报告行业投资评级 * 报告未明确给出具体的行业投资评级 [1] 报告核心观点 * 2025年是数据中心液冷的“落地元年”，其驱动力是芯片功耗攀升导致的散热物理极限与全球数据中心能效（PUE）硬约束在同一时间窗口交汇，使液冷从“可选配置”变为“合规必选” [2] * 冷板式与浸没式液冷将长期并存与分层发展，目前冷板式以80%的市场占比为主流，浸没式则被公认为未来高密度算力场景的核心方向 [2][21] * 冷却液是液冷产业链中价值密度最高的环节之一，其选择直接影响系统安全、寿命与运维成本，且必须与特定液冷技术精准匹配 [2][54] * 冷却液市场格局分化：水基市场开放且分散；油基市场由外资主导，国产企业正快速跟进；氟化液市场因国际巨头（如3M）因环保因素退出，正迎来国产替代的历史性窗口期 [2][75] * 未来冷却液将沿“更高效率、更低能耗、更优环保、更智能系统”路径演进，成为融合材料科学、热力学与智能控制的综合热管理解决方案 [2][80] 液冷技术兴起的背景 * 算力需求爆发与芯片功耗攀升：全球数据量到2028年将达393.8ZB，较2018年增长9.8倍 [6]；2024年全球数据中心市场规模达1086.2亿美元，同比增长14.9% [8]；芯片功耗持续上升，如英伟达GB300 GPU热设计功耗达1.2kW，较前代提升近20% [9] * 风冷达到物理极限：当单机柜功率超过15kW时，风冷效率急剧下降，而AI训练集群平均机柜功率已达25-50kW，远超风冷承载能力（一般不超过20kW） [11] * 能效压力与绿色低碳刚性要求：2024年全球数据中心用电量约415TWh，占全球电力消费1.5%，预计2030年将翻倍至约945TWh [15]；全球多地出台PUE硬性约束，如欧盟要求2025年新建数据中心PUE≤1.3，中国要求国家枢纽节点PUE≤1.2 [15] * 液冷能效优势显著：采用液冷技术可降低PUE值0.2-0.4，年度能耗成本节省15%-30%；冷板式液冷PUE可降至1.15-1.25，浸没式液冷PUE可进一步降至1.05-1.15 [17] * 空间效率与边缘计算需求：液冷技术紧凑高效，特别适合空间有限的边缘计算场景，浸没式液冷可提高单位面积计算密度2–3倍 [18][19] 液冷系统的分类及技术特点 * 市场渗透率快速提升：液冷在AI数据中心的渗透率预计将从2024年的14%大幅提升至2025年的33% [20] * 冷板式液冷（当前主流） * 优势：兼容性强、易于改造、运行安静（噪音可控制在60分贝以下）、PUE可降至1.2-1.4、安全性高 [29][30] * 劣势：散热覆盖有限（仅主要芯片）、安装精度要求高、初期改造成本较风冷高30–50%、冷却液管理复杂、空间布局受限 [32] * 技术革新：为适配更高功率平台，出现两相冷板与微通道冷板等革新版本，其中微通道冷板理论可覆盖单柜500-600kW的场景 [33][34] * 浸没式液冷（未来核心） * 优势：散热能力极致，支持单机柜50–100kW超高功率密度；温度均匀，消除热点；PUE极低（1.1–1.2，部分可达1.05以下）；静音（40分贝以下）；空间利用率高 [42][43] * 劣势：初期投资成本高，单机柜改造成本约为风冷的3–5倍；冷却液（如氟化液）成本高且存在环保争议；维护运维难度大；标准化程度低，生态未成熟 [44][46] * 喷淋式液冷：目前主要在航天、军工等特种领域试用，应用场景较少 [47] 冷却液的性能与适配系统 * 水基冷却液：主导冷板式液冷系统，以去离子水添加缓蚀剂/防冻剂（如30%-50%乙二醇）的复合配方为主，市场高度开放、参与者众多 [2][56][57] * 油基冷却液：适配单相浸没式系统，需满足严格电绝缘性、不可燃、材料兼容性等要求 [57][58] * 合成碳氢油是主流选择，市场高度专业化、外资品牌主导，国内以中石化长城润滑油为代表的企业正快速跟进国产替代，已在全国超20个数据中心项目实现装填 [60][61] * 硅油市场应用有限，呈现“小众专用、外资主导、国产缺位”格局 [62] * 氟化液：最理想的数据中心冷却液介质，因成本考量更适配两相冷板、浸没式等高功率场景 [2][64] * 氢氟醚（HFE）：当前浸没式液冷中应用最广泛的类型之一，综合性能平衡 [68] * 全氟聚醚(PFPE)：化学惰性和热稳定性最好，是高端单相浸没系统首选，但生产成本极高，全球寡头垄断 [69] * 全氟烯烃（PFOA）及氢氟烯烃（HFO）：环保性能最优，GWP值极低，是下一代浸没冷却液主流方向 [70][72] * 氟化液竞争格局变革：传统国际巨头（如3M）因环保法规压力战略性退出，中国企业迎来国产替代窗口期，国内企业如诺亚氟化工、巨化股份、新宙邦等正加速技术攻关与产能建设 [75][78][79] 未来冷却液的发展趋势 * 技术路线场景化分层：冷板式与浸没式长期并存，冷板式持续优化并向双相系统升级；浸没式从单相向双相演进，是应对单机柜功率突破300kW的终极方案 [80][81][82] * 材料体系多元化突破：水基溶液通过添加剂优化保持主流地位；氟化液向更环保的氢氟烯烃（HFO）等迭代；改性硅油等非氟冷却液以高性价比（成本仅为氟化液的10%—40%）成为不可忽视的力量，加速浸没式普及 [82][83] * 产业生态服务化：领先供应商从提供单一冷却液产品向提供定制化配方、配套材料、系统设计、安装运维的全栈热管理解决方案商转型 [84]