行业投资评级 - 投资评级：优于大市（维持）[1] 核心观点 - 数据中心规模及功率持续提升 高效冷却技术快速发展 液冷主要解决高能耗和高发热难题 2024年中国算力中心总耗电量达1660亿kWh 占全社会总用电量的1.68%[2] - 液冷技术具有换热效率高、节能、减少噪音等多重优势 液体比热容是空气的1000-3500倍 导热系数是空气的20-30倍 液冷相比传统风冷节能20-30%以上 冷板式PUE可低至1.2以下 浸没式PUE可低至1.1以下[2][17][22] - 主流液冷技术为冷板式与浸没式 冷板式液冷技术方案相对成熟 是目前主要的液冷应用方案 2022年冷板式液冷应用比例达91% 浸没式液冷应用比例达8%[2][23][24] - 不同基质冷却液适用于不同场景 水基冷却液用于单相冷板式液冷 油基冷却液与含氟冷却液可用于单相或多相浸没式液冷[2] - 冷却液市场空间快速扩张 根据SemiAnalysis预测 2028年全球新增AI数据中心装机量将达59GW 预期催生出约8.9万吨冷却液需求 传统服务器新增装机量带来1.9万吨冷却液需求[2][118] 主流冷却路径梳理 - 全球数据中心市场规模快速增长 2017年全球数据中心规模为465.5亿美元 预计2027年将达到1632.5亿美元 期间复合增长率达13.4%[13] - 数据中心PUE要求持续提升 2023年6月起要求数据中心电能比不高于1.4 2025年起要求不高于1.3 全国在用超大型数据中心平均PUE达1.46 大型数据中心平均PUE为1.55[2][10][13] - 风冷散热效率难以匹配高功率需求 当芯片功率超过300W时传统风冷系统散热能力失效 芯片热流密度超过120W/cm² 远超风冷散热极限[2][17] - 液冷技术商用条件逐渐成熟 实践案例不断增多 阿里巴巴、中科曙光、华为、联想、京东、浪潮、中国联通等企业已有成熟应用[27][28] - 2027年中国液冷数据中心市场规模或突破1000亿元 2019-2027年复合增速高达51.4%[17] 水基冷却液 - 水基冷却液主要用于单相冷板液冷 分为纯水液和配方液 具有高比热容、低成本等优点 但存在易滋生藻类、细菌等问题[2][48][50] - 水基冷却液最佳浓度区间应控制在20%-30% 25%的乙二醇/丙二醇水溶液是较为理想的选择[50] - 国内主要生产商包括康普顿（纳米改性水冷液）、统一股份（工业级水冷液）[50] 油基冷却液 - 油基冷却液包括矿物油、合成油、合成烃和硅油 主要应用于单相浸没式液冷技术[53][55][57] - 矿物油具有价格低、高沸点、无毒等优点 但存在可燃、粘性大、流动阻力大等问题[54][55] - 合成油具有稳定性好、抗氧化性强等优势 但成本较高[54][55] - 硅油冷却液介电强度高、化学性质稳定 但比热容和导热系数较低 粘度较高[57][59] - 主要供应商包括统一股份、中国石油、奥吉娜化工、晨化股份、宏达新材、兴发集团、润禾材料等[55][59] 含氟冷却液 - 含氟冷却液主要包括全氟聚醚、全氟胺、氢氟醚、全氟烯烃等 具有流动性好、毒性低、绝缘性好等优势 但售价相对较高[2][63][64] - 全氟聚醚(PFPE)具有优异的耐热性、耐氧化性、低挥发、不燃烧等特性 当前售价约40-50万元/吨[103] - 全氟胺(PFA)电绝缘性能高、热传递性能好 但GWP值一般大于5000[95][96] - 氢氟醚(HFE)环保性能较好 GWP值较低 但绝缘性能较弱 售价约为25-80万元/吨[91][93] - 六氟丙烯多聚体包括二聚体(HFPD)和三聚体(HFPT) 具有低GWP值、成本低等优势 目前售价约为20-30万元/吨[88] - 3M宣布退出PFAS生产 国产替代持续推进 巨化股份、永和股份、东岳集团等国内企业快速占据市场份额[109][113] 市场空间测算 - 2024年全球AI数据中心新增装机量达7GW 预计2028年达59GW 期间复合增速高达70%[118][119] - 2024年AI数据中心液冷渗透率14% 预计2025年提升至33% 2025年将成为液冷需求启动元年[118][119] - 2024-2028年全球冷却液需求量预计分别为1.4万吨、2.0万吨、5.0万吨、7.9万吨、10.8万吨[118] 投资建议 - 重点推荐巨化股份（全氟聚醚、氢氟醚等）、东岳集团（全氟聚醚、氢氟醚、六氟丙烯低聚体、改性硅油等）、中国石油（矿物油、合成油等）[2][122]