AI大模型加速落地智能手机端侧，正在从根本上改变手机的散热需求。三星Galaxy S24 Ultra的均热板面积同比S23 Ultra增加了92%；iPhone 16 Pro系列的散热膜从无线充电线圈向四周延展，覆盖后盖约60%面积。国海证券在散热行业首次覆盖报告中指出，AI芯片长时间连续工作和高度集成化使得热量难以扩散，传统单一散热材料已无法满足需求，“导热界面材料+石墨（烯）膜+热管/均温板”的组合方案正成为中高端智能手机的主流散热解决方案，散热材料迎来量价双升的产业机遇。
AI算力提升如何改变手机散热需求
AI技术从“云端”走向“终端”是散热需求跃升的根本原因。端侧AI将大模型存储在本地，无需连接云端服务器即可在移动设备上处理数据，这对手机硬件的计算能力、存储能力、续航能力都提出了更高要求。
AI能力升级对散热的影响体现在多个维度。AI从“分析式”向“生成式”演进，需要更强的芯片算力支撑，Counterpoint预测2027年生成式AI手机端侧整体AI算力将达到50000 EOPS以上。AI芯片通常需要长时间持续工作，例如用于实时数据分析或训练复杂的人工智能模型，这种连续性工作负载意味着芯片持续产生大量热量。手机超薄化和AI芯片集成度提升使散热空间进一步压缩——现代AI芯片包含数十亿个晶体管，尺寸越来越小，热量难以扩散。
端侧AI与消费电子结合最直接的领域是AI手机，其市场规模增长最快。根据IDC数据，2024年全球新一代AI手机出货量将达到1.7亿部，占智能手机整体出货量的15%左右；中国市场到2027年AI手机出货量预计达到1.5亿台，市场份额有望超过50%。AI手机渗透率快速提升直接拉动散热需求增长。
散热方案从单一到组合的演进路径
智能手机散热材料经历了清晰的演进路径。早期手机主要依靠石墨散热片+导热凝胶进行被动散热。随着手机性能提升，热管开始被引入，利用工作流体的蒸发与冷凝传递热量。5G时代，均热板（VC）凭借更高的导热系数（3,000-20,000 W/m·K）和更灵活的设计自由度，逐步成为中高端手机的主流选择。
当前，“导热界面材料+石墨（烯）膜+热管/均温板”的组合散热方案已成为高端智能手机标配。CPU或传感器产生的热量首先经过导热界面材料传导到热管或均温板，热管/均温板将热量快速传导至石墨膜后再均匀散开，石墨膜在手机平面方向把热量传导到金属支架及手机机壳，最终实现热量向外部环境的转移。
各品牌代表性机型的散热方案验证了这一趋势。三星从Galaxy S10 5G的“均温板+石墨”演进至S23 Ultra的“均温板+石墨膜+导热界面材料”；华为从Mate30 Pro 5G的“热管+石墨”升级至Mate60 Pro的“均温板+石墨膜+导热界面材料”；小米13系列采用“均温板+石墨膜+导热界面材料”。中低端手机仍以“人工合成石墨散热膜+热管”为主，但高端机型已全面转向组合方案。
均热板面积增加与石墨膜覆盖扩展——量价双升的直接证据
AI手机散热升级最直接的硬件体现是均热板面积增加和石墨膜覆盖范围扩展。
均热板方面，根据微机分WekiHome的拆解数据，三星Galaxy S24 Ultra的均热板面积同比S23 Ultra增加了92%。小米15 Pro的均热板面积为4000mm²出头，比14 Pro的环形冷泵VC面积更大。均热板面积增加直接带动单机散热器件价值量提升。
石墨膜方面，iPhone 16 Pro系列的散热膜从无线充电线圈向四周延展，覆盖后盖约60%面积，而iPhone 15 Pro的散热膜仅覆盖无线充电线圈。石墨膜用量增加推动单机散热材料价值上升。
从价值量角度看，高端手机散热方案的单机价值量远高于中低端手机。高端机型采用“石墨膜+均热板+导热凝胶”方案，材料种类更多、面积更大、工艺更复杂，单机散热材料价值量可达中低端机型的数倍。AI手机渗透率提升将带动高端散热方案占比扩大，推动行业整体价值量提升。
AI手机散热方案升级路径对比
表：智能手机散热方案演进与AI手机散热升级对比| 阶段 | 代表机型 | 散热方案 | 均热板面积 | 石墨膜覆盖 | 单机价值量 |
|---|
| 早期（2019年前） | 主流旗舰 | 石墨散热片+导热凝胶 | 无 | 局部 | 较低 |
| 5G时代（2020-2023） | 三星S23 Ultra | 均温板+石墨膜+导热界面材料 | 基础面积 | 重点区域 | 中等 |
| AI手机时代（2024+） | 三星S24 Ultra | 均温板+石墨膜+导热界面材料 | +92% | 大面积（60%） | 高 |
