液態金屬是什麼？液態金屬概念股有哪些？散熱優缺點、產業發展

隨著AI 伺服器的功耗越來越高，甚至輝達（NVIDIA）H100/H200 伺服器功耗達到 700W 以上，高效能運算（HPC）與先進封裝（CoWoS、FOPLP）帶來的高功率密度，使得傳統散熱材料（如矽脂或陶瓷導熱墊片）難以有效應對，近期市場開始出現新的散熱方案的討論，那就是液態金屬散熱，究竟液態金屬概念股有甚麼？液態金屬散熱的優缺點與產業發展又會如何呢？

液態金屬是什麼？

液態金屬（Liquid Metal）指的是在室溫或接近室溫時呈現液態的金屬或金屬合金，具有極佳的導熱與導電性能。常見的液態金屬種類包括：

1. 鎵（Gallium, Ga）
   • 熔點 29.8°C，容易與鋁、銦等形成低熔點合金。
   • 可用於電子散熱介面，如 CPU/GPU 散熱膏（TIM）。
      
2. 銦鎵合金（Indium-Gallium Alloy）
   • 熔點更低，並且不易氧化，適合長時間應用於高效能散熱。
   • 但價格較高，且可能會對鋁材造成腐蝕。
      
3. 汞（Mercury, Hg）（已淘汰）
   • 具高導電性，但因毒性與環境問題，已不再用於電子與散熱領域。

液態金屬特色

液態金屬 TIM 的導熱係數可達 10-40 W/mK，遠高於傳統的矽脂（1-5 W/mK）。例如，銦鎵合金（Indium-Gallium Alloy）在常溫下可保持液態，能夠更高效地填補晶片與散熱器之間的微小縫隙，降低熱阻，尤其在傳統散熱方式遭遇瓶頸的情況下，液冷解決方案如冷卻液、相變材料（PCM）仍有應用門檻。而液態金屬 TIM 作為散熱介面材料，可提升熱傳導效率，成為 AI 伺服器散熱方案的升級選項。

且目前已知，許多科技巨頭已經開始關注液體金屬，例如輝達、AMD、Intel 在高效能晶片導入液態金屬 TIM 可能性提高，相關供應鏈確實值得關注。

液態金屬常見應用

液態金屬不僅應用於散熱，還能應用在多個高科技領域，其用途可能比投資人想像的還要廣且在各領域中佔有一定的地位唷。

1. 電子產品與散熱（Thermal Management）
   • 高效能 CPU/GPU 散熱（如 Intel、AMD、輝達伺服器、PlayStation 5 採用液態金屬 TIM）
   • AI 伺服器、HPC 散熱（如 輝達 H100/H200、AMD Instinct MI300 等 AI 晶片）
   • 散熱模組與冷卻系統（應用於高功率設備，如 資料中心、超級電腦）
      
2. 柔性電子（Flexible Electronics）
   • 可變形電子電路（液態金屬導線可彎曲、不易斷裂）
   • 穿戴式裝置（如智慧手環、可穿戴醫療裝置）
      
3. 航太與軍工應用
   • 航太冷卻系統（液態金屬可作為高效冷卻劑）
   • 液態金屬電磁推進（應用於衛星、航天器）
      
4. 能源與電池技術
   • 液態金屬電池（如 Ambri 公司開發的 鎂-銻液態金屬電池，可用於儲能）
   • 電動車散熱技術（液態金屬可能成為新型電池與馬達冷卻方案）

液態金屬散熱膏與散熱器特性

液態金屬散熱膏（Liquid Metal Thermal Paste）是一種以液態金屬合金為主要成分的高導熱介面材料（TIM, Thermal Interface Material），主要用於 CPU、GPU、AI 伺服器、HPC、高效能散熱模組，其導熱性能遠優於傳統矽脂。

• 超高導熱係數（10~40 W/mK）：比傳統矽脂（1~5 W/mK）高出數倍，熱傳效率極佳。
• 可填補微小空隙，降低熱阻：液態金屬能夠滲透 CPU/GPU 與散熱器接觸面之間的細微縫隙，提高散熱效果。
• 不易乾裂、長期穩定性佳：傳統矽脂長期使用後可能乾裂、硬化，而液態金屬不會乾涸，適合長期運作的伺服器與高效能設備。

而在討論到用來乘載散熱膏的散熱器差異，首先散熱器（Heatsink）是一種用來幫助電子元件散熱的裝置，主要用來降低 CPU、GPU、電源模組（VRM）等高功耗元件的溫度，以確保設備穩定運作，以下先簡單分析三種散熱的差異。
 

1. 風冷散熱器（Air Cooling）
   • 原理：透過 金屬鰭片+風扇，將熱量從晶片導出，再由風扇帶走熱量。
   • 優點：
     • 價格便宜，適合一般用戶與中高階電腦。
     • 結構簡單，維護容易。
   • 缺點：
     • 散熱效果有限，對於 高功耗 CPU/GPU 或 AI 伺服器不夠用。
     • 風扇運轉時會產生噪音。
        
2. 水冷散熱器（Liquid Cooling）
   • 原理：利用液體（如水、冷卻液）吸收熱量，透過水泵循環帶走熱量，再由 冷排與風扇 排出。
   • 優點：
     • 散熱能力強，適合超頻玩家、高效能伺服器。
     • 運作較安靜，因為水冷系統不需要高速運轉的風扇。
   • 缺點：
     • 價格昂貴，安裝較複雜。
     • 可能會漏液，造成設備損壞風險。
        
3. 液態金屬散熱（Liquid Metal Cooling）
   • 原理：利用液態金屬 TIM 提高導熱效率，搭配風冷或水冷，進一步提升散熱效果。
   • 優點：
     • 導熱效率最高，適合 AI 伺服器、HPC、大功率 GPU。
     • 長期穩定性強，不會乾裂。
   • 缺點：
     • 成本較高，使用門檻高。
     • 對於鋁材會產生腐蝕作用，需要特製銅或鎳鍍層散熱器。
        

液態金屬散熱器優缺點

液態金屬優點：

• 超高導熱性能（10-40 W/mK，遠勝傳統矽脂或陶瓷散熱介面）。
• 流動性佳，能填補微小空隙，減少熱阻。
• 不乾裂、不揮發，相比矽脂壽命更長。

液態金屬缺點：

• 與鋁發生腐蝕反應，需特別塗層保護。
• 成本較高，一般應用尚未普及。
• 應用門檻高，如伺服器與超頻玩家使用較多。

台、美股液態金屬廠商與概念股整理

液態金屬概念股總結

隨著 AI 伺服器、HPC、先進封裝（CoWoS、FOPLP） 等高功率密度技術的崛起，液態金屬 TIM（散熱膏）與相關散熱技術的需求將持續增加。近期就連國內知名投資KOL也有提到相關的知識與資訊，雖然液態金屬仍有成本與技術挑戰，但其超高導熱性能將使其成為 AI 伺服器與高端晶片散熱的關鍵解決方案，相信在未來相關供應鏈仍值得持續關注！