科创中国
两相冷却及部件研究
发布时间: 2026-11-02
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业
成果介绍
当前我国数据中心行业主要面临三大核心发展问题：一是能效管控压力持续加大，PUE达标任务紧迫；二是单芯片功耗快速攀升，传统散热技术已无法适配超高功率芯片的散热需求，成为制约高密度智算集群规模化部署的核心技术瓶颈；三是环保合规约束持续收紧，冷媒选型陷入性能与合规的两难困境。为应对这三大技术问题，我司对两相冷板高效散热技术及其配套系统及不同冷媒的系统特性进行了深入的实验研究及理论分析。
1.针对高功率密度芯片散热瓶颈，本项目成功研制面向单芯片＞3500W热负荷的两散热冷板，实现热流密度超行业水平的高效散热，为下一代大功率电子设备热管理提供可靠技术支撑。项目自主搭建两相冷却实验系统，围绕冷板单体性能及多工质适配性开展系统研究，通过大量对比实验，首次通过实验手段明确影响冷板换热的关键因素。
2.针对冷媒的选择，本项目通过实验研究及理论分析深度解析了低压环保冷媒的系统共性表现，识别制约性能的核心问题，为后续部件迭代与系统优化指明路径。
3.针对优化PUE方面，本项目通过系统方案的优化，使单回路系统COP可提升12%。
4.技术创新方面，团队提出多项原创优化方案，已形成3篇相变系统优化专利申报
成果亮点
1. 冷板设计突破
面向单芯片＞3500W散热需求，本项目采用微通道对流沸腾强化换热技术、空间节点均流技术、微纳界面气泡定向输运技术完成两相散热冷板设计及优化，热流密度、温度均匀性突破行业现有水平。
2. 系统实验研究成果
① 自主设计并搭建了两相冷却实验系统，完成冷板单体及多冷媒性能研究，锁定了影响冷板换热性能的关键因素，优化后当量热阻（从芯片壳温到冷却介质的总热阻）降低8%以上。
② 锁定了低压冷媒的系统共性问题，明确了后续优化方向，优化后冷板当量热阻可降低10%以上。
③ 锁定系统COP优化关键路线，明确了后续优化方向，按预期优化后单回路系统COP可提升12%以上。
3. 专利产出
相变系统优化方案 → 已提交专利 3篇，在编2篇。
相变冷板优化方案 → 已提交专利 9篇。
团队介绍
本项目团队由10名核心成员组成，形成"博士引领、硕士支撑、本科协同"的高层次人才梯队结构。其中博士研究生4人，硕士研究生4人，本科生2人，团队成员专业背景覆盖热力学、传热学、流体力学、机械工程及材料科学等关键学科领域。
团队以博士、硕士为核心研究力量，负责两相散热机理研究、系统架构设计及关键技术攻关，在相变传热、冷板拓扑优化等领域具备深厚的理论积累与工程实践经验，团队在高功率密度热管理领域已形成从基础研究到工程落地的全链条创新能力，为本项目各项技术指标的达成提供了坚实的人才保障。
成果资料
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