液冷行業(yè)分析：AI芯片功耗躍升，混合式液冷方案驅(qū)動(dòng)氟化液需求增長(zhǎng).pdf

液冷行業(yè)分析：AI芯片功耗躍升，混合式液冷方案驅(qū)動(dòng)氟化液需求增長(zhǎng)。冷板與浸沒(méi)混合式液冷方案有望成為現(xiàn)階段主流選擇。1）隨著AI芯片功耗顯著提升（如英偉達(dá)Rubin系列將推動(dòng)單機(jī)柜功耗 突破600kW），傳統(tǒng)冷板液冷已難以滿足散熱需求。2）盡管浸沒(méi)式液冷具備足夠的散熱能力，但其依賴大量冷卻液，導(dǎo)致 總體成本偏高，加之改造成本較高，規(guī)模應(yīng)用、可靠性面臨難題。3）相較純浸沒(méi)式方案，混合式液冷省去了高能耗的泵組、 散熱器、熱交換器和冷凝器等復(fù)雜部件，不僅降低了系統(tǒng)功耗、減輕密封要求、節(jié)省空間，還進(jìn)一步提高了可靠性。

冷卻介質(zhì)的選型是液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，直接影響冷卻效率、可靠性、成本與維護(hù)復(fù)雜度。選型需在確保安全兼容與介電性 能的前提下，優(yōu)先考慮熱特性優(yōu)異且總擁有成本較低的介質(zhì)，以適應(yīng)不同冷卻場(chǎng)景的實(shí)際需求。該決策并非由單一主體決定， 而是芯片廠商、服務(wù)器制造商、終端用戶、液冷方案提供商及介質(zhì)生產(chǎn)商等多方共同參與、博弈與協(xié)作的結(jié)果。在當(dāng)前單柜 功耗迅速提升的背景下，混合式液冷展現(xiàn)出顯著的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)：盡管其整柜液冷模塊成本高于單相冷板方案，但分?jǐn)傊撩壳?瓦功耗后的成本仍具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

雙相冷板介質(zhì)選擇方案存在分歧；全氟聚醚有望成為混合式液冷方案的最優(yōu)介質(zhì)。1）雙相冷板冷卻依賴介質(zhì)在微通道內(nèi)發(fā) 生相變（液→氣），通過(guò)潛熱高效吸收芯片熱量，蒸汽冷凝后回流循環(huán)，因此需嚴(yán)格控制介質(zhì)沸點(diǎn)。R134a散熱性能突出、 成本最低，但其全球變暖潛能值高（GWP=1430）；氫氟醚優(yōu)勢(shì)在于沸點(diǎn)可調(diào)、溫控適配性高，國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)后有望提升性價(jià) 比。2）混合液冷系統(tǒng)中，GPU等核心熱源由冷板覆蓋，連同其余部件浸沒(méi)于絕緣液中。該類場(chǎng)景下，介質(zhì)兼容性至關(guān)重要。 全氟聚醚展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：化學(xué)惰性出色，與金屬、塑料及彈性體等均不發(fā)生反應(yīng)，能夠與數(shù)據(jù)中心各類精密電子設(shè)備良好 兼容，避免對(duì)敏感部件的腐蝕或損壞，長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)異。其低表面張力特性可輕松浸潤(rùn)設(shè)備微小微隙，確保充分接觸和高效 傳熱，并在清洗后快速蒸發(fā)無(wú)殘留。