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破解算力“散熱焦慮”：國產高端冷卻液實現(xiàn)全鏈條自主，成本大降

一、技術突破：性能對標國際巨頭，成本優(yōu)勢顯著國內自主研發(fā)的冷卻液（包括全氟聚醚、氫氟醚等）實現(xiàn)純度99.9999%的突破，關鍵性能指標如導熱性、絕緣性、化學穩(wěn)定性均達到3M同類產品水平。其核心創(chuàng)新包括：材料配方：通過分子結構優(yōu)化，使氟化液工作溫域覆蓋-50℃~200℃，適配高密度算力芯片散熱需求；成本控制：依托螢石-氫氟酸-氟化液全產業(yè)鏈布局，生產成本較進口產品低30%，售價僅為3M的1/4；環(huán)保替代：開發(fā)無PFAS（全氟烷基物質）配方，符合歐盟REACH法規(guī)要求，填補3M退出市場后的空白。二、產能與產業(yè)鏈協(xié)同已建成千噸級氟化液生產裝置，可滿足全國35%以上的浸沒式液冷需求。其產能優(yōu)勢體現(xiàn)在：垂直整合：原料氫氟酸自給率超90%，冷卻液生產成本較外購企業(yè)低33%-37%；快速擴產能力：基地利用低價能源（電價成本降30%），可快速復制生產線；高端應用儲備：電子級氟化液通過大牌認證，用于晶圓蝕刻環(huán)節(jié)來源：雪球

嘉遠參會綠色氟化工論壇：聚焦行業(yè)綠色與智能轉型

論壇上展示的AI輔助環(huán)保材料設計案例，為嘉遠團隊的技術路線思考提供了新的參照。2025年11月26日，嘉遠公司技術團隊赴廈門參加了第六屆綠色氟化工技術協(xié)同創(chuàng)新論壇。本屆論壇以 “綠色智造·鏈動未來” 為主題，聚焦于氟化工產業(yè)在“雙碳”背景下的可持續(xù)發(fā)展路徑。技術前沿與綠色實踐論壇的技術分享集中于兩大方向：綠色生產工藝與智能化創(chuàng)新。AI 賦能創(chuàng)新：上海大學教授解讀《AI 賦能綠色氟化工：分子智造驅動的環(huán)保氟膜技術與未來電子封裝》;新材料突破：中科院上海有機所研究員分享《一些含氟功能材料的創(chuàng)制及其應用》，東華大學教授解析《無色透明含氟聚酰亞胺薄膜的制備及其應用技術》；綠色技術實踐：浙江力久環(huán)境帶來《無水氟化氫凈化除砷新技術的應用》，天俱時集團分享《從 “氟” 到安，向 “綠” 而行 —— 基于本質安全與綠色智造的新一代氟化工 EPC 工程創(chuàng)新實踐》；合規(guī)與應用：通標標準范儒解讀《歐盟電池法規(guī)背景下，電池產業(yè)鏈的合規(guī)挑戰(zhàn)與應對措施》，探討《全氟聚醚在數(shù)據中心液冷領域的應用》。嘉遠團隊的參會收獲作為參會者，嘉遠團隊重點關注了與自身發(fā)展相關的領域，核心收獲明確：技術方向：明確了AI輔助研發(fā)在材料創(chuàng)新中的潛力，以及具體的綠色生產改進技術。合規(guī)前瞻：了解到歐盟電池法規(guī)等國際環(huán)保政策動向，為產品規(guī)劃提供了預警。行業(yè)洞察：通過與同行交流，感知到行業(yè)向綠色化、智能化雙軌轉型的共識與迫切性。未來展望通過此次論壇，嘉遠團隊認識到，綠色與智能已不僅是行業(yè)趨勢，更是企業(yè)未來競爭力的核心。團隊計劃將此次獲取的行業(yè)洞察進行內部轉化，評估其在具體研發(fā)與生產優(yōu)化中的應用可能性，以務實推動公司的技術升級。

從“關鍵粘合劑”到“被挑戰(zhàn)者”：PTFE在固態(tài)電池競賽中的角色演變

 電池制造車間里，隨著輥壓機發(fā)出低沉的轟鳴，一層層超薄固態(tài)電解質膜被精確地卷繞成卷，為電動車提供著比傳統(tǒng)電池高出一倍的能量密度。 今年6月，三星在韓國天安工廠建設的試驗生產線上，工程師們正驗證一種基于聚四氟乙烯（PTFE）干法電極技術的全新電池制造工藝。這種技術使用PTFE作為核心粘合劑，通過纖維化過程制造出支撐活性物質層狀結構的電極片。 隨著全球對固態(tài)電池產業(yè)化的加速布局，曾經默默無聞的PTFE——這種在工業(yè)領域常見的聚合物，如今已成為固態(tài)電池競賽中的關鍵材料。01 工藝革新在傳統(tǒng)的濕法電池制造中，漿料制備需要大量有機溶劑，而固態(tài)電池中的硫化物電解質恰恰與這些溶劑反應性較高。干法工藝則完全不同，它在制造復合正極和電解質薄膜時完全不使用溶劑，成為解決這一難題的關鍵路徑。PTFE以其獨特的物理特性成為干法工藝的首選粘合劑。在施加壓力和剪切力時，PTFE會形成纖維狀結構，這些纖維相互纏繞，形成支撐活性材料和導電劑的層狀網絡。這種“原纖化”過程使得電極材料能夠均勻分散，形成牢固的薄膜結構。正是這一特性，讓PTFE在固態(tài)電池干法電極制造中占據了難以替代的位置。02 短板顯現(xiàn)   PTFE的局限性隨著固態(tài)電池技術發(fā)展逐漸暴露。作為絕緣聚合物，它無法主動參與鋰離子的傳導過程，這在追求更高性能的固態(tài)電池中成為一個明顯短板。此外，PTFE提供的界面粘合力有限，無法確?；钚圆牧稀⒐腆w電解質和導電碳之間始終保持良好的界面接觸，這會影響電池的長期循環(huán)穩(wěn)定性。對于厚度僅有25-35微米的超薄電解質膜來說，材料的機械性能至關重要，而PTFE制備的電解質復合膜在柔韌性和應力耗散方面仍有提升空間。03 改進突破 面對PTFE的局限性，全球科研團隊正在探索改良與替代方案。韓國某大學的研究人員嘗試使用一種鋰離子導電離聚物作為粘結劑，即聚（四氟乙烯-共-全氟（3-氧代-4-戊烯磺酸））鋰鹽。這種材料結合了PTFE的工藝優(yōu)勢與鋰離子傳導能力，能夠確保復合正極各組分之間具有良好的界面接觸，同時促進鋰離子的傳輸。中國科學院的研究團隊則采用了另一種創(chuàng)新方案。他們利用熔融粘結技術，將低粘度的熱塑性聚酰胺（TPA）與硫化物電解質混合，構建聚合物滲透網絡。這種方法制備的超薄硫化物固態(tài)電解質膜厚度可控制在25微米以下，同時具備優(yōu)異的柔韌性和離子電導率（2.1 mS/cm）。04 替代探索TPA相較于PTFE展現(xiàn)出多重優(yōu)勢。通過熱壓成型誘導TPA在硫化物顆粒間隙滲透，研究團隊構建了完整的聚合物逾滲網絡。這種結構不僅能實現(xiàn)超薄成膜，還能有效耗散電池運行過程中產生的不均勻內應力，降低機械失效風險。在實際應用中，基于TPA熔融粘結技術的全固態(tài)電池表現(xiàn)出色循環(huán)性能。適配純硅負極的全電池可循環(huán)2000次，在高負載情況下經過9200小時、1400次循環(huán)后，面容量仍保持在2.5 mAh·cm-2以上。當正極材料載量提升至53.1 mg·cm-2時，電池能量密度超過390 Wh/kg和1020 Wh/L。05 產業(yè)動向全球電池企業(yè)已積極布局固態(tài)電池產業(yè)化。三星選擇PTFE干法電極技術作為降低制造成本、提升量產速度的競爭手段。該公司認為，這種工藝具有工藝縮短、設備精簡和厚膜化的潛力，正不斷提升量產成熟度。特斯拉、比亞迪、寧德時代、LG新能源等行業(yè)巨頭也都在積極導入干法電極技術。中國設備制造企業(yè)已推出第三代干法攪拌纖維化與干法成膜的全固態(tài)工藝，并成功向頭部客戶交付固態(tài)極片涂覆設備。行業(yè)預測，固態(tài)電池行業(yè)將在2025年下半年至2026年上半年進入中試線落地關鍵期，2027年有望開啟小規(guī)模量產裝車。當三星試驗生產線上基于PTFE干法工藝的驗證工作持續(xù)推進時，德國電池實驗室的研究員發(fā)現(xiàn)，使用聚酰胺替代PTFE的固態(tài)電池在針刺測試后僅僅表面溫度上升了3.2攝氏度。據行業(yè)數(shù)據，全球已有至少七家主流設備制造商推出了針對固態(tài)電池干法電極的專用設備解決方案。固態(tài)電池的能量密度已突破600Wh/kg，這意味著搭載這種電池的電動汽車續(xù)航里程可能輕松突破1000公里。

新一代制冷劑突破：三氟乙烯與乙烯共聚物引領環(huán)保冷卻技術變革

高溫酷暑中，我們依賴空調獲取清涼，而支撐這份清涼的制冷劑技術正在靜默進化。一種基于三氟乙烯和乙烯共聚物的新型制冷劑材料，正悄然推動第五代制冷劑的技術變革。作為三氟氯乙烯下游重要衍生物，這種環(huán)保制冷劑因其零臭氧破壞潛值（ODP）和極低的全球變暖潛值（GWP)，成為替代現(xiàn)有高GWP制冷劑的有力候選。隨著歐盟新版F-gas法規(guī)的實施和《基加利修正案》的推進，全球制冷行業(yè)正加速向環(huán)保低碳轉型。01 螢石產業(yè)鏈：氟化工的“隱形基石”螢石，這種看似平凡的礦石，正是整個氟化工產業(yè)的起點，被稱為氟化工領域的“稀土”。作為不可再生的戰(zhàn)略資源，螢石經過加工轉化為氫氟酸，成為氟化工產業(yè)鏈的關鍵中間體。從氫氟酸出發(fā)，產業(yè)鏈分為兩大分支：一類是制冷劑、六氟磷酸鋰等無機氟化物，另一類則是PTFE、PVDF等氟聚合物。三氟氯乙烯在這一產業(yè)鏈中扮演著承上啟下的關鍵角色，成為連接基礎氟化工與高端含氟聚合物的橋梁。而三氟乙烯與乙烯的共聚物，正是三氟氯乙烯下游高附加值產品之一，代表了氟化工從基礎原料向高端材料升級的重要方向。02 環(huán)保使命：制冷劑代的演進從最初有毒可燃的氨和二氧化硫，到CFCs（氯氟烴）的出現(xiàn)，制冷劑技術已走過四個代際。每個代際的更迭，都圍繞著安全與環(huán)保兩大主題。第一代制冷劑如二氧化硫、氨等，雖高效但存在安全隱患；第二代CFCs制冷劑穩(wěn)定安全，卻被發(fā)現(xiàn)對臭氧層造成嚴重破壞。第三代HCFCs（氫氯氟烴）和第四代HFCs（氫氟烴）雖然在臭氧層破壞問題上有所改進，但仍具有較高的全球變暖潛值。目前，研發(fā)界的焦點已轉向第五代制冷劑——ODP為零且GWP極低的解決方案。三氟乙烯（R-1123）正是這一代際更迭中的佼佼者。研究表明，這種物質具有零ODP和超低GWP，使其成為下一代空調系統(tǒng)的潛在候選者。03 材料特性：三氟乙烯與乙烯共聚物的優(yōu)勢三氟乙烯與乙烯共聚物作為一種新型氟聚合物材料，在制冷劑領域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。這種共聚物繼承了含氟化合物的穩(wěn)定性，又通過分子設計優(yōu)化了性能。在安全性方面，相關研究顯示，即使在高濃度條件下，三氟乙烯也未表現(xiàn)出明顯毒性反應。一項針對SD大鼠的吸入暴露實驗發(fā)現(xiàn)，濃度高達200,000 ppm的三氟乙烯未引起實驗動物的臨床體征或組織病理學變化。熱穩(wěn)定性與抗分解能力也是該材料的一大亮點。通過添加特定抑制劑，研究人員已能有效抑制三氟乙烯的歧化反應，提升其使用安全性。三氟乙烯與乙烯的共聚物還具有良好的溶解性和傳熱特性，適合在自動復疊制冷系統(tǒng)等高效能冷卻裝置中應用。04 混合創(chuàng)新：多元共混的應用策略在實際應用中，三氟乙烯通常不作為單一組分使用，而是與其他制冷劑形成混合體系，以平衡性能、安全與環(huán)保多項指標。R-1123與R-32、R-1234yf、R-290的混合體系，是目前最有前景的組合之一。科研人員已開發(fā)出針對這些混合物的精確模型，能夠可靠預測其在寬溫壓范圍內的熱力學性質。這些模型的典型不確定性極低——液體密度僅0.3%，蒸汽密度1.5%，泡點壓力1%（k=2），為系統(tǒng)設計提供了可靠依據。在更深冷的應用領域，科學家還探索了包括1，1-二氟乙烯、2，3，3，3-四氟-1-丙烯在內的多元混合制冷劑，適用于-100℃至-150℃的深冷溫區(qū)。這些混合制冷劑的GWP值均低于150，符合最新的環(huán)保要求。05 行業(yè)響應：從實驗室到市場面對迫在眉睫的環(huán)保法規(guī)和市場需求，全球制冷行業(yè)正積極布局新一代制冷技術。2025年10月在北京舉辦的汽車行業(yè)空調制冷劑論壇，匯聚了來自政府、學術界和產業(yè)界的代表，共同探討制冷劑替代技術路徑。論壇上，專家們強調，隨著《中國履行〈關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書〉國家方案（2025—2030年）》的發(fā)布，綠色低碳制冷技術的創(chuàng)新已成為國家戰(zhàn)略的重要組成部分。在產業(yè)層面，一些化工企業(yè)已經開始調整產品結構，逐步減少高GWP值制冷劑的生產，轉向更環(huán)保的替代品。歐盟新版F-gas法規(guī)已于2024年發(fā)布，自2026年1月1日起，出口到歐盟的冰箱將禁止使用含氟物質，這一規(guī)定加速了全球制冷劑替代進程。06 挑戰(zhàn)與未來：產業(yè)化之路盡管三氟乙烯與乙烯共聚物在實驗室展現(xiàn)出優(yōu)異性能，但其大規(guī)模產業(yè)化仍面臨挑戰(zhàn)。材料相容性是工程應用的一大瓶頸。制冷劑需要與系統(tǒng)的壓縮機、潤滑劑等部件良好配合，才能確保長期穩(wěn)定運行。研究表明，三氟乙烯與聚乙烯醚（PVE）等潤滑劑的溶解性差異，會直接影響系統(tǒng)性能和可靠性。成本壓力也是產業(yè)化必須考慮的因素。三氟乙烯的合成與純化工藝復雜度較高，導致其價格高于傳統(tǒng)制冷劑。不過，隨著工藝優(yōu)化和規(guī)?；a，這一障礙有望逐步緩解。未來，隨著電子、汽車、家電等行業(yè)對環(huán)保制冷劑需求的增長，三氟乙烯與乙烯共聚物的應用前景將更加廣闊。