冷板式液冷，全氟聚醚如何解鎖多行業(yè)散熱新維度

發(fā)布日期:2026/1/4 16:44:18發(fā)布人：上海銳一環(huán)?？萍加邢薰?/span>閱讀量：140

冷板式液冷成主流！全氟聚醚如何解鎖多行業(yè)散熱新維度

如今AI服務(wù)器單個芯片的功耗就能突破980W，數(shù)據(jù)中心一個機柜的功率更是朝著150kW猛增，傳統(tǒng)的風(fēng)扇散熱（風(fēng)冷）早就扛不住了。在這種情況下，冷板式液冷憑借“成本低、適配性強”的核心優(yōu)勢，占據(jù)了液冷市場70%-75%的主導(dǎo)份額，成了中高密度散熱場景的首選。而全氟聚醚（PFPE）作為高端冷卻液的核心代表，靠著極強的化學(xué)穩(wěn)定性和高效散熱能力，和冷板式液冷組成了“黃金搭檔”，在數(shù)據(jù)中心、新能源、半導(dǎo)體等關(guān)鍵行業(yè)廣泛應(yīng)用，讓行業(yè)的散熱效率和節(jié)能水平都實現(xiàn)了大幅提升。

一、冷板式液冷的主流邏輯：為何成為行業(yè)過渡與改造首選

液冷技術(shù)主要有冷板式、浸沒式、微通道三種路線，各自有不同的適用場景。冷板式能成為當(dāng)前的主力軍，核心原因就是它精準(zhǔn)匹配了行業(yè)的實際需求：

從成本來看，冷板式液冷的初期投入只是風(fēng)冷的2-2.5倍，更是只有浸沒式液冷的一半到三分之一，一個機柜的改造成本能控制在5-10萬元。對于已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)中心（存量數(shù)據(jù)中心）來說，用它改造，2-3年就能收回成本。從適配性來看，它不用大幅改動現(xiàn)有服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，直接替換掉原來的風(fēng)扇散熱器就行，能匹配英偉達GB200/GB300、華為昇騰910C等主流芯片，適配率超過99%。從性能來看，冷板式液冷能支撐一個機柜15-100kW的功率需求，剛好覆蓋目前大多數(shù)AI推理服務(wù)器、運營商數(shù)據(jù)中心的散熱需求，還能把數(shù)據(jù)中心的能源使用效率（PUE值）從風(fēng)冷的1.8以上降到1.15-1.25，完全符合“雙碳”政策要求的PUE≤1.5的標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)行業(yè)預(yù)測，到2026年，全球液冷市場規(guī)模將達到1000-1200億元，其中冷板式液冷依然會占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是在存量數(shù)據(jù)中心改造和通用AI場景中，它的市場份額短期內(nèi)很難被替代。而冷卻液是冷板式液冷系統(tǒng)里最核心的消耗品，直接決定了散熱效果和系統(tǒng)能用多久，全氟聚醚的加入，讓這個主流方案的優(yōu)勢變得更明顯了。

二、黃金組合的核心優(yōu)勢：全氟聚醚賦能冷板式液冷升級

冷板式液冷的散熱效率和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，很大程度上取決于冷卻液的性能。和傳統(tǒng)的礦物油、乙二醇溶液相比，全氟聚醚（PFPE）靠著四個核心特點，成了冷板式液冷的高端適配選擇：

第一，化學(xué)性質(zhì)極穩(wěn)定，不會產(chǎn)生腐蝕問題。冷板式液冷系統(tǒng)里，冷卻液要長期和銅、鋁材質(zhì)的冷板以及橡膠密封件接觸，傳統(tǒng)冷卻液很容易導(dǎo)致金屬腐蝕、密封件老化。而全氟聚醚不會和任何金屬、塑料、橡膠發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過幾千小時的適配測試，冷板內(nèi)部的流道沒有腐蝕，密封件也不會老化，從根源上解決了系統(tǒng)漏水的風(fēng)險。

第二，適用溫度范圍廣、絕緣性好，能應(yīng)對各種極端場景。全氟聚醚在-70℃到250℃的超寬溫度范圍內(nèi)都能穩(wěn)定工作，絕緣性能也很強（擊穿電壓達40kV，介電常數(shù)＜1.8），不僅能滿足數(shù)據(jù)中心精密電子設(shè)備的絕緣散熱需求，還能適配新能源領(lǐng)域的高低溫環(huán)境，比如儲能電站-40℃到60℃的極端氣候。

第三，使用壽命長、運維簡單，能降低長期使用成本。傳統(tǒng)冷卻液只能用1-2年，還得定期更換、添加防腐藥劑，每年的運維成本要占到設(shè)備總投入的15%；而全氟聚醚能用上5年以上，期間不用更換，每年只需要檢查一次液位就行，運維頻率降低了80%。以一個100個機柜的數(shù)據(jù)中心為例，用了全氟聚醚后，每年能節(jié)省電費超過100萬元。

第四，國產(chǎn)替代進度加快，價格更有優(yōu)勢。以前全氟聚醚市場主要被3M等國際大公司壟斷，現(xiàn)在國內(nèi)的皇馬科技、巨化股份等企業(yè)已經(jīng)突破了技術(shù)難關(guān)，產(chǎn)品性能和3M的Novec系列差不多，但價格只需要進口產(chǎn)品的60%（國產(chǎn)報價800元/公斤，進口要1300元/公斤），產(chǎn)品合格率達到95%，這也讓冷板式液冷能更便宜地大規(guī)模推廣。

三、多行業(yè)落地：黃金組合的典型應(yīng)用場景解析

冷板式液冷和全氟聚醚的組合，已經(jīng)在多個關(guān)鍵行業(yè)成熟應(yīng)用，成了解決高功率散熱難題的核心方案：

1. 數(shù)據(jù)中心：AI算力集群的散熱核心支撐

在AI訓(xùn)練和推理集群場景中，冷板式+全氟聚醚的組合散熱效果特別好。字節(jié)跳動的烏蘭察布數(shù)據(jù)中心就用了這個方案，給搭載英偉達H100 GPU的服務(wù)器散熱，把GPU的溫度穩(wěn)定控制在41-50℃之間，比風(fēng)冷系統(tǒng)54-72℃的波動范圍穩(wěn)定多了，算力也提升了17%（每塊GPU的算力從風(fēng)冷的46 TFLOPS提升到54 TFLOPS）。華為的昇騰910C液冷機柜也用了國產(chǎn)全氟聚醚冷卻液，一個機柜大概要用50公斤，能支撐50kW功率的穩(wěn)定運行，PUE值低到1.12。對于已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)中心，這個組合能實現(xiàn)“小改動升級”，改造只需要7-15天，停機造成的損失降低80%，成了“東數(shù)西算”工程里的核心散熱方案之一。

2. 新能源儲能：極端環(huán)境下的安全散熱保障

儲能電站充電、放電的時候會瞬間產(chǎn)生大量熱量，還經(jīng)常要面對極端的高低溫環(huán)境，對散熱系統(tǒng)的可靠性要求特別高。寧德時代的“天恒”儲能系統(tǒng)就用了冷板式液冷+全氟聚醚的方案，把電池的溫度波動控制在±0.5℃以內(nèi)，電池的循環(huán)使用壽命延長到15000次，每度電的成本降低了20%。在新疆等極端低溫地區(qū)，這個組合靠著全氟聚醚-70℃也能正常啟動的特點，確保儲能系統(tǒng)在嚴(yán)寒天氣里也能正常工作，解決了傳統(tǒng)冷卻液低溫會凝固的問題。

3. 半導(dǎo)體設(shè)備：精密制造的低揮發(fā)散熱適配

半導(dǎo)體行業(yè)的蝕刻機、離子注入機等精密設(shè)備，對散熱介質(zhì)的要求很嚴(yán)格，不能揮發(fā)多、不能有腐蝕性。全氟聚醚揮發(fā)量低，能避免蒸汽污染設(shè)備的精密部件，同時它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會和設(shè)備材料發(fā)生反應(yīng)，搭配冷板式液冷能實現(xiàn)精準(zhǔn)控溫，保證設(shè)備在270℃的高溫工作環(huán)境下穩(wěn)定運行，提高芯片的制造合格率。目前，這個組合已經(jīng)被國內(nèi)多家半導(dǎo)體設(shè)備廠商列為標(biāo)準(zhǔn)配置。

四、未來趨勢：從單相到雙相，組合優(yōu)勢持續(xù)延伸

隨著AI芯片的功耗不斷增加，下一代英偉達Rubin系列芯片會讓單個機柜的功率突破600kW，傳統(tǒng)的冷板式液冷（單相）已經(jīng)滿足不了需求，能實現(xiàn)“液變氣”相變散熱的雙相冷板式液冷成了技術(shù)發(fā)展的方向。而全氟聚醚沸點低、吸熱能力強的特點，剛好能適配雙相冷板式的相變散熱需求，通過“液體變氣體”的過程快速吸收芯片熱量，散熱效率能提升到200W/cm2，為下一代高功率芯片的散熱提供了解決方案。

同時，“冷板+浸沒”的混合式液冷方案也成了行業(yè)新熱點。這個方案里，GPU等核心發(fā)熱部件用冷板式液冷散熱，其他部件用浸沒式冷卻，全氟聚醚靠著優(yōu)異的適配性和散熱性，能同時滿足兩種冷卻方式的需求，既降低了純浸沒式方案的成本和密封要求，又提高了系統(tǒng)的可靠性，預(yù)計會在超算中心、高端AI訓(xùn)練集群中大規(guī)模應(yīng)用。

結(jié)語：黃金組合引領(lǐng)散熱行業(yè)高效轉(zhuǎn)型

冷板式液冷能成為主流，是因為它精準(zhǔn)匹配了當(dāng)前行業(yè)的散熱需求；而全氟聚醚的技術(shù)加持，讓這個主流方案的性能和成本優(yōu)勢都發(fā)揮到了極致。這對“黃金搭檔”不僅解決了數(shù)據(jù)中心、新能源、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的高功率散熱難題，還符合“雙碳”政策下節(jié)能降耗的要求。隨著國產(chǎn)全氟聚醚技術(shù)的不斷突破和冷板式液冷的持續(xù)升級，這個組合會在更多新興場景中發(fā)揮作用，引領(lǐng)行業(yè)進入高效、節(jié)能、可靠的散熱新時代。

免責(zé)聲明：本文所提及的行業(yè)數(shù)據(jù)、案例及技術(shù)參數(shù)僅供參考，具體應(yīng)用需結(jié)合實際場景進行適配評估。本平臺不對因使用本文內(nèi)容及相關(guān)產(chǎn)品所產(chǎn)生的任何損失承擔(dān)責(zé)任。

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