水冷散熱是什麼？水冷散熱概念股有哪些：用途、龍頭廠商...

日常生活中，人們越來越依賴資料和電腦運算工作，而大量的資料如今都已經在所謂的『雲端』完成，而雲端就是由大量伺服器組成的資料中心所提供的服務。而這些數據都儲存在各大企業的『數據中心』，但這些數據中心非常吃電也需要散熱系統降溫，近期更是出現了水冷散熱的技術，但到底什麼是水冷散熱？水冷散熱的用途與概念股又有哪些？今天一次搞清楚。

水冷散熱是什麼？

• 水冷散熱（Liquid Cooling）是一種利用液體作為熱傳導介質的散熱技術，用來吸收、傳輸並消散電子設備產生的熱量。
   
• 相較於傳統的氣冷散熱（使用風扇和空氣對流），水冷散熱透過液體的高熱容和導熱效率，能更有效地降低設備溫度，特別適合高功耗、高發熱量的裝置。
   
• 水冷散熱系統通常包括水冷板（Cold Plate）、冷卻液分配單元（CDU）、管線、熱交換器等元件，常見形式有「開放式水冷」（Open Loop Liquid Cooling）和「沉浸式水冷」（Immersion Liquid Cooling）兩種：
  • 開放式水冷：冷卻液在封閉管線中流動，通過冷板吸收熱量，再經熱交換器或風扇散熱，適合逐步升級現有系統，但需注意漏液風險。
  • 沉浸式水冷：將整個設備浸沒在不導電的冷卻液中，直接吸收熱量，效率更高，適用於極高功耗場景，如數據中心。

隨著AI、高效能運算（HPC）和伺服器技術的發展，晶片功耗不斷提升（例如NVIDIA GB200超過1000W），傳統氣冷已難以應付，水冷散熱逐漸成為主流趨勢。

為什麼需要水冷散熱?

我們都知道台積電是吃電怪獸，其實這些數據中心也不遑多讓，據統計，目前資料中心總共消耗地球上3%的電力，其中又有高達4成是在幫伺服器「降溫」。

因此，有效處理散熱問題，就是資料中心最著急的事。而液冷式散熱就是目前散熱效率上的最好解方，效果是氣冷的1,000倍，如今全球資料中心越蓋越多，升級使用AI伺服器以後，產生的熱能只會越來越大，我相信液冷式散熱的需求只會跟著水漲船高，

水冷散熱的應用與用途

水冷散熱（Liquid Cooling）利用液體的高熱容與導熱效率，將電子設備產生的熱量快速吸收、傳遞並散發。其應用與用途涵蓋多個領域，尤其在高效能與高熱量的場景中表現突出，以下是主要應用：

1. AI伺服器與數據中心
   • 用途：AI晶片（如NVIDIA GPU、Google TPU）功耗動輒數百至上千瓦，傳統風冷難以應對高密度熱量。水冷透過冷卻液直接或間接吸收晶片熱量，保持運算穩定性並提升效能。
   • 例子：NVIDIA GB200晶片（功耗超1000W）廣泛採用水冷板與冷卻液分配單元（CDU）。
      
2. 高效能運算（HPC）
   • 用途：超級電腦用於氣候模擬、基因研究等，運算核心密集且持續高負載，水冷確保設備不過熱並節省空間。
   • 例子：歐洲的LUMI超級電腦採用液冷技術提升效率。
      
3. 遊戲與高階PC
   • 用途：高性能CPU與GPU（如Intel Core i9、NVIDIA RTX 4090）在超頻或長時間運作時發熱嚴重，水冷提供低噪音、高效率的散熱方案。
   • 例子：一體式水冷（AIO）廣泛應用於電競主機。
      
4. 電動車與新能源
   • 用途：電池組與電控系統在充放電時產生大量熱量，水冷維持溫度穩定，延長電池壽命並提升安全性。
   • 例子：特斯拉部分車型採用液冷電池管理系統。
      
5. 工業與醫療設備
   • 用途：如MRI掃描儀、雷射切割機等高熱量設備，水冷能精準控溫，確保運作穩定。
   • 例子：醫療影像設備常見液冷散熱設計。
      
6. 邊緣運算與5G基站
   • 用途：邊緣伺服器與5G設備需在有限空間內處理高運算量，水冷提供緊湊且高效的散熱方案。

水冷散熱產業發展

而若討論到水冷散熱的產業，其實完全跟AI熱潮的發燒，還有高效能運算需求與綠能趨勢快速崛起，以下是其發展脈絡與趨勢

1. 產業背景與成長動能

• 技術演進：從早期的PC水冷（1990年代末）到如今的數據中心液冷，技術從開放式水冷（管線循環）進化到沉浸式水冷（全浸沒冷卻液）。
• 市場需求：AI晶片功耗激增（例如NVIDIA H100達700W，GB200超1000W），氣冷已達極限，水冷成為必然選擇。根據市場研究，全球液冷數據中心市場預計從2023年的約50億美元成長至2030年的200億美元，年複合成長率（CAGR）超過20%。
• 政策推動：碳中和目標下，數據中心需降低能耗（PUE值），水冷比氣冷更節能，受到歐美與中國政策支持。

2. 當前發展階段

• 技術成熟：開放式水冷已商業化，沉浸式水冷正從實驗轉向大規模應用。廠商如CoolIT、Vertiv推出模組化解決方案，降低導入門檻。
• 供應鏈整合：台灣廠商（如雙鴻、奇鋐）與國際大廠（如NVIDIA）深度合作，形成水冷板、快接頭、CDU等完整生態。
• 應用擴張：2024年起，水冷滲透率在AI伺服器中快速提升，預計2025年超過50%的AI伺服器採用水冷。

3. 關鍵趨勢

• AI與HPC推動：隨著生成式AI（如ChatGPT）與雲端運算普及，數據中心升級需求帶動水冷成長。
• 沉浸式水冷崛起：不導電冷卻液技術（如3M的Novec）進步，沉浸式方案減少管線設計，效率更高，預計2030年佔比達30%。
• 綠色科技結合：水冷系統整合熱回收技術，將廢熱用於供暖或發電，實現永續發展。
• 競爭加劇：國際廠商（如Asetek、CoolIT）與台灣供應鏈（如雙鴻、台達電）競爭白熱化，技術與成本成為勝負關鍵。

液冷散熱普及兩大難題：漏水、供應不穩定

不過，液冷要普及應用還有幾點困難等待克服，最大的風險就是液體外洩 。「如果一滴水落在伺服器上，好比說要價數百萬美元的GB200，可能引發災難性的損壞。」散熱技術公司力致科技總經理連春源向《華爾街日報》表示。

去年2024年7月下旬，GB200就被爆出液冷零組件有問題，出現機櫃漏水的情況，一度導致鴻海和相關供應商股價下跌5%以上。《華爾街日報》指出，消息人士透露目前供應商正在解決問題，預計不會影響到GB200的出貨時間。

再加上，目前液冷零組件的供應還不是很穩定，美超微在最新財報中提到，因為液冷零組件短缺導致出貨延遲，這一季少了8億美元收入。短缺的其中一種零組件叫作快接頭（UQD），是讓液冷系統運作時不漏液的關鍵零組件。

水冷的關鍵零組件：水冷快接頭

根據業界指出，AI伺服器中的液冷散熱系統共有六大關鍵零組件，包括冷卻液分配裝置(CDU)、水冷板（Cold Plate）、機櫃、風扇牆、分流管（CDM）與快接頭。其中，快接頭負責快速連接水冷板與冷卻液分配裝置之間的冷卻液輸送，也是液冷散熱零組件中最容易出現漏液的元件，堪稱扮演AI伺服器液冷散熱成敗最關鍵的角色。

近期市場上所說的液冷散熱關鍵零組件缺料，指的就是快接頭缺貨。那麼，缺貨的原因是什麼呢？因為一個AI伺服器機櫃，需要數百顆母、子快接頭，隨著各大雲端服務供應商積極採購AI伺服器，引爆快接頭需求大增。

至於在供給方面，目前全球能夠大量供應水冷快接頭的生產廠商僅有5家左右，較具代表性的包括丹佛斯(Danfoss)、派克(Parker)、CPC等，加上快接頭雖然只是一個金屬機構件，卻有許多專利壁壘，進入門檻高，導致現有供應商根本無法滿足瞬間湧出的龐大訂單。不過，時碩、富世達、嘉澤等台灣廠商正積極投入快接頭業務，並且加速送樣時程，未來有望獲得轉單。

水冷散熱龍頭廠商

目前水冷散熱市場的全球龍頭與台灣關鍵供應鏈，基本可以整理如下來做觀察。

• 全球 AIO 水冷龍頭：Asetek（丹麥）
• AI 伺服器水冷散熱龍頭：雙鴻（3324-TW）
• 水冷快接頭模組供應鏈：奇鋐（3017-TW）、富世達（6805-TW）
• 資料中心水冷專家：動力-KY（6591-TW）、AMAX-KY（6933-TW）
   

水冷散熱概念股有哪些？

那看到這裡，相信讀者一定會好奇到底有哪些水冷散熱概念股可以參考，股編將台股與美股的重要概念股分類提供給讀者參考，並針對快接頭概念股進行額外說明。

• 4566 時碩
  • 產業定位：精密機械加工零組件，主攻汽車、航太、工業應用。
    • 液冷布局：專注於快接頭零件，利用其不鏽鋼流體加工技術，符合資料中心需求。
  • 進展：台灣桃園與大陸無錫廠送樣中，Q4 或 2025 年初可望認列營收。
  • 其他題材：機器人零件供應商，已打入波士頓動力 Atlas 機器人供應鏈。
     
• 6805 富世達
  • 產業定位：散熱元件龍頭奇鋐的轉投資公司，專精於金屬射出成型（MIM）。
  • 液冷布局：與母公司奇鋐聯手進軍伺服器快接頭模組，已取得輝達（NVIDIA）認證，送樣廣達、鴻佰等 ODM 廠。
  • 伺服器布局：切入 AI 伺服器滑軌市場，低 U 滑軌 Q2 已出貨，美系客戶高 U 滑軌 H2 量產。
  • 生產基地：越南廠年底前完成快接頭模組自動化產線建置。
     

• 4549 桓達
  • 產業定位：感測器與電機氣動控制元件，營收 80-90% 來自感測器。
  • 液冷布局：專攻 AI 伺服器冷卻液監測設備，如光電開關、熱質式流量計、洩漏感測器。
  • 進展：2024 Q4 小量出貨，2025 年隨輝達 GB200 伺服器放量成長。
  • 智慧水表題材：國內市場 900 萬顆，今年 Q3 出貨 1.8 萬顆，貢獻營收 5,000 萬元。
     

• 6933 AMAX-KY
  • 產業定位：泛鴻海集團成員，伺服器軟硬體系統整合商，輝達菁英夥伴。
  • 液冷布局：專注於液冷整機櫃解決方案，2024 Q1 液冷業務佔比 19%，毛利率較高。
  • 關鍵優勢：受惠母公司鴻海取得 45% 輝達 GB200 訂單，預期將大量吃到液冷訂單。
     

水冷散熱概念股結論

水冷散熱的應用已從小眾PC市場擴展至AI、數據中心與新能源等主流領域，產業發展則受技術進步與市場需求雙輪驅動。2025年將是水冷技術普及的關鍵節點，相關企業與供應鏈將迎來顯著成長機會，但需克服成本與標準化的挑戰以實現全面滲透。