3D打印行业研究：响应AI芯片散热革命，3D打印液冷板前景广阔
冷板式液冷有望成为数据中心主流散热方案：从历史数据看，仅冷却一项可占到数据中心电耗的40%，随着GPU热设计功耗的不断提升，传统风冷散热开始面临瓶颈，而液冷的散热效率远高于风冷，尤其是采用微通道液冷天花板更高，根据英伟达数据，通过部署液体冷却的GB200NVL72系统，一个50兆瓦的超大规模数据中心每年可节省超过400万美元。根据中国信息通信研究院数据，2024年我国智算中心液冷市场规模达到184亿元，同比增长66%，2029年预计进一步达到1300亿元，液冷市场需求有望迎来爆发。其中冷板式液冷是应用最广的液冷方式，作为一种间接液冷方式通过装有液体的铜/铝导热金属构成的封闭腔体来进行导热，由于服务器芯片等发热器件不用直接接触液体，所以该系统不需对整套机房设备进行重新改造设计，可操作性更强，因此冷板式液冷成熟度最高、应用最广泛。
3D打印有望成为液冷板制造最优技术路线：
3D打印具备传统机加工没有的制造优势，尤其适合液冷板制造：液冷板常见设计方案包括铲齿式、管道式、曲折式、针状式、微通道等，其中铲齿式是目前数据中心场景中占比最高的类型。3D打印首先解放了流道设计限制，流道设计可以通过拓扑优化、仿生设计复杂化以改善散热性能，而3D打印加工由于是分层制造其加工时间、成本对结构设计变化不敏感，反之CNC/铲齿加工在这方面受到加大的限制；同时传统液冷板主要通过钎焊、扩散焊等工艺完成焊接，其结构强度、连接处热阻弱于3D打印的一体化成型。
微通道液冷板成为新趋势，3D打印优势进一步放大：根据锦富技术信息，其开发的0.08mm微通道液冷板已获得某台湾客户的订单，已用于B200芯片的液冷散热系统，针对下一代B300芯片的适配方案也已完成多轮送样测试，反馈良好，进入生产准备阶段，通过微通道技术进一步增强散热性能大势所趋。一般将当量直径低于1mm的散热器定义为微通道散热器，由于微通道液冷板涉及极小尺寸的立体复杂结构制造（尤其是要实现仿生流道设计），传统铲齿、微铣削、微电火花加工、微冲压等制造工艺均存在较大限制，受到材料厚度和几何结构复杂程度的限制，难以加工出深宽比大和结构复杂的沟槽，3D打印的加工优势将进一步放大，并且可避免焊接过程导致微通道结构尺寸改变的问题。目前产业主要通过铲齿工艺进行加工，后续或向3D打印技术过渡。
铜材料打印较难但可突破，产业已有3D打印液冷板产品落地：铜由于对场景3D打印设备所使用的红光波段有较高的反射率难以加工，但产业已有采用绿光激光器、蓝光激光器的设备方案，可以显著降低铜的反射率。目前CoolestDC基于于EOS DMLS技术和高密度EOS Copper CuCP工艺开发一体式冷板，可承受6bar以上水压让GPU工作温度降低近50%；Fabric8Labs采用独特的电化学增材制造（ECAM）技术打印高精度冷板，可实现对芯片热点区域的精准冷却，性能显著高于采用铲齿工艺的微通道冷板；希禾增材通过绿光3D打印技术实现微通道液冷板制造，打印件最小壁厚可达0.05mm，致密度超过99.8%。整体来看，3D打印液冷板产业化落地是大势所趋。
投资建议
考虑冷板式液冷有望成为数控中心主流散热方案，而3D打印在液冷板加工潜力较大，建议关注在金属3D打印尤其是铜3D打印有较好技术储备的企业。
风险提示
新技术推广不及预期。
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