【每日谈】液冷渗透趋势显著,上游冷却介质的机会来了,氟化液或是浸没式液冷的最佳介质


液冷是AI产业发展趋势下解决散热问题的重要工具,上游冷却介质迎来较佳的发展机遇。氟化液或是浸没式液冷的最佳介质,全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望脱颖而出,市场空间约百亿。

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申万宏源研报指出,液冷是AI产业发展趋势下解决散热问题的重要工具,上游冷却介质迎来较佳的发展机遇。氟化液或是浸没式液冷的最佳介质,全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望脱颖而出,市场空间约百亿。

1)液冷技术是解决数据中心散热问题的有力抓手

伴随AI、5G等高密度业务的快速发展,数据中心功率密度不断增加的同时亦带来高热密度和巨额能耗问题,AI服务器功率2000-3000W,远高于普通服务器功率300W-1000W,数据中心散热问题成为重大挑战。

英伟达自BlackWell架构开始使用液冷,GB200采取单相冷板+风冷方案,DGX GB300系统引入机架级液冷设计,全面转向全液冷设计。

2)冷板式液冷是目前主流方案,单相以水和乙二醇为介质,英伟达或将采用新的双相方案

冷板式液冷是一种较早发展起来的液冷技术,其将金属冷板紧贴CPU、GPU等高功耗芯片,冷却液在冷板内部流道循环吸热。

其中单相冷板式液冷不发生相变过程,适用于中低功率服务器,且无需对原有架构进行较大迭代,是目前主流的技术路线,其冷却介质以水、乙二醇等液体为主,约占液冷总体市场的70%。

双相冷板式液冷采用低沸点液体如R134a或氟化液等,在冷板内吸收热量后发生相变(从液态变为气态),利用相变潜热高效带走热量,散热效率高于单相冷板,可应对更高功率密度,英伟达的Rubin芯片或将采用颠覆性的双相冷板技术。

3)浸没式液冷散热效率高于主流冷板式,成长空间广阔

浸没式液冷是将服务器整机或部件浸入不导电的冷却液中,通过液体对流和相变(如蒸发吸热)带走热量,分为单相浸没(无相变)和双相浸没(有相变),适用于超高功率密度场景。

相比于双相,单相的优势在于部署成本和冷却介质成本更低,且无冷却液溢出风险,因此目前浸没式液冷中主要以单相为主;双相的优势在于散热能力和散热极限更高,但在成本和技术成熟度上还暂时落后于单相。

目前采取单相方案的以阿里、字节、腾讯为主,采取双相方案的以浪潮信息中科曙光的超算中心等为主。

4)氟化液或是浸没式液冷的最佳介质,全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望脱颖而出,市场空间约百亿

目前浸没式液冷选取的冷却介质包括矿物油、硅油及氟化液,其中矿物油及硅油虽然成本较低,但常温下粘度较高,且具有闪点,使用中有可燃助燃风险,绝缘强度高,介电常数高,可能影响信号传输。

氟化液具有良好的综合传热性能,可以实现无闪点不可燃,且稳定性极佳,介电常数低,但痛点在于成本较高。主流氟化液包括氢氟醚、全氟聚醚、六氟丙烯低聚体及全氟胺,其中氢氟醚介电常数较高,适用于精密部件的清洗;全氟聚醚和六氟丙烯低聚体综合性能佳,但全氟聚醚价格较贵,六氟丙烯低聚体成本低但酸性和挥发性问题暂未解决;全氟胺此前已被选为成熟方案,但3M退出后,因其生产需要电解,耗电量极大,工艺壁垒较高。

申万宏源认为全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望成为未来浸没式液冷主流选择。根据IEA预测,2025年全球数据中心总装机量有望达到114.3GW,乐观情况下2024-2030年数据中心年新增装机量为24GW,悲观情况下年新增9GW,平均年新增16.6GW,按照液冷渗透率60%,浸没式渗透率40%计算,有望新增4万吨氟化液需求,按照25万元/吨价格测算,市场空间约百亿元。

5)相关标的

液冷是AI产业发展趋势下解决散热问题的重要工具,上游冷却介质迎来较佳的发展机遇。

氟化液东阳光巨化股份永和股份新宙邦八亿时空三美股份昊华科技、东岳集团;

硅油:润禾材料新安股份兴发集团

研报来源:申万宏源证券,马昕晔,A0230511090002,液冷渗透趋势显著,关注上游冷却介质投资机遇。2025年8月18日

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