定義
浸沒式液冷（Immersion Cooling）將整台伺服器浸入介電液（Dielectric Fluid）中，以液體直接接觸電路板與元件帶走熱量，是散熱密度最高的方案。適用於 1,500W+ 以上高 TDP 工作負載，目前主要布局 AI 訓練叢集與 Hyperscale 超級計算叢集，預計 2027 年以後 進入量產。
依冷卻液是否發生相變，分為單相浸沒與兩相浸沒兩條路線。
圖解
flowchart LR
subgraph 單相浸沒
S1[伺服器浸入介電液\n液體維持液態] --> S2[泵浦循環\n吸熱後送至 CDU]
S2 --> S3[CDU / 熱交換器\n排熱至設施水]
S3 --> S1
end
subgraph 兩相浸沒
T1[伺服器浸入低沸點氟化液] --> T2[液體接觸熱源\n沸騰汽化吸走熱量]
T2 --> T3[蒸氣上升至槽頂\n碰冷凝管液化]
T3 --> T1
end
圖說：單相浸沒依靠泵浦強制循環帶走熱量；兩相浸沒利用汽化潛熱自然循環，散熱密度更高但需密閉壓力槽與蒸氣回收系統。
技術原理
單相 vs 兩相核心差異
| 比較項目 | 單相浸沒（Single-Phase） | 兩相浸沒（Two-Phase） |
|---|---|---|
| 相變 | 無，全程液態 | 有，液體→汽化→液化循環 |
| 散熱機制 | 強制對流（泵浦） | 汽化潛熱（自然循環） |
| 可支援 TDP | 1,500–1,800W | 1,800–2,000W |
| 預計量產 | 2027 年以後 | 2028 年以後 |
| 終端應用 | AI 訓練叢集、高密度邊緣資料中心 | Hyperscale AI 超級叢集 |
| 冷卻液 | 合成碳氫化合物、礦物油（無 PFAS） | 低沸點氟化液（含 PFAS 風險） |
| 對伺服器改造 | 少（主板無需大幅修改） | 多（需密封槽體、蒸氣回收） |
| 優點 | 系統相對簡單、成本較低、PFAS 合規安全 | 散熱密度極高、可密集堆疊 |
| 缺點 | 液體成本高、維護管理較複雜 | 液體相容性問題、標準化不足、PFAS 監管風險 |
主要方案商
| 廠商 | 技術路線 | 特點 |
|---|---|---|
| GRC（Green Revolution Cooling） | 單相 | 推廣環保碳氫化合物冷卻液，無 PFAS 問題；長期運維穩定性強 |
| Submer | 單相 | 自研 SmartCoolant（合成碳氫化合物），獲 OECD 301F 可生物降解認證，100% 無 PFAS |
| LiquidStack | 雙相起家，已擴展至單相＋冷板 | 原雙相先驅（Allied Control），2023 年推出 DataTank 單相產品線以分散 PFAS 政策風險 |
冷卻液廠商：3M（Novec™ / Fluorinert™ 氟化液，已於 2025 年底停產所有 PFAS 產品）、Shell、Chemours（Opteon 替代氟化液系列，仍面臨監管風險）。
PFAS 監管風險
PFAS（全氟和多氟烷基物質） 因難以自然降解被稱為「永久化學物」，是兩相浸沒式液冷的核心介質，但面臨嚴峻監管壓力：
| 地區 | 監管動態 |
|---|---|
| 歐盟 REACH | 2023 年提案限制超過 1 萬種 PFAS 物質；ECHA 預計 2026 年底完成評估，2027 年正式立法 |
| 美國 EPA | 要求 2027 年 1 月 31 日前申報所有 PFAS 進口與使用紀錄（TSCA 申報規則） |
3M 停產衝擊：3M 於 2025 年底完全停產 Novec™ / Fluorinert™，造成雙相系統冷卻液斷鏈，加速業界轉向單相浸沒或冷板式液冷。
agy 查證來源：White & Case PFAS REACH 更新（whitecase.com）、US EPA TSCA（epa.gov）、Schneider Electric PFAS Blog（se.com）
技術定位
依照散熱產業簡報（2026-06-30）的技術比較：
| 方案 | 可支援 TDP | 採用時間 |
|---|---|---|
| 水對水直接液冷（DtC 主流） | 1,200–1,500W | 2025–2030 |
| 單相浸沒式 | 1,500–1,800W | 2027 以後 |
| 兩相浸沒式 | 1,800–2,000W | 2028 以後 |
| 微通道冷板（MCCP） | 2,000W+ | 2026 量產 |
技術瓶頸 / 風險
- PFAS 禁令：兩相路線核心依賴的氟化液（3M Novec、Chemours Opteon）面臨歐盟 / 美國監管壓力，長期供應不確定。
- 液體相容性：不同品牌伺服器的 PCB 塗料、連接器、絕緣材料未必與所有介電液相容，缺乏統一標準化。
- 維護複雜度：伺服器需整機拉出介電液槽方可維護，下線時間較冷板式長，高可用度場景有顧慮。
- 槽體成本：專用密閉壓力槽初期 CapEx 高，回收期長，中小型資料中心導入門檻較高。
相關技術
來源
- 散熱產業簡報（2026-06-30）報告_散熱產業_20260630
- agy 網路補充：GRC（grcooling.com）、Submer（submer.com）、LiquidStack（liquidstack.com）、White & Case / EPA PFAS 監管動態