申萬宏源:液冷滲透趨勢顯著 關(guān)注上游冷卻介質(zhì)投資機(jī)遇
申萬宏源發(fā)布研報(bào)稱,浸沒式液冷是將服務(wù)器整機(jī)或部件浸入不導(dǎo)電的冷卻液中,適用于超高功率密度場景。全氟聚醚及六氟丙烯低聚體有望成為未來浸沒式液冷主流選擇。根據(jù)IEA預(yù)測,2025年全球數(shù)據(jù)中心總裝機(jī)量有望達(dá)到114.3GW,樂觀情況下2024-2030年數(shù)據(jù)中心年新增裝機(jī)量為24GW,悲觀情況下年新增9GW,平均年新增16.6GW,按照液冷滲透率60%,浸沒式滲透率40%計(jì)算,有望新增4萬噸氟化液需求,按照25萬元/噸價(jià)格測算,市場空間約百億元。
申萬宏源主要觀點(diǎn)如下:
液冷技術(shù)是解決數(shù)據(jù)中心散熱問題的有力抓手
伴隨AI、5G等高密度業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心功率密度不斷增加的同時(shí)亦帶來高熱密度和巨額能耗問題,AI服務(wù)器功率2000-3000W,遠(yuǎn)高于普通服務(wù)器功率300W-1000W,數(shù)據(jù)中心散熱問題成為重大挑戰(zhàn)。英偉達(dá)自BlackWell架構(gòu)開始使用液冷,GB200采取單相冷板+風(fēng)冷方案,DGXGB300系統(tǒng)引入機(jī)架級液冷設(shè)計(jì),全面轉(zhuǎn)向全液冷設(shè)計(jì)。
冷板式液冷是目前主流方案,單相以水和乙二醇為介質(zhì),英偉達(dá)或?qū)⒉捎眯碌碾p相方案
冷板式液冷是一種較早發(fā)展起來的液冷技術(shù),其將金屬冷板緊貼CPU、GPU等高功耗芯片,冷卻液在冷板內(nèi)部流道循環(huán)吸熱。其中單相冷板式液冷不發(fā)生相變過程,適用于中低功率服務(wù)器,且無需對原有架構(gòu)進(jìn)行較大迭代,是目前主流的技術(shù)路線,其冷卻介質(zhì)以水、乙二醇等液體為主,約占液冷總體市場的70%。雙相冷板式液冷采用低沸點(diǎn)液體如R134a或氟化液等,在冷板內(nèi)吸收熱量后發(fā)生相變(從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)),利用相變潛熱高效帶走熱量,散熱效率高于單相冷板,可應(yīng)對更高功率密度,英偉達(dá)的Rubin芯片或?qū)⒉捎妙嵏残缘碾p相冷板技術(shù)。
浸沒式液冷散熱效率高于主流冷板式,成長空間廣闊
浸沒式液冷是將服務(wù)器整機(jī)或部件浸入不導(dǎo)電的冷卻液中,通過液體對流和相變(如蒸發(fā)吸熱)帶走熱量,分為單相浸沒(無相變)和雙相浸沒(有相變),適用于超高功率密度場景。相比于雙相,單相的優(yōu)勢在于部署成本和冷卻介質(zhì)成本更低,且無冷卻液溢出風(fēng)險(xiǎn),因此目前浸沒式液冷中主要以單相為主;雙相的優(yōu)勢在于散熱能力和散熱極限更高,但在成本和技術(shù)成熟度上還暫時(shí)落后于單相。目前采取單相方案的以阿里、字節(jié)、騰訊為主,采取雙相方案的以浪潮信息(000977)、中科曙光(603019)的超算中心等為主。
氟化液或是浸沒式液冷的最佳介質(zhì),全氟聚醚及六氟丙烯低聚體有望脫穎而出,市場空間約百億
目前浸沒式液冷選取的冷卻介質(zhì)包括礦物油、硅油及氟化液,其中礦物油及硅油雖然成本較低,但常溫下粘度較高,且具有閃點(diǎn),使用中有可燃助燃風(fēng)險(xiǎn),絕緣強(qiáng)度高,介電常數(shù)高,可能影響信號傳輸。氟化液具有良好的綜合傳熱性能,可以實(shí)現(xiàn)無閃點(diǎn)不可燃,且穩(wěn)定性極佳,介電常數(shù)低,但痛點(diǎn)在于成本較高。
主流氟化液包括氫氟醚、全氟聚醚、六氟丙烯低聚體及全氟胺,其中氫氟醚介電常數(shù)較高,適用于精密部件的清洗;全氟聚醚和六氟丙烯低聚體綜合性能佳,但全氟聚醚價(jià)格較貴,六氟丙烯低聚體成本低但酸性和揮發(fā)性問題暫未解決;全氟胺此前已被選為成熟方案,但3M退出后,因其生產(chǎn)需要電解,耗電量極大,工藝壁壘較高。
申萬宏源認(rèn)為,全氟聚醚及六氟丙烯低聚體有望成為未來浸沒式液冷主流選擇。根據(jù)IEA預(yù)測,2025年全球數(shù)據(jù)中心總裝機(jī)量有望達(dá)到114.3GW,樂觀情況下2024-2030年數(shù)據(jù)中心年新增裝機(jī)量為24GW,悲觀情況下年新增9GW,平均年新增16.6GW,按照液冷滲透率60%,浸沒式滲透率40%計(jì)算,有望新增4萬噸氟化液需求,按照25萬元/噸價(jià)格測算,市場空間約百億元。
標(biāo)的方面
液冷是AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢下解決散熱問題的重要工具,上游冷卻介質(zhì)迎來較佳的發(fā)展機(jī)遇,氟化液建議關(guān)注東陽光(600673)(600673.SH)、巨化股份(600160)(600160.SH)、永和股份(605020)(605020.SH)、新宙邦(300037)(300037.SZ)、八億時(shí)空(688181.SH)、三美股份(603379)(603379.SH)、昊華科技(600378)(600378.SH)、東岳集團(tuán)(00189);硅油建議關(guān)注潤禾材料(300727)(300727.SZ)、新安股份(600596)(600596.SH)、興發(fā)集團(tuán)(600141)(600141.SH)。
風(fēng)險(xiǎn)提示
1)AI數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)度不及預(yù)期;2)環(huán)保政策風(fēng)險(xiǎn);3)行業(yè)競爭加劇風(fēng)險(xiǎn)。
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