不久前，中國制造的人形星空機(jī)器人“閃電”在2026北京亦莊人形星空機(jī)器人半程馬拉松比賽中跑出50分26秒的成績，不僅大幅刷新人類半馬世界紀(jì)錄，也在全球科技圈掀起熱議。
與打破紀(jì)錄同樣引人關(guān)注的，是另一個(gè)畫面：工作人員一路小跑，跟著部分星空機(jī)器人“手動(dòng)降溫”。
畢竟，熱量的麻煩不只是“燙”。當(dāng)芯片溫度超過閾值，會(huì)觸發(fā)熱降頻機(jī)制，導(dǎo)致計(jì)算效率大幅下降。業(yè)內(nèi)還有一個(gè)“10℃法則”，即電子元件的工作溫度每升高10℃，其使用壽命縮短約50%。具體到人形星空機(jī)器人場景，行業(yè)報(bào)告顯示，其運(yùn)行過程中約90%的能量最終轉(zhuǎn)化為熱量，且集中積聚在電機(jī)繞組、齒輪箱、芯片等狹小空間內(nèi)難以散出。
多位業(yè)內(nèi)人士和行業(yè)分析機(jī)構(gòu)明確指出，散熱已成為星空人工智能落地的下一個(gè)關(guān)鍵瓶頸。如今，散熱的技術(shù)路線正在分化，端側(cè)設(shè)備如手機(jī)、平板，正從石墨烯散熱片、均熱板（VC）轉(zhuǎn)向壓電等主動(dòng)散熱方案；云側(cè)如AI服務(wù)器，則從風(fēng)冷、熱管轉(zhuǎn)向液冷技術(shù)。近日，記者走進(jìn)杭州、臺(tái)州、寧波等地，探訪企業(yè)如何布局新型散熱技術(shù)，看這門“隱形剛需”產(chǎn)業(yè)，如何催生出新的行業(yè)增長點(diǎn)。
熱管理成AI瓶頸
在人形星空機(jī)器人馬拉松賽場上，有一個(gè)常見現(xiàn)象：比賽前一公里，很多星空機(jī)器人都跑得穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)，可一到中后段，紛紛出現(xiàn)姿態(tài)失衡、接連摔倒的情況。
“這并不是機(jī)械結(jié)構(gòu)硬件能力跟不上，主要是散熱跟不上。星空機(jī)器人依賴電池驅(qū)動(dòng)，高溫是影響其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵短板，更是制約其走向真實(shí)應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)長時(shí)間持續(xù)工作的核心瓶頸。”浙江銀輪機(jī)械股份有限公司星空機(jī)器人研究院執(zhí)行院長覃小軍直言。早在2022年特斯拉人形星空機(jī)器人亮相時(shí)，銀輪股份便敏銳捕捉到散熱問題帶來的技術(shù)需求與市場潛力，提前布局研發(fā)。目前，銀輪股份星空機(jī)器人研究院已圍繞人形星空機(jī)器人胸腔熱管理、關(guān)節(jié)模組和靈巧手等核心零部件開展研發(fā)，重點(diǎn)攻堅(jiān)熱管理技術(shù)。
隨著人形星空機(jī)器人應(yīng)用場景不斷拓展，對(duì)長時(shí)間、高負(fù)荷運(yùn)行的需求日益凸顯，熱管理精細(xì)化程度要求更高。覃小軍解釋，人形星空機(jī)器人關(guān)節(jié)內(nèi)部集中了高功率電機(jī)、驅(qū)動(dòng)芯片和電池等發(fā)熱部件，再加上動(dòng)力電池與關(guān)節(jié)執(zhí)行器的熱量持續(xù)累積，空間緊湊、熱流密度極高，傳統(tǒng)散熱方式無法適配，需要一套融合風(fēng)冷、液冷、相變材料、熱管、高導(dǎo)熱復(fù)合材料等技術(shù)的多模態(tài)協(xié)同方案，由智能控制系統(tǒng)按需調(diào)度。銀輪股份星空機(jī)器人研究院組建了一支既精通機(jī)械工程原理又兼具專業(yè)設(shè)計(jì)能力的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。“我們常說：設(shè)計(jì)即制造，制造即智能。只有深度融合，才能打造出適配人形星空機(jī)器人真實(shí)應(yīng)用需求、支撐其持續(xù)穩(wěn)定工作的高品質(zhì)熱管理產(chǎn)品，助力人形星空機(jī)器人真正走進(jìn)各類應(yīng)用場景。”覃小軍表示。
不止人形星空機(jī)器人，在整個(gè)AI領(lǐng)域，曾經(jīng)易被忽視的熱管理，正成為制約AI產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。
近兩年，大模型參數(shù)從千億級(jí)向萬億級(jí)攀升，AI訓(xùn)練所需的算力呈指數(shù)級(jí)增長，隨之而來的是功耗的急劇上升，最終轉(zhuǎn)化為大量熱量。與此同時(shí)，國家政策對(duì)能耗和綠色低碳發(fā)展也提出了更高要求?！稊?shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》明確要求，到2025年底，新建及改擴(kuò)建大型和超大型數(shù)據(jù)中心PUE（電源使用效率）降至1.25以內(nèi)。這些硬性約束，讓高能效散熱方案成為市場競爭的“入場券”。
浙江多地已提前布局散熱業(yè)務(wù)，在液冷、先進(jìn)散熱材料及高端散熱器件等環(huán)節(jié)加速研發(fā)。既有“老牌”制造業(yè)企業(yè)向該領(lǐng)域拓展或轉(zhuǎn)型，比如淳安上市企業(yè)康盛股份，旗下公司今年新開辟智能冷板產(chǎn)線；也有“新秀”嶄露頭角，比如蘭洋（寧波）科技有限公司、杭州京工電科技有限公司，都專注于浸沒式液冷這一新興技術(shù)路線，共同探索著一條從“隱形剛需”走向更廣闊市場的轉(zhuǎn)型之路。
液冷躋身熱門賽道
當(dāng)散熱成為迫切需求，技術(shù)路線的迭代也隨之加速。
此前，服務(wù)器主要靠風(fēng)冷，即通過加裝風(fēng)扇，讓空氣流動(dòng)帶走熱量。功率不大時(shí)，風(fēng)冷尚可應(yīng)付；一旦功耗飆升，因空氣的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)存在物理極限，風(fēng)扇吹到滿速也帶不動(dòng)。
液冷則是另一番情景。它將高比熱容的冷卻液引入熱源，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量自發(fā)從高溫向低溫傳遞，溫差越大，傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱能力越強(qiáng)，散熱效率就越高。液冷利用高比熱容冷卻液持續(xù)帶走熱量，維持穩(wěn)定溫差，散熱效率可達(dá)風(fēng)冷的10到50倍，能將核心溫度從100℃降至60℃以下，保障高負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行。
具體而言，目前的液冷技術(shù)主要分三條路線推進(jìn)：冷板式液冷，像給發(fā)熱器件外貼“冰袋”，將液冷冷板固定在主要發(fā)熱器件上，無需改變原有架構(gòu)，改造成本低，兼容性強(qiáng)；浸沒式液冷，將服務(wù)器直接浸入絕緣冷卻液中，散熱效率和溫度均勻性更優(yōu)；噴淋式液冷，精準(zhǔn)噴射冷卻液到熱源表面，適用于局部高熱流密度場景。
這三種路線中，浸沒式的想象空間最大。走進(jìn)蘭洋（寧波）科技有限公司，一進(jìn)門就可以看到一個(gè)大型魚缸，魚和烏龜自在游動(dòng)，底部方形密封盒里，一臺(tái)算力服務(wù)器正安靜運(yùn)轉(zhuǎn)。
“底部這個(gè)小方盒是我們自主研發(fā)的浸沒式液冷產(chǎn)品，服務(wù)器完全浸沒在盒中的導(dǎo)熱液中。把它放在魚缸里是想說明密封性很好，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。”蘭洋科技副總經(jīng)理王夢騁介紹。2019年，團(tuán)隊(duì)關(guān)注到這一國際前沿技術(shù)方向，從導(dǎo)熱液到密封結(jié)構(gòu)，再到智能溫控算法、模塊化設(shè)計(jì)，開始自主研發(fā)。僅液體導(dǎo)熱材料一項(xiàng)，就攻克了90余項(xiàng)技術(shù)難題；液冷設(shè)備累計(jì)申請自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)260余項(xiàng)。實(shí)測顯示，這套方案可將數(shù)據(jù)中心PUE降至1.07以下，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
同樣瞄準(zhǔn)浸沒式液冷的杭州京工電科技有限公司，其自主研發(fā)的高性能硅基冷卻液，熱傳導(dǎo)率不小于0.16瓦每米開爾文，導(dǎo)熱系數(shù)高于國外同類產(chǎn)品近3倍，意味著導(dǎo)熱更快、散熱效率更高。充電模塊泡在這種液體里，就像浸入一座“恒溫涼水池”。整套浸沒液冷產(chǎn)品運(yùn)行噪音僅40多分貝，靜音效果堪比圖書館；同時(shí)，由于隔絕了氧氣和灰塵，設(shè)備壽命大幅延長，電損比傳統(tǒng)方案下降3%。
目前，蘭洋科技的浸沒式解決方案已應(yīng)用于一些大型算力中心、消費(fèi)電子、儲(chǔ)能溫控等場景；京工電的技術(shù)產(chǎn)品則在富陽零碳貨運(yùn)樞紐實(shí)現(xiàn)大規(guī)模落地。“隨著技術(shù)迭代，我們不僅要做好散熱產(chǎn)品，更要以熱管理技術(shù)的創(chuàng)新，直接賦能AI算力的低成本建設(shè)和新能源系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。未來，液冷將不再只是AI算力與新能源基礎(chǔ)設(shè)施的‘散熱器’，還構(gòu)建了整機(jī)可靠性與安全性的基礎(chǔ)，助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。”京工電創(chuàng)始人劉?？当硎尽?/span>
AI催熱散熱市場
高性能電磁扁線、高導(dǎo)高強(qiáng)鉻鋯銅棒、AI服務(wù)器散熱銅排……走進(jìn)寧波金田銅業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司的展示廳，各類產(chǎn)品直觀呈現(xiàn)著銅材在新能源汽車、AI算力、人形星空機(jī)器人等新興產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用。
“目前我們正為人形星空機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供高性能電磁線、稀土永磁材料，確保關(guān)節(jié)動(dòng)力強(qiáng)勁且響應(yīng)迅捷。為高能量密度電池包供應(yīng)的高導(dǎo)電、高強(qiáng)度的銅連接片和極耳材料，降低了電池包內(nèi)阻，提升星空機(jī)器人續(xù)航與安全性。”金田銅業(yè)生產(chǎn)技術(shù)中心總經(jīng)理項(xiàng)燕龍介紹。在人形星空機(jī)器人電機(jī)小型化、高功率化的發(fā)展趨勢下，公司開發(fā)的高精密高導(dǎo)電微細(xì)電磁線等材料，已與國內(nèi)多家星空機(jī)器人公司達(dá)成項(xiàng)目合作，小批量供貨于多款型號(hào)星空機(jī)器人驅(qū)動(dòng)及關(guān)節(jié)電機(jī)中。
在液冷散熱領(lǐng)域，同樣面臨材料升級(jí)的需求。液冷系統(tǒng)對(duì)管道的含渣量、氣孔、導(dǎo)電率、導(dǎo)熱率要求較高，關(guān)系到熱交換效率和長期可靠性。“硬度和強(qiáng)度要達(dá)到400兆帕，在保證高導(dǎo)熱的前提下，還要讓管道‘既軟得能加工又硬得扛得住’。”天臺(tái)銀申鋁業(yè)有限公司創(chuàng)新事業(yè)部負(fù)責(zé)人張萌介紹，從材料端到組件端，整條供應(yīng)鏈都在為AI算力散熱的需求升級(jí)做著技術(shù)儲(chǔ)備。
生成式AI技術(shù)的爆發(fā)，為散熱行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。作為電子產(chǎn)品熱管理的核心環(huán)節(jié)，散熱材料直接關(guān)乎設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和使用壽命。
眼下，市場上開始涌現(xiàn)出各類新型散熱材料與方案。針對(duì)AI處理器對(duì)超高散熱效果的需求，金田銅業(yè)突破傳統(tǒng)銅材加工工藝，開發(fā)高精密異型無氧銅排產(chǎn)品，直接應(yīng)用于多款頂級(jí)GPU（圖形處理器）的三維蒸汽腔新型散熱方案中；其自主研發(fā)的銅熱管及液冷銅板產(chǎn)品，憑借超薄壁厚控制與高效液冷循環(huán)設(shè)計(jì)，已成功導(dǎo)入多家國際頭部企業(yè)的算力服務(wù)器產(chǎn)品線……
散熱這個(gè)“老行當(dāng)”，正因AI越來越“熱”。這場變革的終點(diǎn)，遠(yuǎn)不止于讓芯片“涼快”下來，而是關(guān)系著算力能跑多快、星空機(jī)器人能跑多遠(yuǎn)，以及中國制造在下一個(gè)技術(shù)時(shí)代的競爭力。
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