深度报告-20250318-东吴证券-电子行业深度报告_AI终端变革之散热_性能跃升驱动散热系统升级_21页_1mb
报告摘要
电子行业深度报告总结:AI终端变革之散热
核心内容概述
本报告聚焦于电子行业中AI终端带来的散热系统升级需求,分析了散热技术的发展趋势、材料选择及行业前景。随着AI功能的增强和芯片性能的提升,散热能力成为决定设备性能的关键因素。散热系统需要从热源扩展、热传导、热扩散等环节进行系统性优化,以满足高性能、轻薄化和高集成度的需求。
主要观点与关键信息
1. 散热能力是性能提升的基础
- AI功能升级:端侧AI功能的增加,推动了硬件性能的提升,包括感知、传输和处理能力的增强。
- 散热需求增长:随着芯片计算能力、数据传输和摄像能力的提升,功耗增加导致散热问题日益突出。
- 具体案例:
- Apple A系列芯片散热设计功率从A14的6W提升至A18 Pro的8W。
- 骁龙芯片从2021年的5.3W提升至8W以上,联发科芯片功率也大幅提升。
- 影响:散热能力不足将导致设备降频、发热、闪退等问题,严重影响用户体验。
2. 散热是从里到外的系统工程
- 热传导路径:
- 热源产生的热量首先通过石墨膜扩展至更大的表面积。
- 通过导热界面材料(TIM)传导至热管或均热板。
- 热管/均热板将热量传递至石墨膜,再通过机壳向外界散热。
- PCB散热:PCB和元件需要提升耐热性和导热性,以适应高功率和高集成度需求。
- 热阻匹配:通过减少厚度、选择高热导率材料和增加面积来降低热阻,从而提升散热效率。
3. 散热材料方案多样,VC均热板成为核心路径
- TIM材料:
- 用于减少接触热阻,是连接元器件与散热器的桥梁。
- 2022年全球TIM市场规模为103亿元,预计2022-2029年CAGR为7.4%。
- 中国市场规模为43亿元,预计CAGR为8.5%。
- 下游应用以消费电子为主,占比约47%,通信设备占比接近40%。
- VC均热板:
- 作为新一代散热技术,具有更大的散热面积和更好的均热性能,正在替代热管成为主流方案。
- 2024年全球VC市场规模为12.4亿美元,预计2024-2032年CAGR为14.2%,2032年将达到36亿美元。
- VC结构:由上下壳体、支撑柱、吸液芯、真空腔体和液体组成。
- 超薄化挑战:蒸汽腔厚度减小至0.3mm后热阻急剧增加,制约轻薄化发展。
- 气液共面结构:在厚度减少时热阻优势明显,适合散热面积较大的场景。
- 吸液芯结构:微沟槽、丝网烧结等结构提升散热性能,是VC研发的重点。
- 壳体材料选择:铜、不锈钢和钛等材料广泛使用,聚合物也开始被关注。
4. 石墨材料在手机散热中的重要作用
- 石墨特性:具有高导热性(X-Y轴300-1900 W/(m·K))、低密度、良好的可塑性及隔热性能(Z轴热导率低)。
- 应用广泛:石墨散热片广泛应用于手机、平板和笔记本电脑,其中手机占比约2/3。
- 多层堆叠趋势:通过多层石墨叠加,提升散热效率,同时增加模切工艺难度,对材料和工艺要求更高。
- 2020年市场:单台手机石墨膜价格约2-5元,整体市场对石墨膜需求超过70亿元。
5. 投资相关公司
- 重点公司:
- 领益智造(002600)
- 中石科技(300684)
- 思泉新材
- 苏州天脉
- 估值信息(截至2025年3月18日):
- 领益智造:总市值685.40亿元,收盘价9.78元,2023A EPS 0.29元,2024E EPS 0.28元,2025E EPS 0.40元,PE分别为33.42、34.93、24.45,投资评级为买入。
- 中石科技:总市值82.87亿元,收盘价27.67元,2023A EPS 0.25元,2024E EPS 0.60元,2025E EPS 0.94元,PE分别为112.36、46.12、29.44,投资评级为买入。
风险提示
- 产品散热需求不及预期:若手机设计对散热容忍度提升,可能降低整体散热产业链需求。
- 技术发展不及预期:散热方案的新技术发展若滞后,可能影响产品普及。
- 竞争加剧风险:随着更多供应商进入市场,行业竞争可能加剧。
总结
AI终端的快速发展对散热系统提出了更高要求,散热材料和方案的持续创新是支撑性能提升的关键。VC均热板和石墨膜作为主要散热方案,其市场规模和应用前景广阔,预计未来几年将保持高速增长。相关企业具备良好的技术和市场前景,值得关注。
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