• 浸沒式液冷（Immersion Cooling）是一種通過將電子設備直接浸沒在絕緣冷卻液中實現散熱的技術，廣泛應用于數據中心、人工智能（AI）芯片、新能源等領域。浸沒式液冷根據冷卻液是否發(fā)生相變（液態(tài)與氣態(tài)之間的轉換），可分為單相浸沒式液冷和雙相浸沒式液冷。兩者的核心區(qū)別在于熱傳遞機制、系統(tǒng)復雜性和適用場景。

• 單相浸沒式液冷，冷卻液始終以液態(tài)循環(huán)，通過自然對流或泵驅動流動吸收熱量，熱量通過液體的顯熱（溫度升高）傳遞到外部散熱系統(tǒng)（如換熱器或冷卻塔）。冷卻液選擇包括礦物油、合成油或氟化液（但僅利用其液態(tài)特性）。典型流程為電子設備發(fā)熱 → 液體吸熱升溫 → 泵驅動高溫液體至外部散熱 → 冷卻后的液體回流。

• 雙相浸沒式液冷，冷卻液吸收熱量后發(fā)生相變（液態(tài)→氣態(tài)），利用汽化潛熱高效帶走熱量，蒸汽冷凝后回流至液槽，形成閉環(huán)循環(huán)。
  

浸沒式液冷與傳統(tǒng)的風冷技術相比，在散熱效率、能效、噪音控制、空間利用等方面具有顯著優(yōu)勢，尤其適用于高功率密度場景。

方案優(yōu)勢

• 極高的散熱效率：①導熱性能強：液體（如礦物油、合成油或氟化液）的導熱能力是空氣的1000倍以上，可快速吸收并傳遞熱量，顯著降低芯片溫度；②直接接觸散熱：電子元件（CPU、GPU等）完全浸沒在冷卻液中，消除了傳統(tǒng)散熱中的界面熱阻（如硅脂、散熱器接觸面），熱量直接通過液體傳導和對流散出；③支持超高功率密度：單機柜功率密度可達100kW以上（傳統(tǒng)風冷通常低于20kW），適用于AI訓練、超算等高發(fā)熱場景。

• 節(jié)能與低PUE：①省去風扇能耗：無需機房空調和服務器內部風扇，系統(tǒng)整體能耗降低30%~50%；②低PUE（電能利用效率）：浸沒式液冷的PUE可降至1.03~1.1（傳統(tǒng)風冷PUE通常為1.5~2.0），大幅減少數據中心的總用電量；③廢熱回收便捷：冷卻液溫度較高（通常40~60°C），可直接用于余熱回收（如供暖、工業(yè)用水），提升能源利用率。

• 高密度與空間節(jié)?。孩僭O備緊湊化：無需風冷所需的龐大散熱器和風道，服務器設計更緊湊，機柜空間利用率提升50%以上；②支持模塊化部署：可靈活擴展，適合邊緣計算或空間受限的場景。

• 可靠性提升：①無振動與灰塵：設備完全浸沒在液體中，避免灰塵、濕氣、腐蝕性氣體侵入，延長硬件壽命；②溫度穩(wěn)定性：液體熱容大，溫度波動小，避免設備因局部過熱或頻繁溫度變化導致的故障；③降低熱點風險：均勻的液體冷卻可消除傳統(tǒng)風冷中的局部熱點問題。

• 低噪音與環(huán)保：①靜音運行：無風扇和空調壓縮機，噪音降低至50分貝以下，適合對噪音敏感的環(huán)境；②環(huán)保冷卻液：新型氟化液（如3F-125）或合成油具有無毒、不可燃、可生物降解的特性，符合環(huán)保標準。

• 維護簡化與成本優(yōu)化：①減少硬件故障率：穩(wěn)定的散熱環(huán)境降低電子元件老化速度，減少維護頻率；②長期成本優(yōu)勢：雖然初期投資較高（冷卻液和定制化設備），但長期節(jié)省的能耗和維護費用可顯著降低TCO（總擁有成本）。

• 適應未來技術趨勢：①支持先進芯片：隨著AI芯片、5G、GPU集群的功耗飆升（單芯片突破700W），浸沒式液冷成為突破散熱瓶頸的關鍵技術；②碳中和目標：符合綠色數據中心建設需求，助力企業(yè)實現碳減排目標。
  

應用場景