氟碳冷卻液是黃仁勳液冷散熱替代解方，還是假訊息？全解析

當輝達黃仁勳大談散熱革命對於AI晶片的重要，氟碳冷卻液近來引起市場關注，也引發爭議，目前的液冷散熱概念股真的會被它取代嗎？業界指出，其實氟碳冷卻液早在業界行之有年，曾是浸沒式冷卻的理想介電液，甚至比當前主流的直接液冷還要更早獲得業內注意，但並不是如大家想像的新巨星。當前氟碳冷卻液的市場採用度如何，有何機會與挑戰？一文拆解假訊息背後的科學真相。

近來「氟碳冷卻液」一詞引起市場討論，但也引發不少爭議。其一是關注氟化冷卻液主要供應商3M已在2025年底停產氟化液，另外也是業界也正持續探索沸點低、可進行「相變」，且兼具高穩定性、不導電特性，可用於「浸沒式液冷」（Immersion Cooling）的新型介電液。

究竟「氟碳冷卻液」是革命性的散熱新技術，還是舊酒裝新瓶的市場話題？它與浸沒式冷卻技術高度綁定，但為何當前仍無法取代直接液冷成為市場主流？《遠見》一文解析。

氟碳冷卻液是什麼？為何和PFAS有關係？

氟碳冷卻液是「氟化液」的一種，全稱是全氟碳化合物（PFCs），具有碳－氟化學鍵，不僅是自然界中最牢固的化學鍵之一，更歸屬於近年屢屢被歐盟環保法規點名的「全氟和多氟烷基物質」（PFAS）。

雖說氟碳冷卻液一詞近來才引起討論，但氟化液其實在業界應用已久。PFAS這類化學物質具有極佳的絕緣性、化學穩定性且不導電，被廣泛應用於電子產品的冷卻中。

DIGITIMES分析師邱欣蕙指出，當2019年「浸沒式冷卻」開始成為資料中心冷卻的選項之一時，也就是將GPU、主機板等產品「浸泡」在不導電液體中的解熱方式，高穩定性的PFAS成為當時普遍的理想介電液選項。

除了作為資料中心「浸沒式冷卻」的介電液，PFAS在更早之前，就已在特化、塑化產業中具有多種用途，包括半導體製程、冷氣機等家用產品中也有高度不可取代的環節。

但高穩定性，往往也意味著不容易被環境分解，且含氟物質會嚴重破壞臭氧層，部分化學物質如氯氟化合物（CFCs）已被全球禁用，而氫代氯氟烴（HCFC）也正逐步淘汰當中。對於臭氧層影響相對較小的的PFC與氫氟碳化物（HFCs），仍對於全球暖化具有一定程度影響，目前仍屬於灰色地帶。

當前全球僅美國明尼蘇達州已在2025年底最終的PFAS管制規則，歐盟也正在研擬相關法規，尚未有統一法規嚴格禁止。不過，隨著ESG觀念興起，大型企業目前對於PFAS等物質的使用都更加謹慎。

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氟碳冷卻液商機崛起的真實原因是什麼？

此外，環保法規是掐住氟碳冷卻液咽喉的另一隻手。近年來，歐盟大力推動限制PFAS的使用，也讓氟化液的供應鏈出現動盪。

當前，歐盟仍在審議對於PFAS的監管法規，不過以2023年的討論初稿來看，相較於半導體製程的高不可替代性，資料中心的浸沒式冷則因為有其他可取代介電液，文件中明確將其列為「不可豁免」清單之中。

在ESG與社會責任壓力下，全球氟化液龍頭3M宣布將逐步停產其著名的Fluorinert、Novec系列介電液。3M的退出在市場上留下巨大的真空，尤其，當前業界對於足以取代氟化液的介電液尚未有統一規格，也意味著了新的商機湧現。

目前，包含法國特化大廠Inventec，即3M上游原料商也開始推出氟化液，中國化工廠也紛紛躍躍欲試，台灣部分特化代理商也積極引進替代品。有些廠商主打避開歐盟管制的特定「碳醚系」結構，有些則引進標榜無毒的「單相」環保冷卻液，試圖搶佔這塊真空市場，這也是近期台股「氟碳冷卻液」題材發酵的主因。

氟碳冷卻液為何仍未成散熱主流？三大原因解析

要了解氟碳冷卻液的應用限制，就必須先了解「浸沒式冷卻」這項技術的發展史。

早期資料中心在尋找比氣冷更高效的散熱方法時，便走向了直接液冷與浸沒式兩大方向。值得注意的是，浸沒式液冷的概念提出時間，其實比當前由輝達大力帶動，走向主流的直接液冷（Direct Liquid Cooling, DLC）還要更早。

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而在浸沒式的分支中，初期實驗的介質是礦物油。將伺服器泡在不導電的礦物油中，藉由油的流動帶走熱量。然而，礦物油存在閃燃點（閃點）的安全隱患，且解熱極限仍不足以應付高階AI晶片。

隨後，為了提高解熱效果，業界往「兩相」浸沒式冷卻發展，也就是使用低沸點的介電液，如沸點約落在40°C~60°C的氟化液。當晶片發熱時，液體會瞬間沸騰產生「相變」，由液體變成氣體，藉由「潛熱」帶走巨大的熱量，隨後氣體在機櫃頂部遇到冷凝管再次化為液體滴回槽中。

然而，邱欣蕙指出，儘管兩相浸沒式在學術與理論上解熱效率極高，但進入實戰階段時卻面臨諸多難題，最終導致NVIDIA等大廠在Hopper、Blackwell世代，轉向擁抱建置更具彈性的直接液冷架構。

首先，氟碳冷卻液主要挑戰是高昂的成本。

相較於直接液冷管線內多使用成本較低的冷媒，氟化液是高度壟斷的化學材料，過去主要由3M等少數化工巨頭把持，要將一個大型機櫃注滿氟化液，價格極其昂貴。

「氟化介電液的成本太高，加上持續揮發的特性，導致浸沒式冷卻整體的建置與營運成本，可能會比現在主流的直接液冷貴上十倍，甚至幾十倍。」邱欣蕙分析。

第二難則是「揮發損耗」。

這是兩相浸沒式最大的致命傷。氟化介電液的沸點極低，一旦伺服器運作，液體就會轉化為氣體。即使機櫃的密封技術再好，微量的氣體仍會持續外洩。這意味著冷卻液會不斷「蒸發消失」，需要持續補充。

更棘手的是後續若需開蓋維修，或是更換零組件。她補充，只要一打開冷槽，已經氣化的冷卻液就會瞬間大量逸散到空氣中，「一開蓋，可能就是一萬美元甚至十萬美元的耗材直接蒸發。」

第三是零件相容性。

伺服器主機板上佈滿了各式各樣的零組件、O-ring（O型環密封圈）、以及用於封裝或固定的化學黏膠。這些材料並非專為「長期浸泡在化學藥劑中」而設計。

「現在不是所有零組件都有開發浸沒式的規格，」邱欣蕙指出，雖然氟化液本身不導電，但長期浸泡可能會導致零組件脆化、溶解或腐蝕。一旦發生上述情況導致晶片或主機板損壞，責任歸屬也將成為災難。「假設今天我這個板子泡到浸沒式裡面之後，它可能一年、兩年開始有點腐蝕或者是鏽掉的話，那我的保固要找誰？這個是現在還沒有廠商有一致向這個方案去做設計的一個原因。」

除了化學材料的相容性，物理層面的散熱干擾也是一大難題。散熱大廠雙鴻董事長林育申接受《遠見》專訪時指出，雙相液冷會產生「成核效應」與「微氣穴效應」，即相變過程會產生微小氣泡，可能會撞擊晶片或鄰近材料。

雙鴻目前正在往雙相的微通道冷板發展，目前仍在嘗試克服管道承壓對於穩定性的挑戰。但林育申認為，浸沒式因為需要將伺服器浸泡在介電液中，若為追求散熱接觸面積極大化，提高晶片擺放密度，這也不符合微氣穴效應的物理規則。

輝達、Google有採用氟碳冷卻液嗎？誰在用？

對於微軟、Google、AWS等大型雲端巨頭而言，資料中心的標準化和最大產值化是關鍵。直接液冷可以無縫整合進現有的直立式機櫃中，便於整層樓的統一管理；反觀浸沒式冷卻，要與現有基礎設施相容的難度較高。

「現在的單晶片的解熱TDP已經上升到差不多跟兩相的浸沒式同等級了。」邱欣蕙指出，當前直接液冷的散熱能力，已經幾乎和雙相浸沒式解熱能力平起平坐。對大型CSP來說，轉換成浸沒式的誘因較低，「現在單相直接液冷用MCCP（微通道液冷板），再加上解熱能力比較好的CDU，其實這樣的組合解Rubin Ultra機櫃的熱是沒問題的。」

針對浸沒式等次世代散熱技術，CSP當然也不會完全退出，仍傾向小型試點。邱欣蕙預估，目前CSP使用氟化液的比率應「不到2％」，多仍停留在實驗室的概念驗證階段。

也就是說，目前屬於氟碳冷卻液主要應用場景的浸沒式在CSP採用率並不高。浸沒式冷卻真正的舞台，在於不需要建置龐大機房的「中小型業者」。對於加密貨幣挖礦廠、特定研究機構或邊緣運算中心而言，浸沒式冷卻具備極高的機動性。

它可以做到猶如一台推車大小，不需要在整棟建築物佈建複雜的水路分配單元（CDU）或冷卻水塔。只需將一台冷槽推到定點，插上電就能獨立運作，為特定場域提供極致的算力冷卻。這是目前浸沒式技術最真實的利基市場。

判斷一項技術能否成為AI伺服器主流，輝達的態度是絕對指標。從Hopper世代開始，輝達便全力扶持直接液冷生態系，往微通道液冷板（MCCP）、微通道蓋板（MCL）邁進。

「NVIDIA一直沒有為浸沒式冷卻提供官方的參考設計（Reference Design）。」邱欣蕙點出關鍵，也因此，她認為以目前滲透率來看，到2027年浸沒式仍難挑戰直接液冷的主流地位。

液冷散熱目前台廠布局？概念股有誰？直接液冷、浸沒式液冷有誰？

攤開台灣伺服器供應鏈版圖，舉凡鴻海（鴻佰）、廣達、緯穎、技嘉、英業達等伺服器代工大廠，皆已進入「直接液冷與浸沒式冷卻」雙軌並行的狀態。

雖然各大廠在各大展會積極展出浸沒式冷槽秀肌肉，但回歸實質營收貢獻，當前支撐起台廠獲利半邊天的，仍是直接液冷架構。

邱欣蕙分析，浸沒式目前仍是高度客製化、少量多樣的液冷模式，可根據客戶需求，導入不同品牌、不同化學式的介電液，在進行驗證。只要客戶願意承擔高昂的液體成本，台廠隨時有能力接單生產。但以整體出貨比來看，直接液冷仍占據壓倒性的絕對多數。

完整的供應鏈台廠一覽，請見以下表格：