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液冷行业：AI芯片功耗跃升，混合式液冷方案驱动氟化液需求增长

基础化工 2025-09-05 中泰证券亓qí

液冷行业：AI芯片功耗跃升，混合式液冷方案驱动氟化液需求增长

行业背景

AI芯片功耗激增驱动液冷升级：英伟达GB200/GB300单芯片功耗突破1000W，超出传统风冷极限，液冷成为高功耗AI芯片唯一出路。NVIDIA预计2026年Rubin系列产品机柜功耗将突破600kW，风冷效率骤降，能耗成本激增，液冷凭借超高热导率成为关键解决方案。
全球数据中心能效要求趋严：“东数西算”工程要求东部PUE≤1.25，西部≤1.2，智算中心液冷机柜占比超50%。欧盟亦推行PUE强制披露与严控政策（德国要求2026年PUE≤1.2）。液冷技术可将PUE降至近1.1，远优于传统风冷（1.4-1.5）。
服务器技术演进与架构适配性：服务器架构向超高集成度演进，NVLink等高速互连技术显著提升GPU集群连接密度，液冷方案凭借紧凑性优势，适配新一代AI服务器架构。

行业概况

液冷产业链：冷却介质选型由芯片厂商、服务器厂商/终端用户、液冷方案提供商以及冷却介质生产商等多方共同决策。
液冷行业市场规模有望持续增长：根据QYResearch，2024年全球数据中心用液冷系统市场规模约20.5亿美元，预计2031年将达到231.8亿美元，CAGR为41.4%。AI算力需求激增与集群规模化扩张，金融、电信、能源等传统行业需求接力，推动市场增长。
中国液冷服务器市场规模：2025年上半年，字节跳动、腾讯、阿里液冷服务器采购量同比飙升240%，占据国内市场份额的58%。华为CloudMatrix支持432节点级联构建16万卡，腾讯/阿里/百度均规划十万卡级算力池。国家电网计划未来三年改造200个液冷数据中心，中国移动宣布2026年前完成50%核心机房的液冷化改造。

液冷介质材料投资机会

不同液冷方案的冷却介质选型：
- 冷板式液冷：单相系统以水基冷却液为主，两相系统介质中R134a综合性能佳。
- 浸没式液冷：冷却介质需满足高绝缘性、良好的化学稳定性与材料兼容性，硅油成本低但存在风险，氢氟醚沸点可调但导热系数低，三聚体存在长期稳定性问题，全氟聚醚/全氟胺在安全性、材料兼容性、化学稳定性和绝缘性方面均优于其他可选介质。
R134a制冷剂有望成为两相系统主流介质：适配性优势明显，散热效率优于氢氟醚及六氟丙烯二聚体；当前售价5.15万元/吨，具备显著性价比优势。当前供需紧平衡，配额高度集中，需求稳固，供给弹性不足。
全氟聚醚/全氟胺有望成为混合式液冷方案的最优介质：
- 散热效率领先：电气绝缘性卓越，化学惰性出色，与金属、塑料、弹性体等均兼容，长期稳定不腐蚀设备。
- 安全性稳定性：不可燃，杜绝火灾隐患；无氧化沉积与腐蚀问题。
- 环境兼容性：宽工作温域，适配严苛环境和高低负荷波动。
- 全生命周期成本优势：虽单价较高，但支持10年以上可靠运行，显著降低AI数据中心TCO。
- 混合式液冷系统中展现出卓越适配性：极高的介电强度，即使冷板回路发生极端泄漏，也能最大程度地抵抗短路风险；高散热效能，更有效地带走主板、供电模块等辅助元件的热量。
全氟聚醚迎来国产替代机遇：3M退出PFAS市场，外资主导格局面临重塑，国产厂商持续突破产能与成本瓶颈，下游替代动力增强。新宙邦的全氟聚醚产品具备高技术与生产壁垒、认证壁垒，含氟液冷介质种类多，壁垒在于方案设计与体系构建，公司打通“技术-工程-市场”闭环，可提供全方案。