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1、碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 編號 ODCC-2024-0C002 碳氫化合物冷卻液與服碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境務器材料以及健康環境的兼容性研究的兼容性研究 2024.12 發布 開放數據中心標準推進委員會 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 版權聲明版權聲明 ODCC（開放數據中心委員會）發布的各項成果，受著作權法保護，編制單位共同享有著作權。轉載、摘編或利用其它方式使用 ODCC 成果中的文字或者觀點的，應著名來源：“開放數據中心委員會 ODCC”。對于未經著作權人書面

2、同意而實施的剽竊、復制、修改、銷售、改編、匯編和翻譯出版等侵權行為，ODCC 及有關單位將追究其法律責任，感謝各單位的配合與支持。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 編寫組 項目經理：項目經理：羅來龍 中石油克拉瑪依石化有限責任公司 工作組長：工作組長：張炳華 秦淮數據集首席技術官 貢獻專家：貢獻專家：羅來龍 中石油克拉瑪依石化有限責任公司 張美瓊 中石油克拉瑪依石化有限責任公司 白生軍 中石油克拉瑪依石化有限責任公司 張 靜 中石油克拉瑪依石化有限責任公司 謝麗娜 中國信息通信研究院 邵劍峰 中國信息通信研究院 何 軍 中石油克拉瑪依石化有限

3、責任公司 馬蕊燕 中石油克拉瑪依石化有限責任公司 劉宜龍 聯想（北京）信息技術有限公司 王曉澎 聯想（北京）信息技術有限公司 陳 兵 聯想（北京）信息技術有限公司 金 謙 克拉瑪依碳和網絡科技有限公司 吳士凱 克拉瑪依碳和網絡科技有限公司 陳柯宇 克拉瑪依碳和網絡科技有限公司 劉 嘉 錫捷科技服務（上海）有限公司 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 目錄目錄 版權聲明.編寫組.第一章 前言.1 第 1.1 節 碳氫化合物冷卻液的研究背景與意義.1 第 1.2 節 碳氫化合物冷卻液的優點.2 第 1.3 節 挑戰.3 第 1.4 節 提出冷卻液與

4、服務器材料兼容性問題.3 第 1.5 節 關注冷卻液健康環保的重要性.4 第二章 碳氫化合物冷卻液與服務器材料的兼容性研究.5 第 2.1 節 兼容性試驗方法.5 第 2.2 節 聯想集團連接器等材料的兼容性試驗.6 2.2.1 試驗用冷卻液.6 2.2.2 材料類型.6 2.2.3 試驗結果.7 第 2.3 節 聯想集團電子器件等材料的兼容性試驗.10 2.3.1 試驗用冷卻液.10 2.3.2 材料類型.10 2.3.3 試驗結果.11 第 2.4 節 聯想集團材料與碳氫冷卻液兼容性小結.13 第 2.5 節 希捷公司機械硬盤的兼容性試驗.13 2.5.1 試驗用冷卻液.13 2.5.2

5、機械硬盤材料介紹.14 2.5.3 試驗結果.15 2.5.4 小結.17 第 2.6 節 20T 氦氣硬盤浸沒在碳氫冷卻液中運行測試.18 2.6.1 試驗情況介紹.18 2.6.2 測試結果.20 2.6.3 小結.21 第 2.7 節 碳氫冷卻液與服務器整機兼容性研究.22 第三章 碳氫化合物冷卻液對健康環境的影響研究.24 第 3.1 節 冷卻液的毒性評估.24 第 3.2 節 冷卻液的生物降解性測試.25 第 3.3 節 健康環境影響結論.25 第四章 碳氫冷卻液應用案例介紹.27 第五章 節能減排與環保效益評估.28 第六章 結論.28 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼

6、容性研究 ODCC-2024-0C002 1 第一章第一章 前言前言 第第 1.11.1 節節 碳氫化合物冷卻液的研究背景與意義碳氫化合物冷卻液的研究背景與意義 受新基建、數字化轉型等國家政策促進及企業降本增效需求的驅動，隨著人工智能、云計算、大數據和區塊鏈等技術的創新發展，以及 5G 通信時代的到來和各地區、各行業數字化轉型的深入推進，特別是 2022 年 2 月，“東數西算”工程規劃的 8 個算力樞紐節點和 10個國家數據中心集群全面啟動，數據中心建設進入了快車道。數據中心是典型的耗能大戶，目前，全球數據中心的能耗約占全球用電總量的 1.5-2%，2022 年國內數據中心用電量為 2332

7、 億千瓦時，占國內用電量的 2.7%，而這一數據隨著數據中心發展在不斷提高。對于快速發展的數據中心而言，綠色集約是其重要前提和要求，關乎可持續發展，國家出臺多項數據中心綠色發展政策。衡量數據中心綠色化的標準是 PUE（電能利用效率=數據中心總能耗/IT 設備能耗）、CUE（碳排放環保效率）、WUE（水利用效率），其中，PUE 是目前行業首要的限制前提。2021 年 10 月，國家發改委印發關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見 鼓勵重點行業利用綠色數據中心等新型基礎設施實現節能降耗，新建大型、超大型數據中心 PUE 值不超過 1.3，到 2025 年，數據中心 PUE 普遍不超過 1.

8、5。2021 年 12 月，國家發改委等四部門印發 貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案到 2025 年，數據中心和5G 基本形成綠色集約的一體化運行格局，國家樞紐節點的 PUE 要進一步降到 1.25 以下，綠色低碳等級達到 4A 級以上，逐步對 PUE 超過1.5 的數據中心進行節能降碳改造。2023 年 4 月，財政部、生態環境部、工業和信息化部聯合制定綠色數據中心政府采購需求標準（試行）明確要求 2023 年 6 月起數據中心 PUE 不高于 1.4，2025 年起PUE 不高于 1.3（目前一般數據中心的 PUE 在 1.6 左右）。在國

9、家政策驅使下，降低 PUE 刻不容緩。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 2 數據中心要求服務器的正常運行溫度為 40-60，通常采用風冷用于散熱冷卻的能耗就高達 35%以上，PUE 在 1.5 以上。隨著算力的不斷增長和 PUE 要求的日漸嚴格，傳統的風冷散熱技術已達到其天花板，如何降低散熱冷卻的能耗成為了關鍵所在。數據中心的冷卻技術不斷升級迭代，液冷技術因為散熱效率高、安靜無噪音等優點成為了主流方向。冷卻液生產廠家緊盯緊俏的液冷市場，努力研制冷卻液。氟化液是目前浸沒式應用最廣泛的直接接觸型冷卻液，但其成本高、有毒和不可降解的特點為油基冷卻液

10、的發展提供了契機。硅油比氟化液成本低，但它的生產規模小，價格仍然較貴，而且硅油難降解。合成油和礦物油可生物降解，綠色環保性好。礦物油原料來源廣，生產規模大，價格低廉，適用于單相浸沒式和噴淋式液體冷卻系統，是尋求低成本、高能效冷卻解決方案的用戶優選，精制礦物油因幾乎無雜原子而成為礦物油中的佼佼者，合成油性質穩定。因此礦物油和合成油作為 IT 設備冷卻液使用有很好的應用前景。中石油克拉瑪依石化有限責任公司（簡稱克石化）采用環烷基組分和石蠟基組分并存的礦物油資源和先進的煉油技術、科研能力以及豐富的油品資源研制接觸型數據中心冷卻液，助力數據中心踐行“綠色革命”，實現節能減排新突破，為降低數據中心運營成

11、本貢獻力量。第第 1.21.2 節節 碳氫化合物冷卻液的優點碳氫化合物冷卻液的優點 采用先進工藝技術生產的礦物油型天然烴冷卻液和合成烴冷卻液無色透明、無味、無毒，同時還具有以下優點：（1）密度比非碳氫冷卻液低，單位體積冷卻液對數據中心建筑物樓板施加的重力較??；（2）導熱速度快、載熱量大，傳熱效率高；（3）介電常數2.2，對信號無干擾；（4）與服務器材料兼容性良好；（5）表面張力是非碳氫冷卻液的 2.5-3.5 倍，滲透性泄漏損耗非常??；碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 3（6）沸點高，液態溫度范圍寬，從傾點到 290范圍內都處于液體的單一相態

12、（沸程 290450），不汽化、不凍凝，工況條件下幾乎無揮發損耗，無需嚴格的設備密封或定時補加冷卻液，不會在密閉空間形成難聞氣味，有利于維護人員安全放心地操作；（7）為生物可降解性物質，易處理易回收，綠色環保性優良；（8）冷卻液原料易得來源廣，生產規模大，成本低、性價比高。第第 1.31.3 節節 挑戰挑戰 碳氫化合物冷卻液（礦物油和合成油）目前正處于開發與應用測試階段，作為 IT 設備冷卻介質使用需進行大量研究。碳氫化合物冷卻液低溫流動性受組成影響較大，需設計一定組成的碳氫化合物以滿足 IT 設備不同環境溫度使用，確保設備在較低環境溫度下能夠啟動，同時也要滿足散熱單元泵設計粘度要求；傳熱能力

13、、傳熱效率需滿足 IT 設備散熱需求；與 IT 設備系統材料（包對系統金屬材料和非金屬材料兼容性）兼容性需滿足要求；冷卻液對通信信號無干擾；冷卻液消防安全、環保、毒性等均滿足 IT 設備設計要求；另外，使用碳氫化合物冷卻液的服務器設備清洗方法需要重點關注和探索。以上是碳氫化合物作為 IT 設備冷卻介質需解決的問題，被用戶普遍認可尚需要大量的基礎測試數據和應用案例積累。第第 1.41.4 節節 提出冷卻液與服務器材料兼容性問題提出冷卻液與服務器材料兼容性問題 直接液冷技術為數據中心節能降耗和高功率密度服務器的散熱提供了全新的解決思路。該技術發展的關鍵除系統整體設計外，冷卻液的安全可靠性無疑是重要

14、因素，即在賦予冷卻液具有優良的散熱和介電性能的同時，使之與服務器系統材料的兼容性好，以保障服務器的使用可靠性與安全性。中石油克拉瑪依石化有限責任公司作為國內最早的冷卻液研發、生產企業，與聯想集團、希捷科技公司聯合開展冷卻液與服務器材料兼容性研究，該項研究的目的和意義主要有：（1）建立冷卻液與服務器材料兼容性試驗方法，為服務器制造材料提供選材指南，將為液冷技術發展提供重要技術支持。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 4（2）與聯想集團、希捷科技公司聯合開展冷卻液與服務器材料兼容性研究，對于推動碳氫化合物類冷卻液在液冷數據中心的推廣應用具有重要的示

15、范引領作用。第第 1.51.5 節節 關注冷卻液健康環保的重要性關注冷卻液健康環保的重要性 綠色環保與我們的生活環境和生命健康息息相關，是當今社會工業發展的前提，冷卻液想要可持續發展，首先應該對人體和動物無害，選擇合適的冷卻液可以減少對人體健康的危害，同時冷卻液還應對環境友好。隨著全球對環保的重視，各國政策和法規對數據中心的環保要求越來越嚴格，數據中心的綠色低碳發展要求冷卻液對環境的影響盡可能小?？傊?，數據中心冷卻液的健康環保性不僅關系到操作人員的健康和安全，也是實現數據中心綠色發展、降低環境影響、滿足政策要求的關鍵因素。因此，我們在冷卻液的研究和使用過程當中，必須關注它的健康環保性。碳氫化合

16、物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 5 第二章第二章 碳氫化合物冷卻液與服務器材碳氫化合物冷卻液與服務器材料的兼容性研究料的兼容性研究 建立兼容性試驗方法，對冷卻液與材料兼容性進行優劣分級，指導液冷系統材料選型和優化冷卻液組成，使液冷系統材料和冷卻液組成在兼容性方面有最佳搭配。第第 2.12.1 節節 兼容性試驗方法兼容性試驗方法 兼容性試驗條件如表 1 所示。表 1 兼容性試驗條件 試驗溫度 材料和冷卻液比例 試驗時間 80 每克材料用 60ml 冷卻液 兩周 將稱量好的冷卻液裝入燒杯，置于 80的烘箱中（烘箱的控溫精度為1）。試驗過程中，每天觀察冷

17、卻液和材料的外觀變化，兩周后將材料從試驗杯中拿出，洗干凈晾干，分別稱量材料在空氣和水中的質量。計算質量變化率和體積變化率的方法采用GB/T 14832 標準彈性體材料與液壓液體的相容性中的方法，分別為：質量變化率m=%100*113mmm 體積變化率V=%100*)21()21()43(mmmmmm 其中：m1-材料在空氣中的原始質量 m2-材料在水中的原始質量 m3-液體浸泡后材料在空氣中的質量 m4-液體浸泡后材料在水中的質量 在水中稱量材料質量的小裝置如圖 1 所示。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 6 圖 1 在水中稱量材料質量的小裝

18、置 大量試驗數據證明，浸泡在冷卻液中材料的變化主要發生在第一周，后期的變化相對較小。將不同橡膠材料分別與各種冷卻液進行兼容性試驗，結果表明：硅油與含硅的橡膠，氟化液與含氟的橡膠，碳氫冷卻液與 EPDM 材料兼容性結果較差，在實際使用時要避免這些組合。下面重點講述碳氫冷卻液與聯想集團提供的連接器、電子器件和希捷科技公司提供的機械硬盤等材料的兼容性試驗情況。第第 2.22.2 節節 聯想集團連接器等材料的兼容性試驗聯想集團連接器等材料的兼容性試驗 2.2.1 2.2.1 試驗用冷卻液試驗用冷卻液 本次試驗采用的冷卻液為典型的礦物油型冷卻液 EC200、EC160和合成烴型冷卻液 SH300XJ。2

19、.2.2 2.2.2 材料類型材料類型 聯想集團第一批提供的材料大部分為連接器，有少量線纜、芯片和保護蓋，如圖 2 所示。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 7 圖 2 聯想集團提供的材料 為了驗證試驗數據的可靠性，抽取 DIMM socket1（內存插槽）、MCIO（接口）、switch（按鍵開關）、HDD 硬盤連接器、IC（芯片二極管）、backplate（處理器支架）材料分別與冷卻液進行兼容性試驗的平行性考察。2.2.3 2.2.3 試驗結果試驗結果 浸泡試驗結束后，各材料的質量變化率和體積變化率以及冷卻液的電性能如表 2 所示。表 2

20、材料的質量變化率、體積變化率和冷卻液電性能 材料+冷卻液 質量 變化率 體積 變化率 40 介損 介電常數 體積電阻率（1012m）airmax+EC200-0.19%1.22%0.00004 2.11 61.98 airmax+EC160-0.34%1.09%0.00003 2.16 12.51 airmax+SH300XJ-0.26%1.53%0.000557 2.06 26.21 DIMM socket1+EC200 平行樣 1-0.26%1.05%0.000031 2.11 79.33 平行樣 2-0.34%-1.64%0.000039 2.11 78.97 DIMM socket1+

21、EC160 平行樣 1-0.25%0.25%0.000146 2.17 10.02 平行樣 2-0.20%0.40%0.000149 2.17 10.08 DIMM socket1+SH300XJ-0.86%0.61%0.000413 2.06 39.56 CRPS+EC200 0.03%6.11%0.00004 2.11 100 CRPS+EC160-0.02%-0.34%0.000055 2.16 13.18 CRPS+SH300XJ-0.05%-0.29%0.000421 2.07 30.15 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 8 16

22、X highspeed+EC200-0.03%-0.69%0.00003 2.11 100 16X highspeed+EC160-0.04%2.30%0.000094 2.16 9.25 16X highspeed+SH300XJ-0.05%1.90%0.000571 2.07 20.34 busbar+EC200 2.29%7.26%0.000186 2.11 6.31 busbar+EC160 5.40%8.96%0.000704 2.17 1.55 busbar+SH300XJ 5.02%8.43%0.00420 2.06 2.14 WAFER+EC200-0.85%4.78%0.00

23、002 2.11 100 WAFER+EC160-0.85%6.08%0.000070 2.17 11.40 WAFER+SH300XJ-0.90%6.16%0.000423 2.06 40.13 MCIO+EC200 平行樣 1 0.08%3.21%0.00001 2.11 100 平行樣 2 0.05%5.89%0.00001 2.11 100 MCIO+EC160 平行樣 1 0.00%13.89%0.000077 2.17 12.32 平行樣 2 0.01%-2.2%0.000070 2.17 11.98 MCIO+SH300XJ 0.00%-3.6%0.000412 2.07 42.

24、07 PCIE 沉板+EC200 0.13%1.43%0.00001 2.11 100 PCIE 沉板+EC160-0.13%1.84%0.000078 2.17 13.97 PCIE 沉板+SH300XJ-0.10%1.68%0.000454 2.06 44.10 switch+EC200 平行樣 1-0.05%16.06%0.00001 2.11 100 平行樣 2 0 3.63%0.000014 2.11 100 switch+EC160 平行樣 1-0.05%18.99%0.000087 2.17 12.40 平行樣 2-0.06%-18.92%0.000076 2.16 12.56

25、switch+SH300XJ 0.18%19.25%0.000489 2.06 44.23 DIMM socket2+EC200-0.32%5.36%0.00001 2.11 38.51 DIMM socket2+EC160-0.36%-4.74%0.00004 2.17 14.27 DIMM socket2+SH300XJ-0.25%-3.85%0.000451 2.06 44.24 HDD 連接器+EC200 平行樣 1 0.07%-2.03%0.00001 2.11 100 平行樣 2 0.06%-3.11%0.00001 2.11 100 HDD 連接器+EC160 平行樣 1 0.0

26、1%10.65%0.000039 2.17 13.73 平行樣 2 0.06%1.86%0.000026 2.16 14.00 HDD 連接器+SH300XJ 0.08%1.75%0.000543 2.07 44.75 CPU socketcover+EC200-0.07%2.39%0.00001 2.11 100 CPU socketcover+EC160-0.07%1.16%0.000059 2.17 12.32 CPU socketcover+SH300XJ-0.11%1.27%0.000655 2.06 43.64 2X3header+EC200-0.20%-1.11%0.00001

27、2.11 100 2X3header+EC160-0.25%1.43%0.000066 2.17 12.32 2X3header+SH300XJ-0.17%1.05%0.000573 2.06 42.95 CPU socket+EC200-0.07%8.67%0.00004 2.11 100 CPU socket+EC160 0.11%6.20%0.000099 2.16 12.63 CPU socket+SH300XJ 0.13%6.17%0.000554 2.06 43.04 IC（芯片）+EC200 平行樣 1 5.26%5.5%0.00003 2.11 100 平行樣 2 4.08%-

28、4.92%0.00006 2.11 100 IC（芯片）+EC160 平行樣 1 0.00%-2.5%0.000094 2.16 12.92 平行樣 2 0.01%-2.9%0.000087 2.15 13.04 IC（芯片）+SH300XJ 0.00%-2.3%0.000614 2.07 43.55 clip+EC200 0.01%3.61%0.00004 2.11 100 clip+EC160 0.27%1.94%0.000099 2.17 12.75 clip+SH300XJ 0.18%1.65%0.000721 2.06 43.52 type-c+EC200 0.15%7.43%0.0

29、0004 2.11 100 type-c+EC160-0.05%-1.22%0.000051 2.17 15.56 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 9 type-c+SH300XJ-0.04%-1.31%0.000657 2.06 44.15 sas+EC200 0.61%4.23%0.00003 2.11 100 sas+EC160 0.30%0.09%0.000078 2.17 14.22 sas+SH300XJ 0.19%0.07%0.000612 2.07 44.98 backplate+EC200 平行樣 1 1.10%15.12

30、%0.000065 2.11 79.33 平行樣 2 1.16%5.39%0.000089 2.11 79.57 backplate+EC160 平行樣 1-0.12%26.78%0.000311 2.17 4.32 平行樣 2-0.32%17.16%0.000506 2.16 4.54 backplate+SH300XJ-0.25%20.17%0.00395 2.07 18.41 xcede+EC200 0.88%-5.78%0.00003 2.11 100 xcede+EC160 0.41%-1.19%0.000067 2.17 13.27 xcede+SH300XJ 0.77%-2.25

31、%0.000524 2.06 43.51 新 EC200 0.00003 2.11 100 新 EC160 0.000031 2.17 14.67 新 SH300XJ 0.000355 2.06 45.13 從表 2 可以看出：（1）平行性考察的重復性情況為：1）每種材料的質量變化率重復性很好；2）材料的體積變化率重復性不好，原因為這些材料組成不均勻、形狀不規則，體積變化率的測量方法適用性不強導致重復性差，因此下面不分析體積變化率情況；3）介損、介電常數和體積電阻率等電性能的重復性很好。（2）整體試驗結果 在兩冷卻液中浸泡的所有材料的質量變化率均在 5.50%以內，試驗整體結果為：1）busb

32、ar（銅排）與 EC160、EC200 和 SH300XJ 的兼容性結果不好：EC160 和 SH300XJ 變黃，EC200 渾濁，如圖 3 所示。三種冷卻液浸泡 busbar（銅排）后介損增大、體積電阻率降低，線纜脹大，線纜和線纜保護套均掉色。圖 3 浸泡 busbar（銅排）兩周后的冷卻液外觀 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 102）在 EC160 中浸泡后的 clip 變脆（在 EC200 和 SH300XJ 中浸泡后的 clip 不脆）。3）backplate 帶粘貼層的黑色非金屬浸泡在冷卻液中（粘貼膜充分接觸冷卻液），在 EC2

33、00 和 SH300XJ 中浸泡后的 backplate 非金屬的粘貼膜輕微脫落，在 EC160 中浸泡后的 backplate 非金屬的粘貼膜明顯脫落（如果實際使用時，backplate 金屬和非金屬間的粘貼膜不接觸冷卻液，可能不會脫落）；三種冷卻液浸泡 backplate 后介損增大、體積電阻率降低。4）其它材料和冷卻液的兼容性結果為：材料和冷卻液外觀未見明顯異常；材料的質量變化率在 5.50%以內；浸泡材料后冷卻液的介損、介電常數、體積電阻率均跟新冷卻液在同一水平。第第 2.32.3 節節 聯想集團電子器件等材料的兼容性試聯想集團電子器件等材料的兼容性試驗驗 2.3.1 2.3.1 試驗

34、用冷卻液試驗用冷卻液 本次試驗采用的冷卻液為兩種典型的礦物油型冷卻液 EC200、EC160 和合成烴型冷卻液 SH300XJ。2.3.2 2.3.2 材料類型材料類型 聯想集團第二批提供的材料大部分為電子器件，還有一種線纜和UV 膠，如圖 5 所示。圖 5 聯想集團第 2 批材料 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 112.3.3 2.3.3 試驗結果試驗結果 兩周浸泡試驗結束后：電容 3 使 EC160 冷卻液輕微變黃，未使 EC200、SH300XJ 冷卻液變色，如圖 6 所示；線纜使 EC160、EC200 和 SH300XJ 冷卻液均

35、明顯變黃，如圖 7 所示。圖 6 浸泡電容 3 的 EC160 輕微變黃，EC200 和 SH300XJ 未變色 圖 7 浸泡線纜的 3 種冷卻液均明顯變黃 浸泡其它材料的三種冷卻液均未變色，即跟新冷卻液一樣為無色透明。浸泡試驗結束后，各材料的質量變化率和冷卻液的電性能如表 3所示。表 3 材料的質量變化率和冷卻液的電性能變化 材料+冷卻液 質量 變化率 40 介損 介電常數 體積電阻率（1012m）電容 1+EC200 1.45%0.00005 2.10 100 電容 1+EC160 2.87%0.00003 2.15 13.87 電容 1+SH300XJ 2.20%0.000591 2.0

36、6 42.85 電容 2+EC200 1.31%0.000035 2.10 100 電容 2+EC160 2.26%0.000047 2.16 11.03 電容 2+SH300XJ 1.98%0.000578 2.06 42.79 電容 3+EC200 0.40%0.00005 2.11 100 電容 3+EC160 0.46%0.00045 2.16 4.54 電容 3+SH300XJ 0.05%0.000751 2.07 40.47 IC1+EC200 1.28%0.00004 2.11 100 IC1+EC160 2.14%0.000076 2.16 14.12 IC1+SH300XJ

37、1.76%0.000675 2.06 43.14 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 12IC2+EC200 0.21%0.000086 2.11 100 IC2+EC160 0.30%0.00005 2.16 13.98 IC2+SH300XJ 0.37%0.000842 2.06 39.85 IC3+EC200-0.40%0.000019 2.11 100 IC3+EC160 2.06%0.000075 2.17 13.35 IC3+SH300XJ 0.00%0.000751 2.06 42.98 IC4+EC200 0.35%0.0000

38、2 2.11 100 IC4+EC160 0.00%0.000067 2.17 13.34 IC4+SH300XJ 0.56%0.000753 2.06 38.95 IC5+EC200 0.17%0.00001 2.10 100 IC5+EC160 0.17%0.000085 2.16 14.01 IC5+SH300XJ 0.11%0.000587 2.07 40.96 磁珠+EC200 0.67%0.00001 2.11 100 磁珠+EC160 0.85%0.000079 2.16 12.41 磁珠+SH300XJ 0.76%0.000654 2.06 36.54 濾波器+EC200 3.

39、25%0.00002 2.11 100 濾波器+EC160 3.53%0.00005 2.15 13.51 濾波器+SH300XJ 3.13%0.000452 2.07 44.13 MLCC+EC200 0.28%0.00002 2.11 100 MLCC+EC160 0.28%0.000035 2.17 13.43 MLCC+SH300XJ 0.25%0.000556 2.06 44.52 電感 1+EC200 0.20%0.00001 2.11 100 電感 1+EC160 0.25%0.000055 2.17 12.14 電感 1+SH300XJ 0.22%0.000645 2.06 4

40、3.78 電感 2+EC200 0.15%0.00001 2.11 100 電感 2+EC160 0.20%0.000059 2.16 14.12 電感 2+SH300XJ 0.11%0.000557 2.06 44.87 線纜+EC200 7.54%0.00051 2.10 65.13 線纜+EC160 13.22%0.00092 2.15 4.11 線纜+SH300XJ 10.54%0.00554 2.06 19.53 UV 膠+EC200-5.09%0.00004 2.11 100 UV 膠+EC160-4.25%0.000087 2.16 12.87 UV 膠+SH300XJ-4.86

41、%0.000651 2.06 43.87 新 EC200 0.000035 2.11 100 新 EC160 0.000031 2.17 14.67 新 SH300XJ 0.000355 2.06 45.13 附注：因材料組成不均勻，體積變化率的測量方法適用度不高，因此未測體積變化率。兼容性試驗的結果為：（1）電容 3 使 EC160 冷卻液輕微變黃，冷卻液介損增大、體積電阻率降低；（2）線纜使 EC160、EC200 和 SH300XJ 冷卻液均明顯變黃，三種冷卻液介損增大、體積電阻率降低，浸泡在 EC200 中的線纜質量變化率為 7.54%，浸泡在 EC160 中的線纜質量變化率為 13.

42、22%，浸泡在SH300XJ 中的線纜質量變化率為 10.54%；碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 13（3）UV 膠和其它電子器件的質量變化率5.1%，試驗后浸泡這些材料的各冷卻液電性能和新冷卻液的電性能在同一水平。第第 2.42.4 節節 聯想集團材料與碳氫冷卻液兼容性小聯想集團材料與碳氫冷卻液兼容性小結結 （1）將聯想集團第一批提供的 20 種連接器等材料分別與礦物油型冷卻液EC200、EC160和合成烴型冷卻液SH300XJ開展兼容性試驗，試驗后從冷卻液和材料外觀、材料是否變硬變脆、材料的質量變化率以及冷卻液的電性能變化等方面綜合判斷

43、兼容性好壞，結果為：busbar 材料+EC200/SH300XJ、backplate 材料+EC200/SH300XJ 的兼容性結果不好，其它 18 種材料與 EC200/SH300XJ 冷卻液的兼容性結果較好；busbar 材料+EC160、clip 材料+EC160、backplate 材料+EC160的兼容性結果不好，其它 17 種材料與 EC160 冷卻液的兼容性結果較好；兼容性結果較好的具體表現為材料和冷卻液外觀未見明顯異常，材料未變脆變硬，材料的質量變化率在 5.50%以內，滿足國際 OCP 浸沒液冷材料兼容性標準中“可接受（10%）”的級別要求，浸泡后冷卻液的介損、介電常數、體

44、積電阻率均跟新冷卻液在同一水平。（2）將聯想集團第二批提供的 15 種材料分別浸泡在 EC200、EC160 和 SH300XJ 冷卻液中開展兼容性試驗，結果為：電容 3+EC160冷卻液、線纜+EC160 冷卻液兼容性結果不好，其它 13 種材料與 EC160冷卻液的兼容性結果較好；線纜+EC200/SH300XJ 冷卻液兼容性結果不好，其它 14 種材料與 EC200/SH300XJ 冷卻液的兼容性結果較好；兼容性結果較好的具體表現為材料和冷卻液外觀未見明顯異常，材料未變脆變硬，材料的質量變化率在 5.10%以內，滿足國際 OCP 浸沒液冷材料兼容性標準中“可接受（10%）”的級別要求，浸

45、泡后冷卻液的介損、介電常數、體積電阻率均跟新冷卻液在同一水平。第第 2.52.5 節節 希捷公司機械硬盤的兼容性試驗希捷公司機械硬盤的兼容性試驗 2.5.1 2.5.1 試驗用冷卻液試驗用冷卻液 本次試驗采用的冷卻液為兩種典型的礦物油型冷卻液 EC200、EC160 和合成烴型冷卻液 SH300XJ。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 142.5.2 2.5.2 機械硬盤材料介紹機械硬盤材料介紹 希捷科技公司（簡稱希捷）提供的 20T 氦氣封裝的 HDD 機械硬盤整體材料如圖 8 所示。圖 8 機械硬盤 將圖 8 的機械硬盤拆成 HDA、PCB

46、 板和泡棉 3 部分，分別如圖 9-圖 11 所示。圖 9 HDA 圖 10 PCB 板 正正面面 反反面面 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 15 圖 11 泡棉 2.5.3 2.5.3 試驗結果試驗結果 將圖 9-圖 11 的 3 部分材料分別浸泡在冷卻液中，兩周試驗結束后，浸泡各材料的每種冷卻液均無色清亮透明，如圖 12-圖 14 所示。圖 12 試驗后的 HDA+冷卻液 圖 13 試驗后的 PCB 板+冷卻液 圖 14 試驗后的泡棉+冷卻液 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 16浸泡

47、在各冷卻液中的 HDA 和 PCB 板在試驗后與試驗前外觀一樣，浸泡在各冷卻液中的泡棉試驗后顏色有變化，原因為泡棉吸收了冷卻液，但泡棉的彈性、硬度等其它性能沒有變化。試驗后浸泡在不同冷卻液中的同一材料外觀相同，將試驗后任一冷卻液中的材料與試驗前對比，結果如圖 15-圖 17 所示。圖 15 試驗前后的 HDA 外觀對比 圖 16 試驗前后的 PCB 板外觀對比 圖 17 試驗前后的泡棉外觀對比 試驗兩周后將材料從燒杯中拿出，洗干凈晾干，測量材料的質量變化率和冷卻液的電性能，結果如表 4 所示。試驗后泡棉試驗后泡棉 試驗前泡棉試驗前泡棉 試驗前試驗前 PCB正面正面 試驗前試驗前 PCB 反面反

48、面 試驗后試驗后 PCB 正面正面 試驗后試驗后 PCB 反面反面 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 17表 4 機械硬盤材料與冷卻液的兼容性試驗結果 材料+冷卻液 材料質量變化率 40 介損 介電常數 體積電阻率（1012m）HDA+EC200 0 0.000045 2.11 100 HDA+EC160 0 0.000050 2.17 12.51 HDA+SH300XJ 0 0.000421 2.07 37.42 PCB+EC200 0 0.000083 2.11 100 PCB+EC160 0 0.000036 2.17 11.98 PC

49、B+SH300XJ-0.1%0.000357 2.06 44.89 泡棉+EC200 3.1%0.000033 2.11 100 泡棉+EC160 2.9%0.000046 2.17 12.64 泡棉+SH300XJ 3.0%0.000649 2.06 38.16 未開展兼容性試驗的新冷卻液 EC200 0.000035 2.11 100 EC160 0.000031 2.17 14.67 SH300XJ 0.000355 2.06 45.13 從表 4 可以看出：（1）浸泡在 EC200、EC160、SH300XJ 中的 HDA 和 PCB 板的質量變化率為 0 或者接近 0；在 3 種冷卻

50、液中浸泡的泡棉質量變化率為 3%左右。（2）介質損耗因數和體積電阻率能敏感地反映冷卻液的電性能變化，試驗后根據介質損耗因數、介電常數和體積電阻率三者的變化共同判斷冷卻液的電性能變化，結果為：分別浸泡 HDA、PCB 板和泡棉的各冷卻液的電性能與新冷卻液在同一水平。兼容性試驗中將機械硬盤拆分為 HDA、PCB 板和泡棉 3 部分分別與冷卻液充分接觸，比機械硬盤在實際使用時各部件與冷卻液接觸得更充分，由此推斷當將硬盤整體浸泡在各冷卻液中時，冷卻液的電性能與新冷卻液在同一水平。2.5.4 2.5.4 小結小結 將希捷公司的機械硬盤拆分為 HDA、PCB 板和泡棉 3 部分，在 80下分別充分浸沒在

51、EC200、EC160 和 SH300XJ 中（一種材料浸泡在一種冷卻液中），試驗兩周后結論如下：（1）浸泡在各冷卻液中的 HDA 和 PCB 板在試驗后與試驗前外觀一樣，浸泡在各冷卻液中的泡棉試驗后顏色有變化，原因為泡棉吸收了冷卻液，但泡棉的彈性、硬度等性能沒有變化。（2）浸泡在 EC200、EC160、SH300XJ 中的 HDA 和 PCB 板的質量變化率為 0 或者接近 0；在 3 種冷卻液中浸泡的泡棉質量變化率為 3%碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 18左右。各材料質量變化率滿足國際 OCP 浸沒液冷材料兼容性標準中“可接受（10

52、%）”的級別要求。（3）浸泡各材料的每種冷卻液均跟新冷卻液一樣無色清亮透明。（4）浸泡 HDA、PCB 板和泡棉的各冷卻液的電性能與新冷卻液在同一水平。綜合試驗后材料的外觀變化、質量變化率和冷卻液的外觀變化、電性能變化可知，希捷公司機械硬盤與 EC200、EC160 和 SH300XJ 的兼容性能較好。第第 2.62.6 節節 20T20T 氦氣硬盤浸沒在碳氫冷卻液中運氦氣硬盤浸沒在碳氫冷卻液中運行測試行測試 2.6.1 2.6.1 試驗情況介紹試驗情況介紹 本次試驗由希捷科技公司無錫實驗室開展，將 20T 氦氣封裝的機械硬盤（HDD，圖 8）分別浸泡在礦物油型冷卻液 EC160 和合成烴型冷

53、卻液 SH300XJ 中，測試 HDD 的 I/O 性能是否穩定以及是否有報錯產生。表 5 HDD 測試型號 型號 ST20000NM004E 接口 SATA 固件 SN04 表 6 主機配置 主機系統 Lenovo Think Station E32 操作系統 Centos8 Host Bus Adaptor 9200-8e 工作負載生成軟件 Fio3.7 測試環境溫度 23，測試容器的容積 7500ml，測試期間冷卻液沒有沒有風扇、泵等外部循環冷卻，只靠密閉空間的空氣散熱，浸沒實驗設置如圖 18 所示。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 1

54、9 圖 18 浸沒實驗設置 容器測試期間密封，如圖 19 所示。圖 19 測試期間容器密封 整體測試的場景如圖 20 所示。圖 20 浸沒在冷卻液中的機械硬盤運行測試場景 試驗過程中，對 HDD 的 I/O 性能測試項目為重要且有代表性的隨機讀寫和順序讀寫性能，具體如下。（1）隨機寫性能：傳輸塊大小 4k，寫緩存關閉，隊列深度 16。（2）隨機讀性能：傳輸塊大小 4k，寫緩存關閉，隊列深度 16。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 20（3）順序寫性能：傳輸塊大小 256k，寫緩存關閉，隊列深度 16。（4）順序讀性能：傳輸塊大小 256k，寫

55、緩存關閉，隊列深度 16 每種工作負載的 I/O 性能測試時間持續 1800 秒，每種工作負載之間休息 1800 秒，測試 I/O 結束后收集和分析 HDD 的 SM2 日志。2.6.2 2.6.2 測試結果測試結果 測試結果如圖 21-圖 25 所示。圖 21 HDD 浸沒測試的隨機寫性能 圖 22 HDD 浸沒測試的隨機讀性能（EC160 和 SH300XJ 線重疊）圖 23 HDD 浸沒測試的順序寫性能 碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 21 圖 24 HDD 浸沒測試的順序讀性能 從圖 21-24 可以看出：（1）每種冷卻液浸泡硬盤均

56、同時開展了兩次，平行試驗的重復性較好；（2）硬盤分別浸泡在 EC160 和 SH300XJ 中的性能測試結果在同一水平；（3）在 8 周的測試過程中，浸泡在 EC160 和 SH300XJ 中的機械硬盤的 4KRW、4KRR、256KSW、256KSR 性能均保持穩定，即整個測試過程中硬盤的隨機讀寫和順序讀寫性能均跟試驗開始時保持在同一水平，說明采用 EC160 和 SH300XJ 作為冷卻液的浸沒式冷卻環境不影響氦封機械硬盤的 I/O 性能。浸沒測試過程中，硬盤溫度如圖 25 所示。圖 25 HDD 在冷卻液內的溫度 該試驗中，EC160 和 SH300XJ 冷卻液沒有外部循環冷卻，只靠密閉

57、空間的空氣散熱，從圖 25 可以看出，測試過程中，浸沒在兩種冷卻液中的硬盤保持 405 以內的溫度，說明冷卻液散熱性能良好。2.6.3 2.6.3 小結小結 在 8 周的測試過程中：碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 22（1）浸泡在 EC160 和 SH300XJ 中的機械硬盤的 4KRW、4KRR、256KSW、256KSR 性能均跟試驗開始時在同一水平，性能穩定，日志分析沒有報錯，采用 EC160 和 SH300XJ 作為冷卻液的浸沒式冷卻環境不影響氦封機械硬盤的 I/O 性能。（2）EC160 和 SH300XJ 對運行硬盤的冷卻能力良

58、好，冷卻液沒有外部循環冷卻時可使硬盤保持 405 以內的溫度。第第 2.72.7 節節 碳氫冷卻液與服務器整機兼容性研究碳氫冷卻液與服務器整機兼容性研究 克拉瑪依碳和網絡科技有限公司將服務器整機浸泡在碳氫化合物冷卻液中負載運行測試，如圖 26 所示。圖 26 服務器浸泡在碳氫冷卻液中運行 截至本白皮書編寫時已測試 17 個月，各方面運行情況良好，有如下效果反饋。（1）服務器整體運行情況良好 17 個月運行過程中，服務器未出現任何故障，報錯率為 0，各項運行參數平穩，信號傳遞未受任何干擾，整體運行情況良好。（2）碳氫化合物冷卻液散熱效果良好 液冷和風冷情況下，服務器 CPU 溫度的對比如圖 27

59、-28 所示。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 23 圖 27 服務器待機狀態下液冷與風冷的 CPU 溫度對比 圖 27 測試的室內環境溫度為 192，待機狀態下油冷（左）的服務器 CPU 平均溫度比風冷（右）低 6-15。圖 28 服務器滿載狀態下的液冷與風冷的 CPU 溫度對比 從圖 28 可以看出：滿載狀態下，油冷的通用服務器 CPU 平均溫度比風冷環境低 43；滿載狀態下，油冷的智算服務器 CPU 平均溫度比風冷環境低 18.5，GPU 平均溫度比風冷環境低 18.84。（3）均勻散熱 對服務器內部各發熱器件進行溫度測試，結果表明采用

60、浸沒式液冷技術散熱的服務器整機的溫度場比采用冷板式液冷技術的服務器更加均勻，且沒有局部熱點，可以有效提高器件的可靠性和壽命。（4）無泄漏風險 浸沒式液冷技術采用的冷卻液具有絕緣性能，避免了冷板式液冷技術冷卻液泄露對服務器產生短路、腐蝕的風險。（5）低噪音 采用浸沒式液冷技術的服務器全部元器件均可通過液冷方式散熱，服務器內部實現無風扇設計，滿載運行噪音低于 45dB，運行環境更舒適。部分冷板式液冷技術只對服務器高發熱元器件進行了液冷散熱，仍有部分發熱元器件通過風冷散熱，內部保留有散熱風扇，導致滿載時運行噪音在 65dB 左右。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-202

61、4-0C002 24 第三章第三章 碳氫化合物冷卻液對健康環境碳氫化合物冷卻液對健康環境的影響研究的影響研究 克石化公司在研發數據中心冷卻液過程種，調整冷卻液分子組成，使冷卻液具有健康環保的特性。第第 3.13.1 節節 冷卻液的毒性評估冷卻液的毒性評估 常見的毒理性研究是以大鼠、小鼠和豚鼠等嚙齒類以及家兔等非嚙齒動物作為試驗受體，采用不同的給藥途徑（經口、經皮、吸入），開展單次染毒和反復染毒的試驗評價。OECD 測試準則（經濟合作與發展組織化學品測試準則）是由 OECD負責制定，由各成員、相關企業以及獨立實驗室相互認可，用于測試各類化學品安全性的一系列試驗方法。評價方法包括急性毒性試驗、亞急

62、性、亞慢性毒性試驗、慢性毒性試驗、致癌毒性試驗等。OECD423 化學品急性經口毒性測試是一種常用的毒性測試方法，實驗前需要確保動物處于健康狀態，并按照一定的劑量給實驗動物灌胃化學品。實驗過程中，觀察動物的毒性反應和生理指標的變化，以確定化學品的急性毒性等級。OECD423 具有顯著減少試驗動物數量的優點，根據測試結果能夠更全面地了解化學品的毒性特征和危害程度，可以判斷化學品對人體的危害程度，為制定相關的安全措施和風險管理提供科學依據，同時，該測試方法也對化學品的研發、生產和使用起到了重要的指導作用，確保了人體健康和環境的安全，被廣泛應用于全球各個國家和地區。在 OECD423 測試中，常用的

63、實驗動物包括小鼠、大鼠和兔子等。根據 OECD423 測試的結果，按照半數致死量 LD50 可以將化學品分為五個急性毒性等級：LD505000mg/kg 為微毒（能檢測的最高劑量），5000mg/kgLD502000mg/kg 為低毒，2000mg/kgLD50500mg/kg為中毒，500mg/kgLD5050mg/kg 為高毒，LD5050mg/kg 為劇毒。采用 OECD 423-2001 對克石化研制的碳氫化合物冷卻液進行急性經口毒性測試，在 14 天觀察期內，所有實驗動物大鼠未出現頻死，碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 25無動物死

64、亡，所有動物體重均呈現增長趨勢，未發現動物的異常體重變化，結果為半數致死量 LD505000mg/kg，GHS 分類（全球化學品統一分類和標簽制度）為 5 或不分類。采用 GB/T 21604 測試克石化研制的碳氫化合物冷卻液對家兔皮膚刺激反應后果，按照化學品分類和標簽規范第 19 部分：皮膚腐蝕/刺激GB 30000.19-2013 的皮膚刺激分類標準，判定樣品對家兔皮膚刺激 GHS 分類為“非此類”，即克石化研制的碳氫化合物冷卻液對家兔無皮膚刺激和無腐蝕性。第第 3.23.2 節節 冷卻液的生物降解性測試冷卻液的生物降解性測試 OECD301 系列方法可以對樣品進行生物降解性等環保性測試，

65、其中 OECD301B/301F 適用于測試油類樣品。OECD301B/301F 快速生物降解性檢測是一種常用的實驗方法，用于評估化學物質在自然環境中的降解速度。這種測試方法基于生物體對化合物進行分解和轉化的能力，通過監測樣品中有機物的消失來確定其降解程度。根據 OECD301B/301F 測試結果，可以評估化學物質的生物降解性能，從而判斷其對環境的影響程度。OECD301B/301F 快速生物降解性檢測方法具有許多優點。首先，它是一種快速、準確的化學品生物降解性測試方法，可以在相對短的時間內獲取到化合物降解的信息；其次，這種方法可以模擬真實環境中微生物對化合物的降解過程，更加符合實際情況；此

66、外，OECD301B/301F 測試方法已被廣泛應用于環境監測和化學品評估、新材料和化學品的研發過程中，幫助評估其環境友好性和可持續性。采用 OECD301B/301F 測試克石化碳氫化合物冷卻液的生物降解性，可達到冷卻液降解率60%的可生物降解要求。第第 3.33.3 節節 健康環境影響結論健康環境影響結論 采用 OECD 423-2001 對克石化研制的碳氫化合物冷卻液進行急性經口毒性測試，結果為半數致死量 LD505000mg/kg（能檢測的最高劑量），GHS 分類（全球化學品統一分類和標簽制度）為 5 或不分類，即能檢測到的級別中毒性最低。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容

67、性研究 ODCC-2024-0C002 26采用 GB/T 21604 測試克石化研制的碳氫化合物冷卻液對家兔皮膚刺激反應后果，結果為無皮膚刺激和無腐蝕性。采用 OECD301B/301F 測試克石化碳氫化合物冷卻液的生物降解性，降解率60%，可生物降解。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 27 第四章第四章 碳氫冷卻液應用案例介紹碳氫冷卻液應用案例介紹 中石油克拉瑪依石化有限責任公司（簡稱克石化）研制的碳氫化合物冷卻液已經廣泛應用于數據中心、邊緣計算等領域?？耸細淅鋮s液應用于裝有多個服務器的浸沒式液冷工作站中，目前運行時長 31 個月，冷

68、卻液散熱冷卻液效果良好，工作站各項工況參數平穩，冷卻液與服務器材料兼容性良好，冷卻液清亮透明?？耸細淅鋮s液應用于噴淋液冷工作站，先后在某大學（用于仿真分析教學）和某企業（用于展廳展示）均投入使用，目前，最長投用時間 39 個月，各項參數平穩，使用效果良好?？耸c克拉瑪依碳和網絡科技有限公司建立了聯合實驗室，開展浸沒式液冷機架試驗。目前，應用克石化碳氫冷卻液的兩個 18U、一個 54U 浸沒式液冷機柜已投入商業運行，最長投用時間 17 個月，反饋良好。采用克石化開發的碳氫冷卻液作為液冷工質，2023 年 12 月應用于某民航創新示范區智算數據中心機房，2024 年 4 月應用于國內第一個

69、40KW 以上噴淋液冷智算中心，使用情況良好?？耸細淅鋮s液應用于工信部立項的工業數據中心示范性項目 26 個月，應用于東數西算八大樞紐節點的直接液冷工業項目中，目前使用時長 17 個月，運行良好。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 28 第五章第五章 節能減排與環保效益評估節能減排與環保效益評估 數據中心液冷技術應用研究進展中提到，液冷技術可以提高散熱密度、節能減排、降低數據中心的碳足跡。根據綠色節能液冷數據中心白皮書，直接接觸型液冷技術可以取代大部分空調系統（壓縮機）、風扇等高能耗設備，實現節能 20%-30%以上。據用戶測評，克石化碳氫

70、冷卻液應用于直接接觸型液冷系統的 PUE 低至 1.1。在向可持續的數據中心轉型：借助浸沒式液冷技術減少碳足跡白皮書中提到，浸沒式液冷技術為數據中心提供了一套整合的冷卻生態系統，既可提高可持續性，又能降低成本。在建設綠色數據中心勢在必行的背景下，液冷技術為數據中心節能降耗提供了全新的解決思路。該技術的實施，將促進更多企業采用可持續發展的新型數據中心技術，推動整個行業向更加節能環保的方向發展。據賽迪顧問估算，2025 年中國液冷數據中心市場規模將超千億元，應用前景廣闊。第六章第六章 結論結論 本研究開展了碳氫化合物冷卻液與聯想集團 35 種材料的兼容性試驗、碳氫化合物冷卻液與希捷科技公司的 20

71、T 氦氣機械硬盤兼容性試驗，以及 20T 氦氣機械硬盤浸沒在碳氫化合物冷卻液中運行的 I/O性能測試，結果表明，碳氫化合物冷卻液與服務器材料及硬盤的兼容性較好，礦物油型天然烴冷卻液和合成烴冷卻液的材料兼容性水平相當?？死斠捞己途W絡科技有限公司將服務器整機浸泡在碳氫冷卻液中滿載運行 17 個月，結果為：整個運行過程中，服務器未出現任何故障，各項運行參數平穩，信號傳遞未受任何干擾，整體運行情況良好；通用服務器采用碳氫冷卻液冷卻時 CPU 的平均溫度比風冷低43，智算服務器采用碳氫冷卻液冷卻時 CPU 的平均溫度比風冷低18.5，GPU 的平均溫度比風冷低 18.84，碳氫化合物冷卻液對通碳氫化合

72、物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 29用服務器和智算服務器的冷卻效果良好；冷卻液對服務器整機散熱比冷板更均勻；無泄漏風險；滿載運行時噪音低于 45dB。本研究開展的碳氫化合物冷卻液對健康環境的影響試驗結果表明，碳氫冷卻液急性經口毒性結果為半數致死量 LD505000mg/kg，GHS 分類（全球化學品統一分類和標簽制度）為 5 或不分類（即能檢測到的級別中毒性最低），無皮膚刺激和無腐蝕性，可生物降解。截至目前，克石化碳氫化合物冷卻液在接觸型液冷工作站試驗最長 39 個月、智算數據中心機房最長應用 12 個月、在東數西算八大樞紐節點的直接液冷工業項目投用 17 個月，運行情況均良好，可靠性高，可使電能利用效率 PUE 低至 1.1，說明碳氫化合物冷卻液能夠滿足數據中心直接液冷技術需求，可實現數據中心的節能減排，為國家綠色數據中心的建設貢獻力量。碳氫化合物冷卻液與服務器材料以及健康環境的兼容性研究 ODCC-2024-0C002 30 ODCCODCC 公眾號公眾號 ODCCODCC 訂閱號訂閱號