报告日期:2026年6月24日 研究对象:浸没冷却液(Immersion Coolant) 覆盖类型:首次建档
浸没冷却液是用于数据中心浸没式液冷系统的专用热传导液体介质。其工作原理是将服务器直接浸泡在介电(不导电)冷却液中,通过液体与发热元件直接接触带走热量,替代传统空气冷却或间接水冷方案。
浸没冷却分为两条技术路线:
| 维度 | 单相浸没 | 两相浸没 |
|---|---|---|
| 原理 | 冷却液保持液态,通过循环泵散热 | 冷却液沸腾汽化吸热,冷凝回流 |
| 适用密度 | 100-120kW/rack | 120kW+/rack |
| 典型冷却液 | 碳氢油、硅油、部分氟化液 | 氟化液(Novec/Opteon系列) |
| 单位用量 | ~9,000 L/MW | 较低但单价高5-10倍 |
| PUE可达 | 1.03-1.05 | 1.02-1.04 |
上游(原材料)→ 中游(冷却液制造)→ 下游(系统集成)→ 终端(数据中心)
| 终端领域 | 需求占比(2025E) | 增长逻辑 | CAGR(2024-2029E) |
|---|---|---|---|
| 超大规模数据中心(Hyperscale) | ~42% | AI基础设施扩建,单园区GW级功率 | 25-30% |
| AI/HPC训练集群 | ~28% | 单机架130-140kW远超风冷极限,刚性需求 | 30-35%(最快) |
| 企业数据中心 | ~15% | AI推理负载增加,机架密度升至30-60kW | 12-15% |
| 边缘计算 | ~12% | 紧凑设计,无需复杂水循环 | 18-22% |
| 加密挖矿/其他 | ~3% | 监管趋严、转向AI,占比持续萎缩 | 持平至下降 |
来源:Mordor Intelligence、TrendForce、JLL、Goldman Sachs
浸没冷却液的需求增长存在一个不可逆的结构性拐点——AI算力密度突破传统冷却的物理极限:
驱动链条:
第一驱动力(量):全球数据中心IT功率容量从2024年约55GW增至2029年约130GW(IEA预测AI相关电力需求从~415 TWh升至~850 TWh)。仅此一项,在渗透率不变的条件下即可拉动需求翻倍。
第二驱动力(渗透率):液冷在整体数据中心冷却中的渗透率从2024年约8%升至2029年约40%(TrendForce数据显示,仅AI数据中心液冷渗透率已从2024年的14%升至2025年的33%)。这是需求模型中最大单一增量来源。
第三驱动力(浸没占比):浸没冷却在液冷内部占比从约22%升至约32%。冷板液冷(DLC)仍是液冷主流,但浸没冷却在>80kW/rack的超高密度场景具有独特优势。
第四驱动力(存量替换):冷却液需定期替换(年损耗率约5%),存量装机扩张驱动替换需求增长。
结构性vs周期性判断:需求增长约75-85%为结构性(AI算力密度不可逆提升+法规推动PUE下降),15-25%为周期性(企业资本开支、加密挖矿等)。即使AI capex增速放缓,单机架功率密度提升的趋势也不会逆转——这是与历史上大多数大宗商品需求周期本质不同的特征。
NVIDIA GB200 NVL72单机架TDP达130-140kW(2025年量产),GB300预计更高。传统风冷有效上限约30-40kW/rack(采用先进后门热交换器RDHx可延至40-60kW,但成本和占地急剧上升)。当单机架功率超过50-60kW时,风冷方案已不经济;超过80-100kW时,风冷完全失效。液冷——包括冷板DLC和浸没冷却——从"可选升级"变为"刚性需求"。
但需注意:这一趋势的首要受益者是冷板液冷(DLC),而非浸没冷却。据Dell'Oro Group(2026年1月),DLC已巩固其作为AI集群主导冷却架构的地位,2025年占液冷市场约43%,浸没冷却约27%。NVIDIA的NVL72机架本身采用DLC冷板方案。浸没冷却在>100kW场景中具有独特散热优势,但其"必需"地位仍局限于超高端利基市场。
| 区域 | 需求占比(2025E) | 增长特点 |
|---|---|---|
| 亚太(中国为主) | ~43% | 最大且增长最快。东数西算PUE<1.2要求推动浸没冷却部署。阿里巴巴/百度/腾讯大规模采用 |
| 北美 | ~35% | 四大CSP主导AI投资(微软目标2028年液冷渗透40%) |
| 欧洲 | ~15% | PFAS法规驱动向碳氢/酯类切换,废热回收商业模式成熟 |
| 其他 | ~7% | 中东/新加坡水资源约束推动无水冷却方案 |
来源:Mordor Intelligence、Grand View Research、MarketIntel
总体现状(2026年6月):全球浸没冷却液总产能(含氟化液/碳氢/硅油/合成酯)约6-8万吨/年。但需注意:碳氢/硅油类产能主要来自基础油/有机硅的庞大产能体系,真正用于数据中心浸没冷却的仅数千吨级。
氟化液产能(核心制约):
| 厂商 | 地区 | 现有产能(吨/年) | 扩产计划 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| 3M(Novec/Fluorinert) | 比利时 | 0(2025年底全面退出PFAS) | 无复产计划 | 永久退出 |
| 巨化股份(巨芯冷却液) | 中国浙江/甘肃 | 1,000(一期投产) | +5,000吨/年(甘肃二期,2026Q3试车) | 在建 |
| 新宙邦/海斯福 | 中国福建 | 5,500(HFE 3,000+PFPE 2,500) | +2.2万吨规划(2026-2028分批) | 在建 |
| 浙江诺亚 | 中国浙江 | 5,000 | +2,000吨规划 | 环评中 |
| 长芦新材料(渤化集团) | 中国天津 | 800(PFPE 500+HFE 300) | +2,000吨/年HFE(2026-2027) | 在建 |
| Solvay/Syensqo(Galden) | 比利时/意大利 | ~3,000 | 未披露 | 存量 |
| Chemours(Opteon) | 美国+印度代工 | ~2,000(百吨级浸没专用,印度Navin Fluorine代工爬坡中) | 扩产中 | 试产 |
| AGC(Afluid) | 日本 | ~2,000 | 未披露 | 存量 |
| 中化蓝天/昊华科技(HFE-7100) | 中国 | ~1,000 | — | 存量 |
| 金石资源(电子冷却液) | 中国 | 规划3,000(全氟三丙胺1,000+三丁胺1,000+其他1,000) | 新建 | 规划 |
来源:各公司公告、观研天下、亚化咨询、财联社。产能为名义产能,实际有效产出受良率制约(中国厂商目前约70-80%)。
碳氢/硅油类:Shell(GTL基,全球调配)、ExxonMobil、Dow(DOWSIL ICL,2025-2027年$100M扩建)等巨头产能充裕,数据中心级专用配方供给弹性大,6-12个月即可完成产线改造。
2022年12月,3M宣布2025年底前退出所有PFAS制造。这一决定直接造成全球电子级氟化液约1.5万吨/年(约57%份额,含半导体清洗等非冷却应用)的供给退出。但需区分两个口径:
截至2026年6月,3M Novec系列全球渠道库存已基本清零(次级市场存量<100吨),中国区库存2025年Q2即已清空。
激励价格(刺激新增产能的盈亏平衡价):氟化液约30-50万元/吨($42-70/L)。当前国产氟化液市场价25-40万元/吨,已接近或略低于激励价;进口品60-110万元/吨($60-110/L)远高于激励价,正在驱动大规模扩产。
| 代际 | 时间 | 代表产品 | 特征 |
|---|---|---|---|
| 第一代 | 2010s-2022 | 3M Novec/Fluorinert | PFAS基,两相性能最优,因环保退出 |
| 第二代 | 2023-现在 | Solvay Galden、Chemours Opteon、中国HFE/PFPE | 性能接近一代,GWP更低,但仍属PFAS类 |
| 第三代 | 研发中(预计2027-2029) | 非氟环保型(碳氢两相、硅油改性、生物基) | 零PFAS,但两相性能待验证 |
关键性能指标对比:
| 指标 | 氟化液 | 碳氢油 | 硅油 |
|---|---|---|---|
| 介电常数 | <2.0 | ~2.2 | ~2.5-2.8 |
| 热导率(W/m·K) | 0.06-0.07 | 0.13-0.14 | 0.12-0.15 |
| GWP | 1-500(PFC类>7000) | <1 | <1 |
| 可燃性 | 不燃 | 可燃 | 低可燃 |
| 年份 | 需求(百万升) | 需求(万吨)* | 供给(万吨) | 缺口(万吨) | 短缺率 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024A | 8.71 | 1.17 | 1.75 | +0.58 | 过剩50% |
| 2025A | 12.72 | 1.63 | 1.63 | ~0 | 基本平衡 |
| 2026E | 18.57 | 2.25 | 1.55 | -0.70 | 短缺31% |
| 2027E | 27.12 | 3.28 | 2.32 | -0.96 | 短缺29% |
| 2028E | 39.60 | 4.47 | 3.20 | -1.27 | 短缺28% |
| 2029E | 57.83 | 6.07 | 4.60 | -1.47 | 短缺24% |
*需求吨数按各类型加权密度折算(氟化液~1.75t/m³,碳氢~0.8t/m³,硅油~0.95t/m³),加权密度逐年变化反映品类结构迁移。供给吨数含所有类型冷却液。
关键解读:
| 品类 | 当前价格(2026Q2) | 2021-2022年低谷 | 历史分位 |
|---|---|---|---|
| 进口氟化液(Galden HT等) | $60-110/L(43-79万元/吨) | $20-30/L | 85-95% |
| 国产氟化液(JHT/HFE) | 25-40万元/吨($35-56/L) | 15-20万元/吨 | 80-90% |
| 碳氢油(Shell/ExxonMobil) | $6-18/L(3.6-13万元/吨) | $3-8/L | 60-70% |
| 硅油(DOWSIL ICL) | $12-25/L(8.6-18万元/吨) | $8-15/L | 55-65% |
来源:Alliance Chemical(2026年6月报价)、巨化股份业绩说明会、隆众资讯
| 期间 | 氟化液(国产均价) | 氟化液(进口均价) | 碳氢油 | 核心逻辑 |
|---|---|---|---|---|
| 2026Q3 | 30-40万元/吨 | $70-110/L | $6-18/L | 供给最紧张+旺季灌充需求 |
| 2026Q4 | 28-38万元/吨 | $65-95/L | $6-17/L | 巨化5000吨Q4爬坡释放边际增量 |
| 2027Q1 | 25-35万元/吨 | $55-85/L | $7-18/L | 节后淡季+长芦/诺亚产能释放 |
| 2027Q2 | 23-33万元/吨 | $50-80/L | $7-19/L | 中国产能持续爬坡,缺口收窄至~25% |
定价框架:激励价地板(氟化液30万元/吨)+ 供需缺口方向(2026H1短缺31%→2027Q2短缺~25%)+ 中国产能释放节奏。碳氢油则遵循基础油成本+认证溢价模式,价格温和上行。
| 情景 | 概率 | 氟化液价格路径 | 触发条件 |
|---|---|---|---|
| 熊 | 20% | $30-45/L(国产15-22万元/吨) | 中国产能超预期+碳氢两相突破+AI capex放缓 |
| 基准 | 55% | $45-75/L(国产22-35万元/吨) | 产能按计划爬坡,缺口2028年填补 |
| 牛 | 25% | $80-130/L(国产35-60万元/吨) | EU PFAS全面禁令+中国产能延迟+AI需求再超预期 |
需注意:如果中国化工历史上产能集中释放后的价格战模式(参考六氟磷酸锂从59万→6万元/吨)在氟化液领域重演,价格下行风险可能超出熊情景假设。但氟化液技术壁垒显著高于普通氟化工产品,重演概率较低。
| 细分市场 | CR3 | CR5 | 趋势 |
|---|---|---|---|
| 氟化液(3M退出前) | ~77%(3M 57%+Solvay 12%+Chemours 8%) | ~80% | 2024年 |
| 氟化液(3M退出后) | ~35-43%(Chemours+Solvay+AGC) | 待定 | 2026年,格局剧变 |
| 碳氢油 | ~35-40%(Shell+ExxonMobil+TotalEnergies) | ~60-65% | 较稳定 |
| 硅油 | ~55-60%(Dow 40-50%+Shin-Etsu+Wacker) | ~70-80% | Dow主导 |
产业链价值分配严重不均衡:
氟化液赛道(受益标的集中于此):
| 公司 | 卡位 | 竞争力 | 一句话 |
|---|---|---|---|
| 巨化股份(600160) | 全产业链一体化,巨芯冷却液 | "萤石→HF→HFP→氟化液"全闭环,成本最低 | 国产氟化液最强产业链选手,核心受益标的 |
| 新宙邦(300037) | 高端氟化液,海斯福子公司 | 有机氟化学品毛利率72%,半导体认证深厚 | 氟化液毛利率最高标的,高端替代弹性最大 |
| Chemours(CC.N) | Opteon两相冷却液 | 低GWP技术领先,已获三星认证 | 技术路线最清晰的3M替代者,但业务占比小 |
| 浙江诺亚(未上市) | 5000吨/年,国内产能最大 | 金石资源入股保障原料 | 产能最大纯氟化液企业,盈利改善是关键 |
| 昊华科技(600378) | HFE-7100获Meta认证 | 央企背景,国产全球最高标准突破 | Meta认证含金量高,但业绩弹性有限 |
碳氢/硅油赛道:
| 公司 | 卡位 | 竞争力 |
|---|---|---|
| Shell(SHEL.L) | 合成烃,Intel+Submer认证 | 规模/品牌/渠道,但浸没业务<0.01%营收 |
| ExxonMobil(XOM.N) | 合成烃/矿物油 | Intel合作验证中,同样是非核心业务 |
| Dow(DOW.N) | 硅油ICL系列,40-50%份额 | 硅油绝对龙头,最受益于PFAS替代趋势 |
| TotalEnergies(TTE.PA) | BioLife生物基冷却液 | 差异化路线,ESG友好 |
系统集成商(利润较低但有渠道价值):
| 公司 | 定位 |
|---|---|
| GRC(美国,未上市) | 浸没系统鼻祖,ICEtank,案例最多 |
| Submer(西班牙,未上市) | 欧洲领军,与Shell深度绑定 |
| 绿色云图/网宿科技(300017) | 中国CDN龙头切入液冷,自主冷却液 |
3M真空争夺:中国厂商(巨化/新宙邦/诺亚/中化蓝天/金石资源等)合计产能规划超2.8万吨/年(含在建/规划),有望在未来2-3年形成新寡头格局。但海外头部客户认证仍需1-2年。
碳氢/硅油替代:在PFAS监管压力和3M退出双重驱动下,碳氢油/硅油在新建数据中心中渗透率上升(碳氢约37%份额,Mordor Intelligence),但两相浸没场景的氟化液替代仍需研发突破。
纵向整合:冷却液厂商向下游延伸(Shell与Submer合作、Dow推全套方案),系统集成商向上游自研冷却液(GRC/绿色云图),产业链边界模糊化。
| 法规 | 状态 | 对行业影响 |
|---|---|---|
| EU REACH PFAS全面限制 | ECHA RAC意见已出(2026.3),SEAC预计2026年底,立法预计2027年 | 最重要变量:涵盖10,000+种PFAS物质。若通过且无电子冷却豁免,Solvay/AGC等欧洲产能面临清零。但"关键用途豁免"可能性存在 |
| 美国EPA TSCA 8(a)(7) | 2023年最终规则,报告义务推迟至2027年1月 | 增加合规负担和披露风险,为未来限制措施铺路 |
| 日本CSCL | LC-PFCAs 2026年11月列入Class I | 影响长链氟化物冷却液,HFE类暂未直接列入 |
| 中国新污染物清单 | 已禁PFOS/PFOA/PFHxS,未涉及HFE/PFPE | 中国倾向清单式管控,当前对浸没冷却液影响有限 |
来源:ECHA、White & Case、US EPA、日本环境省
| 地区 | 关键要求 | 推动力度 |
|---|---|---|
| 中国 | 东数西算:东部PUE≤1.25,西部≤1.2。34省全明确PUE考核。北京PUE>1.35征差别电价,河北关停PUE>1.3存量DC | 极强 |
| EU/德国 | 德国2026年7月起新建DC PUE≤1.2+废热回收≥10%。EU可持续性评级方案草案 | 强 |
| 美国 | 联邦层面无强制PUE标准,但DOE最佳实践推荐 | 中等 |
浸没冷却PUE可达1.03-1.05,远优于风冷(1.4-1.7)和水冷(1.2-1.3),是满足严苛PUE红线的核心技术路径。
综合来看:PUE趋严(强需求拉动)vs PFAS限制(供给+需求双侧压制),政策净方向对浸没冷却液行业偏多但高度不确定。PFAS法规走向是最大单一变量——若EU全面禁令且无豁免,行业格局将根本性重塑(碳氢/硅油将成为主流)。
D1:浸没冷却 vs DLC冷板——谁才是AI液冷主力?
| 多方 | 空方 | 跟踪指标 |
|---|---|---|
| 浸没冷却在>100kW/rack场景不可替代;PUE可低至1.02优于DLC的1.05-1.10;冷却液+系统一体化方案正在成熟 | DLC已占液冷市场43%且持续扩大;NVIDIA自身采用DLC冷板;DLC成本更低、无PFAS风险、技术更成熟 | ①主要OEM(Intel/AMD/NVIDIA)下一代参考架构选择;②超大规模CSP的液冷技术路线声明;③Dell'Oro季度液冷市场份额更新 |
D2:中国氟化液产能能否按时填补3M缺口?
| 多方 | 空方 | 跟踪指标 |
|---|---|---|
| 巨化+新宙邦+诺亚+长芦+金石合计规划超2.8万吨/年,2-3年可填补15,000吨缺口 | 中国化工"一哄而上"传统→2027年前可能过剩;认证周期12-36个月→产能≠可销售产量;六氟磷酸锂前车之鉴(59万→6万元/吨) | ①巨化甘肃项目Q3试车进度;②国产氟化液季度出货量及均价走势;③海外头部客户认证公告 |
D3:PFAS法规——创造性毁灭还是行业末日?
| 多方 | 空方 | 跟踪指标 |
|---|---|---|
| 关键用途豁免可能性高(电子冷却难替代);3M退出+法规推动加速向非PFAS方案转型,长期利好碳氢/硅油 | EU若全面禁止且无豁免,欧洲氟化液清零;限制可能触发全球'多米诺效应';数据中心运营商可能因ESG压力主动规避PFAS | ①ECHA SEAC最终意见时间表;②EU立法提案的豁免条款;③主要CSP是否发布PFAS淘汰时间表 |
| 情景 | 概率 | 叙事 | 氟化液价格(2028年) | 中国厂商盈利 |
|---|---|---|---|---|
| 牛 | 25% | AI需求再超预期(渗透率跳升25%+);EU PFAS全面禁令冲击海外供给;中国产能爬坡低于预期 | $80-130/L | 量价齐升,毛利率>60% |
| 基准 | 55% | 中国产能按计划释放,缺口2028年收窄至15-20%;AI需求稳健增长但增速放缓;PFAS法规稳健推进且有豁免 | $42-70/L | 以量补价,毛利率40-55% |
| 熊 | 20% | DLC挤压浸没份额;中国产能超预期释放→2027年过剩;AI capex显著放缓 | $30-45/L | 产能过剩→价格战,毛利率<35% |
| 时间 | 事件 | 影响方向 | 对应胜负手 |
|---|---|---|---|
| 2026年Q3 | 巨化股份甘肃5000吨项目试车 | 供给增加→氟化液价格下行压力 | D2 |
| 2026年Q3 | 主要CSP季度资本开支指引 | 若增速低于30%→短期情绪压制 | D1 |
| 2026年9月 | NVIDIA GTC秋季发布会 | 若新架构继续采用DLC冷板→浸没逻辑承压 | D1 |
| 2026年Q4 | 巨化/新宙邦Q3财报(氟化液出货量+均价) | 验证国产替代实际进展 | D2 |
| 2026年12月 | ECHA SEAC最终意见 | PFAS法规最关键节点 | D3 |
| 2027年1月 | 美国EPA PFAS报告义务生效(若未再推迟) | 增加合规成本预期 | D3 |
| 2027年Q1 | 年度CSP长协谈判(冷却液锁价) | 揭示大型买家对供给松紧的判断 | D2 |
| 2027年H1 | 浙江诺亚/长芦新材料新产能投产 | 中国产能第二波释放 | D2 |
核心受益(氟化液制造环节,利润池最厚):
| 标的 | 投资逻辑 | 风险提示 |
|---|---|---|
| 巨化股份(600160) | 全产业链一体化+甘肃5000吨2026Q3试车,成本优势最强,是氟化液国产替代最确定受益标的 | 制冷剂主业占比>90%,氟化液弹性有限;若价格战,成本优势转化为防守而非进攻 |
| 新宙邦(300037) | 氟化液毛利率72%行业最高,半导体认证壁垒深厚,高端替代弹性最大 | 产能爬坡节奏关键,2.2万吨规划审批存在不确定性 |
间接受益(碳氢/硅油替代路线):
| 标的 | 投资逻辑 |
|---|---|
| Chemours(CC.N) | Opteon获三星认证,两相浸没最正宗的3M替代概念,但浸没业务对整体营收贡献<3% |
| Dow(DOW.N) | 硅油冷却液龙头,40-50%份额,受益于PFAS替代趋势,但同样非核心业务 |
受益逻辑验证:浸没冷却液行业利润核心在中游制造环节(毛利率50-72%),远高于上游材料和下游集成。3M退出后国产替代窗口约2-3年,期间氟化液以量补价;2028年后能否维持盈利取决于①技术壁垒能否阻挡新进入者、②认证周期能否形成客户黏性护城河。
| 标的 | 回避逻辑 |
|---|---|
| 纯粹依赖进口氟化液分销的中小贸易商 | 3M退出后货源枯竭,国产替代品渠道已在巨头手中 |
| 技术路线单一、无PFAS替代方案的氟化液小厂商 | PFAS法规升级→产品线面临清零风险 |
| 纯粹浸没系统集成商(无自主冷却液) | 毛利率低(15-25%),正被冷却液厂商纵向整合挤压 |
提示:本报告为行业层面的首次建档研究。对上述受益标的,建议用户单独发起个股建档以获取目标价和详细财务分析——行业报告不覆盖个股估值。
免责声明:本报告仅为行业研究,不构成投资建议。所有预测基于截至2026年6月24日的公开信息,实际结果可能与预测存在重大偏差。投资者应独立判断并承担投资风险。
主要数据来源:ICSG/IEA/TrendForce/Mordor Intelligence/Goldman Sachs/各公司公告/观研天下/亚化咨询/Alliance Chemical。完整引文列表见交付文件key_sources。