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液冷系列3:TIM材料革新的探讨
国盛证券· 2026-03-19 19:07
报告行业投资评级 - 报告未明确给出对“通信”或“液冷/TIM材料”行业的整体投资评级 [1][4][16] 报告的核心观点 - 随着AI算力持续扩张,TIM(热界面材料)有望从低价值辅材升级为影响液冷散热效率上限的关键环节,成为兼具高消耗属性与技术升级弹性的投资方向 [2][4] - 产业升级的核心驱动力是AI服务器芯片功率密度的持续提升,单芯片功耗从700W向1000W以上演进,导致界面接触热阻问题凸显 [2] - 材料技术路径逐渐清晰:液态金属TIM(导热系数20–80 W/mK)是解决“界面接触热阻”的现实升级方向;金刚石材料更偏向解决“热点扩散”问题,两者是协同而非替代关系 [3][4] 根据相关目录分别进行总结 TIM的定义与角色演变 - TIM是填充微观空隙的导热材料,核心作用是降低界面接触热阻 [2] - 在AI芯片功率密度提升背景下,冷板能力增强,界面热阻占比显著提升,TIM正从“填缝材料”升级为“热阻核心”之一 [2] TIM升级的驱动力与材料路径 - 升级驱动力是芯片功率密度提升,传统硅脂导热系数有限(3–10 W/mK),液态金属凭借更高导热性能(20–80 W/mK)与润湿性成为升级方向 [3] - 金刚石散热材料本质是热扩散层,用于降低热点热流密度,与TIM材料共同作用而非替代 [3] - 近期产业事件包括:Akash Systems向印度云厂商交付采用金刚石散热技术的NVIDIA H200服务器,可降低GPU热点温度约10摄氏度;Indium Corporation披露液态金属TIM正随AI GPU/ASIC功耗提升至800W+而加速验证 [1] 技术进展与产业节奏 - TIM材料革新处于“验证→导入”阶段:GPU侧,NVIDIA当前以高端硅脂为主,下一代平台探索更高性能TIM方案;ASIC侧(如Google TPU、Amazon Trainium)功率提升,同时进行液态金属TIM配套研发 [4] - 从材料分工看,液态金属解决“界面接触热阻”,金刚石解决“热点扩散” [4] 投资建议 - 建议重点关注具备金属TIM技术储备的头部企业,如霍尼韦尔(材料龙头)、3M(可靠性TIM)、国内公司如科创新源(高分子材料平台)等 [4]
液冷材料行业深度汇报:AI芯片功耗跃升,混合式液冷方案驱动氟化液需求增长
2025-09-17 08:50
**行业与公司** * 液冷材料行业 涉及AI芯片散热 特别是服务器液冷方案[1] * 新宙邦公司 作为液冷材料供应商 在氟化物领域积极布局[2][18] **核心观点与论据** * **液冷技术演进逻辑** 芯片功耗升级驱动液冷方案迭代 GPU功耗从1.2千瓦提升至1.8千瓦 机柜功耗达250~300千瓦 超出单向冷板能力边界[1][2] * **混合式液冷方案优势** 保留液冷板覆盖CPU/GPU 带走60%~70%热量 降低对静默回路要求 提升系统稳定性 实现单点维护 氟化物介质用量从1.5吨降至五六百千克 降低成本[1][4][7] * **氟化物市场空间** 目前全球全氟聚醚需求千吨级 市场容量约30亿元 混合式方案规模化应用后 每10万台机柜对应五六万吨需求 远期市场空间或达200亿元[1][5][17] * **英伟达架构散热优化** GB200架构一块冷板覆盖两个GPU和一个CPU GB300架构每个GPU和CPU单独配备冷板 控制整柜功耗至约132千瓦 更高功耗产品需升级至双向或相变介质[1][6] * **液体介质选择** 单向冷板常用水加乙二醇 双向冷板需低沸点氟化物如R134A(售价约52,000元/吨) 氢氟醚 六丙烯二聚体 静默式常用硅油 中等价位氟化物 高端电子氟化物[2][10][15] * **R134A优势与挑战** 散热效能最佳但GWBP值高 面临全球配额缩减挑战[2][11] * **氢氟醚特点** 可调节沸点 但散热效能最差[2][12] * **六丙烯二聚体劣势** 长期循环后稳定性下降 分解产生酸性物质 影响管路微通道[2][14] * **静默式液冷介质优缺点** 硅油成本最低但存在燃爆风险 三聚体与清福米成本较低但散热效能一般 全氟聚醚与全氟胺性能最佳但成本较高[15] * **混合式最佳介质** 全氟聚醚与全氟胺等高端电子氟化物 兼具良好散热效能 安全性及长周期稳定运行能力[16] **其他重要内容** * **新宙邦产能布局** 计划新增近1.2万吨产能 包括约5,000吨全氟聚醚产能 与阿里 字节等合作开发[2][18] * **新宙邦市场地位** 国内仅宙邦和巨化两家超过千吨级产能 在全球半导体温控领域占据约30%市场份额 对大陆厂商渗透出货量约500吨 市占率接近30%至40%[18][19] * **新宙邦发展前景** 2025-2026年主业收入预计达14亿元左右 2027年或达18-19亿元 支撑近300亿元市值 液冷业务远期空间可达200亿元 公司有望拿下半壁江山 短期目标市值接近500亿[2][20] * **英伟达下一代冷却方案选择** 双向冷板方案和混合式方案 对于超过600千瓦功耗的Ruby Ultra系列 混合式方案将成为必然选择 最终决策预计在2025年底或2026年初做出[8]