在AI算力爆发的当下，单颗GPU功耗已突破1200W（NVIDIA Blackwell架构），热流密度高达1000W/cm²，传统风冷散热已触及物理极限。作为直接贴合GPU/CPU的热管理中枢，液冷散热模组通过液体介质（导热系数约为空气的25倍）构建高效传热路径，使数据中心PUE（电能利用效率）从风冷的1.5+降至1.1以下，成为支撑千瓦级芯片的核心组件。该模组位于服务器主板核心区，其中冷板（Cold Plate）直接覆盖GPU/CPU芯片表面，通过微通道与冷却液进行热交换；而热管/均温板（Vapor Chamber）则嵌入芯片与冷板之间，实现三维热扩散。
1. 热管与均温板
热管与均温板作为热量扩散引擎，其核心功能是将点状高热流密度（>500W/cm²）扩散至面状（<50W/cm²），有效避免局部过热问题。由于GPU等芯片的热流密度越来越高，传统的散热方式已难以满足需求。为了应对这一挑战，散热技术领域涌现出多项革新设计。其中最具代表性的是铜基均温板技术，它采用内部毛细铜网结合纯水工质的设计，利用相变原理实现高达10,000 W/m·K的导热效率，这一数值是纯铜导热效率的25倍。另一个突破性设计是微槽道均温板（如Furukawa方案），通过优化流道结构，不仅实现了400W/cm²的热通量承载能力，还将面积利用率提升了5倍。 这些创新设计通过不同的技术路径，共同解决了高功率密度芯片的散热难题。铜基均温板侧重于提升导热效率，而微槽道设计则着重优化热流分布和空间利用效率。它们的协同应用，使得现代散热模组能够更好地应对日益增长的散热需求。
2. 冷板组件
作为模组中价值占比最高（45%-60%）且技术壁垒最强的组件，冷板直接决定散热效率上限：
| 冷板类型 | 热导率(W/m·K) | 热阻(°C/W) | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 纯铜冷板 | 401 | 0.03-0.05 | 1200W+ GPU |
| 铝合金冷板 | 237 | 0.08-0.12 | ≤800W中功率芯片 |
铜冷板核心优势：热膨胀系数（17ppm/K）与硅芯片（2.6ppm/K）更匹配，减少热应力变形；天然耐碱性腐蚀，适配去离子水冷却液。
3. 冷却液循环系统
冷却液循环系统是液冷散热的核心动力，其性能直接影响散热效率与可靠性。目前主流冷却介质包括去离子水和氟化液，他们各具特色。
- 去离子水凭借4.18 kJ/kg·K的高比热容成为冷板式液冷首选，但需维持>1MΩ·cm的电阻率并添加缓蚀剂。阿里云通过严格水质管控，将年腐蚀速率控制在0.05mm以下。
- 氟化液（如3M Novec 7100）因出色的绝缘性（>35kV/mm）和不可燃特性（闪点>200℃）成为浸没式液冷主流。Solvay新一代产品将腐蚀速率降低70%，大幅提升可靠性。
磁悬浮水泵技术实现重大突破：无接触设计使寿命达10万小时，功耗降低60%，如EBARA MAGdrive系列噪声<35dB，响应速度达毫秒级。智能控制系统应用PPO算法，实时监测10余项参数，预测热负荷变化，流量调节精度±2%。Google实测显示，在TensorFlow训练中泵系统能耗降低43%。
为确保稳定运行，系统采用316L不锈钢管路和FFKM密封件，配备电化学传感器实时监控。腾讯天津数据中心通过双重密封等设计，实现5年零泄漏运行。
随着技术进步，冷却系统正向更高效、更智能方向发展，为高功率芯片提供可靠保障。
4. 热界面材料
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|---|---|---|
| 传统硅脂 | 3-5 | 界面热阻高，易老化干裂 |
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80+ | 热阻降低60%，适配3D芯片封装 |
| 钎焊合金 | 200+ | 永久密封，无老化问题 |
增材制造技术为铜冷板带来精密革命
绿激光3D打印利用铜对532nm波长激光的高吸收率（40%），实现了0.2mm微通道的精密成形。通过TPMS（三周期最小曲面）结构设计，有效散热面积可扩大900%，整体热性能提升48%。电子束增材制造则在真空环境中完成加工，支持点阵结构与随形流道的一体化成型，孔隙率可调范围达10-90%，孔径精度控制在1-3mm。
仿生流体设计显著提升散热效率
斜鳍片技术（Oblique Fin）通过打破层流边界层，增强湍流效果，使换热效率提升30%。毛细血管仿生设计的微网格结构实现了冷却液的持续高效更新，将GPU芯片的温差严格控制在±0.5℃以内，确保温度分布的均匀性。
智能热管理系统实现动态精准调控
基于LSTM模型的数字孪生系统可预测冷却液腐蚀速率，提前30天预警潜在失效风险。在浸没式液冷中，两相流控温技术利用冷却液的相变吸热特性，使散热效率较单相模式提升50倍，为高功率芯片提供更高效的动态热管理方案。
| 公司 | 散热模组及相关产品 |
| 台达电子 | 电源管理与散热解决方案；液冷基础设施（冷板液冷、浸没液冷、冷板、液冷组件等） |
| 奇鋐科技 | CPU散热器、散热片、风扇、笔电散热模组、石墨、热管、3D VC均热板模组及液冷系统 |
| 双鸿科技 | NB散热模组、服务器散热模组等 |
| 尼得科 | 带物联网功能的散热器、热管、蒸气室（均温板）、热模块及液冷系统 |
| Cooler Master | 液冷板、Manifold、CDU等AI散热产品 |
| 威铂驰 | 单相液冷板、冷媒直液板、PTC加热器、HP/VC散热模组等 |
| 飞荣达 | 电磁屏蔽、热管理与轻量化解决方案 |
| 中石科技 | 石墨材料、导热界面材料、EMI材料；热模组（VC、液冷模组等） |
| 宝德 | 3DVC开发与制造；广泛产品线（小型铝挤散热片到设备级散热解决方案） |
| 健策精密 | 水冷式散热模组 |
| 立讯精密 | 消费电子、汽车、企业通讯产品的散热模块 |
| 立敏达 | 散热片、散热器、散热模组 |
| 领益智造 | 精密功能件、结构件、模组等 |
| 江苏精研 | 精密结构件、汽车塑胶件、动力、热能、ODM和智能制造 |
| 苏州天脉 | 热管、均温板、导热界面材料、石墨膜等 |
| 微焓科技 | 液冷、风冷、两相传热技术产品及热管理系统 |
| 锐莱热控 | 液冷板、单相/两相流体回路系统、VC、相变板等 |
| 莹帆科技 | 高端定制化散热方案 |
| 东吉散热 | 水冷板、大功率热管散热器、LED散热器等 |
| 大图热控 | 液冷板、分水器、快接头、管路、漏液检测线 |
| 华创热控 | 散热模组、液冷板、均温板和脉动热管等 |
| 艾科美 | 系统热控方案设计、核心热控器件研制等 |
| 深圳垒石 | 石墨散热膜、散热分析/设计/测试/咨询服务 |
| 龙辉科技 | 热管、均温板（常规/薄/3D VC） |
| 生益兴 | 热管、VC、模组（手机管、超薄VC等） |
| 安敏瑞 | 液冷板、整体液冷系统；风冷散热器、风扇等 |
| 同裕科技 | 网通/消费、PC/服务器、能源、车载散热设计与制造 |
| 广州华钻 | 热管、热板、热柱、3D VC、水冷头 |
| 英维克 | 精密温控节能解决方案与产品；液冷散热核心部件（水冷板、快速接头等） |
| 毫厘机电 | 液冷板、液冷系统 |
提示：本文梳理了全球30+家液冷散热模组代表企业及产品，但行业技术迭代迅速，新锐企业不断涌现。若您了解其他具有技术特色或市场影响力的企业，或发现文中信息需要更新修正，欢迎补充指正。我们将持续完善内容，共同推动行业知识库建设。
液冷散热模组正经历从功能组件到算力基座的范式转变：
材料革新：铜的导热基因+增材制造释放设计自由度，支撑热流密度向1500W/cm²迈进；
智能升级：AI动态调控使散热功耗占比从30%（风冷）压至5%以下；
生态重构：冷板标准化（如OCP Open Rack V3）推动液冷模组从“定制奢侈品”变为“服务器标配”。
当液冷渗透率在2025年突破45%，这场由铜材与流体力学共舞的散热革命，将成为解锁Zettascale级算力的关键密钥。
