智通财经APP获悉,申万宏源发布研报称,浸没式液冷是将服务器整机或部件浸入不导电的冷却液中,适用于超高功率密度场景。全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望成为未来浸没式液冷主流选择。根据IEA预测,2025年全球数据中心总装机量有望达到114.3GW,乐观情况下2024-2030年数据中心年新增装机量为24GW,悲观情况下年新增9GW,平均年新增16.6GW,按照液冷渗透率60%,浸没式渗透率40%计算,有望新增4万吨氟化液需求,按照25万元/吨价格测算,市场空间约百亿元。
申万宏源主要观点如下:
液冷技术是解决数据中心散热问题的有力抓手
伴随AI、5G等高密度业务的快速发展,数据中心功率密度不断增加的同时亦带来高热密度和巨额能耗问题,AI服务器功率2000-3000W,远高于普通服务器功率300W-1000W,数据中心散热问题成为重大挑战。英伟达自BlackWell架构开始使用液冷,GB200采取单相冷板+风冷方案,DGXGB300系统引入机架级液冷设计,全面转向全液冷设计。
冷板式液冷是目前主流方案,单相以水和乙二醇为介质,英伟达或将采用新的双相方案
冷板式液冷是一种较早发展起来的液冷技术,其将金属冷板紧贴CPU、GPU等高功耗芯片,冷却液在冷板内部流道循环吸热。其中单相冷板式液冷不发生相变过程,适用于中低功率服务器,且无需对原有架构进行较大迭代,是目前主流的技术路线,其冷却介质以水、乙二醇等液体为主,约占液冷总体市场的70%。双相冷板式液冷采用低沸点液体如R134a或氟化液等,在冷板内吸收热量后发生相变(从液态变为气态),利用相变潜热高效带走热量,散热效率高于单相冷板,可应对更高功率密度,英伟达的Rubin芯片或将采用颠覆性的双相冷板技术。
浸没式液冷散热效率高于主流冷板式,成长空间广阔
浸没式液冷是将服务器整机或部件浸入不导电的冷却液中,通过液体对流和相变(如蒸发吸热)带走热量,分为单相浸没(无相变)和双相浸没(有相变),适用于超高功率密度场景。相比于双相,单相的优势在于部署成本和冷却介质成本更低,且无冷却液溢出风险,因此目前浸没式液冷中主要以单相为主;双相的优势在于散热能力和散热极限更高,但在成本和技术成熟度上还暂时落后于单相。目前采取单相方案的以阿里、字节、腾讯为主,采取双相方案的以浪潮信息、中科曙光的超算中心等为主。
氟化液或是浸没式液冷的最佳介质,全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望脱颖而出,市场空间约百亿
目前浸没式液冷选取的冷却介质包括矿物油、硅油及氟化液,其中矿物油及硅油虽然成本较低,但常温下粘度较高,且具有闪点,使用中有可燃助燃风险,绝缘强度高,介电常数高,可能影响信号传输。氟化液具有良好的综合传热性能,可以实现无闪点不可燃,且稳定性极佳,介电常数低,但痛点在于成本较高。
主流氟化液包括氢氟醚、全氟聚醚、六氟丙烯低聚体及全氟胺,其中氢氟醚介电常数较高,适用于精密部件的清洗;全氟聚醚和六氟丙烯低聚体综合性能佳,但全氟聚醚价格较贵,六氟丙烯低聚体成本低但酸性和挥发性问题暂未解决;全氟胺此前已被选为成熟方案,但3M退出后,因其生产需要电解,耗电量极大,工艺壁垒较高。
申万宏源认为,全氟聚醚及六氟丙烯低聚体有望成为未来浸没式液冷主流选择。根据IEA预测,2025年全球数据中心总装机量有望达到114.3GW,乐观情况下2024-2030年数据中心年新增装机量为24GW,悲观情况下年新增9GW,平均年新增16.6GW,按照液冷渗透率60%,浸没式渗透率40%计算,有望新增4万吨氟化液需求,按照25万元/吨价格测算,市场空间约百亿元。
标的方面
液冷是AI产业发展趋势下解决散热问题的重要工具,上游冷却介质迎来较佳的发展机遇,氟化液建议关注东阳光(600673.SH)、巨化股份(600160.SH)、永和股份(605020.SH)、新宙邦(300037.SZ)、八亿时空(688181.SH)、三美股份(603379.SH)、昊华科技(600378.SH)、东岳集团(00189);硅油建议关注润禾材料(300727.SZ)、新安股份(600596.SH)、兴发集团(600141.SH)。
风险提示
1)AI数据中心建设进度不及预期;2)环保政策风险;3)行业竞争加剧风险。
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