • 传感器 2+1 全覆盖部署，多种组合适应多种路宽场景 • 进口石英精度高，稳定性强，免维护， 便于更换 窄条式称重布局 • 窄条传感器交错布置，增大检测范围 • 有效屏蔽车辆震动影响，抗干扰性强 平板式称重布局 • 一体化称重平板安装，全路面平铺无死角

真空发生装置 操作机 抓取式手爪 气体发生装置 图 8-40 吸附式末端执行器 码垛机器人末端执行器是夹持物品移动的一种装置，常见形式有： 吸附式、夹板式、抓取式和组合式。 图 8-41 夹板式 （ 1 ）单板式 （ 2 ）多板式 图 8-42 抓取式手爪 图 8-43 组合式手爪 抓 钩 吸 盘 真空吸取式 + 抓取式组合机械手抓 图 8-44 码垛生产线

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2 冷板式液冷服务器的材料敏感性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 是空冷和液冷的分界线。目前业内普遍采用的 冷板式液冷技术未来将在液冷数据中心占比超过 80%。 以下是单机柜的功率密度与冷却方式的对应关系： 冷却类型 适用功率密度 热流密度 典型场景 风冷（空冷） ≤8–10kW/机柜 ≤100W/cm² 中小机房、通信基站 冷板式液冷 15–30kW/机柜 ~180W/cm² AI训练、GPU集群 浸没式液冷 ≥30kW/机柜 ≥200W/cm² 超算中心、高密度区块链 在冷板式液冷服务器中，特别是当其能量密度超过 热效能（堵塞、泄漏）和密封性，引发连锁反应，可能导致灾难 性的过热故障或液体泄漏损坏。 维护难度增加： 高密度液冷服务器通常设计紧凑，维护空间有限。 因腐蚀导致的故障排查和修复更为困难、耗时。 3.2 冷板式液冷服务器的材料敏感性 金属材料的选择与腐蚀特性：冷板通常采用铜或铝作为导热材料； 铜：导热系数高（401 W/(m·K)），但对硫化物敏感。在 G1 等级环 境中，铜腐蚀速率需控制在 30 nm

增压风机的最小流量不应小于喘振流量的 105%； 4 增压风机的出口压力宜取系统通过最大气量时压力降的 1.2 倍； 5 增压风机本体应配置排液设施。 5. 3 .14 热交换器的选择应符合下列规定： 1 板式热交换器的冷端温差宜为 3℃~5 ℃，管壳式热交换器的冷端温差宜为 8 ℃~10 ℃； 2 贫富液热交换器应采取防止气阻的措施； 3 再沸器宜选用热虹吸式或釜式再沸器。 5. 3 .15 溶 的有关规 定；空冷式热交换器应符合现行行业标准《空冷式热交换器》NB/T 47007 的有关规定。 6. 1. 5 板式热交换器的设计应符合现行行业标准《板式热交换器 第 1 部分：可拆卸 板式热交换器》 NB/T 47004.1 及《板式热交换器 第 2 部分：焊接板式热交换器》 NB/T 47004.2 的有关规定。 6. 1. 6 球形储罐的设计应符合现行国家标准《钢制球形储罐》 GB/T 20507 《分散型控制系统工程设计规范》HG/T 20573 《压力容器用复合板 第 1 部分：不锈钢-钢复合板》NB/T 47002.1 《板式热交换器 第 1 部分：可拆卸板式热交换器》NB/T 47004.1 《板式热交换器 第 2 部分：焊接板式热交换器》NB/T 47004.2 《空冷式热交换器》NB/T 47007 《制冷装置用压力容器》NB/T 47012 《塔式容器》NB/T

年中国数据中心液冷竞争格局 资料来源：国家互联网信息办公室，公司数据。 冷板式液冷在行业中成熟度最高，商用基础稳固。液冷通常分为 直接式和间接式液冷，直接式液冷包括浸没式和喷淋式；间接式液冷 也就是冷板式液冷，也是目前为止数据中心液冷和电信行业液冷等领 深企投产业研究院 44 域最为常用的液冷方式。冷板式液冷主要分为一次侧和二次侧。一次 侧系统：主要由室外散热单元、一次侧水泵、定压补水装置和管路等 通冷却液，价值量高 2400 30% 海外：AVC、双鸿、 Cooler Master； 国内：英维克、精研 科技、飞荣达 CDU（冷 却分配 单元） 连接室内外，输送冷 却液实现系统循环， 由板式换热器、电动 比例阀等构成，成本 较高 2000 25% 海外：维谛技术 国内：英维克、申菱 环境、高澜股份、网 宿科技（旗下绿色云 图）、同飞股份、佳 力图、依米康 Manifold

服务器 根据缴费信息一键开票并自动交付 线上 客户端支付 线下 2 、开票纸质发票 填写业务相关信息、选 择纸质发票或电子发票 1 、待开发票信息 5 、发票数据、板式 文件、下载授权码 4 、发票数据、板式 文件、下载授权码 3 、发票数据 临床服务 收费系统 用友电子发票 服务系统 开票 收票 • 发票智能分类 • 智能匹配审批流程、 预算规则、凭证科目 报销人员