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散热器件行业概览散热的好坏将直接影响到电子设备工作的稳定性，因此散热材料和器件是电子设备中不可缺少的。自然散热是电子设备主要的散热方式，其主要依赖非动力的材料和器件进行热量传递。自然散热的散热系统可以通过：使用高导热系数的导热材料、热管/均热板等更高效的均热部件，提高散热器基板/翅片厚度等来提高散热能力。随着各应用领域电子设备性能提升、朝小型化发展、单位功耗增加，其自然散热系统随之升级，带动了产品散热单价的提升和市场的增长。（一）电子设备单位功耗持续提升，散热的重要性不断提升高温对多数元器件将产生严重影响，热失效是电子设备主要的失效方式。高温使得大多数电子元器件性能改变甚至失效，从而引起整个电子设备的故障。一方面，电子元件的“10℃法则”显示，电子元件的故障发生率随工作温度的提高呈指数增长，温度每升高10℃，系统可靠性降低50%。另一方面，热失效是电子设备失效的最主要原因，电子设备失效有55%是因为温度过高引起。电子设备在运行过程中会不断产生热量堆积在体内，因此在电子设备内部在元器件外部施加散热手段，使设备保持在合适温度非常重要。在电子设备高性能、小型化发展趋势下，及时散热挑战提升，散热设计在电子设备开发中重要性加大。随着集成电路工艺、集成度、工作速度提升，电子设备朝小型化发展、元件密度增大、电源续航能力提高，电子设备系统功耗增加，单位体积产生的热量持续上升。以智能手机为例，其处理器功耗不断增加，而机身厚度的不断压缩，电子设备面临的散热挑战不断加大，散热设计重要性持续提升。（二）自然散热是电子设备主要散热方式，热界面材料、石墨片、热管/VC是主要器件1、热量的三种传播方式热量一般通过三种方式进行传递：热传导、热传递以及热辐射。通过散热设计以完成热量的传导，是电子设备设计的重要命题。散热方式的选择，与产品特点和温度需求相关。结合不同热的传递方式，电子设备的散热方式主要有自然散热和主动散热。自然散热是没有动力元件的散热方式，广泛应用于手机、平板、智能手表、户外基站等。自然散热方式的散热系统可以由散热片（如石墨片、金属散热片等）和导热界面材料（ThermalInterfaceMaterials，TIM）组成。自然散热系统的工作原理是：通过导热界面材料从产热器件中将热量取到散热器中，将热量传递至外部环境，最终降低电子产品温度。各种电子设备一般均有自然散热系统。主动散热是有与发热体无关的动力元件参与的强制散热，包括强制风冷、间接液冷和直接液冷等，一般应用于高功率密度且体积相对较大的电子设备，如台式机和笔记本中配备的风扇、数据中心服务器的液冷散热。导热界面材料、石墨片、铜片等金属、热管和均热板是自然散热中的主要元件，它们具有不同的特性。导热界面材料、石墨片在目前中小型电子产品广泛使用，热管和均热板常在笔记本、电脑、服务器等中大型电子设备中使用。2、导热界面材料：发热元器件和散热器之间不可缺少的高效导热路径由于机械加工的精度限制，刚性接触间会存在凹凸不平的空隙，由于空气导热系数低，这些空隙间的热传递效率很低。在空隙间填满高导热柔性型材料，即导热界面按材料，将元器件的热量传递到表面积更大的刚性面（散热器、水冷板）中，是有效的导热方法。常见的导热界面材料有导热硅脂、导热衬垫、导热相变化材料、导热胶（水）、导热胶带、导热凝胶等。3、石墨片：在消费电子散热中应用最为广泛导热石墨片是一种高性能复合石墨材料，具有质轻薄的特点，其在平面方向上具有高导热系数，一般在W/mK左右（VS一般纯铜的导热系数为W/m·K），可在很小的占有空间下消除局部发热热点，扩大散热表面积以降低整体温度，一般附在结构件表面作为均热片使用。石墨片在消费电子终端产品中应用广泛，主要用于手机、平板、笔电和超薄电视中。4、热管、均热板：应用广泛于高功率或高集成度电子产品热管和均热板（VaporChamber，VC，真空腔均热板散热技术）是电子产品中常用的散热散热强化部件，导热系数非常高，在高功率或高集成度电子产品中应用广泛。热管和VC的工作原理都是基于高换热效率的相变传热。热管和VC都是真空腔，内部填充相变材料（如水），腔体中的相变材料从液体变为气体吸收热量，当气体触及到温度较低的区域时，凝结为液体释放热量，液体通过腔体内的毛细结构（吸液芯）再回流到发热区域，循环往复，将发热部位产生的热量带走散发掉。但热管只有单一方向的“线性”有效导热能力，而VC相当于从“线”到“面”的升级，可以将热量向四周传递，且VC均热板面积大，可以覆盖更多热源区域。因此VC较热管有着更高的散热效率。基于前面对散热材料器件的分析，我们可以得出，自然散热的散热系统可以通过：1.使用高导热系数的导热材料；2.使用热管、均热板等更高效的均热部件，降低扩散热阻；3提高散热器基板厚度、翅片厚度等来提高散热能力。散热方案的进化带动了电子产品单机散热单价的提升。5G设备功耗高增叠加渗透率提升，高效散热材料需求爆发5G设备相比4G，功耗提升非常明显，原有的散热方案不能满足其正常工作的条件，需要升级。5G时代，热管/VC将从笔电、服务器领域向智能手机渗透，吹胀板/半固态压铸外壳将在基站散热应用，带动单机散热器件价值量提升。随着5G手机换机潮和基站建设高峰的来临，全球5G智能手机和国内基站散热市场规模有望在-年间分别达到亿和59亿元。（一）5G手机散热迎来新机遇1、5G手机功耗翻倍，新散热方案带动ASP提升5G手机功能创新带来功耗提升，散热需求随之升级。智能手机的主要发热源为处理器、电池、摄像头、LED模组，5G手机需要支持更多的频段和实现更复杂的功能，天线数量翻倍，射频前端增加，处理器性能提升，同时智能手机向大屏折叠屏、多摄高清摄升级、大功率快充升级，使得手机内集成的功能模块更多更紧密。5G手机芯片功耗约11W，约是4G手机的2.5倍，散热需求强烈。目前4G广泛应用的散热材料有石墨片、导热界面材料等，受制于其导热系数的极限，已经很难满足5G手机需求。“热管/VC”向5G手机渗透，已发布的5G手机均可见到它们的身影。我们前面已经介绍热管和VC，其主要在电脑和服务器散热领域应用。在5G手机功耗提升翻倍的背景下，热管/VC凭借其高导热系数，开始向智能手机领域渗透，三星、华为、小米、VIVO等手机厂商已发布的5G手机均已开始采用“石墨+VC/热管”散热方案。热管/VC在5G手机中的应用，且二者向更轻薄化发展，带动5G手机散热ASP提升。考虑到5G手机对散热的高要求，我们预计“导热界面材料+石墨片+石墨+VC/热管”组合散热方案将成为5G手机的主流。5G手机单机散热价值量的提升主要在于：1）VC/热管本身相比石墨片价值量更高，且从笔记本等相对较大的空间向较小的手机空间应用，热管和VC也在朝超薄型方向发展；2）相比4G手机，5G手机中使用的石墨片层数会更多。根据我们的产业调研，预计5G手机散热部件的单价值量约有3-4倍左右的提升。2、5G手机渗透率提升，手机散热空间百亿以上目前高通、华为、MediaTek、三星等芯片厂商均已推出5GSoC，全球已有多款5G手机上市。中、日、北美、西欧等地区陆续启动5G商用。疫情在今年上半年对智能手机市场销售影响较大，但随着下半年需求的释放、元左右机型的渗透、运营商套餐的就绪，5G智能手机换机可能迎来加速，我们中性测算年5G手机销量可能达到2.39亿部。手机散热市场将随单机价值量提升和5G手机出货量提升，迎来百亿规模增量市场空间。未来随着5G手机渗透率提升和散热方案的升级，我们预计全球手机散热市场有望从年的亿元增长到年的亿元，其中5G手机散热市场从年的6亿元增长到年的亿元，期间CAGR-年复合增速为50.6%。（二）5G基站功耗倍增，散热百亿市场空间MassiveMIMO技术使得5G基站TRX链路大幅增加，使5G基站功耗约为4G的2.5-3倍。基站功耗由PA功耗、RF功耗和BBU功耗组成，PA功耗和RF功耗是AUU功耗的主要构成。相比4G基站，5G基站引入MassiveMIMO技术，天线单元变多，每个天线单元都有PA和RF单元，TRX链路增加，同时BBU的计算功耗也随着TRX链路增加而上升，因此基站总功耗随之上升。来自运营商一线测试的数据显示，5G基站单站满载负荷功率接近W左右，约是4G单站功耗的2.5-3.5倍，其中5GBBU功耗在W左右，5GAAU功耗在1W左右，AAU是5G基站功耗增加的主要原因。同时，5GAAU将天线和RRU融合，体积却朝小型轻量化发展，需要更高效的散热方式。4G基站中，天线和RRU独立，5G基站则将RRU和天线融合于AAU中，5GAAU比4GRRU集成度更高。同时AAU的降体积减重量又是趋势，华为5GAAU（64T64R）约为4GRRU（4T4R）的一半，由于安装更加简单，必须要减轻整机重量。5G基站功耗翻倍不止，又要在更小的空间内完成及时散热，因此需要更高效的散热方式。5G基站散热将从内部到外壳进行革新，带动单站价值量提升。目前4G基站散热方案主要为：在RRU内部使用铜铝等金属散热片、导热界面材料进行导热，采用高导热界面材料和热桥接导热块或热管；对设备壳体则通过优化散热叶片设计来增加表面积降低外壳表面温度，采用铸铝加厚外壳改善外壳温度均匀性等。5G基站散热的方案则引入了更多新的高效器件：在内部引入VC完成高效导热，引入热传导效率高、制冷速度快的优势吹胀板提升热量交换效率，外壳则可能会采用内部空隙更少导热性能更好的半固态压铸件。我们通过产业调研得知，预计一个AAU散热器件的价值量约-元，3扇区的单基站价值量在0-元左右，相比4G基站有大幅提升。5G基站量约是4G基站量的1.2-1.5倍，新基建带动20年大规模建设，叠加基站散热价值量的提升，预计-年国内5G基站散热材料和器件市场规模约亿元。由于5G频段相比4G更高，全面覆盖需要更多的基站数量，预计将是4G基站量的1.2-1.5倍。20年以来，政治局和工信部会议多次强调加强加快5G、数据中心等新型基础设施建设进度，三大运营商也纷纷启动二期无线网主设备集中采购或资格预审工作，有望在今年Q2后得到加速。按照我们对国内5G基站建设规模预测，我们认为-年，国内5G基站散热材料和器件市场规模为亿元，其中年市场规模约12亿元。（三）数据中心、汽车电子驱动需求长期向上除了5G之外，从中期看，汽车电子、数据中心及其他新领域，都对及时散热需求越来越强烈。长期看，随着5G网络建设完善，物联网车联网等驱动数据中心需求新增长，AR/VR新应用兴起，带来散热市场广阔的长期增长空间。数据中心空间巨大，带动散热强大需求。国外云计算云存储持续繁荣，且国内云计算市场的相对规模尚未打开，驱动数据中心需求高速增长；随着5G网络建设完善，物联网车联网等将成为数据中心需求新增长驱动力。数据中心服务器对散热要求较高。据产业调研，每台服务器的导热产品需求在几百元不等，市场空间较大。汽车朝电子化、智能化升级，新能源车电子器件的价值量比重逐步提高，汽车电子迎来大发展，汽车内部由于智能化而产生的热和电磁波必须得到及时有效本土下游品牌崛起+产业转移突破，国内头部厂商将在5G时代受益从竞争格局看，目前国际大型企业仍主导着散热材料和器件行业，尤其在高端领域优势明显。国产厂商在如石墨片领域已出现较大规模和市场份额企业，并有望在国内下游品牌崛起、国产替代、产业转移的趋势下，实现高端市场的逐步渗透。我们认为，国内散热商将在5G散热市场中充分受益，其成长机遇在于：1）整个行业市场空间翻倍提升，通过加大产业链布局切入新领域；2）随着国内终端品牌的崛起，在供应链国产化趋势下迎来份额的提升。……（报告来源：华金证券）

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