新型微通道水冷热板技术

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数据中心及AI服务器液冷冷却液行业分析框架
2025-10-13 09:00
数据中心及AI服务器液冷冷却液行业分析 涉及的行业与公司 * 行业为数据中心及AI服务器液冷冷却液行业[1] * 涉及的公司包括巨化股份、东岳集团、新洲邦、南通瞻顶、永和股份、3M公司、中国石油、晨光博达等[1][3][8][9][12] 核心观点与论据 行业发展的核心驱动力 * 数据中心能耗过高 2024年我国算力中心耗电量达11601千瓦时 占全社会用电总量1.68% 超过三峡电站年发电量[2] * 政策对数据中心绿色化提出严格要求 2023年6月起政府采购数据中心PUE不能高于1.4 2025年起标准将降低至1.3[2] * AI数据中心芯片功率持续提升 预计2028年整个冷却需求可能突破10万吨[2] 主流液冷技术路径 * 当前主流技术路径包括冷板式液冷、静默式液冷和喷淋式液冷[4] * 冷板式液冷占据市场主流 2022年市场应用率达91% 技术成熟且无需大规模改造数据中心 但散热上限不如静默式 更适合单机柜功率50-100千瓦场景[4] * 静默式液冷2022年应用市占率为8% 散热能力最强可达150瓦每平方厘米 噪音低于60分贝 但需专用机管路和复杂维护 更适用于高功率密度AI数据中心[4] 液冷冷却介质类型与特点 * 水基冷却液性价比最高 用于单向冷板式液冷 传热性能好且成本低 但易滋生微生物需添加防腐剂[5] * 油基冷却液主要用于静默式 包括矿物油成本低但有氧化风险 合成油稳定性好但成本高 硅油挥发性低但粘度大[5] * 含氟类冷却液如全氟聚醚、全氟胺传热性能优异 不燃烧且化学惰性强 但成本较高 部分产品存在环保风险[6] 市场未来发展趋势与预测 * AI数据中心液冷渗透率快速提升 预计2025年达33% 2028年达85% 全静默式渗透率预计2028年达60%[3][10] * 全球冷却液需求量预计2025年约2万吨 2028年突破10万吨 其中AI数据中心贡献接近9万吨 未来四年需求增长五倍左右[3][11] * 含氟类冷却液特别是轻氟醚因良好材料兼容性和环保特性 将在高性能场景中成为刚需产品[7] 技术发展趋势 * 新型微通道水冷热板技术正在兴起 该技术将几十到几百微米密集管道集成到芯片封装内 实现更贴身散热 效率可达普通液冷三倍[7] * 新型微通道水冷热板技术制造精度要求高且成本昂贵 还需解决腐蚀及堵塞问题 短期内新旧技术混合使用将是市场常态[7] 其他重要内容 市场格局变化与国产替代机遇 * 3M公司计划2025年完全退出PFAS生产 其曾占全球半导体冷却剂90%市场份额 为国内企业带来巨大国产替代机会[3][9] * 巨化股份规划5000吨冷却液产能 一期1000吨已投产 其产品POE值可降低至1.065[9][12] * 东岳集团产品线齐全 包括全氟聚醚、氢氟醚、六氟丙烯低聚体及改性硅油 可适配不同液冷方案[12] * 南通瞻顶研发AD40用于单向静默式冷却介质 有望实现国产替代[10] 主要氟化冷却液产品 * 氢氟醚系列包括巨化股份金氟迷地系列、HFE254 东岳集团清洁剂用氢氟醚 新洲邦海思福生产的C4ME、C5ME等[8] * 全氟胺典型产品包括3M公司FC4043、FC3283和FC3284等 南通瞻顶AD40有望实现国产替代[10] * 全氟聚醚被视为高性能场景黄金标准 具有优异耐热性、耐氧化性 国内主要生产企业包括巨化股份、晨光博达、东岳集团[10]