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石墨散热膜产业链

东吴证券AI终端散热报告指出,石墨散热膜凭借独特的六角平面网状结构,水平导热系数达300-1900W/(m·K),远超铜(380W/(m·K))和铝(200W/(m·K)),大规模应用于手机散热。手机占石墨散热下游约2/3,单台手机石墨膜价格2-5元。多层石墨叠加增强散热能力的趋势正不断提升石墨需求量和模切工艺复杂度。

石墨散热膜:高导热+轻量化+可塑性的散热优选

石墨晶体具有独特的六角平面网状结构,具备耐高温、热膨胀系数小、比热容大、可塑性强、占用空间小等特点。石墨水平方向(X-Y轴)导热系数高达300-1900W/(m·K),人工石墨通常为1000-1500W/(m·K),远超铜的380W/(m·K)和铝的200W/(m·K)。

石墨在垂直方向(Z轴)导热系数极低(5-20W/(m·K)),几乎起到隔热效果。这一特性使石墨兼具优异均热和隔热双重功能,可有效防止电子产品局部过热。石墨散热片在手机内部大面积覆盖(如iPhone内部大面积石墨片),已成为消费电子散热的基础性材料。

多层石墨叠加:提升散热能力的核心路径

多层石墨叠加可以增加热传导的路径,相比单层石墨,热量能更快速更均匀地传递,同时能够针对终端内部结构的高低落差起到更好的贴合作用。多层叠加趋势正不断提升单台设备的石墨用量。

石墨散热片是石墨散热膜经模切后的产品。模切工艺在石墨膜基础上堆叠保护膜、离型膜和胶带等功能膜材料,实现散热导热功能外的其他功能。层数的增加带来工序的大幅增加,对每一步产品良率要求提升,考验厂商对复杂结构的设计、材料特性的掌握和工艺技术的优化能力。模切壁垒正随着层数增加而持续提升。

下游市场:手机占2/3,单机价值2-5元

从下游细分市场看,石墨散热膜主要应用于手机、平板电脑和笔记本电脑等消费电子领域。根据华经产业研究院数据,2020年手机占石墨散热下游约2/3,是最主要的下游应用。单台手机石墨膜价格在2-5元区间。

根据苏州天脉招股书估算,仅手机、平板和笔电市场的石墨膜需求就超过70亿元。随着AI终端性能持续提升,石墨散热膜的覆盖面积和层数有望进一步增加,单机价值和整体市场规模具备明确提升空间。

AI终端散热中的石墨角色:基础性材料不可替代

石墨散热膜在AI终端散热体系中扮演“热扩展”和“均热”的基础性角色。AI终端芯片功耗提升导致局部热流密度急剧增加,石墨膜可将局部热点热量快速扩展至更大表面积,为后续热管/VC均热板的高效传热创造条件。

石墨+VC+导热界面材料的组合已成为中高端手机散热的标准方案。石墨负责热扩展和均热,VC负责高效面散热,TIM负责降低接触热阻,三者协同形成从热源到外界的完整散热路径。石墨作为这一体系中的基础性材料,其用量和性能要求将随AI终端性能提升持续增长。
主要散热材料导热系数对比
材料导热系数 W/(m·K)比热容 J/(kg·K)密度 g/cm³
3803858.96
2008802.70
石墨(水平)300~19007100.7~2.1
石墨(垂直)5~207100.7~2.1

石墨散热产业链核心标的

东吴证券建议关注石墨散热膜产业链核心标的。思泉新材深耕石墨散热膜领域,产品覆盖手机、平板、笔电等消费电子应用,具备从石墨膜到模切成品的一体化能力。捷邦科技在模切工艺领域积累深厚,多层石墨叠加趋势下模切复杂度提升利好具备复杂结构设计能力的厂商。

石墨散热膜行业正经历从“单层”到“多层”、从“通用”到“定制”的升级趋势。AI终端性能持续提升、内部结构日益紧凑,对石墨散热膜的性能(导热系数)、形态(厚度/面积)和工艺(模切精度)提出更高要求,具备技术迭代能力的头部厂商将持续受益。
点击阅读报告原文: 【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-250318(21页)
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