在半导体、精密制造及新能源等高端产业的发展进程中，氟化液作为关键功能性材料，凭借其独特的化学稳定性、绝缘性与热管理能力，成为保障设备高效运转与产品精密加工的 “隐形守护者”。目前，全氟聚醚（PFPE）、氢氟醚（HFE）与全氟烯烃（PFO）三大品类，因在性能、成本与环境友好性上的差异化特征，构建起覆盖不同场景需求的应用格局。而在国内氟化液产业版图中，巨化股份作为氟化工领域的龙头企业，凭借深厚的技术积累与产业链优势，在三大品类的研发、生产与应用推广中持续发力，其 “全氟聚醚基冷却液” 更入选 2025 年度浙江省优秀工业新产品名单，为国内高端制造产业摆脱进口依赖、实现材料自主可控提供了重要支撑。深入解析三者的技术特性、适用边界及巨化股份的布局策略，对推动高端制造工艺升级具有重要意义。
全氟聚醚（PFPE）：极端环境下的 “稳定担当”，巨化突破高端制程瓶颈
作为最早在半导体领域实现规模化应用的氟化液，PFPE 的核心竞争力源于其卓越的化学惰性与宽域稳定性，堪称极端工况下的 “性能标杆”。其合成工艺的差异，直接决定了产品的性能侧重：以全氟烯烃为原料、通过光催化聚合制成的 Y 型与 Z 型 PFPE，分子链支化程度低，结构更规整；而以六氟环氧丙烷为原料、经阴离子聚合得到的 K 型与 D 型 PFPE，支链结构更复杂，在特定场景中展现出独特优势。
从性能维度看，PFPE 的优势集中体现在 “耐极端” 与 “高可靠” 两大特性上。其沸点范围覆盖 150-350℃，即使在高温工况下也能保持液态，蒸发性极低，避免了因溶剂挥发导致的系统损耗；介电强度超过 25kV/mm，绝缘性能优异，可安全应用于高电压环境；同时具备极强的化学惰性，不与绝大多数酸碱、有机溶剂发生反应，且不自燃，从根源上杜绝了安全隐患。值得注意的是，结构差异带来的性能分化十分明显：Z 型 PFPE 因支化度低，运动黏度控制在 20-500mPa・s，流动性更优，能更精准地贴合精密设备的散热需求，尤其适合光刻机光学组件这类对温控精度要求苛刻的场景；而 K 型 PFPE 运动黏度为 50-1000mPa・s，在对流动性要求不高的高温冷却系统中表现稳定。
在应用场景上，PFPE 的 “主战场” 集中在半导体制造的核心环节。在浸没式相变冷却系统中，它能高效吸收芯片运行产生的热量，通过相变实现快速热交换，保障芯片在高负荷下的稳定性能；在光刻机等精密设备中，其稳定的温控能力可防止光学组件因温度波动影响成像精度，为半导体制程向更小节点突破提供关键支撑。不过，PFPE 的高性能也伴随着较高成本，传统进口产品单价约 80 元 /kg，且在 28nm 以下先进制程的适配性上长期被国外企业垄断，国内高端制造企业面临 “卡脖子” 风险。
针对这一现状，巨化股份依托其在氟化工领域数十年的技术沉淀，重点攻关 PFPE 的高端化与国产化。通过优化六氟环氧丙烷原料的提纯工艺（纯度提升至 99.999% 以上），改进阴离子聚合反应的催化剂体系，巨化成功研发出高纯度 K 型与 Z 型 PFPE 产品，其 “巨芯” 系列 PFPE 纯度更达 99.9999%，并通过英伟达 GB200 认证，可适配其 600kW 浸没式液冷机架。其中 Z 型 PFPE 的运动黏度可稳定控制在 30-450mPa・s，介电强度突破 28kV/mm，蒸发性较进口同类产品降低 5%，在国内某光刻机研发项目的光学组件温控测试中，其温控精度达到 ±0.1℃，完全满足高端设备需求。目前，巨化下属浙江创氟高科新材料有限公司 1000t/a 浸没式冷却液装置已建成并投入运行，产品性能与国外同类产品相当，已进入中芯国际、长江存储等头部半导体企业的供应链，用于 14nm 制程的浸没式冷却系统，单价较进口产品低 15%-20%，有效降低了国内企业的成本压力。同时，巨化还在开发适配 7nm 及以下制程的超低黏度 PFPE，预计 2026 年实现量产，进一步填补国内高端 PFPE 的市场空白。
氢氟醚（HFE）：精密清洗领域的 “高效革新者”，巨化构建绿色清洗生态
如果说 PFPE 是极端环境的 “守护者”，那么 HFE 则是精密清洗领域的 “革新者”。它通过精准调控分子结构 —— 调整全氟烷基（CₙF₂ₙ₊₁-）与全氢烷基（CₘH₂ₘ₊₁-）的链长比例，实现了沸点与黏度的梯度化设计，完美适配不同清洗场景的需求。其沸点可在 40-150℃之间灵活调整，黏度低至 0.3-5mPa・s，为清洗过程中的渗透与挥发提供了理想条件。
HFE 的核心优势体现在 “高效清洁” 与 “环境友好” 的双重特性上。一方面，它的表面张力低至 15-20mN/m，具有极强的渗透能力，能够深入半导体晶圆的微米级缝隙、MEMS 器件的复杂结构以及光学镜头的精密表面，高效去除油污、颗粒等污染物；同时，其快速挥发的特性意味着清洗后无需额外漂洗步骤，可直接进入干燥环节，大幅降低能耗与工艺流程时间。另一方面，HFE 的全球变暖潜能值（GWP）＜1，ODP（臭氧消耗潜能值）为零，热稳定性和化学稳定性好、毒性低，对环境影响极小，符合当前碳中和目标下的绿色生产需求。此外，它的介电常数为 6-8，高于 PFPE，但因具体成分不同介电常数存在差异，相对较高的介电常数使其在对绝缘要求极高的精密场景应用中受到限制，仅能在部分对绝缘要求不极致的场景中兼顾清洗与临时绝缘功能。
在半导体制造中，HFE 已成为 14nm 以下先进制程的 “标配” 清洗材料，典型进口产品如 3M Novec 系列，已在台积电、英特尔等头部企业的产线中规模化应用，但国内企业长期依赖进口，供应链稳定性面临挑战。而 HFE 合成技术曾长期被国外垄断，近年来国内企业不断努力实现产业化生产，巨化股份便是国内 HFE 的主要生产企业之一。
巨化股份早在 2018 年便启动 HFE 的研发项目，通过自主设计全氟烷基与全氢烷基的链长配比（如 C₄F₉-O-C₂H₅、C₆F₁₃-O-C₃H₇等结构），开发出多型号 HFE 产品，覆盖沸点 45℃-140℃、黏度 0.4-4.8mPa・s 的全范围需求。其中，巨化 HFE-7100（沸点 61℃）的表面张力低至 16.2mN/m，在 MEMS 器件的深孔清洗测试中，污染物去除率达到 99.8%，干燥时间较进口产品缩短 10%；HFE-7200（沸点 98℃）则因优异的稳定性，被用于国内某光学企业的镜头镀膜前清洗，替代进口产品后，清洗良率提升 2 个百分点。目前，浙江巨圣氟化学有限公司拟投资约 8000 万元新建 3200t/a 氢氟醚系列产品项目，投产后将使精细品总产能达到 4000t/a，新增多种醚类产品以丰富产品矩阵。
为构建完整的绿色清洗生态，巨化还针对 HFE 的应用场景开发配套解决方案：例如，为半导体晶圆清洗设计 “超声清洗 + 真空干燥” 的一体化工艺，结合巨化 HFE 的快速挥发特性，将清洗干燥周期从传统工艺的 40 分钟缩短至 25 分钟；为新能源电池极耳清洗开发低残留 HFE 配方，残留量控制在 5ppm 以下，避免对电池性能产生影响。目前，巨化 HFE 产品已批量供应中微公司、宁德时代等企业，单价约 45 元 /kg，较 3M Novec 系列低 10%，且 GWP 值进一步降低至 0.8，更符合国内环保标准。此外，巨化正在研发的低毒性 HFE 产品，预计 2025 年底上市，将进一步拓展其在医疗精密器械清洗领域的应用。
全氟烯烃（PFO）：绿色趋势下的 “潜力新星”，巨化领跑产业化进程
在全球低碳转型与环保要求日益严格的背景下，全氟烯烃（PFO）凭借接近零的 GWP 值，成为氟化液领域的 “潜力新星”，尤其在新兴应用场景中展现出替代传统材料的巨大潜力。目前，PFO 的主流产品主要分为六氟丙烯二聚体（C₆F₁₂）与六氟丙烯三聚体（C₉F₁₈）两类，二者在性能与适用场景上各有侧重。
六氟丙烯二聚体的核心优势在于低热负载适配性，其比热容为 1.1kJ/(kg・K)，介电常数 2.1，沸点 49℃，在局部低热负载冷却场景中表现出色，例如小型电子元件的局部散热。但受限于较低的沸点（＜50℃），在机柜等密闭空间中使用时，易因环境温升导致相变效率下降，需要配套高效冷凝装置，这增加了系统设计的复杂度与成本。
相比之下，六氟丙烯三聚体的性能更具综合优势，堪称 PFO 家族的 “实力代表”：绝缘击穿电压超过 30kV，绝缘性能媲美 PFPE；GWP 值趋近于 0，环保特性优于 HFE；运动黏度仅 1.5mPa・s，流动性极佳，能够快速实现热量传递。这些特性使其在浸没式数据中心冷却、新能源电池热管理等新兴领域展现出广阔前景 —— 在数据中心，它可通过浸没方式为高密度服务器高效散热，降低能耗；在新能源电池领域，其绝缘与热管理能力可提升电池安全性与使用寿命。
当前，PFO 的发展面临两大关键瓶颈：一是二聚体产品的沸点限制，需通过系统设计优化突破应用场景局限；二是三聚体的合成工艺尚未完全成熟，生产成本较高，全球仅有少数企业能实现小批量生产。而巨化股份通过技术创新，在 PFO 的产业化进程中走在了国内前列。
在六氟丙烯二聚体方面，巨化通过改进精馏工艺，将产品纯度提升至 99.99%，同时开发出配套的高效冷凝模块（冷凝效率提升至 92%），有效解决了低沸点导致的相变效率问题。该产品已在国内某数据中心的边缘计算服务器冷却项目中试用，散热效率较传统风冷提升 40%，PUE（能源使用效率）降至 1.1 以下，达到国际先进水平。
在核心的六氟丙烯三聚体领域，巨化突破了传统 “高温聚合 + 多次提纯” 的工艺瓶颈，采用新型引发剂与连续聚合反应装置，将反应转化率从 65% 提升至 88%，提纯步骤从 5 步减少至 3 步，生产成本降低 40% 以上。目前，巨化三聚体产品的绝缘击穿电压稳定在 32kV 以上，运动黏度 1.4-1.6mPa・s，GWP 值＜0.5，在国内某新能源车企的电池热管理测试中，其能将电池单体的温度波动控制在 ±2℃，且在针刺、挤压等安全测试中，有效抑制了热失控蔓延。根据规划，巨化六氟丙烯三聚体的年产 1 万吨生产线将于 2025 年 Q2 正式投产，投产后单价可降至 55 元 /kg 左右，较进口产品低 25%，彻底打破国外企业的技术垄断。此外，巨化还在探索 PFO 与 PFPE 的复配技术，开发兼具高稳定性与低 GWP 的复合氟化液，适配更广泛的冷却场景。
选型指南与未来趋势：巨化引领国产氟化液升级
在实际应用中，氟化液的选型需围绕核心需求、性能匹配与成本控制三大维度综合考量：若聚焦高温、高绝缘等极端冷却场景，进口 PFPE 仍是首选，但巨化高纯度 PFPE 已通过英伟达认证，可满足 14nm 制程及 600kW 液冷机架需求，性价比优势显著；若以精密清洗为核心需求，尤其涉及微米级缝隙污染物去除，巨化 HFE 产品产能即将扩容至 4000t/a，在性能与成本上已实现对进口产品的替代，且配套工艺更贴合国内企业生产线；若兼顾环保趋势与新兴冷却场景（如浸没式数据中心、新能源电池），巨化 PFO（尤其是三聚体）是当前最具性价比的选择，2025 年投产后将进一步扩大市场份额。
从行业发展趋势来看，随着碳中和目标的推进，低 GWP 的 HFE 与 PFO 正加速替代传统 PFPE，成为市场主流方向。而巨化股份通过 “研发 - 生产 - 应用” 的全链条布局，正引领国产氟化液的升级进程：在技术端，持续投入高端 PFPE 与低毒性 HFE 的研发，追赶国际先进水平；在产能端，扩大 PFO 三聚体与 HFE 的生产规模，满足国内市场的快速增长需求；在应用端，与下游企业深度合作，定制化开发适配不同场景的产品与解决方案，构建国产氟化液的生态体系。
在半导体、新能源等战略产业的推动下，氟化液不再是 “幕后配角”，而是成为影响工艺精度、设备效率与环保水平的关键材料。巨化股份等国内企业的突破，不仅打破了进口依赖，更推动了氟化液产业的国产化、绿色化升级。未来，随着技术的持续迭代，国产氟化液将在全球市场中占据更重要的地位，为高端制造产业的高质量发展提供坚实的材料支撑。
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