行业与公司 * 液冷行业深度报告 重点关注数据中心液冷行业 特别是上游核心冷媒材料[1] * 报告涉及的公司包括海外企业如3M 瓦克 陶氏 以及国内企业润和材料 皇马科技 卫星化学 巨化三美 新宙邦 巨化股份 华谊集团 德邦科技等[14][15][16][21] 核心观点与论据：行业发展驱动力 * 芯片性能提升是液冷技术发展的核心驱动力 2018年后通过增加芯片功率提升性能的方式导致功耗和散热需求激增[2] * 英伟达新一代Ruby及Ruby Ultra系列芯片在B300基础上进一步增加功率 对现有单向水冷板提出更高要求 推动相变式液冷等高效方案应用[5] * AI数据中心装机量快速增长 2024年约为7GW 预计到2028年将达到较高水平 增速在2027年和2028年较快 直接带动液冷需求增加[8][1] * 数据中心能效管理趋向精细化 管理层次从芯片级扩展到服务器集群和机柜集成 直接在CPU GPU等高发热点位加装板式液冷设备成为趋势[6] 核心观点与论据：液冷技术方案与关键指标 * 数据中心液冷系统关键指标是功率密度（整个机柜总功耗）和热流密度（单个芯片单位面积功耗）例如7平方厘米 1400瓦的芯片热流密度超过200瓦 需高效液冷方案[3] * 当前主流液冷方案分为冷板式和浸没式 冷板式按工质相变分为单相（如去离子水）和多相（如R134a制冷剂）浸没式分为油类（天然矿物油等）和氟化液[4][7] * 相变式液冷利用R134a等制冷剂的气液转换带走更多热量 效率更高 浸没式液冷主要采用碳氢合成油或硅油[7][21] * 3M计划在2025年底退出全氟胺 全氟烷烃等理想冷媒市场 将释放市场空间 由全氟聚醚（PFPE）等新材料取代[16][21] 核心观点与论据：冷媒材料性能与比较 * 合成烃和合成脂相比天然矿物油杂质少 抗氧化性好 材料兼容性佳 但闪点较低[9] * 有机硅油闪点高 稳定性强 安全环保无毒 但流动性差易沉积导致局部过热 需增加阀门和泵成本来提高流速[10][11] 瓦克公司第二代有机硅油介电常数降至1 892 1 满足数据中心要求 性能可达氟化液的60%到70%[13] * 氟化液（如全氟胺 全氟烷烃）冷却效果出色 各点位温度均一 但成本高昂 目前价格约6070万元/吨 主要由3M生产[12][16] 国内企业正通过化学合成法突破技术壁垒[16] * 全氟聚醚（PFPE）分子结构含醚键 相对易降解 环境危害小 是PFAS物质的较好替代品 其性能受分子量影响 平均分子量2500以下部分用于冷却液[17][18][19] * 氢氟醚在半导体清洗和晶圆干燥有优势 可作为辅助组分与全氟胺等混合 提高冷却液稳定性并改善流动性能[20] * 阿法烯烃（PAO）基础油具有良好低温性能 粘度适中 倾点低 挥发性低和耐热性高等特点[15] 其他重要内容 * PFAS物质因碳氟键能大难以降解 存在环境和健康风险 需寻找替代品 全氟烯烃（如六氟丙烯的二聚体 三聚体）也是备选方案 但需改进挥发性和毒性[17][18] * 液冷技术应用前景明确 相变冷板式液冷需要R134a制冷剂 浸没式液冷采用碳氢合成油或硅油 德邦科技的液态金属散热组件被推荐用于替代传统硅脂提升传热效果[21]