2019年电子产品散热专题报告

来源：民生证券

一、 消费电子朝多功能、轻薄化方向发展，提高散热需求

消费电子在实现智能化的同时逐步向轻薄化、高性能和多功能方向发展。智能手机轻薄化和便携化的设计要求内部组件散热性和可靠性更好。电子产品的性能越来越强大，而集成度和组装密度不断提高，导致其工作功耗和发热量的急剧增大。据统计，电子元器件因热量集中引起的材料失效占总失效率的 65%-80%，热管理技术是电子产品考虑的关键因素。

(一) 高性能电子产品发展突出散热需求

在消费电子向超薄化、智能化和多功能化的发展趋势下，集成电路芯片和电子元器件体积不断缩小，其功率密度却快速增加；手机 CPU 频率正迅速提升，同时封装密度也越来越高、机身 越来越薄，散热问题已经成为电子设备亟需解决的问题。

智能机性能不断提升，中高端智能手机朝集成化方向发展：（1）更高的频率和性能，四 核、八核将成为主流；（2）更大更清晰的屏幕，2K/4K 都将出现在手机屏幕上；（3）柔性屏， 可弯曲；（4）更多内置无线设备，如 NFC、低频蓝牙、无线充电等。这些发展趋势将会大 大增加智能手机的发热量，散热将成为整个智能手机行业面临的主要问题之一。散热问题处 理不好将造成智能手机卡顿、运行程序慢、烧坏主板甚至造成爆炸的危险。

OLED 屏幕的渗透和无线充电技术的普及也加大了散热的需求和难度。一方面，手机的快充 功率及无线充电的功率逐步提升，功率增加提高了散热的需求。另一方面 OLED 屏幕渗透率逐步 提升，而 OLED 材料由于高温受热易衰退，因此对散热要求越来越高。同时 5G 智能手机天线数量可达 4G 手机的 5-10 倍，无线充电等技术的创新也同样提高了散热的需求。

智能机功耗变大，智能终端处理高效能应用时将会发出大量热量。其中功耗主要来源于以下部件：（1）屏幕显示：其主要耗电部分为背光灯、触控传感器和 GPU。超高像素的计算量增加 和高背光需求及 GPU 性能逐年增强加重了这一趋势。2560x1440 的原始分辨率（577ppi）运行时， 高达 10.247W 的功耗比 1280x720 分辨率（289ppi）运行时的功耗高出 87.3%。（2）处理器：处 理器是整机绝对的耗电大户，运行于 2.4GHz 的八核心 CPU 满载情况下可达到 3~5W 的功耗并严 重发热。（3）网络与无线连接：数据网络与连接的基础作用在智能手机上的重要性与日俱增， WIFI 和蓝牙设备也增加功耗，这部分在使用时的功耗水平普遍也在 1000~1500mW 左右。（4） 位置服务：这部分的功耗来自于 GPS 芯片的计算工作和加速计陀螺仪等的支持工作，约为 50mW。（5）数据存取：每 MB 的文件写入需要峰值约 400mW 的功耗，以压缩后码率为 3000kbps 的 1080p 视频写入 ROM 来计算，功耗约 120mW，而写入 4K 视频需要的功耗更多。

(二) 导热材料广泛应用于消费电子散热，但散热效果减弱

手机散热有主动与被动散热两种，基本思路是降低手机散热的热阻（被动散热）或减少手机的发热量（主动散热）。主动散热通过降低芯片的功耗减少热量而实现，与电子设备的研发相关。而被动散热是通过导热材料与器件来达到散热效果。手机产生热量的部件主要是 CPU、电池、主板、射频前端等，这些部件所产生的热量会由散热片导入到热容量大的夹层中，然后通过手机外壳和散热孔散出。

正常状态下手机温度为 30-50 度，总体温度不要超过 50 度为佳，超过 50 度时手机的性能会 受到影响。当手机的功耗越强时，CPU 的发热量越大，散热也越困难。手机过热的原因之一是导 热不充分，散热不合理，导致热量在手机内部聚集，使某一部分过热。

导热材料主要用于解决电子设备的热管理问题。试验已经证明，电子元器件温度每升高 2℃， 可靠性下降 10%；温度达到 50℃时的寿命只有 25℃时的 1/6。导热材料主要是应用于系统热界面之间，通过对粗糙不平的结合表面填充，用导热系数远高于空气的热界面材料替代不传热的空气，使通过热界面的热阻变小，提高半导体组件的散热效率，行业又称“热界面材料”。

热量的传递方式主要有三种：热传导，热对流和热辐射。根据热的传递方式，散热系统可以由风扇、散热片（如石墨片、金属散热片等）和导热界面器件组成。以普通的 CPU 风冷散热器 为例，其工作原理是 CPU 散热片通过导热界面器件与 CPU 表面接触，CPU 表面的热量传递给 CPU 散热片，散热风扇产生气流将 CPU 散热片表面的热量带走。目前市场上广泛应用的导热材料有导热胶、导热泥、导热凝胶、导热石墨膜、相变化导热界面材料等。

传统的导热材料主要是金属材料，如铜、铝、银等。但是金属材料密度大，膨胀系数高，在要求高导热效率的场合尚不能满足使用要求（如银、铜、铝的导热系数分别为 430W/m.K, 400W/m.K, 238 W/m.K）。导热石墨片具有独特的晶粒取向，可沿两个方向均匀导热；其通过将手机发热的中心温度分布到一个大区域以便均匀地散热。目前智能手机中的散热方案大多采用石墨片散热方案，但随着电子设备散热需求的增加，单层或双层石墨片的导热不能满足更高的散热需求。

二、 5G 发展提高散热需求，新技术推动散热革新

5G 时代的高速度和低延迟给我们带来更佳的体验感，但是对于电子设备而言功耗会增 加，发热量也随着上升。消费电子的导热和散热能力的强弱成为产品稳定立足的关键技术之 一。另一方面，5G 时代电子设备上集成的功能逐渐增加并且复杂化，以及设备本身的体积 逐渐缩小，对电子设备的热管理技术提出了更高的要求。解决消费电子的散热问题成为 5G 时代电子设备的难点和重点之一。

(一) 5G 对散热要求急剧增加

1、5G 来袭射频前端升级，发热量剧增

5G 手机要求更快速的传输速率，MIMO 技术带来天线数量增加。5G 时代射频前端需要 支持的频段数量大幅增加，同时高频段信号处理难度增加导致系统射频器件的性能要求大幅 提高，载波聚合及 MIMO 技术等新应用要求各射频器件进行相应的技术更新。4G 的手机天 线主要是 2*2 MIMO，5G 将更多采用 4*4 MIMO 天线方案，从而提高 5G 的传输速度。但是 在高速传输的过程当中极其容易产生热量，需要降低传输过程中的温度。如何解决传输过程 当中的射频前端温度，降低手机性能的损耗是目前 5G 手机里面的挑战之一。

5G 手机中普通的滤波器对于温度的敏感度高，一旦外部的温度环境发生了变化，会使 滤波器的性能出现急剧的下降。随着频段数量的增加，相比于 4G 手机，5G 手机中射频滤波 器件的需求量也相应增加，对于温度的控制与散热的要求也越来越高。

2、5G 手机功耗及结构变化增加散热需求

功耗增加及手机结构的变化增加 5G 手机散热需求。（1）5G 手机芯片处理能力有望达到 4G 手机的 5 倍,随着 5G 手机功能越来越强大、处理能力越来越强的同时功耗也随之增加，手机发热 密度绝对值也将增长，因此 5G 手机将面临着更大的散热压力。（2）随着 5G 手机天线数量增加 以及电磁波穿透能力变弱，手机机身材质逐渐向非金属靠拢，同时 5G 手机越来越轻薄化、紧凑， 对于手机的散热设计也越来越具有难度。

(二) 手机散热方案对比，热管、均温板方案突出

随着手机硬件的不断升级，其所执行的任务计算处理更加繁杂，CPU 等芯片部件将会面临热量的侵袭。但手机体积有一定的局限性，处理器系统性能会因为温度升高而有所降低。因此手机散热问题尤为重要。5G 和无线充电对信号传输的要求更高，而金属背板对信号屏蔽的缺陷将被 放大，预计 5G 手机不再采用金属背板设计，原有的石墨加金属背板散热技术面临重大挑战，预 计智能机将更多使用石墨+金属中框方案。目前市场上手机散热的方案主要有：导热凝胶、石墨 片、石墨烯、均温板、热管等。

从各类手机机型的散热方案来看，热管与均温板散热技术逐渐兴起。2018 年小米发布的黑鲨 手机采用热管散热技术，热管直径为 3mm，长度为 60mm，散热面积高达 6000mm²，对比无热管 CPU 散热效率提升 20 倍；CPU 核心温度降低 8℃，处理器可以长时间保持高频和稳定输出。

201 9年华为发布的新款 5G 手机 Mate 20 X 中散热系采用的是超强导热的均热液冷技术 (Vapor Chamber) 和石 墨烯膜组成。VC 液冷冷板同时覆盖了华为 Mate 20 X 处理器的大核、小核、GPU，处理器的热量 通过更短的路径传到 VC 冷板上，并通过相变传热系统将热量扩散到整个机身。据华为官方表示， 石墨烯膜+VC 液冷冷板的组合散热方案的应用使华为 Mate 20 X 的散热能力较上代 Mate 10 提升 约 50%，发热集中点的温度较上代下降了 3 度以上。官方实测显示，游戏一小时后华为 Mate 20 X 的正反面温度分别只有 37.4℃、38.1℃，明显低于三星 Note 9 和 iPhone XS Max。

(三) 石墨烯、热管/均温板散热技术兴起

多层石墨片是当前智能机主流散热方式。石墨是一种良好的导热材料，导热性超过钢、铁、铅等多种金属材料。石墨片的工作原理是利用其在在水平方向上具有优异的导热系数的 特点（性能好的石墨片导热系数能达到 1500－1800W/mK·，而一般的纯铜的导热系数为 380W/mK·，高的导热系数有利于热量的扩散），能够迅速降低电子产品工作时发热元件所在 位置的温度（热点温度），使得电子产品温度趋于均匀化，这会扩大散热表面积以达到降低整个电子产品的温度，提高电子产品的工作稳定性及使用寿命。智能手机中使用石墨片的部 件有 CPU、电池、无线充电、天线等。石墨散热是目前手机采用的主流散热方式。

石墨片生产工艺流程中核心环节是碳化和石墨化，在此过程中原料的选择、碳化和石墨化炉的制造、升温速率的选取、碳化和石墨化温度的控制、石墨化中升温和降温的控制方式、参照温度和阈值的拟定以及周期性振荡的调控都影响着高导热石墨原膜的质量乃至制备的成功性。压延工艺需要高技术水平进行处理以取得高密度的石墨膜并提高其热导系数；贴合需要特定的机器进行处理从而使得涂胶层均匀且厚度尽可能小，从而保证后续产品的质量；模切需要根据客户需求通过 精密加工和切割将压延后的高导热石墨膜原膜制备成形状大小不同的高导热石墨膜成品。

石墨烯具有优异的热传导特性，且其导热率为 800~5300 W/mk，是已知导热系数较高的材料，其散热效率远高于目前的 商用石墨散热片。石墨烯是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳 米材料。石墨烯散热膜很薄且具有柔韧性，综合性能优异，为电子产品的薄型化发展提供了 可能。其次石墨烯散热膜具有良好的再加工性，可根据用途与 PET 等其他薄膜类材料复合。此外，这种导热材料有弹性，可裁切冲压成任意形状，并可多次弯折；可将点热源转换为面 热源的快速热传导，具有很高的导热性能。华为 Mate20 系列手机中采用了石墨烯材料。

热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。热管技术是将一个充满液体的导热铜管顶点覆盖在手机处理器上，处理器运算产生热量时，热管中的液体就吸收热量气化，这些气体会通过热管到达手机顶端的散热区域降温凝结后再次回到处理器部分，周而复始从而进行有效散热。在手机行业也可以称之为 水冷散热。目前华为、小米、三星、OPPO 等手机中都有用到热管散热技术。热管具有灵活 度高、使用寿命长等特点，受到市场关注。

均温板（ V a p o rChamber）从原理上类似于热管，但在传导方式上有所区别。热管为一维线性热传导，而均 温板中的热量则是在一个二维的面上传导，因此效率更高。均温板散热方案在于将多个点的热源之热流在短距离内将其均匀的分布于较大散热面积，随着热源之热通量的不同，均温板 之等效热传导系数亦会有所不同。将 VC 在其他的机器上使用时，可以使板上每颗芯片的温 度都是一样的，这样做比较有利于电器的散热。均温板是一个内壁面具有微结构的封闭真空腔体，当热流由热源传导至蒸发区时，腔体里面的工作流体会因真空条件下，于特定温度开 始产生液相汽化的现象，这时工作流体就会吸收热能并且快速蒸发。

(四)对比各类散热技术 ， 热管与均温板优势凸显

随着电子产品越来越轻薄化，由于机体内部空间狭窄，其散热能力也就受到一定限制。在智能手机上主要的发热源包括这五个方面：主要芯片工作、LCD 驱动、电池释放及充电、 CCM 驱动芯片、PCB 结构设计导热散热量不均匀。为了解决这些散热问题，目前市场上的 散热技术主要有4种方案，通过对比发现，我们认为热管与均温板的散热技术方案优势明显。

1、热管与均温板导热系数高于其他方案，导热效率优势突出

热管的导热系数较金属和石墨材料有 10 倍以上提升，而均温板散热效率比热管更高。 从导热率来看，热管与均温板的优势明显。均温板真空腔底部的液体在吸收芯片热量后，蒸发扩散至真空腔内，将热量传导至散热鳍片上，随后冷凝为液体回到底部。这种蒸发、冷凝 过程在真空腔内快速循环，实现了相当高的散热效率。

5000-10000 W / mK。这是固态铜的 250 倍、固态铝的 500 倍。但是热管的导热率随着温度的 变化而变化。当 75mm 的热管长度能够达到 10,000 W / mK 的导热率，而 200mm 长导热管导 热率刚好超过 44,000 W / mK。如荣耀 note10 热管长度约 113mm，贯穿散热面积达到 177mm*85mm，经过的金属散热面积 15000 mm²，整体均温效果好。

均温板散热技术方案的性能优于热管散热技术方案的 15-30％。一方面是均温板通常与 热源直接接触，从而降低总热阻并改善了性能，而热管需要在热源和热管之间安装一块安装 板。另一方面，均温板在芯片界面实现更好的等温从而减少热点，比热管产品有更高的性能。

2、热管/均温板均温效果好且使用寿命长

均温版的面积较大，能够更好的减少热点，实现芯片下的等温性，同时均温版还更加轻薄，在快速的吸收以及散发热量的同时也更加符合目前手机更加轻薄化、空间利用最大化的 发展趋势。此外均温板传热速度快、启动温度低、均温性能好并且使用寿命长。

热管内腔里面的蒸汽的饱满度可使热管具有等温性。原理在于主要蒸汽处于饱满的状态下，温度才会处于饱和的状态，因此热管会有等温的特性。此外手机中的热管不会发生机械 或化学降解，使用寿命约 20 年，已超过液冷系统的平均寿命。

(五) 均温板、热管散热技术未来朝更轻薄、高效能方向发展

随着智能手机等各类消费电子的轻薄化趋势，电子元器件也越来越轻薄，研发厚度更薄的热管及均温板，以及能用在高度轻薄的产品上成为均温板及热管未来的演化方向之一。目 前，日本和台湾的多家散热厂商都已经做好了量产 0.6 毫米超薄热管的准备，并计划在此基 础上继续缩减 25％，达到 0.45 毫米级别。热管的主要材质是铜，必须有一定的厚度才能保 持形状，但是手机、平板内部空间有限，热管不得不尽可能地做薄，这是一个需要平衡把握的难题也是未来的发展方向。目前日本和台湾以及国内的公司都已经在布局研发专供智能手 机的超薄热管。PC 上用的热管直径一般在 1-2 毫米，超薄本、平板机的分别为 1-1.2 毫米、 0.8 毫米，用于智能手机的则进一步缩小到了 0.6 毫米以内。未来手机热管的直径还会继续缩 至 0.4-0.5 毫米。

开发高效能的热管/均温板以广泛运用在高瓦数需求的产品是未来热管/均温板演化方向。 随着企业走向数字化，预期会产生越来越多的要求，加上物联网与 5G 及人工智能的发展， 对于产品运行瓦数要求也越来越高，也将促进消费电子等电子产品散热往更高规格升级。

(六) 5G 手机散热行业市场空间广阔

随着 5G 时代的到来，手机散热需求出现剧增的状态：5G 手机器件的变化与升级带来对 散热的需求增长，因此新型的散热方案备受关注。同时 4G 手机中的散热问题也一直备受关 注。我们预测 2022 年手机散热行业中 4G 手机能够达到 58 亿的市场规模；5G 手机具有 31 亿的市场规模，5G 手机 2019-2022 年 CAGR 为 376.95%。

(七) 平板电脑、可穿戴设备等扩大散热行业空间

智能手机、平板电脑和可穿戴设备等消费电子产品的快速增长要求产品性能的不断提高，增加了散热需求。随着 5G 时代带来的换机潮，预计到 2023 年智能手机出货量将达到 15.4 亿部。根据 Wind 资讯的统计数据，2012-2018 年平板电脑出货量保持高速增长，虽然近几年略有下滑，但预计未来下降速度会有所缓和。随着硬件性能和可扩展性的不断提升，已经有部分平板电脑产品具有替代笔记本电脑的能力，但高性能平板电脑的散热问题仍需进一步解决。

根据 IDC 发布的数据，预计 2022 年可穿戴设备市场可达到 1.9 亿台。Apple Watch 中具有医 疗传感器、无线充电、压力传感器、触觉反馈、蓝宝石和 SIP 封装等技术特点，其中的无线充电、芯片等对散热都提出了更高的要求。可穿戴设备中的芯片、电池、屏幕等都会增加散热的需求。

三、 热管、均温板工艺难度高，龙头公司享受高附加值

(一) 石墨片市场格局稳定，海外龙头占据上游高端材料

石墨膜/石墨片的上游原材料市场集中度较高。高导热石墨膜的主要上游原材料为聚酰亚胺，辅料为胶带、保护膜等，主要生产设备为碳化炉、模切机、压延机等设备。其中聚酰亚胺是一种高性能的绝缘材料，该产品具有较高的技术壁垒，全球范围内高性能的聚酰亚胺生产厂商较少，主要有美国杜邦、日本 Kaneka、韩国 SKPI 等，合计占据全球高达 90%的市场份额。国内大约 80 家规模大小不等的 PI 薄膜制造厂商，包括桂林电科院、今山电子、深圳瑞华泰等，但多数是 用于低端市场，高端市场仍多数为国外企业垄断。

国产厂商积极参与中游石墨片/石墨膜行业竞争：国际厂商包括日本松下、美国 Graftech 和日本 Kaneka，国内厂商包括碳元科技、中石科技、嘉兴中易碳素、博昊科技、新纶科技、 深圳垒石。由于散热需求的增加以及广阔的市场空间，多家公司已积极部署在石墨片/石墨膜 业务的研制与开发。

中石科技在石墨材料的工艺技术方面具有较强的经验和研发能力。中石科技是一家兼有 导热材料技术和合成石墨技术的全面热解决方案公司，石墨收入占公司总收入的 70%左右。中石科技在导热材料业务方面已经开发成功完整导热材料产品线，掌握核心配方和制造工艺技术。在导热材料方面，公司拥有超高温烧结技术、高精度压延技术、导热流体高分子材料 技术、导热柔性弹性体材料技术等主要核心技术，并且公司研发的导热系数 1800W/m-K 厚 度 10u 的高导热超薄的石墨膜已完成小批量试制，公司拥有导热材料独特技术配方，生产工 艺水平较高，产品性能指标保持在较高水平。

碳元科技自主研发取得核心技术并已申请专利。碳元科技是具有大规模生产高导热石墨 膜能力的企业之一，2016 年已形成年产近 300 万平方米的产能，具有一定的规模效应。公司 生产的高导热石墨膜最薄可达 10µm，导热系数达到了 1,900W/(mK· )，处于世界先进水平。在高导热石墨膜生产工艺流程的碳化石墨化中原料的选择、碳化和石墨化炉的制造、升温速率的选取、碳化和石墨化温度的控制、石墨化中升温和降温的控制方式、参照温度和阈值的拟定以及周期性振荡的调控都影响着高导热石墨原膜的质量乃至制备的成功性，而碳元科技经过长时间试验调整并经过工业化量产实践后，拥有核心生产工艺且已取得专利。公司通过温度振荡的方式来改进高导热石墨膜的制造工艺，同时公司研发的一种超薄高导热石墨膜及 其制备方法已处于应用改善阶段。

下游消费电子产品出货量的高速增长带动石墨片/石墨膜的高速增长。下游智能手机、平 板电脑和可穿戴设备等消费电子产品的快速增长要求产品性能的不断提高和产品外观的快 速更新换代，带来了散热行业的发展机遇，石墨片/石墨膜以优良的散热效果被广泛接受。

(二) 热管/均温板核心技术要求高，工艺难

吸液芯的结构对均温板内部的循环和相变换热有着极大影响。常见的吸液芯结构主要有三种：金属粉末烧结型、微槽道型及丝网型。金属粉末烧结型是将金属粉末（一般是铜粉）直接烧结在管（或板）的内壁，其优点是能提供大的毛细力。日本 Fujikura 和美国 Thermacore 以及双鸿科技 和超众科技目前以烧结铜粉工艺为主。

均温板钎焊技术成品率不高。均温板在制造过程中总共有三处需要焊接，即上下板的焊接、充注管与腔体的焊接以及充注管封口。均温板上下板的焊接，其本质就是两块纯铜板接触面间的焊接，采用传统钎焊的方式。钎焊是利用低于铜质均温板熔点的钎料，和均温板一同放到钎焊炉内，利用液态钎料填充上下均温板间的空隙，冷却后上下板即焊接在一起。钎焊技术的最大缺点是成品率不高。目前扩散焊工艺受到关注，扩散焊是一种在真空或者保护气体的环境下，将均温板上下板紧密结合，并对均温板焊件施加一定的压力，放到真空焊接炉内，在一定温度下保持一定时间后，使焊接接触面间的原子充分相互扩散，从而达到紧密连接的目的。

(三)材料技术是热管 / 均温板核心环节

热管/均温板的上游材料大多通过采购方式获得，主要包括铜片、铜粉、吸液毛细芯、腔 体、散热鳍片等。生产厂商具有稳定的材料供应商（2 家及以上），在原材料的供应上面具有一定的稳定性。

国内公司参与中游热管/均温板研发与设计。国际厂商包括美国 Honeywell Electronic Materials、日本 Fujikura、日本 Shinko 等。国内多家台系厂商早已开始热管/均温板的研发与 设计，主要有双鸿科技、健策精密、力致科技、超众科技。大陆厂商碳元科技、中石科技也 在积极部署热管/均温板的散热技术。

双鸿科技：公司在散热模组业务上具有前沿的工艺，研发超薄热管/均温板工艺具有核心 优势。公司具有 Programmable Temperature & Humidity Chamber、EDX-720 等先进的研发设 备，并且在前置组装工艺、回焊工艺及烤漆工艺上面具有超前的工艺水平。在热管/均温板的 厚度方面，公司具有核心的竞争优势：于 2014 年已研发出超薄型均温板、超薄型热导管等 产品，并且公司的产品开发技术来源均以自行研发为主。公司散热模组的客户除了 DELL、 广达、仁宝、纬创、三星、和硕、英业达与鸿海外，更是苹果超薄笔电散热模块的唯一台厂；今年华为发布的 5G 手机中应用了双鸿科技生产的高端冷却模块，该模块由 0.4 毫米厚的铜 片组成。

健策精密：能提供客户从模具制造、冲压生产至电镀成品垂直整合的生产流程。公司的核心竞争优势在于产品研究开发技术可自行掌控，并且公司拥有完整的生产线，公司不仅是专业模具及冲压厂商，并掌握表面处理等相关垂直制程。公司的高工艺水平使得产品从开发、加工到投入产出已建立完善的整合流程，能够为客户直接提供全程的开发技术与服务。公司 的核心散热产品均热片主要客户为国际半导体大厂 AMD，产品被广泛应用于下游 3C 产业的 产品终端中。

超众科技：掌握散热关键元件之开发设计能力。超众科技自 1997 年成功量产热导管以 来，研制热导管技术已非常成熟，公司具有累积 10 年以上及处理 1000 个以上散热模组/元件 的经验，并且近几年公司将核心技术之应用范围进一步拓展，以热管传导性佳、体积小之特性完成迷你热管、凸台热板等散热模组的开发。公司拥有热管、超薄管、热板及相关产品完 整研制能力与产能。目前公司研发技术发展持续朝轻、薄、强(Slight、Slim、Strong) 3S 散热 方案开发。

力致科技：掌握主要元件-散热风扇及热导管核心制程。公司的热导管属于自制产品，主 要技术来源于自行研发。公司在工艺生产流程中拥有前沿水平，通过使用 Icepac 软体设计、 模拟并验证每样产品的方式缩短开发时程同时降低成本。同时公司拥 CFD 散热模拟的技术能 力，可进行效能评估。力致科技在热管与均温板技术上已发明多项专利，具有核心的自主研发技术。公司的主要客户为知名资讯大厂，有鸿海、仁宝、广达及纬创等，拥有稳定的客户 群。

中石科技：公司超导散热材料的生产工艺流程严谨：通过自动切管机、截断机将铜管裁 剪出所需的规格，随后利用软管缩口机将一端缩口；使用电炉（900°C）将工件内部的铜粒 与铜管结合固定形成毛细；使用真空机、二次除气机使工件内部呈现真空状态；通过压力测试、温差测试、功率测试进行检验等。在制造工艺方面公司经过长期的生产制造积累了丰富 的工艺技术经验，形成了标准化的工艺技术管理体系。

碳元科技：相变超导热元件积极研发。公司在积极研发真空密封的高效传热元件，目前 公司的产品包括超薄微热管和 VC 均热板，产品主要由封闭的容器腔体结构、毛细微结构、 液体工质三部分构成。公司已实现产品超薄微热管：能实现直径 8mm，长度 100mm，厚度 打扁 0.3mm 以下，导热系数 20000w/mk 以上，最大热导功率 Q > 15w，温差 Dt < 2℃，以及 产品 VC 均热板：超薄微热管的延伸，从一维扩展至二维面的热传导。产品可应用于各式热 交换器、服务器、冷却器、电子产品散热元件等，主要客户为三星、华为、VIVO、OPPO 等。公司在超薄热管工艺的研究与开发、液冷微超薄热管工艺的研究与开发方面正在加大支 出。

四、 龙头公司加大产业链布局

(一) 中石科技：积极布局热管/均温板技术

中石科技致力于使用导热/导电功能高分子技术和电源滤波技术提高电子设备可靠性的 专业化企业，公司导热材料产品主要包括合成石墨导热膜、导热垫片、导热凝胶、导热脂和 导热相变材料。目前公司为爱立信、诺基亚、华为、三星、微软、亚马逊、谷歌、ABB、中 兴、比亚迪、伟创力、捷普、鸿富锦、昌硕等国际知名企业的供应商。

2018年，公司实现7.63亿的营业收入，其中导热材料营收为6.77亿，占总营收的88.73%；2014-2018 年营收的 CAGR 为 35.56%。2018 年归母净利润为 1.41 亿，同比增长 71.09%。2018 年公司研发支出 0.33 亿，同比增长 10%。公司注重在散热技术上的研发，10 月 16 日公司披 露定增预案，拟定增募资不超过 8.31 亿元，净额将用于“5G 高效散热模组建设项目”以及补 充流动资金。

2019 年，中石科技司并购了江苏凯唯迪科技有限公司 51%股权，进入热管/VC/热模组 设计技术领域。凯唯迪于 2018 年已开始布局热管/均温板项目，并投资 1000 万元于超导散热 材料项目，项目建成后预计年产 700 万支超导热管。通过并购凯唯迪，中石科技在积极部署 在热管/均温板散热技术方面的产能储备，在散热行业进行产业扩展战略布局选择。

公司在石墨布局方面通过新产品开发取得新进展。为解决智能手机日益增长的均热新要求，公司成功推出单层厚石墨新品。公司已完成智能手机市场重大布局，成为（中国第一知 名手机品牌商）华为和 VIVO 的正式供应商，进一步增强了在石墨市场地位。

公司向国内外申请发明专利及实用新型专利累计 100 项，其中公司向国内外申请发明专 利 47 项，取得国内发明专利 5 项，国外发明专利 1 项；公司申请实用新型专利 53 项，其中 已经授权使用新型专利 33 项。为解决智能手机日益增长的散热要求，公司成功推出单层厚 石墨新品、超薄热管及 VC 产品等并且公司率先在业界研发出可折叠柔性石墨均热组件，在 今年上半年取得国际发明专利正式授权，可应用于折叠屏手机等可弯折设备。

碳元科技立足于消费市场，以散热材料、3D 玻璃、陶瓷背板等为发展方向，致力于为客户提供专业、高效、全套的散热、背板解决方案，是国内开发、制造与销售高导热石墨材料的领先企业。公司自主研发、生产高导热石墨膜，产品可应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、LED 灯等电子产品的散热。目前，公司产品主要应用于三星、华为、VIVO、OPPO 等品牌智能终端。

2018年，公司实现5.42亿的营业收入，其中高导热石墨膜营收为5.07亿，占总营收的93.54%；2014-2018 年营收的 CAGR 为 12.61%。2018 年归母净利润为 0.54 亿，同比增长 5.04%。2018 年 公司研发支出 0.27 亿，同比增长 40.64%，公司在石墨新材料领域加大研发投入，与科研院所加 强合作，开发新产品，加强消费电子产业链的产品布局。

为巩固并加强在消费电子散热领域的优势地位，公司于 2018 年投资设立了常州碳元热 导科技有限公司并投资 180 万，主要研发、生产热管及相关的材料。同时 2018 年投资的超薄热管项目已经按期完成，产品已经取得了多家客户的验证及审核，并开始小批量生产。2019 年公司建立热管产品工厂：以研发、生产和销售超薄热管以及 VC 板为主。目前公司 在超薄热管、超薄均热板产品上已初步完成一期生产建设，具备一定量产能力。VC 均热板 散热速度快，目前其应用针对电子产品如 CPU 或 GPU 功耗在 80W～1009W 以上的市场。2019 年上半年，公司开发支出 182 万用于热管工艺的研究于开发。

在石墨片/石墨膜方面，公司继续扩大石墨新材料行业应用布局。公司在石墨新材料领域 加大研发投入，与科研院所加强合作，积极开发新产品；2019 年碳元科技将投入更加先进的 设备，达成 800 万㎡的年产能。同时，随着超薄热管在手机中的应用开始逐步增加，公司 将以高导热石墨和超薄热管及 VC 形成产品组合，为终端提供整套散热解决方案，巩固在散 热领域的领先地位。

目前公司拥有授权专利 73 项，其中发明专利 43 项，实用新型专利 28 项，外观设计 专利 2 项， 正在申请的专利共有 11 项。在超薄热管项目方面已完成初步筹建，碳元科技 顺利导入热管/均温板业务。在高导热石墨膜方面将稳步提升市场份额。

(三) 益智造 ：增发计划布局散热方案

领益智造为国内知名的智能终端零部件厂商，2019 年 5 月公司发行增发计划，募投资金 总额不超过 30 亿元，其中公司计划形成年产 5,800 万套电脑及手机散热管。领益智造消费类 电子行业的客户包括苹果、华为、OPPO、vivo、小米等，公司布局的散热产品与现有产品下 游市场应用和客户群体等都存在显著协同效应。

(四) 精研科技：成立散热事业部

精研科技积极部署 5G 手机散热行业。精研科技在常州总部成立了散热事业部，着力于 5G 终端散热板块，目前已进行前期的研发投入，且设备投入已到位。2018 年精研科技的累 计投入研发费用 0.94 亿元，2018 年度公司研发人员数量同比增长 63.76%。目前公司主要 为笔记本及平板电脑领域客户提供散热风扇、转轴等 MIM 产品。2014 年公司开发出了一 款全球超薄的全金属一体成型的电脑散热风扇，该产品叶片厚度仅 0.15 毫米，散热效果提 升明显。

(五) 飞荣达：子公司助力热管/均温板技术

飞荣达是全球的领先导热解决方案提供商，导热材料及器件包括导热界面器件、石墨片、 导热石墨膜等；目前，公司与多家国内外知名企业合作，包括世界 500 强或行业内知名企业 华为、中兴、诺基亚、思科、联想、微软和阿尔卡特-朗讯等以及行业内领先的 EMS 企业。

2018 年，公司实现 13.26 亿的营业收入，其中导热器件营收为 1.79 亿，占总营收的 13.50%；2014-2018 年营收的 CAGR 为 21.62%。2018 年归母净利润为 1.62 亿，同比增长 50.22%。2018 年 公司研发支出 0.68 亿，同比增长 30.77%。公司在导热器件方面一直注重研发，2019 年初导热界 面材料方面的研发：导热帽套导热凝胶、相变导热材料、导热硅胶管等已进入性能测试阶段。

2019 年 4 月，飞荣达完成收购昆山品岱 55%股权，与公司导热材料业务形成协同效应， 形成从上游材料到下游模组的产业链布局。昆山品岱是中国领先的散热产品制造企业之一， 主要专注于笔记本、电信设备、服务器、工控板、台式机、LED 等散热产品，拥有完整的核 心部件设计和制造能力，现在拥有风扇、热管、冲压、VC 均温板、吹胀板和模组总装的生 产线。目前飞荣达已经具有完善的热管开发团队和制造部门，可以从客户系统端要求出发，通过专业分析，设计并制造出符合客户要求的热管，目前可以提供产品包括：普通热管、手 机超博热管、均温板等类型。

飞荣达在石墨片等导热材料的产品种类广泛。公司自设立以来注重研发与创新，经多年 研发生产积累，公司掌握了导热石墨膜卷材生产技术、高性能导热材料及相变导热材料研发 生产等核心工艺技术，在导热材料及器件方面包含导热硅胶、导热塑料材料及器件、导热石墨膜及石墨片等满足热管理需要的产品，产品种类非常广泛，在导热方面具有比较齐全的产 品线及相关技术。

公司已获得专利共计 117 项，其中发明专利 33 项，实用新型专利 84 项，导热材料及器 件行业形成自主的研发、设计和应用等竞争优势。2018 年公司研发出相变储能均热片并取得 重要专利。该实用新型的相变储能均热片，将均热和相变储能相结合，均热部分能迅速的将 芯片等热源的热量传递给相变储能部分(相变温度 30-90℃)，相变储能部分通过相变吸热存储 热量，降低芯片瞬间温升幅度，保证芯片正常工作。

(七) 健策精密：AMD 均热片主力供应商

健策精密成立于 1987 年，主要产品包括：均热片、LED 导线架、电子周边零组件、通 讯周边零组件等。健策精密主要业务包括散热解决方案、电子和通讯周边零组件等，公司深 耕于均热片业务，是国际半导体大厂 AMD 均热片的主力供应商。公司散热业务涵盖范围广 阔，包括 3C 产品、汽车等多种散热解决方案，并可提供均热板、导热管和导热版等产品。公司在台湾、无锡均设有工厂，积极布局在散热行业的产能布局。2017 年公司在均温板业务 上实现 16.33 亿新台币的营业收入，占比 28.84%；1.11 亿新台币的产能、9.4 千万新台币的 产量。公司的均温板产品已逐步拓展至 3C 产品的各个领域并积极拓展新市场应用领域。

2018 年公司实现 9.47 亿的营业收入，同比增长 27.83%，其中均热片实现 3.46 亿的营收，占总营收的 36.54%；2014-2018 年营收 CAGR 为 6.91%。2018 年扣非后归母净利润为 0.80亿。公司一直注重研发，2018 年研发支出为 0.52 亿。

(八) 超众科技：热管理业务的关键参与者

超众科技专门从事热管理产品，包括散热器，热管，均温板，热模块和集成了 IoT 的热系统。由于预见到对热管及其相关产品的巨大需求，1995 年公司与与工业技术研究院（ITRI）合作开发热管，并成立了热模块部门。到 1997 年底，超众科技的热管已准备好进行批量生产。从 1998 年开始，超众科技为全球客户提供笔记本电脑散热模块（带有自己制造的热管）。凭借 45 年的经验，超众科技已成为热管理业务的关键参与者。

2018 年公司实现 15.49 亿的营业收入，同比增长 8.42%，公司销售产品为热管、热板相关散热模组及散热片，占营收的 100%；2014-2018 年营收 CAGR 为 7.50%。2018 年扣非后归母净利润为 1.02 亿。2018 年公司的研发支出为 0.59 亿，在整合风扇/热管/热板/鳍片散热方案上已于 2017 年完成设计并成功申请专利。针对高功率伺服器、通讯设备、人工智慧装置所需之散热方案开发液冷循环与气冷散热之轻/薄/强三合一热板散热模组，预计 2020 年完成开发。

(九) 力致科技：专注散热管理产品开发

力致科技一直专注研究发展相关散热管理之产品开发，产品应用于计算机、VGA、LED灯、服务器、汽车、智能型手机、及生技应用。长久以来，力致的散热模块及风扇供应给许多知名品牌计算机商及其 ODM 厂商，包括戴尔、惠普、联想、谷歌、三星、索尼等企业。

2018 年公司实现 8.84 亿营业收入，同比增长 12.10%，公司主营产品为散热模组，占营业总收入的 100%；2014-2018 年的 CAGR 为 10.54%。公司一直注重热管理产品的研发，2007年热管生产线成立，2015 年成立均温板事业部 2018 年发展新型热管 TGP(Thermal Ground Plane)业务；2018 年公司的研发支出为 0.61 亿。

细结构的热管设计。公司的热管包括沟槽式结构、粉末烧结、复合式材料与薄管。力致科技 在苏州拥有每月量产 500 万支以上热管的生产能力。并且公司已发展可用于桌面计算机以及 行动装置的超薄管。目前超薄管的壁厚已经可以低于 1.0mm 并且依照不同的壁厚可以提供 6W-12W 热源的散热设计。同时公司正研发轻量化、超薄以及低成本的均温板：设计专利的 特殊形状和毛细结构可以降低成本和厚度；超薄管(2-3mm)可以客制化设计；新设计专利的 特殊形状和毛细结构以及铝和镁合金外盖可以降低成本和重量。

温板技术领先者

泰硕电子自 1994 年成立以来主要从事于散热器及散热器模组、连接器的研发与制造， 公司已有 20 年的经验和专业知识，并且具有笔记本、设备热管/均热板产品积累。目前公司 可提供一系列热管产品，包括多热管、嵌入式热管、大功率热管、均温板和具有高效导热性 的环形热管，适用于远距离传输热量。

2018 年，公司实现 7 亿的营业收入，同比增长 12.94%，公司主营产品为散热器及散热 器模组，占营业总收入的 100%。2014-2018 年营收的 CAGR 为 8.03%。2018 年公司研发支 出 0.34 亿。

五、 投资建议

消费电子产品朝轻薄化、功能多元化、集成化趋势发展的同时手机散热问题也越来越重 要，同时 5G 时代手机功耗增加及结构件变化进一步增加散热的需求。OLED 屏幕的渗透和 无线充电技术的发展也扩大了散热的市场空间。我们建议关注 5G 时代下热管、均温板等新 型散热方案。随着 5G 时代的到来，我们预计热管、均温板会成为散热行业主力军。双鸿科 技、健策精密、力致科技、超众科技等台系公司均有热管/均温板产品的布局方式。国内厂商 紧跟行业步伐，建议重点关注中石科技、领益智造、精研科技、碳元科技、飞荣达。

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