電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文 / 李彎彎）當(dāng)英偉達(dá)GB300芯片以1200W的單芯片功耗引發(fā)業(yè)界震動，當(dāng)谷歌TPU集群借助液冷技術(shù)讓能耗直降40%，一場由人工智能引發(fā)的散熱革命正在改變?nèi)驍?shù)據(jù)中心的格局。在這場變革里，冷卻液作為液冷技術(shù)的“核心載體”，正從幕后走向臺前，成為決定AI算力可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

AI芯片的“液態(tài)護(hù)盾”

在AI大模型訓(xùn)練場景下，單臺GPU服務(wù)器功率密度超過50kW，傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)已達(dá)到物理極限。英偉達(dá)DGX H100系統(tǒng)采用冷板式液冷后，PUE值從1.6降到1.15，相當(dāng)于每年減少280噸碳排放。這一轉(zhuǎn)變的背后，是冷卻液在芯片表面形成的“液態(tài)護(hù)盾”：當(dāng)3M FC - 770氟化液以0.8cP粘度流經(jīng)芯片散熱鰭片時，其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)0.09W/ ( m · K ) ，是空氣的2500倍，能在極短時間內(nèi)將1200W熱量傳導(dǎo)至循環(huán)系統(tǒng)。

冷卻液的核心作用體現(xiàn)在三個方面：在熱管理方面，其比熱容參數(shù)直接影響散熱效率，例如巨化股份研發(fā)的氫氟醚類冷卻液，沸點可控制在50 - 90℃區(qū)間，能精準(zhǔn)匹配AI芯片工作溫度；在系統(tǒng)可靠性方面，60kV擊穿電壓標(biāo)準(zhǔn)保證冷卻液在高壓環(huán)境下不導(dǎo)電，避免服務(wù)器短路風(fēng)險；在能效優(yōu)化方面，浸沒式液冷系統(tǒng)可使數(shù)據(jù)中心整體能效提高30%，阿里云張北數(shù)據(jù)中心采用單相浸沒技術(shù)后，每年節(jié)省電費超2000萬元。

冷卻液的創(chuàng)新正通過三條途徑實現(xiàn)突破：一是材料科學(xué)革新：全氟聚醚（PFPE）通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，將GWP值從傳統(tǒng)氟化液的7000降至2，同時保持 - 50℃至200℃的工作溫度范圍。新宙邦開發(fā)的氫氟醚類冷卻液，介電常數(shù)穩(wěn)定在2.1 - 2.3，滿足7nm以下芯片工藝要求。

二是環(huán)保法規(guī)推動：歐盟《基加利修正案》實施后，3M公司加快無氟冷卻液研發(fā)，其Novec 7100系列沸點僅49℃，但ODP值為0，成為數(shù)據(jù)中心的新選擇。國內(nèi)巨化股份突破PFAS限制，開發(fā)出生物降解型酯類冷卻液，通過UL認(rèn)證后已進(jìn)入華為供應(yīng)鏈。

三是系統(tǒng)集成創(chuàng)新：潤禾材料將改性硅油與納米流體結(jié)合，使沸騰傳熱系數(shù)提升400%，在華為昇騰超節(jié)點服務(wù)器中實現(xiàn)180℃耐溫性能。這種技術(shù)突破讓單機柜功率密度突破160kW，是傳統(tǒng)風(fēng)冷的4倍。

產(chǎn)業(yè)格局與未來前景

中國冷卻液產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷“三級跨越”。技術(shù)追趕階段（2018 - 2022）：外資企業(yè)占據(jù)80%的市場份額，3M、蘇威等巨頭壟斷電子氟化液市場。國內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)實現(xiàn)突破，如新宙邦2021年建成首條千噸級全氟聚醚生產(chǎn)線。

國產(chǎn)替代階段（2023 - 2025）：在政策利好下，東陽光憑借全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，將電子氟化液成本降低30%，在字節(jié)跳動數(shù)據(jù)中心項目中替代3M產(chǎn)品。預(yù)計到2025年，國產(chǎn)冷卻液市場占有率將突破60%，形成百億級市場。

全球領(lǐng)先階段（2026 - ）：工業(yè)富聯(lián)研發(fā)的“麒麟”智能溫控系統(tǒng)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測熱負(fù)荷變化，使冷卻響應(yīng)速度提升300%。該系統(tǒng)已進(jìn)入英偉達(dá)供應(yīng)鏈，標(biāo)志著中國技術(shù)開始主導(dǎo)全球標(biāo)準(zhǔn)。

到2030年，冷卻液市場將呈現(xiàn)三大趨勢：一是技術(shù)融合：納米流體冷卻液占比將達(dá)42%，其添加的二氧化鈦納米顆?？墒狗悬c提高15℃，在華為AI超算中心實現(xiàn)300W/cm2散熱密度。

二是標(biāo)準(zhǔn)體系：國家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心用浸沒式液冷電源模塊通用設(shè)計指南》實施后，冷卻液與CDU、電磁閥等組件的兼容性標(biāo)準(zhǔn)將統(tǒng)一，降低行業(yè)應(yīng)用門檻。

三是商業(yè)模式：“液冷即服務(wù)”（LCaaS）模式興起，英維克等企業(yè)通過共享液冷基礎(chǔ)設(shè)施，使客戶CAPEX分?jǐn)偙壤_(dá)35%，推動液冷技術(shù)向邊緣計算節(jié)點拓展。

結(jié)語

在這場由AI驅(qū)動的散熱革命中，冷卻液已不再只是簡單的介質(zhì)，而是連接芯片技術(shù)、能效標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)政策的戰(zhàn)略要點。當(dāng)英偉達(dá)GB300芯片與巨化股份的氫氟醚冷卻液實現(xiàn)技術(shù)結(jié)合，當(dāng)華為昇騰超節(jié)點服務(wù)器搭載潤禾材料的納米流體，中國液冷產(chǎn)業(yè)正以創(chuàng)新為動力，書寫全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的新篇章。

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