液冷行业专题报告：液冷新纪元，AI算力驱动下的冷却介质机遇

证券研究报告2025年09月28日 液冷新纪元：AI算力驱动下的冷却介质机遇 液冷行业专题报告 Ÿ核心结论 【主要逻辑】 AI算力升级驱动散热技术革新：随着信息技术的快速发展和传统产业数字化的转型，数据呈现几何级增长，算力和硬件部分能耗也在持续增加。据《数据中心液冷散热技术及应用》，中央处理器（CPU）散热设计功耗已达350~500W，GPU散热设计功耗已超过800W。传统风冷系统散热上限一般为20kW/柜，愈发难以为继。液冷可大幅降低数据中心能耗，可实现节能20%-30%以上，将数据中心PUE降低至1.2以下甚至更低。叠加“双碳”政策导向，液冷技术渗透率有望显著提升。 各类冷却介质市场空间大幅提升，冷板液冷是当前的主流解决方案：据IDC数据，2024年上半年中国液冷服务器市场规模达到12.6亿美元。其中，当前冷板式方案成熟度较高、商用基础较好，且改用冷板式方案对传统数据中心对原有基础设施改造的要求较低，因此当前冷板式方案占比95%以上。此外，单相冷板液冷可将PUE降低至1.20~1.25，相比风冷仍具明显优势，乙二醇/丙二醇溶液在成本、成熟度和兼容性等方面表现优异。但随着芯片功耗继续攀升，单相工质逐渐逼近散热极限，双相冷板技术成为未来演进方向，R134a与氢氟醚类有望在下一阶段获得更大应用。 分析师 孙维容S0800525050002sunweirong@xbmail.com.cn王瑞健S0800525080004wangruijian@xbmail.com.cn 浸没式液冷工质路线仍有分歧：硅油凭借性价比和材料兼容性，已在部分场景实现量产应用。天然油、合成油等因低成本具备切入机会，但存在易残留等问题，长期可靠性不足。氟化液在关键性能指标上优势显著，全氟聚醚（PFPE）和全氟烯烃（PFO）综合性能最佳，尤其PFO具备低GWP优势，符合环保趋势。随着芯片功耗持续提升，浸没式液冷渗透率有望不断提升。但随着欧美和我国逐步推出PFAS限制法规，在半导体冷却领域，氢氟烯烃（HFO）、二氧化碳和硅油等或可作为现有氟化液的替代方案。 相关研究 基础化工：破解反内卷，中游再定价—化工行业反内卷专题报告2025-08-02基础化工：冰箱新标显著提升VIP板需求，关注赛特新材、再升科技—2025-07-22基础化工：友道化学车间爆炸，关注农药产业链—化工行业周观点（20250526-20250601）2025-06-02 【投资建议】AI算力迭代驱动液冷成为算力基础设施标配，冷却工质价值量占比高，工质市场具备较大成长空间。建议关注： 巨化股份（已覆盖；氢氟醚、全氟聚醚、R134a）、新宙邦（已覆盖；氢氟醚、全氟聚醚、六氟丙烯低聚体）、东阳光（全氟聚醚和六氟丙烯低聚体）、三美股份（R134a）、昊华科技（电子氟化液YL-10和YL-70、R134a）、永和股份（全氟聚醚、六氟丙烯低聚体、R134a）、东岳集团（全氟聚醚、氢氟醚、六氟丙烯低聚体、R134a）、八亿时空（全氟胺）、华谊集团（全氟聚醚）、统一股份（碳氢类合成油）、润禾材料（硅油）、集泰股份（硅油）。 风险提示：下游需求不及预期、原材料价格波动、市场竞争加剧、新技术应用不及预期。 内容目录 一、算力跃升驱动散热技术迈向液冷....................................................................................51.1芯片散热功耗持续攀升，驱动数据中心制冷技术革新................................................51.2算力需求叠加冷却方案变化，冷却工质市场空间大幅提升.........................................81.2.1液冷技术方案多元，冷板式为当前主流解决方案...............................................81.2.2芯片及单机柜功耗上升，液冷或成为必要选项.................................................111.2.3新散热方案并行验证中，MLCP或成为可行方案.............................................13二、冷却介质方案多元，关注浸没式液冷应用潜力............................................................142.1冷板式液冷：单相方案成熟，两相方案逐步验证中..................................................142.1.1单相冷板液冷仍是当前市场主流......................................................................142.1.2双相冷板：相变散热效率较高，R134a/HFE方案并存....................................162.2浸没式液冷：冷却介质多元化，关注硅油与氟化液方案..........................................182.2.1单相/双相路径各有侧重，成本与性能或需权衡...............................................182.2.2有机硅油：综合性价比较佳.............................................................................182.2.3天然油及合成油：低成本切入，运维挑战犹存................................................192.2.4氟化液：全氟聚醚卡位高端赛道，PFO方案成长可期.....................................202.3 PFAS法案出台，液冷工质或迎来革新.....................................................................22三、相关公司......................................................................................................................233.1统一股份：浸没式热管理液已开发完成并在实验测试..............................................233.2润禾材料：浸没式冷却液已实现量产及运用............................................................243.3集泰股份：现有产能具备液冷硅油批量生产的条件..................................................243.4巨化股份：国内氟化工龙头......................................................................................253.5新宙邦：浸没式冷却液已交付部分头部客户测试.....................................................253.6东阳光：1.4MW CDU量产落地，打造全链条液冷生态...........................................253.7三美股份：制冷剂价格上行并继续服务数据中心散热链条.......................................263.8昊华科技：产品已应用于液冷服务器，R134a配额优势明显...................................263.9永和股份：浸没式液冷产品已通过多家行业头部客户的测试认证............................273.10东岳集团：氟硅行业龙头企业，布局全氟聚醚路线................................................273.11八亿时空：资本＋技术双向支持推进国产化落地....................................................273.12华谊集团：前瞻性布局全氟聚醚，剑指含氟电子材料............................................28四、风险提示......................................................................................................................30 图表目录 图1：数据中心用电量预测.....................................................................................................5 图2：数据中心能耗分布........................................................................................................5图3：传统风冷系统愈发难以为继..........................................................................................7图4：数据中心制冷技术对应PUE范围.................................................................................8图5：喷淋式液冷系统原理图...............................................................................................10图6：混合液冷实物图...........................................................................................................11图7：NVIDIA混合式液冷.....................................................................................................11图8：全球液冷市场规模呈现出加速增长的趋势..................................................................12图9：全球液冷系统市场主要应用领域分布(2024年)..........................................................12图10：平行流与正向流冷板温度分布对比...........................................................................14图11：逆流矩形微通道液冷板的示意结构...........................................................................14图12：单相冷板式液冷示意图................................