Page 34 - 《精细化工》2022年第11期

第 39 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.39, No.11
2022 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2022

综论
数据中心用浸没式冷却液的研究进展

*
张呈平，郭 勤，贾晓卿，权恒道
（北京理工大学 化学与化工学院，北京 100081）

摘要：液冷技术是解决数据中心散热难题的有效方案。在液冷的 3 种方式中，浸没式液冷是最理想和环保绿色
的液冷技术。该文综述了浸没式液冷技术的关键材料——浸没式冷却液的发展现状，提出理想浸没式冷却液的
技术指标，介绍了目前浸没式冷却液的分类、物化性能特点，综合考虑环境性能、电绝缘性能、热传递性能、
热稳定性、安全性等因素，认为全氟烯烃是当前最为理想的浸没式冷却液。鉴于当前研究开发的成果和存在的
问题，今后的研究重点在于对浸没式冷却液进行科学的分子设计、建立高效和全面的筛选机制、开发绿色合成
工艺路线。
关键词：浸没式冷却液；浸没式液冷；全氟烯烃；全氟胺；全氟聚醚；氢氟醚；氢氟烯烃
中图分类号：TQ207+.1；TQ213；TQ203.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 11-2184-12

Research progress of immersion coolant for data centers

*
ZHANG Chengping, GUO Qin, JIA Xiaoqing, QUAN Hengdao
（School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China）

Abstract: Liquid cooling technology is an effective solution to the heat dissipation problems of data
centers. In particular, immersion liquid cooling is considered to be the most ideal and environmentally-
friendly among the three liquid cooling methods. Herein, the status quo of immersion coolant, the core
of immersion liquid cooling technology, were summarized with an introduction to the technical
indicators of ideal immersion coolant, as well as classification, and physio-chemical properties of
current immersion coolant. All factors of insulation, heat transfer performance, thermal stability, safety
and others considered, perfluoroolefin was regarded to be the most ideal immersion coolant at present.
In view of the current achievements and existing problems, future research should focus on scientific
molecular design of immersion coolants, establishment of efficient and comprehensive screening
mechanisms, and development of green synthetic process.
Key words: immersion coolant; immersion cooling; perfluoroolefin; perfluoroamine; perfluoropolyether;
hydrofluoroether; hydrofluoroolefin

随着数字化社会的加速发展，数据中心已经成 增长需求，通过增加单机柜的功率密度来提升服务
为支撑经济社会数字化转型必不可少的“算力底 器的计算能力和数据中心的承载能力。2020 年，全
座”，是助推数字经济蓬勃发展的重要引擎。截至 球数据中心单机柜平均功率达到 16.5 kW，比 2008
2020 年底，中国在用数据中心机架总规模达到 400 年增长 175%，预计 2025 年达到 25 kW。数据中心
万架，大型及超大型大数据中心占比 75%以上；市 的散热占电力消耗的比重巨大，电力消耗的 43%是
[3]
场规模从 2016 年的 714.5 亿元快速增长至 2020 年 用于数据中心的散热 。随着数据中心单机柜功率
[1]
的 2238.7 亿元，预计 2022 年增至 2803.9 亿元 。 越来越大，采用传统的风冷技术进行散热已不能满
2018 年，全国数据中心总耗电量 1500 亿千瓦时， 足数据中心快速、高效的制冷要求。在“双碳”战
[2]
达到社会总用电量的 2% 。为满足数据量的爆炸式 略目标的指引下，开发低碳高效的冷却技术来解决

收稿日期：2022-05-30; 定用日期：2022-07-08; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220510
作者简介：张呈平（1979—），男，教授级高级工程师，E-mail：zhangcp@yujigroup.com。联系人：权恒道（1963—），男，教授，E-mail：
quanhengdao@bit.edu.cn。