电子氟化液是半导体制造和数据中心液冷系统的关键材料,长期被3M、索尔维、旭硝子等海外企业垄断。东海证券报告指出,2022年12月3M宣布将在2025年底之前退出含氟聚合物、氟化液和PFAS相关业务,全球氟化液市场将出现巨大供给缺口。巨化股份、新宙邦等国内企业加速布局——巨化股份巨芯冷却液规划产能5000吨/年(一期1000吨已投产),新宙邦海斯福BoreafTM系列覆盖半导体冷却和数据中心浸没冷却。本文从市场格局、液冷趋势、国产进展三个维度解析氟化液国产替代的投资机会。
市场变局——3M退出打开百亿缺口,国产替代窗口开启
电子氟化液市场长期被海外企业垄断,主要生产企业有3M、索尔维和旭硝子等。3M是全球电子氟化液的领先企业,产品覆盖FluorinerTM(高介电强度、不易燃、无腐蚀性)和NovecTM(无腐蚀性、不导电、干燥快无残留)两大系列,广泛应用于半导体晶片制造、数据中心浸没式液冷等领域。
2022年12月20日,由于环保原因(PFAS全球监管趋严),3M宣布在2025年底之前停止含氟聚合物、氟化液和基于PFAS的添加剂产品业务。该计划将对全球半导体冷却液市场产生重大影响——据测算3M在高端电子氟化液领域的全球市场份额超过50%,退出后市场将出现巨大的供给缺口。国内相关企业迎来发展机遇,国产替代进程有望加速。
液冷趋势——数据中心散热革命驱动氟化液需求爆发
AI的快速发展与数据中心算力需求大幅提升,我国数据中心市场规模由2017年512亿元上升至2023年2407亿元(CAGR 29.43%),数据中心机架数由2017年166万架预计上升至2023年810万架(CAGR 30.24%)。温控系统是数据中心的重要组成部分,能耗占比约30-40%。
浸没式液冷技术成为发展趋势:风冷适合机柜功率较小的数据中心,液冷则以液体作为介质直接接触发热元件散热。单相浸没式和双相浸没式液冷均需使用氟化液作为冷却介质(浸没式液冷将带电IT设备浸没在冷却液中,要求冷却液具有导热能力强但不导电的性质)。双相浸没式液冷通过沸腾及冷凝过程,指数级提高传热效率。随着AI算力对数据中心功率密度的持续提升,氟化液需求有望迎来爆发式增长。
国产进展——巨化/新宙邦加速布局,多企业跟进
巨化股份经过十多年技术研发积累,已开发出系列电子氟化液产品,包括氢氟醚D系列和全氟聚醚JHT系列。巨芯冷却液项目规划产能5000吨/年,一期1000吨/年已投入运营。JHT系列(全氟聚醚)热性能和化学稳定性好、材料兼容性好、介电性好,可用于半导体、制药、化工、数据中心等领域;D系列(氢氟醚)无色无味无毒无害、绝缘性好,适用于发泡剂、高端电子流体、精密清洗、温控散热系统。
新宙邦(海斯福)BoreafTM电子氟化液HEL、FTMC4ME等系列导热效率高、绝缘性好,可用于半导体Chiller冷却和数据中心浸没冷却。海斯福是国内六氟丙烯下游含氟精细化学品龙头企业,公司以海斯福为核心成立有机氟化学品事业部,统筹有机氟化学品业务发展。此外,诺亚氟化工Noah3000A、思康化学F系列、江西美琦FC3050等国内产品也在积极布局。国产氟化液企业处于加速追赶阶段,预计未来可有效满足国内冷却液市场需求。
氟化液国产替代核心企业对比
表:国内外氟化液核心企业产品布局对比| 企业 | 产品系列 | 核心特点 | 应用领域 |
|---|
| 3M(海外) | FluorinerTM/NovecTM | 高介电强度、不导电、无腐蚀性 | 半导体、数据中心浸没液冷 |
| 巨化股份 | 巨芯冷却液D系列/JHT系列 | 全氟聚醚(JHT)热化学稳定;氢氟醚(D)无色无毒 | 半导体、数据中心、精密清洗 |
| 新宙邦(海斯福) | BoreafTM HEL/FTMC4ME | 高导热效率、绝缘性、不燃性 | 半导体Chiller冷却、数据中心浸没冷却 |
| 诺亚氟化工 | Noah3000A | 环保性、电绝缘性好、不可燃 | 5G基站、数据中心、电力系统 |