化工行业专题：液冷加速渗透，关注冷却介质方向250821

芯片和单柜功耗持续增长，冷却方式逐步进入液冷时代随着 AI 产业的快速发展，全球正加快构建新型数据中心基础设施体系。数据中心冷却方式分为风冷和液冷。相比传统风冷，液冷技术具备更高的散热效率、低能耗、低 TCO、低噪声和低占地面积等显著优势。其中，单相冷板式液冷在液冷数据中心的应用占比达 90%以上，是现阶段主流的液冷技术方案。单相浸没式液冷节能优势更突出，且近年来该技术逐步趋于成熟，小规模商用不断推进。两相冷板式、两相浸没式液冷方案的技术研究和产业生态也在逐步完善。数据中心芯片和单柜功耗持续增长，从单芯片角度看，芯片功耗密度持续提升。从单机架角度看，伴随高功耗 AI 服务器的上架，为在满足功耗要求的基础上提高机房的空间利用率，高功率机柜或将同步增长，传统风冷技术一般在单机柜 20kw 达到上限，英伟达 GB300 功耗大幅增加，已经全面采用液冷设计，未来几年，Rubin Ultra NVL576 的单机架功率密度最高可达600kW，单相冷板技术的冷却能力逐渐面临瓶颈，需向能够承受更高功率的方案升级。冷却介质多点开花，有望迎来相关机会单相冷板式冷却液有乙二醇溶液、丙二醇溶液、去离子水等。其中华为、曙光以 25%乙二醇溶液为主，浪潮、新华三以 25%丙二醇溶液为主。在后续可能采用的双相方案中，乙二醇+水的沸点过高，且不满足浸没方案中需要的高绝缘性，未来的液冷方案或采用其余的冷却介质。双相冷板冷却液以制冷剂、氟化液等低沸点工质为主。由于运行过程中系统内冷却液发生相变，主要考虑低沸点的冷却介质，相比于浸没式液冷，冷却液用量较少。浸没式冷却液主要以碳氢及有机硅油和氟化液为主。由于在浸没式液冷的应用场景中，冷却液与电子产品将直接接触，因而在冷却液的绝缘性、传热性等性能上有着更为严格的要求，且对冷却液的用量较高。理想的浸没式冷却液需满足以下技术指标：1）绝缘体储存电能的性能较弱；2）低表面张力、低黏度；3）优异的热传递性能；4）材料相容性好、化学稳定性高、不燃，且与电子部件接触时不产生任何腐蚀；5）环境性能友好。相关的介质包括矿物油、硅油、氢氟醚、全氟聚醚、全氟胺、全氟烷烃（六氟丙烯二聚体、三聚体），每种介质各有优劣，如硅油—目前性价比最高的方案，但是部分低粘度产品容易存在低闪点；氢氟醚——价格适中、环保，绝缘性较弱，全氟聚醚——性能优异，但是不环保且价格高，未来应用或具体选择取决于系统设计和功能需求。同时双相浸没式液冷系统适用冷却液沸点区间较窄，碳氢及有机硅油沸点较高不适用，只有部分氟化液可使用。在用量方面，以 42U 的标准机柜为例（假设高度 2 米*宽度 0.6 米*深度 0.8 米），机柜体积则为 0.96 立方米，由于浸没式方案需在机柜中大量加注氟化液/硅业，未来对冷却液的需求拉动较大。投资建议：建议关注液冷介质产业机会数据中心芯片和单柜功耗持续增长，液冷时代来临，未来液冷方案也有望持续进行迭代，不同液冷方案适用的冷却介质不同，相关冷却液也有望迎来放量期，建议关注巨化股份（氟化液+制冷剂）、新宙邦（氟化液）、永和股份（氟化液+制冷剂）、昊华科技（氟化液+制冷剂）、三美股份（制冷剂）、新安股份（硅油）、兴发集团（硅油）等。

风险提示1、液冷落地节奏不及预期；2、液冷市场竞争加剧。