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氟化液职业研讨:数据中心液冷趋势显着氟化液需求有望放量
2022-04-30 17:32:43       来源:乐鱼官网

  高新技能、数字化转型及终端消费等多样化算力需求不断 呈现,支撑高密高算力根底设施继续开展。我国数字经济 正在转向深化运用、规范开展、普惠同享的新阶段,活跃 推动智算等高算力建造,推动人工智能、元世界、图形渲 染等核算密集型事务开展。

  依据前瞻工业研讨预算,现在我国大型企业根本都已在持 续规划投入施行人工智能项目,而悉数规上企业中约有超 过10%的企业已将人工智能与其主营事务结合。依据 Internet Data Center(IDC,互联网数据中心)核算数 据,2022年全球人工智能商场规划约4328亿美元,同比 添加19.6%。

  数据中心规划快速添加,有望翻开氟化液蓝海商场。我国数 字经济蓬勃开展,AI、智算需求高速添加,人们日常日子的 简直一切方面(智能设备、家庭、城市和自动驾驶轿车)都 逐渐依赖于数据中心。据Synergy Research(协同研讨)、 Gartner(高德纳)、Cisco(思科)核算,到2021年, 全球20家首要云和互联网服务公司运营的超大规划数据中心 总数已增至700个,增速显着。

  随数据量爆发式添加,单机柜功率继续进步,能耗和散热挑 战增强。依据Colocation America(美国主机保管)发布 的数据,2020年全球数据中心单机柜均匀功率将到达 16.5kW,较之于2008年现已添加了175%。一方面,服务 器等IT设备的核算、存储的功耗十分巨大,另一方面,用于 冷却数据中心IT设备的功耗也在迅速添加。

  PUE为Power UsageEffectiveness的简写是数据中心耗费 的一切动力与IT负载耗费的动力的比值,是点评数据中心能 源功率的根本和有用的目标之一。PUE值越接近于1,表明 一个数据中心的绿色化程度越高。当上述值超越1时,则表 示数据中心需求额定电力开支以支撑IT负载。因而,PUE的 值越高,数据中心的全体功率越低。

  现在国内PUE仍较高,未来具有较大下降空间。现在国内数 据中心能耗呈现继续添加的趋势,2020年国内数据中心总 耗电量2024亿度,2030跟着数据中心规划的添加有望添加 至4115亿度。依据《全国数据中心运用开展指引(2020)》, 现在国内在用的超大型和大型数据中心PUE坐落1.45-1.55 区间规划,规划新增数据中心的PUE首要在1.35-1.4区间范 围,未来仍具有较大的下降空间。

  进步数据中心能效,下降PUE现已成为数据中心开展的必然趋势。数据中心作为依据新一代信息技 术演化生成的根底设施,是算力根底设施的典型代表。但数据中心作为新式根底设施中的根底,其 建造一向被能耗过大等环境议题所困扰,秉持绿色化开展准则现已成为了全社会的一致。从国家层 面和当地层面的方针端来看,进步能耗,下降PUE的规范本钱数据中心开展的必然趋势。

  液冷是指运用液体代替空气作为冷媒,为发热部件进行换热,带走热量的技能。液冷服 务器是指将液体注入服务器,经过冷热交流带走服务器的散热的一种服务器。 数据中心方面,冷却体系是进步动力功率的重要环节,液冷技能是未来的开展方向。对 比不同的冷却体系,传统风冷体系运用冷、热空气通道替换摆放完成热交流,散热才能 差、能耗高、占用空间大;液冷体系则经过高比热容的液体作为传输介质带走热量,其 冷却才能大幅进步,一起能够削减噪音,节省空间,是未来可见的数据中心冷却体系发 展趋势。

  液冷技能方兴未已,国内职业技能水平加速开展。随同中科曙光、华为、浪潮、联想 和阿里等在液冷范畴的探究,我国液冷技能开展迅速。阅历了实验室阶段和样机阶段, 我国液冷开展与国外根本同步,并且在液冷的规划运用上积累了更为先进的经历。

  互联网、金融和电信对液冷数据中心需求快速进步。液冷数据中心首要运用在以超算为代表的应 用傍边,跟着互联网、金融和电信职业事务量的快速添加,上述职业对数据中心液冷的需求量将 会继续加大。依据《我国液冷数据中心开展白皮书》,估计2025年互联网职业液冷数据中心占比 将到达24%,金融职业将到达25%,电信职业将到达23%。

  互联网职业的电商、交际渠道、短视频等范畴的企业较多,用户集体巨大,事务体量大,数据中 心算力需求大,是现在液冷数据中心的中心客户;金融职业信息体系的云化搬迁和互联网金融产 品的遍及对金融职业灵敏呼应、事务即时改变等需求添加,金融职业液冷数据中心算力需求进一 步进步;电信职业紧抓综合信息服务需求日益云化的趋势,全面推动“云改”,液冷数据中心需 求量陡增。

  浸没式液冷中重点在液冷机柜,液冷 机柜重点在氟化液。浸没式液冷服务 器经过左右两头CDU把液体循环热量 带出,进行热交流散热,全体结构简 单,可是散热功率及服务器运转安稳 性重点在氟化液挑选。

  氢氟醚因为一起含有氢元素和氟元素,分子极性较大,介电常数较高。氟坐落元素周期表第二周期 第七主族,具有最大的电负性和除氢外最小的原子半径,可极化才能弱,电子云散布不易受外界影 响,具有优异的介电功能。但氢氟醚因为一起含有氢和氟两种元素,因而分子极性较其他氟化液较 高,介电常数坐落5.5~7.5kHz规划,首要用于对介电常数要求不是很苛刻的范畴。

  尽管介电功能稍差,可是氟原子的强吸电子才能使该类化合物既可清洗非极性的有机污染物,又可 清洗极性的无机污染物。且该类化合物具有表面张力和黏度较小,易挥发等长处,因而作为清洗剂 被广泛用于液晶、显像管、高级印刷电路板、轿车化油器、精密仪器仪表部件、医疗器械、卫星、 雷达等出产企业的清洗环节。

  全氟胺具有十分优异的化学安稳性。分子中三个全氟代甲基具有反常强壮的吸电子性,使氮原子上的 未共用电子对不能与质子和路易斯酸结合,因而不会与酸构成季铵盐,也不会与三氟化硼构成络合物, 即便在加热的情况下,强酸、强碱和强氧化剂对它都不起作用。

  电解氟化仍是出产全氟胺的仅有可行办法,组成技能瓶颈较高。电解氟化是十分复杂的化学进程,除 了出产的全氟胺外,还会有全氟烃类和三氟化氮的气体、未彻底氟化的产品、分子重排的产品等,同 时单吨能耗较高。

  全氟聚醚首要组成工艺包含光催化聚合和阴离子聚合,产品首要为Z型、Y型、K型和Z型,不同产品 结构及C/O比不同,导致功能及运用呈现必定差异: 氟原子的电负性最大,使得全氟聚醚分子之间的吸引力小,因而全氟聚醚具有较小的表面张力,且跟着全氟聚醚 分子结构重复单元中C/O比值的减小,全氟聚醚的表面张力将逐渐增大,较高的表面张力会约束部分范畴运用。 Z型全氟聚醚因为主链上没有—CF3单元的侧链,其主链的活动自由度较大,黏温功能好;而D型全氟聚醚的主链 是直链结构,因而其黏温功能要优于K型全氟聚醚和Y型全氟聚醚;Y型全氟聚醚的主链中含有单碳聚合单元,因 此Y型全氟聚醚的黏度指数稍优于K型全氟聚醚。

  全氟烯烃(六氟丙烯低聚物)及全氟聚醚为冷却液抱负挑选。冷却液需求满意不腐蚀、 不导电的根本要求,一起需求统筹介电功能、沸点和本钱要素,相较之下能够进行试 用的氟化液首要为全氟烯烃、全氟聚醚、全氟胺和氢氟醚,可是因为氢氟醚的介电性 能较差,全氟胺的本钱较高,因而全氟烯烃及全氟聚醚为IDC冷却液的抱负挑选。其 中,全氟烯烃首要出产厂家包含思康、诺亚、巨化股份和永和股份,全氟聚醚海外企 业首要为索尔维、杜邦、3M,国内企业首要是巨化股份和新宙邦。

  液冷数据中心代替传统份额上升,氟化液需求有望快速添加。依据《数据中心白皮书》核算,总机架 新增数量自2021年以来保持25%以上的增速,2023-2025年有望继续保持25%的复合增速,其间, 液冷数据中心对传统商场(包含风冷的机房空调商场、服务器商场以及数据中心根底设施(机柜、 CDU、冷却塔等)进行代替,液冷型机房数量占比有望继续添加。依据音默森网能科技猜测,估计 2023-2025年完成新增机架中20%、30%、40%的浸透率。此外,当时液冷商场首要为冷板式服务器, 未来随氟化液在建产能开释和下流验证进程提速,需求有望快速添加,估计2025年国内浸没式浸透率 达8%。假定新增机柜均为28U规范机柜(1400mm*600mm*600mm),依照1.8g/cm3密度测算单 套机柜单耗氟化液约900kg,对应商场需求约8.4万吨,具有超80亿商场空间。

  “巨芯“冷却液完成国产化打破,填补了国内高功能数据 中心冷却液空白。作为适用于大数据中心换热所需的冷却 介质及顶级工业、电子流体,巨芯冷却液已经过第三方测 试、活动模仿测验、基材兼容性测验和单机运转测验,主 要功能目标与国外独占产品适当。依据公司公告,现在下 属企业浙江创氟高科(持股95%)投建“年产5000吨巨 芯冷却液项目”,一期1000吨已建成投产。 活跃推动产品结构优化晋级,工业链继续向高附加值氟化 学品延伸。依据公司公告,2021年公司含氟聚合物产能 为12.44万吨,首要布局的产品包含PVDF、PTFE、FEP、 含氟冷却液等等,进一步向氟氯化工高功能化工先进资料 转型晋级。

  依据公司公告,2015年,公司收买三明市海斯 福化工有限公司,海斯福主营事务为六氟丙烯下 游含氟精密化学品的研制、出产和运营,公司通 过完成对海斯福的收买,公司就此进入特种氟化 学品范畴。 在建项目发展顺畅,氟精密事务规划加速扩张。 依据公司公告,当时公司具有氟精密产品产能 (不含电解液产能)约5161吨/年,一起在建产 能达22000吨/年,并于2023年下半年逐渐开释, 未来生长空间显着,事务规划快速扩张。

  半导体范畴,氟化液是进步芯片制程良率的要害要素。 在半导体芯片制备进程中,炉管、光刻、刻蚀和封装测 试均会运用氟化液进行温度操控和清洗。 3M宣告2025年末前退出PFAS制作,公司有望获益。 比利时当地政府于2022年4月强制中止了3M比利时工 厂PFAS的出产。同年12月,3M宣告2025年末前彻底 退出PFAS制作。面临我国氟化工工业转型晋级的前史 机会,公司在原有电容器化学品和锂电池电解液事务基 础上,开端在氟化工工业链上下流继续布局,有望快速 接受3M退出的商场。

  加速布局含氟高分子资料,很多在建工程奠 定未来成绩高增速。依据公司公告,公司拥 有含氟高分子资料及单体年产能2.48万吨, 其间包含4200吨FEP、2万吨HFP、600吨 PTFE等,其间FEP和PFA产品品质国内抢先, 价格高于职业均匀,已完成出口代替海外产 能。公司活跃布局邵武永和金塘新资料的新 型环保制冷剂及含氟聚合物以及1万吨PVDF 和3000吨HFPO扩建等项目,打造含氟聚合 物大型出产基地。 公司有望联产全氟己酮和六氟丙烯低聚体, 产品结构不断优化。全氟己酮的出产质料是 六氟丙烯,首要的出产工艺分为两种,一种 是与全氟丙酰氟在氟化钾环境中反响,一种 是六氟丙烯二聚体环氧化反响后催化重排, 可是不管哪种反响,进程中均会副产六氟丙 烯低聚物。公司内蒙出产全氟己酮的一起, 会副产相应的六氟丙烯低聚体。

  (本文仅供参考,不代表咱们的任何出资主张。如需运用相关信息,请参阅陈述原文。)

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