AI 基建正從兩個相連環節推高 PFAS 需求:一是生產 AI 晶片的半導體供應鏈,二是為愈來愈高密度伺服器散熱的熱管理系統。問題是,這股需求增長正好撞上監管部門、環保組織及部分企業加速減用甚至淘汰 PFAS 的趨勢。
ChemSec 在 2026 年 9 月的研究指出,AI/數據中心基建、半導體製造及鋰離子電池,是推動 PFAS 擴產計劃的三大需求來源。該組織稱,除極少數例外,多家主要生產商正在擴充產能;Chemours、Syensqo、Arkema、Solstice、Daikin 和 AGC 等公司,都將相關投資連繫到 AI 基建或晶片製造。
31
AI 點樣帶動 PFAS 需求?
1. AI 硬件愈多,晶片製程需求愈大
按 ChemSec 資料,PFAS 可用於半導體製造中的界面活性劑、蝕刻及清洗工序,以及耐化學品的喉管和接頭。隨住 AI 加速器、記憶體,以及製造這些元件所需設備的需求上升,晶圓廠上游對這類特種材料的需求亦可能增加。
31
影響唔止在伺服器機房內。NRDC 指出,PFAS 可與數據中心的冷卻、滅火系統,以及半導體和其他電子零件的生產有關。
12
2. 伺服器愈密,液冷愈有吸引力
當運算密度和發熱量上升,單靠風冷會愈來愈吃力。浸沒式冷卻是把電子設備浸在不導電的介電液體中,而非只靠空氣散熱。
單相系統中,液體在系統內循環但不沸騰,常見介質包括聚 α-烯烴等碳氫化合物。兩相冷卻則可用含氟製冷劑:液體在高熱元件附近沸騰,化成蒸氣帶走熱力,之後冷凝並重新循環。
38
第二種做法正是潛在的 PFAS 需求渠道。ChemSec 明確把浸沒式冷卻液及 AI/數據中心的熱管理,列為推動產能擴張的因素。
31
點解 PFAS 有用,亦點解咁具爭議?
PFAS 在要求極高的工業環境中受重視,原因包括耐熱、抗水抗油、耐化學品,以及電絕緣等特性。面對晶片製程中的化學品、高溫環境與敏感電子零件,這些性能確實有實際價值。
但同一種耐久性,亦構成最大環境疑慮:PFAS 不容易在自然環境中分解。Food & Water Watch 指,數據中心冷卻系統可能成為持久性 PFAS 的另一個使用途徑;即使某些系統可減少用水,也不等於完全不用水。
2
這不代表每種液冷液都是 PFAS,也不代表每一間數據中心都用浸沒式冷卻;真正的意思是,AI 的散熱難題可能演變成一項會帶來長期環境後果的材料選擇。
邊啲 PFAS 企業擴產,邊啲正在退出?
擴張:Chemours 及其他主要供應商
ChemSec 的研究指,多數大型 PFAS 生產商正因應 AI/數據中心基建、半導體製造及電池市場而擴充產能;當中 Chemours、Syensqo、Arkema、Solstice、Daikin 和 AGC 明確以 AI 或晶片製造作為相關投資的理由。
31
Chemours 是較清晰的公開例子:
- 公司稱,Teflon PFA 產能擴充項目已於 2024 年完成,並形容該材料對半導體製造十分重要。
21
- Chemours 與 Navin Fluorine International 合作生產 Opteon 兩相浸沒式冷卻液,屬其擴大液冷業務的一部分,目標是回應先進數據中心及 AI 硬件在散熱、能源和用水方面的需求。
25
- 公司亦與 DataVolt 達成協議,開發及示範液冷方案,包括兩相直冷晶片(direct-to-chip)及兩相浸沒式系統。
24
Chemours 預期 Opteon 兩相浸沒式冷卻可在 2026 年商業化,但仍有待取得適當監管批准。該公司投資者簡報亦宣傳潛在節能效果,但這些屬公司性能主張,並非每個實際部署項目的獨立驗證結果。
21
退出:3M 改寫供應格局
3M 在 2022 年宣布,會在 2025 年底前逐步停止製造 PFAS。據 Data Center Dynamics,該公司的 Novec 和 Fluorinert 產品線曾用於冷卻、半導體製造及防火。
28
所以,市場並非所有企業一齊退出,而是出現供應重組:3M 離場之際,其他供應商正嘗試承接半導體與先進冷卻的需求。
28
31
AI 相關 PFAS 市場有幾大?
現有證據未有提供可信的公開估算,去量化 AI 基建本身佔 PFAS 需求多少。ChemSec 的分析聚焦於擴產計劃及需求動因,並無給出只屬 AI 的產量數字。
31
較廣義的浸沒式冷卻液市場可作背景參考,但不能當成 PFAS 市場。MarketsandMarkets 估計,數據中心浸沒式冷卻液市場將由 2025 年的 1.8 億美元,增至 2032 年的 8.3 億美元,預測複合年增長率為 23.9%。這個分類涵蓋直冷晶片及浸沒式冷卻液,並不限於含氟或 PFAS 產品。
41
監管壓力與無 PFAS 替代方案
政策與採購要求正促使業界考慮替代品。美國環境保護署(EPA)已在《有毒物質管制法》(TSCA)審查程序中,優先處理擬用於數據中心項目或相關製造的新化學物質。
16 同時,申報要求與日後可能出現的限制,正令營運商要檢視供應鏈中的 PFAS 風險。
35
部分冷卻用途已有替代選項。單相浸沒式冷卻常用碳氫介電液;市場亦正發展非氟化合成液、酯類、矽類及生物基液體。
38
42 直冷晶片技術和更好的風冷設計,亦可在某些部署中降低對兩相浸沒式冷卻的需要。
不過,現有資料不足以證明無 PFAS 方案可直接取代每一道半導體工序,或每一種高密度兩相冷卻應用。材料認證、可靠性、安全性及系統設計,全部都會影響選擇。
AI 基建面對的取捨
對數據中心建設商而言,問題唔只是要不要用更多液冷,而是如何在追求能源效率和用水管理時,避免不必要地依賴持久性含氟材料——尤其在替代品可能已經可用、仍在成熟,或未必適合某類特定用途的情況下。
ChemSec 警告,AI 需求可能在更廣泛的淘汰行動加速之際,鎖定新一輪 PFAS 產能。
31 NRDC 則提醒,PFAS 的生命周期問題不止於伺服器機房,還延伸至晶片製造、冷卻、防火和最終處置。
12
最重要的分野,是要分清楚 AI 帶動先進熱管理需求,與 PFAS 是唯一可行解方 這兩件事。前者正在加速;後者仍然是一個技術、監管與環境上的選擇。