AI液冷需求井喷，金属3D打印微通道给散热和节能带来新破局

到了2025年8月中旬，眼睁睁地看着一批粘上GPU数据中心AI液冷概念的股票连续大涨。

作为A股十几年的老韭菜，南极熊是越涨越不敢买，差点拍断了好几条大腿！

当英伟达NVL576机柜以600千瓦的功率震惊业界——相当于500个家庭同时用电峰值时，一个残酷的现实摆在面前：传统散热技术已无法承载AI算力的狂奔。

随着ChatGPT、Deepseek等大模型训练需求激增，数据中心单机柜功率密度从2022年8千瓦飙升至2024年17千瓦。麦肯锡预测，2030年全球数据中心年耗电量将达171-219吉瓦，年均增长率高达19%-20%。

在这场与热量的赛跑中，金属3D打印技术或许可以带来破局。

1 热危机倒逼，传统散热技术遭遇物理极限
散热系统能耗已占数据中心总用电量的20%以上，而芯片热设计功率（TDP）的飙升让矛盾更加尖锐。AMD Instinct MI350系列GPU的AI推理性能较前代提升35倍，单机柜功率突破120kW，液冷系统从“可选”变成“必选”。

传统制造工艺在应对新挑战时捉襟见肘：

微通道瓶颈：传统CNC加工和钎焊技术难以实现低于100微米的冷却通道，热交换面积受限

结构单一化：直线型鳍片无法适配芯片表面非均匀的热点分布，导致局部过热

泄漏风险：多部件焊接组装引入潜在泄漏点，威胁价值百万的GPU机架安全

“芯片制造商正在生产更大、更热的处理器，高效冷却成为数据中心的关键问题。” Alloy Enterprises首席执行官Ali Forsyth指出。当黄仁勋在GTC大会上揭开600kW机柜的面纱时，整个行业意识到：散热技术必须迎来范式革命。

2 技术破壁，新型金属3D打印重构液冷设计范式
2025年ITherm会议上，两项颠覆性技术引发行业震动——堆锻技术（Stack Forging）与电化学增材制造（ECAM）正突破传统散热边界。

（1）堆锻技术：成本与精度的双重颠覆

美国初创企业Alloy Enterprises开发的堆锻工艺，采用350-400微米厚的铝或铜薄片，通过激光切割、层压锻造，实现50微米级内部通道。相较传统激光粉末床熔融（LPBF）技术，其优势显著：

该技术更实现一体成型无焊缝结构，彻底杜绝泄漏风险。铜质冷板的应用使散热效率较铝材再提升30%，同时符合ASHRAE化学兼容性标准。

（2）ECAM：电化学增材制造
Fabric8Labs推出的电化学增材制造技术另辟蹊径。在常温环境下，通过电沉积构建33微米分辨率的铜制翅片，无需高温处理即可在PCB基板等敏感部件上直接打印。

纬颖采用该技术开发的3.5kW冷板，通过陀螺状微结构设计实现冷却性能跃升：

• 热性能提升48%

• 热阻降低35%

• 有效表面积扩大900%
  

“ECAM支持基于SoC功率图谱的冷却设计，帮助提升性能、效率和可靠性。”Fabric8Labs产品副总裁Ian Winfield强调，这种技术不是简单升级，而是热管理方式的根本性变革。

3 性能跃升，3D打印液冷的实战突破

在硅谷实验室的极端测试中，3D打印液冷方案展现出惊人性能：

热阻与能效突破

• Alloy Enterprises方案：热阻降低50%，电源使用效率（PUE）提升18%，泵送压力降至竞争对手1/4
  

• 领益智造BigMAC方案：在400W-1000W功耗区间，能耗降低40%，单机柜散热能力达120kW
  

成本与可持续性优化

• 75MW数据中心应用Alloy方案：总耗电降低21%，年减碳数万吨
  

• 领益智造通过钛合金微焊接：液冷铜管成本降至进口产品1/3，综合成本降低50%
  

更令人瞩目的是，这些技术实现了冷却介质的温度解放。Alloy的铜冷板允许使用44°C温水进行冷却，无需高能耗制冷系统，仅需干式冷水机组即可将热量排至室外。

“每节省1千瓦电力就意味着能够多生成1000个AI token。” 南极熊获悉，Forsyth道出能效提升的核心价值。

4 生态布局，从实验室到量产的全链竞赛

产业化落地速度决定市场话语权。领先企业已构建完整制造生态：

产能军备竞赛

• Alloy Enterprises：月产1.5万件，模块化产线支持快速扩容
  

• 领益智造：东莞、苏州基地月产10万套，2025年底目标30万套/月。3D打印技术已成为其超级工厂所使用的的重要工艺类型，提供粉末床3D打印、激光熔覆3D打印、光敏材料3D打印等，这些技术已在消费性电子模切刀具上得到验证应用。
  

• Fabric8Labs：获imec.xpand、TDK Ventures等投资，加速圣地亚哥试点工厂建设
  

标准与生态争夺

• 领益智造主导起草《液冷服务器用冷板技术规范》，将50μm微通道蚀刻深度等指标纳入国标，打破美日垄断
  

• Alloy Enterprises选择自主生产模式：“为确保可靠性和质量，我们认为最好的办法就是言出必行。”Forsyth解释拒绝出售设备的原因。
  

应用场景正从数据中心向外辐射：

储能领域：宁德时代4C超充电池采用液冷系统，电池组温差控制在±2℃

车载计算：领益为比亚迪开发的车载液冷模组通过1000小时盐雾测试

人形机器人：AMD与领益联合开发的微型液冷系统已通过特斯拉Optimus初步测试

评论

这不是一次简单的技术升级，而是热管理方式的根本性变革。

如果未来，英伟达、微软、谷歌、Facebook等巨头看中3D打印液冷技术，将有可能成为AI进化路上碳中和的关键路径，这场静默的热革命终将重塑AI算力的未来图景。

散热已不再是技术的配角，它正在成为推动人工智能进化的核心引擎。

备注：上文有Deepseek AI辅助加持。