新材料——散热材料行业深度报告（二）_AI推升VC和金刚石散热需求_21页_1mb

散热材料行业深度报告：AI推动VC与金刚石散热需求

核心内容

随着人工智能（AI）和高性能计算的发展，散热材料行业正经历重大变革。VC均热板和金刚石合金成为AI手机和高功率芯片散热的核心方案，而热电制冷和液态金属制冷则在高端应用中展现潜力。国产替代空间广阔，国内企业在TIM、陶瓷基板、液冷材料等领域具备较强的竞争力。

主要观点

• VC均热板：因其液相变导热效率，成为高性能AI手机的首选散热方案，散热面积比传统固体导热方式提高5到8倍。目前A股中苏州天脉、精研科技、捷邦科技、硕贝德等企业涉足VC均热板制造，2024年全球市场规模约9.34亿美元，预计2031年将达15.95亿美元。

• 金刚石合金：在热导率超过500W/(m·K)的情况下，成为高功率AI芯片散热的首选材料。CVD多晶金刚石和铜的复合材料热导率高达950W/(m·K)，远超传统材料。英伟达下一代GPU将采用“钻石铜复合散热+45℃温水直液冷”方案，推动金刚石散热市场增长。预计2028年全球金刚石散热市场规模可达172-483亿元。

• 热电制冷与液态金属：热电制冷凭借无运动部件、精准温控等优势，应用于AI光模块、医疗、激光、车载等精密温控场景。液态金属散热以镓基、铟基、铋基合金为核心，导热系数为15-73W/(m·K)，在AI服务器、新能源汽车等高功率领域有广泛应用。

关键信息

散热材料产业链

散热材料产业链分为上游原材料、中游器件制造和下游应用：

• 上游原材料：高纯陶瓷粉体（AlN/BN/SiC/金刚石）、碳基材料（石墨烯/CNT/石墨）、金属原料（铜/铝/铜合金/钽）、液冷工质（氟化液/合成酯/水基液）等。
• 中游器件制造：热界面材料(TIM)、散热结构件（热管、VC、冷板等）、散热基板（陶瓷基板、金属基板等）、液冷核心部件（CDU、管路、接头等）。
• 下游应用：AI服务器、新能源汽车、消费电子（手机、笔记本、平板）、通信设备、光伏/储能等。

国内企业与市场格局

• 国内企业主要集中在TIM、陶瓷基板、液冷材料等中游领域，如中石科技、飞荣达、中瓷电子、三环集团、天岳先进等。
• 金刚石制造领域，中国占据全球90%以上产量，河南地区占比达80%，中南钻石、黄河旋风、郑州华晶、力量钻石等企业占据全国近70%市场份额。
• 高端散热材料主要由欧美和日本企业主导，如3M、汉高、信越化学、京瓷等。

散热材料性能对比

投资建议

• VC均热板：在AI手机中获得大规模应用，未来需求增长潜力大。
• 金刚石合金：随着AI芯片功率密度提升，将成为高功率芯片散热的主流方案，相关企业如中石科技、飞荣达、力量钻石等有望受益。
• 热电制冷和液态金属：在高端散热领域快速渗透，具备技术优势和市场潜力。

风险提示

• 高端芯片需求及量产不及预期：可能导致高功率散热材料需求下降，影响企业业绩。
• 应收账款回收不及预期：可能带来信用风险和现金流压力。
• AI发展不及预期：AI商业化落地延迟可能对散热材料需求造成负面影响。

市场规模预测

• 2028年全球VC均热板市场规模预计达到15.95亿美元。
• 2028年全球金刚石散热市场规模预计达到172-483亿元，市场空间潜力大。

结论

AI和高算力芯片的发展显著提升了对高效散热材料的需求。VC均热板和金刚石合金作为当前主流方案，其市场前景广阔。国内企业在TIM、陶瓷基板、液冷材料等中游领域具备较强的替代能力，而热电制冷和液态金属则在高端应用中展现出良好前景。随着技术进步和市场需求增长，散热材料行业将进入快速发展阶段。