基础化工行业研究：AI系列深度（二）：Deepseek推动AI技术蓬勃发展，相关化工新材料有望收益

本篇报告是AI系列深度报告的第二篇，本系列的第一篇报告着重从AI新技术带来的化工行业的改变和可能的演绎路径角度去梳理行业长期趋势，而本篇报告主要从材料端的角度针对AI技术的快速发展可能产生的影响进行了梳理，随着以Deepseek为代表的人工智能技术的迅速发展，有望带动产业链上下游相关化工新材料的需求。 核心逻辑： 从AI产业链上游角度而言，基础层硬件端涉及诸多相关化工新材料，尤其是光刻胶、冷却液、电子树脂、湿电子化学品、电子特气等半导体相关电子化学品，而在应用端随着Deepseek为代表的AI有望快速与智能手机以及便携式设备等终端应用实现结合，进而带动显示材料相关需求。 光刻胶：根据中商产业研究院数据与预测，从2019年至2024年国内光刻胶市场规模由81.4亿元增长至114.4亿元，年均复合增长率约为7%，半导体光刻胶技术壁垒较高，国产化率仍有较大提升空间。 冷却液：浸没式液冷相较于冷板式和喷淋式液冷成本适中，空间利用率、可循环以及散热方面具有较好的表现。 随着AI技术的发展带动数据中心散热要求的持续提升，冷却液需求有望持续增长。此外，由于 3M 计划于2025年年底停止所有PFAS产品的生产，国内冷却液企业有望迎来国产替代的发展契机。 电子树脂：由于5G通信以及人工智能等技术的快速发展，数据中心、云计算的相关需求也快速增长，数据传输带宽及容量呈现几何级数增加，其对各类电子产品的信号传输速率和传输损耗的要求都显著提高，由此带动了高频高速覆铜板需求的持续提升，进而拉动PPO、特种环氧树脂等高性能电子树脂的需求。 电子特气：电子特种气体是集成电路、显示面板等行业必需的支撑性材料，广泛应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等工艺环节，对于纯度、稳定性、包装容器等具有较高的要求。根据中商产业研究院数据与预测，2019-2024年全球电子特气市场规模由39亿美元增长至60亿美元，年均复合增长率约为9%；国内电子特气市场规模由133.4亿元增长至262.5亿元，年均复合增长率约为14%，2020年电子气体国产化率约为14%，预计到2025年国产化率有望提升至25%。 湿电子化学品：基于目前的SEMI国际标准，评价湿电子化学品的质量参数主要包括金属杂质含量等，但应用于大规模与超大规模集成电路中的湿电子化学品需要达到G3、G4甚至更高等级，AI有望带动上游半导体生产环节涉及的电子级硫酸、电子级双氧水、电子级氨水等通用湿电子化学品及各类蚀刻液等功能湿电子化学品需求。 显示材料：OLED有机材料根据生产流程可以分为OLED中间体、OLED升华前材料和OLED终端材料三类，其中终端材料专利和技术壁垒较高，随着以Deepseek为代表的AI技术的普及，应用端有望与智能手机以及智能手表等便携式设备实现快速结合，进而间接拉动上游OLED材料的相关需求。 投资建议： 以Deepseek为代表的人工智能的普及有望带动产业链上下游相关化工材料的需求，建议关注光刻胶、冷却液、电子树脂、湿电子化学品、电子特气以及OLED材料相关标的。 风险提示： 下游需求不及预期风险；AI普及速度不及预期风险；原材料价格波动风险；行业竞争加剧风险；新材 料研发与国产替代进度不及预期风险；新建项目与产品验证进度不及预期风险。 一、人工智能技术方兴未艾，化工新材料或将受益于产业链配套发展 AI产业链涵盖包括基础层、技术层等多个维度，化工行业主要受益于材料端提升。AI产业链上游以智能芯片、计算设备等硬件为核心，中游依托大模型、机器学习等通用技术，下游则广泛应用于智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域。从产业链上游角度而言，基础层硬件端涉及诸多相关化工新材料，尤其是光刻胶、冷却液、电子树脂、湿电子化学品、电子特气等半导体相关电子化学品，而在应用端随着Deepseek为代表的人工智能迅速普及，有望快速与智能手机以及便携式设备等终端应用实现结合，进而带动显示材料相关需求。 图表1：化工新材料或将受益于产业链配套发展 二、光刻胶——光刻工艺核心材料，半导体领域产品国产化率提升空间较大 2.1、光刻工艺核心材料，配方技术为行业核心壁垒 根据晶瑞电材招股说明书，光刻胶是利用光化学反应经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要化学品成分和其他助剂组成，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，是微细加工技术的关键性材料。在光刻工艺中，光刻胶被均匀涂布在硅片、玻璃和金属等不同的衬底上，经曝光、显影和蚀刻等工序将掩膜版上的图形转移到薄膜上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。光刻胶按显示的效果，可分为正性光刻胶和负性光刻胶，如果显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相反，称为负性光刻胶；如果显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相同，称为正性光刻胶。从应用领域角度划分，光刻胶主要可以分为半导体用光刻胶、平板显示用光刻胶以及PCB光刻胶。 图表2：光刻胶按应用领域可以划分为半导体用光刻胶、平板显示用光刻胶、PCB光刻胶 光刻胶的核心技术包括配方技术和质量控制技术，配方技术是光刻胶实现功能的核心，而质量控制技术能够保证光刻胶性能的稳定性。通常情况下，一块半导体芯片在制造过程中需要进行10-50道光刻过程，由于基板不同、分辨率要求不同、蚀刻方式不同等，不同的光刻过程和不同的厂商对于光刻胶均会有不同的要求，而具体光刻胶产品之间的差异主要通过调整光刻胶的配方来实现，因此配方技术也是光刻胶生产企业的核心技术。 图表3：集成电路光刻和刻蚀工艺流程 2.2、光刻胶市场需求稳步提升，高端半导体光刻胶国产化率仍有较大提升空间 从需求角度来看，根据中商产业研究院数据与预测，从2019年至2024年国内光刻胶市场规模由81.4亿元增长至114.4亿元，年均复合增长率约为7%；与此同时，由于我国光刻胶产业起步较晚，而半导体光刻胶相较而言技术门槛较高、认证周期较长，因此根据中商产业研究院数据，我国PCB光刻胶产能占比在90%以上。 图表4：2023年我国光刻胶市场规模约为109亿元 图表5：我国光刻胶产能以PCB光刻胶为主 半导体光刻胶技术壁垒较高，国产化率仍有较大提升空间。半导体光刻胶主要包括g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶等，根据ACMI数据与相关信息，G/I线光刻胶国产化率不足30%、KrF光刻胶国产化率不足5%，ArF光刻胶国产化率不足1%。而日本企业占据了全球光刻胶行业的多数市场份额，在最先进的EUV光刻胶市场上，东京应化、信越化学、JSR、住友化学则占据了全球几乎全部的市场份额。 图表6：主要半导体光刻胶商业化时间与开发参与公司情况 2.3、相关标的 随着AI驱动下国内半导体领域光刻胶需求的持续提升，具备高端光刻胶国产化能力以及相关产能布局的相关企业有望充分受益： 图表7：国内主要光刻胶上市企业业务进展（不完全统计） 三、冷却液——浸没式液冷前景广阔， 3M 停产或将为国内企业提供发展契机 3.1、算力增加提出高散热诉求，液冷方案优势凸显或将成为主流 根据阿里云官网相关定义，数据中心是为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，对数据进行集中存储、计算和交换，是云计算底层最核心的基础设施。数据中心包含以服务器为代表的IT算力设备，以及为了保障IT设备正常运行的基础支撑设施，如供配电系统、制冷系统等。作为数字经济基础设施的底座，由于AI、云计算等新兴技术的快速发展，数据量在呈现爆发式增长的同时也带动数据中心市场快速增长。 根据《数据中心液冷散热技术及应用》中的相关数据和信息，算力的持续增加促进通信设备性能不断提升，市场主流芯片功耗和热流密度也在持续攀升，中央处理器（CPU）散热设计功耗已达350-500 W。AI技术的快速发展推动图形处理器（GPU）需求增长，GPU散热设计功耗已超过800W，芯片功率密度的持续提升直接制约着芯片散热和可靠性，因此对于高散热方案的需求日益迫切。目前，通算最大功率密度已超过30 kW/柜，而传统风冷系统受数据中心建筑面积与单位运营成本等因素的影响散热上限一般为20kW/柜，而液冷技术采用液体替代空气作为冷却介质，将液体直接或间接接触发热器件，可使散热效率大幅提升，能够有效满足单点、整机柜、机房的高散热需求。 图表8：不同机柜功率密度与制冷方式 从具体的技术路线来看，液冷根据接触形式又可分为浸没式、喷淋式和冷板式三种。根据《数据中心用浸没式冷却液的研究进展》相关信息，冷板式液冷在空间利用率、材料相容性方面具有较强的应用优势；但在成本方面，由于其单独定制冷板装置的原因，导致技术应用的成本相对较高。而喷淋式液冷技术则通过改造旧式的服务器和机柜的形式，大幅度减少了数据中心基础设施的建设成本，但是散热效率略低于浸没式液冷。与前两者相比，浸没式技术的成本较适中，空间利用率与可循环方面具有较好的表现，特别是在散热效率方面显著高于前两者，尤其在超算领域相变浸没式液冷应用较多。 图表9：不同液冷技术对比 按照冷却液是否发生相变分类，浸没式液冷又可分为单项浸没式和两相浸没式，根据《数据中心液冷散热技术及应用》相关定义和信息： 单相浸没式：单相浸没式液冷通过将发热元件浸没在冷却液中，直接吸收设备产生的热量。在卧式浸没液冷系统架构中，通信设备竖插在浸没机柜内，二次侧低温冷却液由浸没机柜底部流入。二次侧冷却液在循环散热过程中始终维持液相。单相浸没液冷实现了100%液体冷却，无须配置风扇，可使机房极致节能、静音。单相浸没液冷在应用时需要将通信设备完全浸没在冷却液中，所有材料、器件均需要重新选型评估，并开展兼容性测试验证以保证应用的可靠性。由于不导电液体热物性普遍较差且液体流速低，因此单相浸没液冷散热能力普遍较低，这在一定程度上制约了其推广应用。 图表10：单相浸没式液冷系统架构（卧式） 两相浸没式：两相浸没液冷二次侧冷却液在设备内吸热由液态转化为气态，通过冷凝器冷凝放热由气态转化为液态。这种液冷技术充分利用液体的相变潜热，散热能力相比于单相浸没显著提升。两相浸没液冷兼具高节能、高散热的技术优势，可同时满足高功率芯片的散热需求，实现机房极致节能效果。 图表11：两相浸没式液冷系统架构（卧式） 3.2、冷却液产品种类众多， 3M 停产或将为国内企业带来发展机遇 根据《数据中心用浸没式冷却液的研究进展》相关数据和信息，浸没式冷却液作为液冷技术的关键材料，随着美国 3M 公司、比利时索尔维公司陆续推出了低介电常数、导热性好的全氟胺、全氟聚醚系列物质作为含氟电子冷却液，在市场上获得了初步应用，其中 3M 公司主要产品系列包括Novec系列氢氟醚以及Fluorinert系列电子氟化冷却液： Novec：氢氟醚主要用于对介电常数要求不是很严苛的领域，其中，Novec 7000、Novec 7100、Novec 7200、Novec7300的沸点为34-98℃，主要用于双相浸没式液冷；Novec 7500和Novec7700沸点≥128℃，主要用于单相浸没式液冷。 Fluorinert：FC-40、FC-43、FC-70和FC-3283的沸点均≥128℃，主要用于单相浸没式液冷；而FC-3284的沸点为50℃，用于双相浸没式液冷。 但是由于全氟和多氟烷基化合物（PFAS）对于环境以及人体健康具备一定的不利影响， 3M 在2022年宣布在2025年底停止所有PFAS产品的生产，包括含氟聚合物、氟化液以及基于PFAS添加的相关产品。在此影响下， 3M 的氟化液系列产品（冷却液）或将退出市场，全球冷却液竞争格局或将重塑，但这也为国内的氟化液生产企业实现国产替代提供了发展契机。 图表12： 3M 部分氟化液产品与相关应用 3.3相关标的 现阶段国内冷却液的相关公司包括八亿时空、巨化股份和新宙邦等，其中八亿时空参股的南通詹鼎已掌握电解氟化的相关技术，且已完成头部互联网大厂的全氟胺浸没式冷却液的验证；巨化股份生产的产品为