《電子氟化液生物毒性安全技術(shù)要求和測試規(guī)范》編制說明

《電子氟化液生物毒性安全技術(shù)要求和測試規(guī)范》編制說明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

電子氟化液是一種無色、透明、低粘度、不可燃、安全性高的液體，具有

理想的化學(xué)惰性和穩(wěn)定性、優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能、非常好的電氣絕緣性能、極高

的沸點(diǎn)和極低的表面張力以及良好的系統(tǒng)相容性。它在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)

用，包括數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷系統(tǒng)電子氟化液等。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2021年，我國數(shù)據(jù)中心總耗電量占全國用電量的3%，未來預(yù)計(jì)

仍將以15%~20%速度增長。而數(shù)據(jù)中心的耗電量主要集中在IT設(shè)備本身和制冷系

統(tǒng)上，占數(shù)據(jù)中心總耗電量的85%。同時(shí)，隨著國家雙碳政策的推進(jìn)，傳統(tǒng)的風(fēng)

冷技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)發(fā)展的需要，浸沒式液冷憑借著更節(jié)能、更高效等優(yōu)勢，

成為了發(fā)展的主流趨勢。

所謂浸沒式液冷是指將電子元器件直接浸泡在電子氟化液中，這樣產(chǎn)生的

熱量直接高效地傳遞到電子氟化液中，熱的電子氟化液經(jīng)外部散熱器降溫，再

通過循環(huán)返回，使設(shè)備運(yùn)行保持穩(wěn)定。根據(jù)電子氟化液是否發(fā)生相變，分為單

相液冷和雙相液冷。到2025年，中國浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超過526億

元，市場份額也將突破40%。就國內(nèi)市場而言，在雙碳政策的推動(dòng)下，浸沒式液

冷技術(shù)將成為主流散熱技術(shù)，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳化加速向前發(fā)展。

電子氟化液的熱物理性能、生物毒性、環(huán)保性能等是決定數(shù)據(jù)中心浸沒液

冷系統(tǒng)散熱效果的直接因素。高液體密度、高比熱容和高汽化潛熱可減少消除

定熱負(fù)荷所需的液體體積流量，高導(dǎo)熱率、低粘度和適宜沸點(diǎn)可提高傳熱能力

和效率。從長遠(yuǎn)應(yīng)用來看，數(shù)據(jù)中心在布局液冷系統(tǒng)時(shí)，不僅要依據(jù)散熱效果，

同時(shí)要基于安全和環(huán)境的考慮，謹(jǐn)慎選擇電子氟化液的種類。目前在浸沒液冷

領(lǐng)域應(yīng)用討論最廣泛的電子氟化液主要分為碳?xì)浠衔?、有機(jī)硅類及碳氟化合

物類。碳?xì)浠衔锞哂虚W點(diǎn)，使用中有可燃助燃風(fēng)險(xiǎn)；有機(jī)硅油可設(shè)計(jì)出高閃

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點(diǎn)的產(chǎn)品，但閃點(diǎn)與粘度正相關(guān)，且存在發(fā)生水解和氧化沉積影響接觸性能等

問題。相比之下，碳氟化合物化學(xué)惰性強(qiáng)，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)，是良好的兼

容材料，且環(huán)境友好，安全性高。因此，碳氟類電子氟化液是理想的電子氟化

液，是目前更適合于數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)的電子氟化液。

目前我國電子氟化液技術(shù)市場處于初期發(fā)展階段，電子氟化液的品種選型、

技術(shù)要求和測試方法等方面缺乏成熟的行業(yè)規(guī)范。市場上的用于電子氟化液基

本被國外3M、蘇威、旭硝子等壟斷，不同企業(yè)產(chǎn)品類型眾多，在質(zhì)量、價(jià)格等

方面相差過大。企業(yè)均根據(jù)不同客戶的需求特點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)，未達(dá)成業(yè)界的統(tǒng)一

標(biāo)準(zhǔn)。若未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一管理，會(huì)導(dǎo)致電子氟化液市場不規(guī)范發(fā)展，一旦產(chǎn)

生破壞性故障，會(huì)徹底打擊液冷技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，非標(biāo)產(chǎn)品也不利于成本和

應(yīng)用，因此必須加快標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，為電子氟化液的可靠性選型和測試規(guī)范提供

技術(shù)指導(dǎo)，推動(dòng)我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定，基于已有電子氟化液相關(guān)產(chǎn)品和產(chǎn)品的研究成果，并進(jìn)一

步開展電子氟化液的實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)，確定電子氟化液的技術(shù)要求和測試規(guī)范。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定將為電子氟化液的安全使用和推廣、設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，為數(shù)據(jù)

中心的高效運(yùn)行提供技術(shù)參考和借鑒，隨著浸沒式數(shù)據(jù)中心的大力發(fā)展，將取

得很高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

關(guān)于數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)有GB40879-2021《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能

效等級(jí)》、GB/T32910.4-2021《數(shù)據(jù)中心資源利用第4部分：可再生能源利

用率》等，主要規(guī)定了數(shù)據(jù)中心整體設(shè)備、能量等級(jí)等方面，尚無數(shù)據(jù)中心電

子氟化液方面的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，工業(yè)和信息化部于2022年發(fā)布有系列數(shù)據(jù)中心浸沒式液

冷服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)，有YD/T3979-2021《數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷服務(wù)器系統(tǒng)技術(shù)要求

和測試方法》，主要規(guī)定了浸沒式液冷服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、部署、運(yùn)維

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等環(huán)節(jié)的技術(shù)指導(dǎo)，沒有涉及到電子氟化液的相關(guān)規(guī)定；YD/T3983-2021《數(shù)

據(jù)中心液冷服務(wù)器系統(tǒng)能源使用效率技術(shù)要求和測試方法》，規(guī)定了液冷系統(tǒng)

的能源效率技術(shù)要求和測試方法，涉及液冷的設(shè)備接口、各個(gè)子系統(tǒng)方面，沒

有涉及到電子氟化液的相關(guān)規(guī)定；YD/T3982-2021《數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)電子氟

化液技術(shù)要求和測試方法》，規(guī)定了電子氟化液體的總體性質(zhì)、應(yīng)用性能等方

面，包含了接觸式液冷和非接觸式液冷，所規(guī)定的電子氟化液體相對(duì)寬泛，在

電子氟化液體方面涉及到冷卻水、碳?xì)?、有機(jī)硅油都適用，所規(guī)定的技術(shù)要求

和測試方法針對(duì)性不強(qiáng)。

在團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)方面，涉及到的數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有T/CCSA

272-2019《數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷服務(wù)器系統(tǒng)技術(shù)要求和測試方法》、T/CCSA

269-2019《數(shù)據(jù)中心液冷服務(wù)器系統(tǒng)總體技術(shù)要求和測試方法》，同上述行業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)YD/T3979-2021等一樣，主要規(guī)定了浸沒式液冷服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、

部署、運(yùn)維等環(huán)節(jié)的技術(shù)指導(dǎo)，沒有涉及到電子氟化液的相關(guān)規(guī)定；T/CCSA

274-2019《數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)電子氟化液技術(shù)要求和測試方法》，同上述行業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)YD/T3982-2021一樣，規(guī)定了電子氟化液體的總體性質(zhì)、應(yīng)用性能等方面，

包含了接觸式液冷和非接觸式液冷，所規(guī)定的電子氟化液體相對(duì)寬泛，在電子

氟化液體方面涉及到冷卻水、碳?xì)?、有機(jī)硅油都適用，所規(guī)定的技術(shù)要求和測

試方法針對(duì)性不強(qiáng)。

近年來，浸沒式液冷相關(guān)技術(shù)日趨成熟，國內(nèi)外已有多家企業(yè)開始面向客

戶提供針對(duì)不同散熱需求下的浸沒式液冷技術(shù)解決方案，一些科技公司也已開

始將基于浸沒式液冷的散熱系統(tǒng)實(shí)際部署在他們的數(shù)據(jù)中心?阿里云作為國內(nèi)市

場占有率第一的云服務(wù)提供商，是最早探索和實(shí)踐大規(guī)模液冷方案的科技公司

之一?2021年12月，阿里云發(fā)布磐久系列液冷一體機(jī)，整體能耗可下降34.6%?與

阿里云采用單相浸沒式液冷技術(shù)路線不同，微軟對(duì)雙相浸沒式液冷技術(shù)進(jìn)行了

測試?2021年4月，微軟發(fā)布消息稱其使用自研的電子氟化液，在位于華盛頓州

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昆西市的Azure數(shù)據(jù)中心采用了雙相浸沒式冷卻技術(shù)，據(jù)微軟發(fā)布的消息，雙相

浸沒式液冷可以將服務(wù)器的功耗降低5%到15%?

因此，本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目明確了電子氟化液碳氟類的技術(shù)要求和測試方法，具體

規(guī)定了碳氟類電子氟化液的熱物理性能、兼容性和可靠性、安全要求、環(huán)境要

求、維護(hù)等具體技術(shù)要求和測試方法。本標(biāo)準(zhǔn)的制定能有效彌補(bǔ)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中缺

乏關(guān)于數(shù)據(jù)中心浸沒液冷系統(tǒng)中碳氟。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

適用性：標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的適用性，適用于電子氟化液的應(yīng)

用要求。但在某些特殊情況下，仍需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

流程：標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)合理，能夠有效規(guī)范電子氟化液的品種類型、

提高電子氟化液的技術(shù)要求。但在實(shí)際操作中，部分環(huán)節(jié)可能需要進(jìn)一步優(yōu)化。

技術(shù)指標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)經(jīng)過實(shí)際測試，準(zhǔn)確性較高。但仍需關(guān)注

指標(biāo)的動(dòng)態(tài)更新，以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。

安全性：標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過程中安全風(fēng)險(xiǎn)得到了有效控制，但仍需加強(qiáng)操作人員

的安全培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，以確保安全生產(chǎn)的萬無一失。

四、項(xiàng)目背景及工作情況

（一）任務(wù)來源

根據(jù)《中國國際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)

規(guī)定，經(jīng)中國國際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)及相關(guān)專家技術(shù)審核，批準(zhǔn)

《電子氟化液生物毒性安全技術(shù)要求和測試規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，計(jì)劃編

號(hào)為：C12023032。本標(biāo)準(zhǔn)由中國國際科技促進(jìn)會(huì)提出并歸口。

根據(jù)計(jì)劃要求，本標(biāo)準(zhǔn)完成時(shí)限為6個(gè)月。

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（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是華中科技大學(xué)，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文檔起草及相關(guān)文件的

編制等。武漢三氟新材料科技有限公司、山東華氟化工有限公司為主要參與單

位，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中重要技術(shù)點(diǎn)的研究和建議，并參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的討論。

（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過程及相關(guān)工作計(jì)劃

1)前期準(zhǔn)備?作

項(xiàng)目立項(xiàng)前，標(biāo)準(zhǔn)編制小組查閱、研讀相關(guān)電子氟化液相關(guān)技術(shù)規(guī)范文獻(xiàn)，

廣泛搜集與電子氟化液相關(guān)的材料。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)編制小組安排相關(guān)人員，多次

與電子氟化液行業(yè)專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)研、交流，?泛征求標(biāo)準(zhǔn)制訂方面的意見和

建議。

2)標(biāo)準(zhǔn)起草過程

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通知公示后，編寫人員根據(jù)工作計(jì)劃分工和編寫要求開展了

相關(guān)工作。在標(biāo)準(zhǔn)起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)次內(nèi)部研

討會(huì)，經(jīng)過多次修改，于2024年3月下旬完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿及編制說明的撰寫?

作。

3)征求意見情況

2024年3月下旬，標(biāo)準(zhǔn)編制小組先后通過現(xiàn)場會(huì)議、電話、微信等多種形

式征集?業(yè)專家相關(guān)意見和建議。針對(duì)征集的意見，標(biāo)準(zhǔn)編制小組召開了研討

會(huì)，將收集到的意見進(jìn)行匯總處理分析，在充分吸納合理意見的基礎(chǔ)上，先后

修改和完成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

五、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，遵循了以下基本原則：

1)標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點(diǎn)，指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的分析方法要積極參照采用

國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2)標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出《電子氟化液生物毒性安全技術(shù)要求和測試規(guī)范》

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的技術(shù)要素。

3)標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)殡娮臃簯?yīng)用行業(yè)發(fā)揮較大的指導(dǎo)性作用。

4)標(biāo)準(zhǔn)需要具有科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。

5)要能夠結(jié)合行業(yè)實(shí)際情況和井下復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)。

6)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7)促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。

六、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)制定了電子氟化液的技術(shù)要求和測試方法，規(guī)定了電子氟化液的

熱物理性能、長期穩(wěn)定性和清潔度、材料兼容性、對(duì)傳輸信號(hào)的影響、易燃

性或可燃性、安全性、環(huán)境影響、可維護(hù)程度。

七、與有關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求。規(guī)范性引用文件包括：

GB/T6283-2008化工產(chǎn)品中水分含量的測定卡爾·費(fèi)休法（通用方

法）

GB/T19466.4差示掃描量熱法(DSC)第4部分比熱容的測定

GB/T10297-2015非金屬固體材料導(dǎo)熱系數(shù)的測定熱線法

GB/T1690-2010硫化橡膠或熱塑性橡膠耐液體試驗(yàn)方法

GB/T507-2002絕緣油介電強(qiáng)度測試法

GB/T6368-2008表面活性劑水溶液pH值的測定電位法

GB/T7484-1987水質(zhì)氟化物的測定離子選擇電極法

GB/T21605-2008化學(xué)品急性吸入毒性試驗(yàn)方法

GB/T21609-2008化學(xué)品急性眼刺激性/腐蝕性試驗(yàn)方法

GB/T21604-2008化學(xué)品急性皮膚刺激性/腐蝕性試驗(yàn)方法

GB/T261-2021閃點(diǎn)的測定賓斯基-馬丁閉口杯法

八、重大意見分歧的處理依據(jù)和結(jié)果

本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中沒有重大分歧意見。

九、采標(biāo)程度，國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況

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國內(nèi)外尚沒有《電子氟化液生物毒性安全技術(shù)要求和測試規(guī)范》這方面的

標(biāo)準(zhǔn)。

十、后續(xù)貫徹措施

做好宣傳培訓(xùn)，建議由各行業(yè)主管部門組織、主要起草單位配合開展標(biāo)準(zhǔn)

宣貫培訓(xùn)工作，使相關(guān)檢測人員了解標(biāo)準(zhǔn)、熟悉標(biāo)準(zhǔn)，掌握標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)技術(shù)要

求，加強(qiáng)示范效應(yīng)，讓標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)得到廣泛