AI 服务器出货量带动电子氟化液需求的快速提升
冷板冷却由于冷却液不需要直接接触电子器件,因此冷却液的使用上面可以使用常见的较为廉价的材料;但是浸没式与喷淋式液冷由于冷却液需要直接接触电子器件,因此对于绝缘性、腐蚀性等性能有着较高的要求,当前符合浸没式和喷淋式冷却液要求的材料主要是电子氟化液。
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(甲氧基九氟丁烷 C4F9OCH3)、全氟酮类(全氟己酮 C6F12O)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,同时由于这一类物质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。
3M 公司主要的氟化液产品 FC-72、Novec-649、HFE-7100 等均是这一类全氟碳化物的不同成分组分的混合物,有对于氟化液整体的需求测算,超级芯片推动 AI 赋能预想,刺激高频高速树脂材料需求》中对于未来 AI 服务器出货量的预测,预计未来两年 AI 服务器的出货量将保持较快的增长,2025/2026 年将达到 251 万台和 376 万台;而由于非 AI 服务器对于液冷方案的需求并不明显,且当前使用液冷方案散热的服务器并不普及,因此我们做出以下假设:
对于当前最为常见的 42U 服务器机柜(U=unit)的规格,1unit 尺寸是由美国电子工业协会所决定的,折算 1U=4.445cm,因此 42U 服务器机柜至少为 190cm;同时机柜的宽度和深度有多种尺寸规格,这里我们按规格 190cm*80cm*100cm 的 42U 服务器机柜计算,体积为 1.52m3;假设浸没式液冷氟化液体积占比为 40%,单台服务器机柜需氟化液体积约为608L。
假设当前 AI 服务器中浸没式液冷方案渗透率为 1%,未来渗透率每年增长 2%;由此参考 FC-72、Novec-649、HFE-7100 的平均密度 1.60g/cm3 可以测算出 2025/2026 年全球 AI 服务器对应氟化液需求将达到 12.2 万吨和 25.6 万吨,同比将增长 150%和 110%。
氟化液供给格局集中,龙头退出带来新机会
当前全球电子氟化液行业竞争格局较为集中,核心生产厂商有美国 3M、比利时索尔维、美国科慕、日本旭硝子和深圳新宙邦等,前五大厂商占有全球约 80%的份额,集中度较高。从地区市场来看,欧洲是最大的市场,占有大约 52%的份额,之后是美国和中国,分别占有约 20%和 15%的市场份额。
从产品类型来看,氢氟醚是占比最大的氟化液细分品种,占有大约 46%的份额。从下游应用来看,电子氟化液主要下游包括半导体、数据中心、电子行业等,其中半导体行业是最大的下游领域,占比约 41%。根据 IR Information 的数据,2023 年和 2024 年全球电子氟化液市场销售规模约为 11.39 亿美元和 13.5 亿美元,预计未来 5 年,全球电子氟化液市场保持较为稳定的增长速度,预计年复合增长率 CAGR 为6.7%,2030 年市场规模将达到接近 20 亿美元。
另一方面,全球电子氟化液绝对龙头美国 3M 公司,于 2022 年 12 月 20 日宣布将全面退出全氟和多氟烷基物质(PFAS)的生产,计划于 2025 年底前将停止生产所有含氟聚合物、氟化液和基于 PFAS 的添加剂产品,同时全面停止在其产品组合中使用 PFAS。3M 公司以接近 57%的全球市场份额占比遥遥领先于其他厂商,此次 3M 退出电子氟化液的生产将会给国内相关企业带来较大的结构性机会。
近年来,我国氟化液国产化进程加速,目前国内已有数家公司对标 3M 的电子氟化液成品研发成功,主要包括巨化股份、海斯福(新宙邦)、思康化学、深圳盈石科技、江西美琦、东莞美德、台湾孚瑞科技、浙江诺亚氟化工等,国内的相关企业有望在 3M 退出的机会窗口期,不断扩大国产电子氟化液的市场份额。