基础化工行业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-250820(17页).pdf

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1、敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑 英伟达英伟达 GBGB300 300 NVL72NVL72 服务器算力进一步提升,液冷散热需求迅速提升服务器算力进一步提升,液冷散热需求迅速提升。英伟达今年即将发布其专为 AI 推理时代而打造的 AI 服务器 NVIDIA DGX GB300 NVL72,AI 算力进一步提升,推论效能较 DGX GB200 提升了 1.5 倍。超高的芯片运算能力使得热设计功耗(TDP)进一步提升,传统风冷散热技术热导率较低,难以满足较高 TDP 的散热需求,GB300 服务器采用了完全液冷式机架设计,引领了 AI 服务器液冷的新潮流。AI 服务器液冷散热需求或将伴随 A

2、I 服务器出货量的提升而迅速提升。现有液冷方案众多,现有液冷方案众多,主要包括冷板式、浸没式及喷主要包括冷板式、浸没式及喷淋式,淋式,高效液冷方案对氟化液材料依赖较高。高效液冷方案对氟化液材料依赖较高。根据冷却液是否与电子器件直接接触,液冷可分为间接液冷与直接液冷;根据冷却液工作过程中是否会发生液相变为气相的相变过程,可分为单相液冷与两相液冷。其中间接液冷当前主流的形式是单相/两相冷板式液冷,直接液冷主要是单相/两相浸没式液冷与单相/两相喷淋式液冷。在这些液冷方案中,冷板式技术较为成熟,应用较为广泛,但是冷却效果上限较低;浸没式和喷淋式液冷的冷却效果优异,但是经济成本较高,同时对使用材料要求较

3、高:由于冷却液与电子器件直接接触,因此对于冷却液的稳定性和绝缘性要求极高,当前满足所有需求、适合用作冷却液的材料主要是氟化液材料。AIAI 服务器出货量带动电子氟化液需求的快速提升服务器出货量带动电子氟化液需求的快速提升,龙头退出带来结构性新机会,龙头退出带来结构性新机会。电子氟化液是一系列全氟碳化物的总称,例如全氟己烷、全氟丁烷、氢氟醚化合物、全氟酮类等,这类材料拥有高绝缘性、不易燃、低毒无腐蚀性、热稳定性及化学稳定性良好等优异的性质,同时可以根据不同的组分占比调节沸点,因此电子氟化液这类混合物有着较为广泛的工作温度,可以适用于多种不同散热需求场景以及单相、两相需求。我们预测 2025/20

4、26 年,随着 AI 服务器出货量的提升,对应氟化液的需求将达到 12.2 万吨和 25.6 万吨,同比增长 150%和 110%。全球氟化液行业格局集中,前五大厂商占有全球 80%的份额;龙头 3M 公司的全面退出将会给国内氟化液厂商带来较大的结构性机会。配合高效配合高效 TIMTIM 材料液态金属,两相冷板散热方案优势明显。材料液态金属,两相冷板散热方案优势明显。冷板式液冷优势在于技术成熟、成本低,同时冷却液不直接接触电子元件,可选择的冷却液的种类较多;尽管其冷却效果不如浸没式及喷淋式,但是如果配合热界面材料(TIM材料)中高导热系数的相变化金属片(液态金属铟、镓),可以极大程度上地提高冷

5、板式液冷的散热性能,使得冷板式液冷散热综合优势十分明显。液态金属 TIM 材料完美地兼容了 GPU、CPU 的导热需求,并且对冷板式和浸没式液冷均可使用,是当前高端芯片最为理想的导热材料,可以配合几乎所有的散热方式与材料,也是未来主流的芯片导热材料之一。投资建议 液冷方案将会是未来 AI 服务器主流的散热方式,建议关注冷板式、浸没式液冷上游原材料氟制冷剂、电子氟化液的国内龙头企业;以及高效 TIM 材料液态金属的相关企业。风险提示 下游需求增长不及预期风险,技术发展不及预期风险,AI 发展不及预期风险,项目进展不及预期风险,市场竞争加剧风险,安全生产及环境保护风险。行业深度研究 敬请参阅最后一

6、页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录内容目录 一、英伟达新一代 AI 服务器即将发布,将迎来液冷新时代.4 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.4 1.2 液冷方式众多,高效冷却方式对氟化液依赖较高.4 二、浸没式液冷方案冷却液材料电子氟化液.6 2.1 AI 服务器出货量带动电子氟化液需求的快速提升.6 2.2 氟化液供给格局集中,龙头退出带来新机会.7 三、配合高效 TIM 材料,两相冷板方案优势明显.8 3.1 综合考量两相冷板或将是首选液冷方案.8 3.2 热界面材料可以极大提高两相冷板的散热性能.9 四、投资建议.10 4.1 巨化股份.

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