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自3M公司宣布將在2025年底之前停止生產(chǎn)含氟聚合物、氟化液等產(chǎn)品后，國內(nèi)氟化液企業(yè)便迎來了廣闊的市場機(jī)會。近日，東陽光等多家A股上市公司宣布計(jì)劃布局電子氟化液業(yè)務(wù)，再次引發(fā)市場對國產(chǎn)電子氟化液的關(guān)注。這是否將是氟化工企業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口，未來前景如何?記者在采訪中了解到，目前國產(chǎn)電子氟化液還處于起步階段，但以數(shù)據(jù)中心氟化液液冷產(chǎn)品競爭甚至替代風(fēng)冷已成為行業(yè)普遍認(rèn)可的大趨勢。
液冷市場保持增長
電子氟化液是一種不可燃的絕緣液體，具有工作溫度范圍廣、維護(hù)和清洗方便等特點(diǎn)。作為水、水乙二醇或油等傳統(tǒng)冷卻液的替代品，氟化液被廣泛用在半導(dǎo)體冷卻板的冷卻，數(shù)據(jù)中心的浸入式冷卻以及航空電子設(shè)備的噴霧冷卻等領(lǐng)域。
中國氟硅有機(jī)材料工業(yè)協(xié)會總工程師吳周安告訴記者，氟化液的主要產(chǎn)品有全氟聚醚、氫氟醚、全氟烯烴低聚物(六氟丙烯二聚體、三聚體)等，目前國內(nèi)電子氟化液整體年產(chǎn)量大約在幾千噸。
5G、人工智能等技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及電子和半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對氟化液的需求將保持增長勢頭。根據(jù)《中國液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù)，保守估計(jì)2025年中國液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模為1283.2億元，其中浸沒式液冷市場份額達(dá)526.1億元，占比將超過40%。
替代風(fēng)冷是大趨勢
巨化股份、新宙邦、中欣氟材、多氟多、永和股份、永太科技等多家A股上市公司已積極布局氟化液業(yè)務(wù)。“企業(yè)紛紛瞄準(zhǔn)液冷這個(gè)領(lǐng)域，主要是因?yàn)?lsquo;對手’風(fēng)冷現(xiàn)在達(dá)不到數(shù)據(jù)中心新的制冷標(biāo)準(zhǔn)，而我們含氟的制冷劑在性能上又相對占據(jù)優(yōu)勢。”中國氟硅有機(jī)材料工業(yè)協(xié)會副總工程師王建中表示。
2021年7月，工信部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃(2021—2023年)》明確，到2023年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE)值降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下。2022年，發(fā)改委同意啟動建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)的系列復(fù)函中也提到，成渝地區(qū)、長三角地區(qū)的PUE值應(yīng)控制在1.25以內(nèi)。
PUE值是評價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)，計(jì)算方式是數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗。傳統(tǒng)主流風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心的PUE值通常在1.5至2.0，其面對新要求便顯得“力不從心”。液冷技術(shù)則是通過冷卻液體替代傳統(tǒng)空氣散熱，液體與服務(wù)器高效熱交換提高了效率，可以將PUE值進(jìn)一步下探至1.25，甚至1.2以下。
此外，浸沒式液冷無需使用風(fēng)扇，且低噪無污染，可以使冷卻系統(tǒng)所占空間減小至風(fēng)冷系統(tǒng)的三分之一，相對于傳統(tǒng)風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心能耗降低90%至95%，換熱能力強(qiáng)。因此，業(yè)內(nèi)認(rèn)為從風(fēng)冷轉(zhuǎn)液冷已是氟化工行業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口。
國內(nèi)企業(yè)仍在“打樣”
“在半導(dǎo)體行業(yè)，目前主導(dǎo)冷卻液產(chǎn)品的仍然是3M公司，其占據(jù)的市場份額達(dá)到70%至80%，其次是索爾維。”天津市長蘆化工新材料有限公司肖山指出，“現(xiàn)在我們也在積極推動國產(chǎn)化，但要進(jìn)入這個(gè)行業(yè)還是比較困難的。因?yàn)楫a(chǎn)品的測試周期比較長。比如氟化液與材料的兼容性測試、應(yīng)用性測試，工藝集成性能測試及便攜性能等，都需要復(fù)核。現(xiàn)在各家企業(yè)都才進(jìn)入‘打樣’階段，真正上機(jī)試驗(yàn)的不多。”
另一個(gè)問題則是成本高。“隨著人工智能和超算的飛速發(fā)展，需要芯片散熱的場景越來越多。我認(rèn)為液冷未來市場量可能達(dá)到萬噸。關(guān)鍵在于如何將產(chǎn)品的成本壓得更低。”肖山表示，每種制冷劑產(chǎn)品都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，氟化液相比于合成油最大的優(yōu)勢就是沒有閃點(diǎn)，安全性更高；黏度低，散熱效果較好；同時(shí)氟化液惰性強(qiáng)，不易氧化，更穩(wěn)定，但成本也更高。六氟丙烯二聚體、六氟丙烯三聚體在相變和單相浸沒式冷卻有應(yīng)用，價(jià)格相對便宜，具有一定價(jià)格優(yōu)勢，但缺點(diǎn)是毒性不確定，不利于推廣。
肖山預(yù)測，當(dāng)市場真的達(dá)到萬噸產(chǎn)量時(shí)，隨著大規(guī)模生產(chǎn)和工藝的進(jìn)步，氟化液的價(jià)格會進(jìn)一步降低。對此，吳周安也表示，目前生產(chǎn)氟化液的副產(chǎn)物尚未完全利用，如果將副產(chǎn)物用途開發(fā)出來，或許能夠進(jìn)一步降低成本。
“我覺得還是要慢慢來。”吳周安說，“實(shí)現(xiàn)氟化液國產(chǎn)替代仍需時(shí)間。一方面，產(chǎn)品還存在成本高等問題，下游客戶不會一下全部替代采用。另一方面，針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域，氟化液對應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)不同，所以不會出現(xiàn)一種氟化液替代所有風(fēng)冷產(chǎn)品的現(xiàn)象，未來氟化液產(chǎn)品必將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展態(tài)勢。”
