基础化工行业研究：AI系列深度（五）：AI服务器散热进入液冷时代，导热散热材料需求突显

中心思想

英伟达GB300推动液冷散热需求爆发，上游材料迎结构性机遇

• 算力升级与散热需求脱节：英伟达GB300 NVL72服务器推理效能较GB200提升1.5倍，热设计功耗（TDP）从GB200的125-130kW提升至135-140kW，传统风冷技术因空气热导率低而无法满足需求，完全液冷式机架设计将成为标配，液冷散热需求将随AI服务器出货量增长而迅速攀升。

• 氟化液与液态金属TIM材料构成核心增量：液冷方案中，浸没式与喷淋式因冷却液与电子器件直接接触，对材料的绝缘性、稳定性要求极高，电子氟化液成为唯一兼顾所有性能要求的冷却液。同时，两相冷板配合液态金属TIM材料可将导热系数提升至30-50W/m·K，是传统硅脂的10倍以上，成为高端芯片的理想导热方案。2025/2026年全球AI服务器对应氟化液需求预计达12.2万吨和25.6万吨，同比增长150%和110%，而全球龙头3M于2025年底前全面退出PFAS生产，为国内企业打开近60%的存量市场替代窗口。

龙头退出重塑供给格局，国产替代窗口期打开

• 供给格局高度集中，龙头退出带来结构性机会：全球电子氟化液前五大厂商占据约80%份额，其中3M一家独大占比57%。3M宣布2025年底前全面退出PFAS生产，直接释放超10亿美元市场规模。国内巨化股份、新宙邦、东阳光等企业已储备氢氟醚D系列、全氟聚醚JHT系列等成熟产品，有望在需求爆发与供给收缩的双重作用下快速提升市场份额，实现从“配套替代”到“主导供给”的跃迁。

主要内容

一、英伟达新一代AI服务器即将发布，将迎来液冷新时代

1.1 英伟达GB300 AI算力进一步提升，液冷散热需求或将迅速提升

• 性能跃升驱动散热方案升级：GB300 NVL72搭载Grace Blackwell Ultra超级芯片，推理效能较GB200提升1.5倍，相比Hopper平台可为推理模型运算提供高出50倍的效能提升。随算力飞跃，TDP从GB200的125-130kW推升至135-140kW，传统风冷散热已无法满足需求，GB300采用完全液冷式机架设计，标志AI服务器正式进入液冷时代。

1.2 液冷方式众多，高效冷却方式对氟化液依赖较高

• 冷板式适用中低功率，浸没式与喷淋式才是高功率主流：冷板式液冷（冷却液不接触电子元件）技术成熟且成本低，但散热上限仅适用于≤45kW/r机柜；单相浸没式可覆盖≤100kW/r，两相浸没式支持>110kW/r，相变喷淋式支持>140kW/r。阿里云已建成全球规模最大的单相浸没液冷数据中心（PUE低至1.09），曙光“硅立方”采用两相浸没式液冷使PUE达到1.04，证明高功率场景下浸没式液冷已是成熟方案。

• 浸没式与喷淋式对氟化液形成刚性依赖：因冷却液直接接触电子器件，需满足高绝缘、不燃、低毒、无腐蚀、热稳定等苛刻条件，当前符合要求的材料仅有电子氟化液。其作为全氟碳化物混合物，可根据不同组分比例调节沸点，覆盖单相与两相需求，成为高功率液冷方案不可替代的核心耗材。

二、浸没式液冷方案冷却液材料——电子氟化液

2.1 AI服务器出货量带动电子氟化液需求的快速提升

• 需求测算：2026年氟化液需求将超25万吨：基于2025/2026年全球AI服务器出货量251万台和376万台的预测，假设浸没式液冷渗透率从2024年3%逐年提升2个百分点至7%，每台42U机柜需氟化液约608L（按平均密度1.60g/cm³）。2025年对应氟化液需求12.2万吨（同比+150%），2026年达25.6万吨（同比+110%），两年累计增量超20万吨。

• 数据中心建设投入运营周期需重点跟踪：液冷数据中心的建设转换需要从设计规划阶段即进行，现有数据中心改造难度大，因此实际氟化液需求释放存在时间滞后。预计2025-2026年新建AI数据中心将集中落地，成为氟化液需求爆发的主要驱动。

2.2 氟化液供给格局集中，龙头退出带来新机会

• 全球前五大厂商占据80%份额，3M退出释放巨大市场空间：2023-2024年全球电子氟化液市场规模分别为11.39亿和13.5亿美元，预计2030年达20亿美元（CAGR 6.7%）。3M以57%市占率居首，宣布2025年底前全面退出PFAS生产，直接释放超6.4亿美元年收入份额缺口，龙头退出与需求爆发形成双重利好。

• 国产厂商完成技术储备，进入替代窗口期：巨化股份已开发氢氟醚D系列、全氟聚醚JHT系列产品；新宙邦旗下海斯福、海德福聚焦六氟丙烯和四氟乙烯下游含氟精细化学品；东阳光、永和股份、思康化学、浙江诺亚等已具备全面对标3M产品的量产能力。在3M退出窗口期内，国内企业有望快速填补市场空缺，实现份额跃升。

三、配合高效TIM材料，两相冷板方案优势明显

3.1 综合考量两相冷板或将是首选液冷方案

• 经济性与技术成熟度决定两相冷板为主流过渡方案：浸没式液冷需在数据中心设计阶段即进行全面规划，现有改造难度大且成本高。GB200 NVL72已采用“水对气散热”的冷板方案，GB300大概率延续“冷板+部分浸没”混合路径——对高功耗CPU采用浸没式，其他发热元件采用两相冷板，兼顾高效散热与经济性。

• 两相冷板散热机理明确，关键在冷却液与TIM材料的协同：液相冷却液流经冷板吸热气化，气相冷却液再经CDU放热液化完成循环。其效果取决于低沸点含氟制冷剂/氟化液的选择，以及发热器件与冷板之间的热界面材料（TIM）的导热效率。两者共同决定冷板方案是否能突破传统冷板散热上限，满足高功率密度需求。

3.2 热界面材料可以极大提高两相冷板的散热性能

• 液态金属TIM导热系数是传统材料的10倍以上：由于材料表面粗糙度导致芯片与冷板之间存在空气间隙（空气导热系数极低），TIM填充是降低接触热阻的关键。相变化金属片（铟、镓、锡合金）导热系数达30-50W/m·K，是导热硅脂（3-5W/m·K）的10倍、相变化材料（0.5-5W/m·K）的10-60倍，可大幅提升两相冷板的整体散热效率。

• 液态金属兼容所有冷却液，为未来主流导热材料：液态金属TIM克服了纯液态金属易流动、污染电路、操作复杂等弊端，具备良好的触变性和延展性。其物化性能稳定、零挥发，在高温及有机溶液浸没环境中均可安全使用，完美兼容GPU/CPU导热需求，可适用于冷板式与浸没式液冷所有主流方案，是未来AI芯片最理想的导热材料。

四、投资建议

4.1 巨化股份

• 国内唯一拥有第一至四代含氟制冷剂系列产品的龙头企业，拥有约8000吨/年HFOs产能，计划新增近5万吨。2024年实现营收244.62亿元（同比+18.4%），归母净利润19.6亿元（同比+107.7%），业绩增长稳健。重点开发电子氟化液氢氟醚D系列和全氟聚醚JHT系列，可满足半导体、大数据中心、储能等领域热管理需求。

4.2 新宙邦

• 拥有完整四氟乙烯和六氟丙烯下游产业链，控股三明海斯福和福建海德福，主营含氟医药中间体、含氟冷却液、氢氟醚等。正建设海德福1.5期高性能氟材料项目和年产3万吨高端氟精细化学品项目。电池化学品、有机氟化学品两线并行，有机氟化学品类毛利率维持在较高水平。

4.3 东阳光

• 华南唯一拥有完整氯氟化工产业链生产企业，2024年获得约5.8万吨三代制冷剂配额，稳居国内第一梯队。液冷科技领域具备铝冷板和氟化冷却液双重核心生产能力，形成“系统级—机柜级—服务器级”全链条液冷解决方案。已与中际旭创达成战略合作，聚焦液冷散热全球推广。

4.4 永和股份

• 氟化工产业链最完整的企业之一，2025年度HFCs产品配额5.82万吨（总配额6.14万吨），含氟高分子材料及单体年产能8.28万吨（HFP产能全球前列）。自主研发全氟己酮于2025年2月获得FM认证（国内首批3.3%灭火浓度），电子浸没冷却液已通过部分客户应用测试。

4.5 德邦科技

• 通过收购泰吉诺科技切入液冷TIM材料赛道，2024年12月完成收购89.42%股权。泰吉诺主营高端导热界面材料（TIM1/TIM1.5/TIM2），液态金属导热材料可用于浸没式液冷服务器，导热相变化材料可用于AI服务器GPU，导热垫片可用于主板显存和电源管理芯片，实现液冷导热材料全覆盖。

五、风险提示

• 下游需求增长不及预期风险：AI液冷领域尚处于发展阶段，若上游材料需求释放节奏低于预期，将对全行业产能消化产生负面影响。
• 技术发展不及预期风险：液冷技术在冷却液兼容性、设备密封性、长期稳定性等方面仍面临技术难题，技术进步滞后将拖累产业发展。
• AI发展不及预期风险：算力需求依赖于AI应用落地进度，若AI商业化不及预期，将削弱液冷散热市场增长动力。
• 项目进展不及预期风险：标的公司新建项目存在投产进度延期风险，可能影响产销平衡与业绩预期。
• 市场竞争加剧风险：液冷材料领域参与者众多，市场空间打开后竞争烈度将显著提升。
• 安全生产及环境保护风险：氟化液生产涉及含氟化学品排放，环保监管趋严将增加合规成本与运营风险。

总结

算力升级驱动液冷散热刚性需求，上游材料迎历史性机遇

英伟达GB300 NVL72的发布标志着AI服务器正式进入液冷时代，TDP从130kW区间推升至140kW区间，传统风冷完全失效，液冷方案成为唯一选择。但液冷并非单一技术路径——冷板式以成本和技术成熟度胜出，浸没式以散热效率见长，两相冷板配合液态金属TIM材料在综合优势上最为突出。三种方案均对电子氟化液和高端TIM材料形成刚性依赖，AI服务器出货量爆发将直接拉动这两类材料的百亿级需求。

需求爆发叠加供给缺口双重利好，国产替代窗口期已至

2025/2026年全球AI服务器氟化液需求将从4.9万吨激增至25.6万吨（CAGR 128%），而全球龙头3M的全面退出释放了近60%的存量市场份额。国内巨化股份、新宙邦、东阳光、永和股份完成技术储备与产品认证，具备迅速填补市场缺口的能力；德邦科技通过收购泰吉诺切入液态金属TIM赛道，形成全链条布局。需求爆发与供给收缩的双重利好下，国产氟化液与液态金属TIM材料企业有望在2025-2027年实现市场份额的跨越式增长。

投资聚焦“冷却液+导热材料”双核心，重点关注技术与量产进展

推荐关注两条主线：一是氟化液领域，重点关注巨化股份（制冷剂龙头、氟化液品类完整）、新宙邦（海斯福/海德福平台、在建3万吨产能）、东阳光（全链条液冷方案、与中际旭创合作）、永和股份（配额领先、全氟己酮获FM认证）；二是液态金属TIM材料领域，重点关注德邦科技（收购泰吉诺、液态金属可应用于浸没式液冷）。需注意下游需求释放节奏、技术验证进展及项目建设进度，控制行业处于发展初期的系统性风险。