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国金证券 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

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摘要

报告认为,AI服务器正从单机部署走向机架级、超节点级系统,机柜功耗进入快速提升阶段:GB200 NVL72 IT侧功率约136kW,Vera Rubin NVL72预计提升至约209kW,50V集中供电下母线电流由约2900A升至5000A以上,已显著超出传统机柜配电部件的能力边界。 TE Connectivity仿真显示,48V架构下负载功率由200kW提升至400kW时,最大直流电流由4166A增至8333A,最大温升由7.79℃放大至33.59℃,而机柜空间被芯片冷却部件、线缆和结构件占用,母线难以靠加宽加厚铜排解决大电流问题,机柜供电能力将成为AI基础设施的重要瓶颈之一。 液冷Busbar通过引入冷却流道,将导电、散热、流体密封、绝缘防护和可靠性测试集成到同一部件,TE已推出200kW、400kW和750kW等级液冷垂直母线方案,Molex多通道方案冷却效率最高可提升20%、并在15000A电流下将温升控制在15℃左右,液冷Busbar已进入量产应用阶段。 800V高压直流架构导入后,1MW负载下母线理论电流将由48V架构的约20.8kA降至约1.25kA,推动母线从低压大电流部件向高压高可靠组件升级。 铜凭借更低电阻率、更高导电率和导热率成为机架母线核心材料,产品竞争重点从基础铜排供给延伸到高纯铜/铜合金材料、复杂截面成型、焊接密封与批量一致性管理。 投资建议关注机架母线液冷渗透率提升与800V HVDC导入带来的铜排材料和结构升级机会,相关标的为金田股份、博威合金、电工合金;风险提示为产业化进度不及预期、产品认证及产能释放不及预期。

主要观点

  • AI系统由服务器级向机架级拓展,形成双产品线并行演进:单服务器产品由DGX A100(6.5kW)逐步升级至DGX Rubin NVL8(24kW),机架级产品由GH200 NVL32逐步扩展至GB300 NVL72(135kW)及Vera Rubin NVL72,GPU互联规模由32颗扩大至72颗。
  • Vera Rubin NVL72延续18个计算托盘+9个交换托盘的72 GPU机柜框架,核心变化是单柜IT侧功率由约136kW提升至约209kW,机柜母线额定电流由约2900A提升至5000A以上并采用液冷Busbar,计算托盘升级为100%液冷并取消风扇,NVLink由第五代升级至第六代。
  • 低压直流架构下功率提升放大电流、损耗与压降:TE Connectivity仿真显示,48V架构下负载功率由200kW提高至400kW时,最大直流电流由4166A增加至8333A,最大温升由7.79℃提升至33.59℃,最大压降由0.10V提升至0.21V,温升压力呈明显非线性放大。
  • 机架内部空间有限,电源母线需与电源线缆管理组件、液冷歧管及软管、母线支撑件等共同布置于有限空间,母线尺寸扩展受相邻供电、互联及液冷组件共同约束,传统风冷Busbar难以解决高功率机柜匹配问题。
  • 液冷Busbar将导电、散热、流体密封、绝缘防护和可靠性测试集成到同一部件,产品壁垒从传统铜排加工升级为“电-热-液”一体化设计制造能力;TE已推出面向200kW、400kW和750kW等级的液冷垂直母线方案,液冷Busbar已进入量产应用阶段。
  • TE液冷垂直母线在不增加占用空间下大幅提升功率容量:200kW液冷方案最大功率容量约为36kW风冷ORv3方案的5.6倍、重量仅增加2kg;750kW液冷方案约为140kW风冷ORv3 HPR方案的5.4倍、重量仅增加5kg,750kW方案额定电流约15,600A。
  • Molex于2026年6月Computex首发多通道液冷母线,将冷却液路径分割为多达七个独立通道,七通道方案较单通道冷却效率最高可提升20%,在15000A电流下可将温升控制在15℃,并保持与ORv3及HPR机械标准的安装兼容性。
  • 800V高压直流架构显著降低母线电流:以1MW负载为例,48V架构理论电流约20.8kA,800V架构仅约1.25kA、约为前者的6%;高压化使Busbar设计重点由大电流与散热转向绝缘、连接与安全防护,Molex SideWize高压连接器最高支持1,500V。
  • 铜是高性能Busbar最主流材料:C11000电解韧铜导电率约101% IACS、热导率约391 W/(m·K),高于6101铝合金的约55%-59.5% IACS和218-226 W/(m·K);ABB数据显示相同额定电流下铜导体尺寸可小于铝,1600A时铝约9.25英寸、铜约7英寸。
  • 金田股份2026H1实现营收793.0亿元(同比+33.7%)、归母净利润4.4亿元(同比+18.4%);算力散热领域铜基材销量1.27万吨、同比+68%,机架母线铜基材销量3185吨、同比+94%;Vera Rubin 5000A液冷机架母线铜基材已实现量产供货,Meta 800V横向HBB项目已获定点,NVIDIA 800V相关产品正在试样。
  • 博威合金2026H1实现营收126.4亿元(同比+23.6%)、归母净利润3.9亿元(同比-41.7%),其中二季度归母净利润4.9亿元、同比+35.2%、环比扭亏;GB300散热液冷板材料已由越南基地向Cooler Master小批量交付,Rubin微通道液冷材料完成产品验证,PWHC990铜纯度≥99.99%、氧含量≤5ppm、导热系数超过390 W/(m·K)。
  • 电工合金2026H1实现营收24.6亿元(同比+72.0%)、归母净利润1.2亿元(同比+42.6%);2026H1铜母线及铜制零部件收入18.88亿元、同比+99.82%;高精度异型无氧铜母线适配新一代高压、液冷机架供电架构并间接服务海内外头部AI服务器厂商,2026H1业务规模已超越2025年全年水平,AI柜异型铜排在两侧厚度差异达5倍情况下已可实现正常生产。

论述逻辑

  • 大模型参数规模及训练计算量持续增长 → 单颗GPU/单台服务器算力不足、GPU间通信量大 → 计算资源扩展由单机增加加速卡转向多台GPU服务器组网,高速互联边界由单服务器级扩展至机柜级(NVLink域扩大至72颗GPU)。
  • GPU、NVSwitch、高速互联、光模块等被更高密度集成在同一机柜 → 单柜IT侧功率由约136kW升至约209kW → 50V供电下母线电流由约2900A升至5000A以上 → 按P=U×I、Ploss=I²R,电流、损耗与压降同步非线性放大(温升7.79℃→33.59℃),母线电流稳定输出成为机架功率密度提升的重要瓶颈。
  • 降低电阻的传统方式(增大铜排横截面积或多片并联)受限于机柜有限空间和散热效率提升有限 → 传统风冷Busbar难以匹配高功率机柜 → 液冷Busbar通过在母线结构中引入冷却流道,在有限导体尺寸内强化热量导出,成为高功率AI机架的重要升级方向。
  • 液冷结构新增冷却部件加工、多材料绝缘配置、多部件集成装配及密封/泄漏/可靠性测试等环节 → 制造与测试复杂度提升 → 产品壁垒由传统铜排加工升级为“电-热-液”一体化设计制造能力,竞争重点延伸至高纯铜/铜合金材料、复杂截面成型、冷却流道协同、焊接密封、绝缘包覆和批量一致性管理。
  • 机架母线液冷渗透率提升+800V HVDC高压直流架构在新建数据中心导入 → 母线核心部件铜排迎来材料质量和结构升级机会 → 具备高性能铜材、精密加工、客户协同开发和批量质量控制能力的供应商率先受益 → 推荐铜排及高性能铜材供应商金田股份、博威合金、电工合金。

关键展望

  • 800V HVDC高压直流架构在新建数据中心导入,有望对母线核心原材料铜排带来材料质量和结构上的新变化,推动机架母线从低压大电流部件向高压高可靠组件升级。
  • NVIDIA Kyber架构提出将800VDC直接分配至各计算节点、在紧邻GPU位置通过转换器降至12V,低压大电流Busbar传输距离还可能进一步缩短。
  • 海外液冷Busbar仍处于早期产品化阶段:TE产品成熟度相对领先,Molex公开信息主要集中于新品发布和仿真数据,后续行业放量仍需关注产品在实际机柜中的批量导入、长期可靠性及规模出货情况。
  • 金田股份产能展望:截至2026H1芯片半导体散热、机架母线领域铜排产能分别为3.5万吨、1.5万吨,预计2027年上半年可分别达7万吨、3万吨;越南年产3万吨液冷散热及机架母线用高精密铜排项目正推进建设,泰国年产8万吨精密铜管项目已于2026年上半年进入试生产。
  • 电工合金墨西哥孙公司聚焦数据中心电气材料及零部件产品、服务施耐德等北美客户,预计2026年内投产;厦门年产3.5万吨高性能铜及铜合金材料项目(计划投入约4.86亿元)已正式动工。
  • 风险提示:产业化进度不及预期(液冷Busbar仍处产品迭代及产业导入阶段,若AI机架功率密度提升速度、液冷架构渗透率或下游客户导入进度不及预期,需求释放可能慢于预期);产品认证及产能释放不及预期(相关产品需较长时间客户验证及良率爬坡)。

推荐标的

  • 金田股份(铜排及高性能铜材主要供应商,报告为行业深度研究、未给出个股评级与目标价):再生铜闭环构筑差异化,高精密铜排加速放量;2026H1营收793.0亿元同比+33.7%、归母净利4.4亿元同比+18.4%,机架母线铜基材销量3185吨同比+94%;Vera Rubin 5000A液冷机架母线铜基材已量产供货,Meta 800V横向HBB项目获定点,NVIDIA 800V产品正在试样。
  • 博威合金(铜排环节主要供应商,报告未给出个股评级与目标价):合金棒材切入AI液冷散热及供电,越南基地加速放量;2026H1营收126.4亿元同比+23.6%、归母净利3.9亿元同比-41.7%,二季度归母净利4.9亿元同比+35.2%环比扭亏;GB300液冷板材料向Cooler Master小批量交付,PWHC高纯无氧铜通过低氧控制降低焊接起泡风险。
  • 电工合金(铜排环节主要供应商,报告未给出个股评级与目标价):深耕铜母线深加工,AI机架供电加速放量;2026H1营收24.6亿元同比+72.0%、归母净利1.2亿元同比+42.6%,铜母线及铜制零部件收入18.88亿元同比+99.82%;高品质铜母线已应用于施耐德数据中心配电系统,墨西哥基地预计2026年内投产。

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