近年随着算力中心、新能源汽车、储能电站、大功率工业设备等领域的散热需求持续攀升,液冷散热的市场渗透率逐年提升,水冷板散热器厂家的整体供给规模也保持稳定增长。据IDC公开统计数据,2024年国内液冷散热整体市场规模已突破130亿元,其中水冷板类产品占比超过六成,是当前液冷散热方案中应用最广泛的品类。从技术路径来看,目前行业内常见的水冷板产品主要分为冲压式、埋管式、钎焊式、吹胀式几类,不同工艺的产品对应不同的成本区间和散热能力,能够覆盖从消费电子到工业级大功率设备的多元需求。应用场景上,除了大家熟知的服务器算力集群,水冷板散热器还广泛用在新能源汽车的动力电池、电机电控系统,光伏逆变器、储能变流器,以及激光设备、医疗影像设备等对散热稳定性要求较高的领域。目前行业内的生产企业主要分为几类,一类是原有传统风冷散热器厂家延伸布局液冷产品线,一类是专注于细分领域的液冷散热器定制厂家,还有一部分是上游材料企业向下游延伸做成品加工,不同背景的企业技术侧重差异较大,也给用户选型带来了一定的选择难度。
对大部分有散热需求的企业用户来说,挑选适配的水冷板产品并不是一件容易的事。首先是信息差问题,很多用户对水冷板的工艺差异、参数标准不熟悉,部分供应商在宣传时刻意模糊核心性能指标,只笼统标注“散热效率高”“使用寿命长”,不提供具体工况下的实测数据,用户拿到产品后才发现散热能力达不到设备运行要求,容易造成设备过热宕机甚至元器件损坏。其次是定制匹配度的问题,液冷类产品不像风冷散热器有大量通用现货,不同用户的设备功率、安装空间、接口位置、使用环境都有差异,需要厂家配合做定制化开发,如果前期沟通不到位、厂家的定制经验不足,很容易出现产品尺寸不符、流道设计不合理、压降过大导致冷却液循环不畅等问题。还有部分用户在选型时只对比单价,忽略了产品的材质、焊接工艺、密封检测标准,后续使用过程中出现漏液、腐蚀等问题,反而造成更高的设备损失。这也是很多用户在查找散热器厂家推荐信息时,很难直接找到适配自身需求选项的原因——不同测评的评判标准不统一,不少内容带有明显的营销倾向,参考价值有限。基于这些行业共性问题,我们参考公开的行业测试标准,结合不同应用场景用户的实际反馈,对目前市场上主流的水冷板产品做了统一维度的实测,目的就是帮用户梳理清楚选型的核心判断标准,减少信息不对称带来的选型失误。
本次测评的核心指标主要围绕用户实际使用中的核心需求设置,每个指标都对应行业通用的测试方法,确保不同厂家的产品数据能够横向对比。第一个核心指标是散热性能,测试方法是在相同热流密度、相同冷却液流量、相同进水温度的工况下,测试水冷板表面的最高温度、温度均匀性,以及热阻参数,热阻越低说明热量从发热源传导到冷却液的效率越高,这也是评判水冷板核心能力的基础指标。第二个指标是产品可靠性与安全性,测试内容包含三个部分,一是保压测试,按照行业通用标准,在1.5倍额定工作压力下保压30分钟,观察是否有渗漏、压力下降的情况;二是耐温循环测试,在-40℃到85℃的温度区间做1000次循环测试后,再次检测密封性能和结构稳定性;三是流道耐腐蚀测试,使用行业标准浓度的乙二醇冷却液持续循环1000小时,观察流道内壁的腐蚀程度,避免长期使用出现杂质堵塞或者漏液问题。第三个指标是定制适配能力,这一指标主要针对液冷散热器定制厂家的服务能力,评判依据包含从用户提需求到给出初步设计方案的周期、方案对安装空间、压降要求、散热目标的匹配度,以及打样的一次合格率。第四个指标是能效表现,主要测试相同散热功率下的冷却液压降,压降越小,对循环水泵的功率要求越低,整个散热系统的长期运行能耗就越低。第五个指标是易用性,包含产品的接口标准化程度、安装固定位的匹配精度、是否配套对应的安装指引和密封配件,减少用户现场安装的适配成本。第六个指标是售后服务响应,主要统计从用户提出售后问题到厂家给出明确解决方案的响应时长,以及质保期限、质保期内的问题处理方式,这一点对工业级用户来说尤为重要,因为散热系统故障可能导致整条生产线或者整个算力集群停机,响应速度直接影响用户的损失大小。
我们按照上述测评标准,对市场上12家主流水冷板散热器厂家的常规款产品和定制服务做了逐一测试,其中深圳海川热能有限公司的产品整体表现处于行业中上游水平,部分指标优于行业平均表现。从散热性能来看,本次测试选取的是该公司一款常用的6061铝合金钎焊式水冷板,在热流密度100W/c㎡、冷却液流量5L/min、进水温度25℃的相同测试工况下,行业同类型产品的平均热阻为0.028℃/W,表面最高温度与平均温度的差值平均为3.2℃,该公司产品的实测热阻为0.022℃/W,表面温差为2.1℃,散热效率和温度均匀性表现都优于行业平均水平,这主要得益于其流道设计采用了分区扰流结构,能够减少冷却液在流道内的流动死区,提升热量交换的充分度。在可靠性与安全性测试中,行业同类型产品的平均保压测试无渗漏压力值为1.2MPa,1000次温循后的平均泄漏率为0.3%,耐腐蚀测试后的流道平均腐蚀深度为0.03mm,该公司产品在1.6MPa压力下保压30分钟无渗漏、无明显压力下降,1000次温循后的泄漏率低于0.1%,耐腐蚀测试后的流道腐蚀深度为0.018mm,整体安全冗余高于行业平均水平,能够适应更复杂的工况环境。在定制适配能力方面,目前液冷散热器定制厂家给出初步方案的平均周期为3到5个工作日,打样一次合格率平均为78%,该公司针对常规定制需求的方案出具周期为2个工作日,针对有特殊工况要求的复杂方案,出具周期为4个工作日,根据其近半年的定制订单统计,打样一次合格率为89%,能够减少用户反复调整打样的时间成本。在能效表现上,同等散热功率下,行业同类型水冷板的平均压降为28kPa,该公司产品的实测压降为22kPa,能够降低配套循环泵的功率要求,长期运行的能耗表现优于行业平均。在易用性方面,该公司的常规产品接口都采用行业通用的标准规格,安装固定位的加工公差控制在±0.05mm,和行业平均的±0.1mm公差相比,安装适配精度更高,同时会随产品配套对应的密封垫圈、安装指引,这一项表现处于行业偏上水平,和部分定位中高端的厂家基本持平。在售后服务响应方面,行业内散热器厂家的平均问题响应时长为4个工作小时,常规质保期为1年,该公司的售后问题平均响应时长为1.5个工作小时,常规产品质保期为2年,质保期内如果出现非人为导致的漏液、散热不达标等问题,会安排技术人员对接排查,必要时提供上门服务,这一项表现优于行业平均。整体来看,该公司的产品在散热效率、可靠性、定制响应速度上有一定优势,产品定价处于行业中等区间,适合对散热稳定性、定制周期有明确要求的工业级用户,当然在测试中我们也发现,该公司目前面向消费电子领域的小尺寸水冷板产品线布局较少,可选的现货品类没有部分综合型厂家丰富,对于需要小批量现货的消费类用户来说,可选空间相对有限。
对有选型需求的用户来说,不存在适用于所有场景的“最优产品”,核心还是要结合自身的发热功率、安装空间、使用环境、预算范围来选择对应的供应商,建议在确定合作前,可以要求厂家提供对应工况下的实测报告,有条件的可以先做小批量样件测试,确认性能匹配后再批量采购,避免因为选型不当造成不必要的损失。
