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

电子行业深度报告总结：AI终端变革中的散热系统升级

核心内容

随着AI技术在终端设备的广泛应用，电子设备的性能需求显著提升，对散热系统的依赖也日益增强。散热能力已成为决定芯片性能发挥的关键因素，尤其在智能手机等设备中，散热系统从里到外构成了一个复杂的系统工程，涉及多种材料和结构的协同作用。本文重点分析了散热材料的选择、VC均热板技术的发展趋势以及石墨膜的应用前景，同时列出了相关投资标的和风险提示。

主要观点

1. 散热能力是性能提升的基础

• AI功能升级带来散热需求增长：端侧AI提升了设备的感知、传输和处理能力，对硬件提出了更高要求，导致芯片功耗和发热增加。
• 芯片性能提升推动散热升级：以苹果A系列芯片为例，A14的TDP为6W，而A18 Pro已提升至8W。同时，安卓SoC的TDP也在逐年上升，如骁龙8 Gen 4达到8.2W，反映出散热需求持续增长。
• 散热问题影响设备可靠性：电子设备失效中，有55%是由于温度超过允许值引起，温度每上升10°C，可靠性下降50%。

2. 散热是从里到外的系统工程

• 热传导路径：热量从芯片产生后，首先通过热拓展装置（如石墨膜）扩展至更大表面积，再经由导热界面材料传导至热管或均热板，最终通过石墨膜传导至机壳散热。
• PCB与元件散热能力提升：PCB需增强导热和耐热能力，如通过埋铜和提高层压精度，而一体成型功率电感等元件也增强了散热能力。

3. 散热材料方案多样，VC均热板为核心路径

• 导热界面材料（TIM）：TIM通过降低接触热阻，提高散热效率，市场需求稳定增长，2022年全球市场规模为103亿元，预计2029年达170亿元，CAGR为7.4%。
• VC均热板成为主流：相比热管，VC均热板实现从“点散热”到“面散热”的转变，散热面积更大，散热效率更高，预计2024年全球市场规模达12.4亿美元，2024-2032年CAGR为14.2%，2032年达36亿美元。
• VC技术持续进化：包括气液共面结构、吸液芯设计优化、壳体材料选择等，均是提升VC性能的关键方向。

4. 石墨散热膜的重要性与发展趋势

• 石墨材料优势：具有高导热性（X-Y轴为300-1900W/(m·K)）、低密度、可塑性强等特性，适合手机散热。
• 多层堆叠提升散热性能：石墨膜层数增加，能提升导热效率和散热均匀性，但同时也增加了模切难度和成本。
• 市场应用广泛：石墨散热膜主要应用于手机、平板、笔记本等消费电子，其中手机占比约2/3，2020年全球市场规模超过70亿元。

关键信息

散热系统构成

• 热流路径：热源 → 石墨膜（热拓展） → 导热界面材料 → 热管/均热板 → 石墨膜 → 机壳 → 外界。
• 热阻计算：热阻 $R = (T2 - T1)/P$，降低热阻可通过减少厚度、提高热导率、增加散热面积等方式实现。

主要散热方式

VC均热板技术趋势

• 气液共面结构：在厚度减少时热阻优势明显，适合超薄化趋势。
• 吸液芯结构优化：微纳加工、丝网烧结等方式可提升吸液芯的毛细压力，降低液体流动阻力。
• 壳体材料选择：铜、不锈钢、钛等材料在VC中广泛应用，其中不锈钢因强度高，可替代部分中框，实现整机减薄。

关键公司与估值

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，可能导致散热系统需求下降。
• 技术发展不及预期：VC均热板等新技术若发展滞后，可能影响散热效率，导致产品成本过高。
• 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，影响企业盈利空间。

结论

AI终端的快速发展对散热系统提出了更高要求，散热能力已成为影响设备性能和用户体验的关键因素。VC均热板作为新一代散热方案，具备更高的散热效率和适应性，是未来散热行业的重要发展方向。石墨膜在手机散热中仍占据重要地位，其多层叠加趋势有助于提升散热性能。整体来看，散热行业将随着AI终端的普及而持续增长，相关材料和组件厂商有望受益。