20190820-安信证券-电子元器件行业深度分析：新材料、新技术、新方案，5G开辟散热市场新天地_34页_2mb

5G时代散热市场新机遇：新材料、新技术与新方案

核心内容概述

随着5G技术的普及，散热技术方案持续升级，带动整个散热市场的发展。预计2018年~2023年散热产业年复合增长率达8%，市场规模将从1497亿元增长至2199亿元。其中，手机散热约占行业总规模的7%，2018年约为100亿元，5G时代的手机散热市场增速有望提升至年平均复合增长率26%。此外，5G基站建设将显著提升散热需求，5G单基站散热价值量预计达到1500~2000元。AR/VR等新型终端也将带来散热市场新增需求，预计到2023年全球出货量将突破6860万台，年均复合增长率达66.7%。

主要观点与关键信息

1. 散热技术方案持续升级，市场规模增长显著

• 散热技术主要分为主动散热和被动散热两种，其中被动散热在手机终端中更为常见。
• 5G手机因性能提升和功耗增加，对散热方案提出了更高要求，石墨烯、热管和VC等新材料开始在手机中应用。
• 热管和VC具有更高的导热系数和更薄的厚度，是当前更优的散热材料选择。
• 5G基站引入Massive MIMO技术，单基站功耗超过3500W，较4G基站提升3倍，带动基站散热价值量显著提升。

2. 石墨膜与石墨烯膜：主流散热材料，国内技术成熟

• 石墨膜广泛应用于智能手机，单机用量为3~6片，导热系数高，比热容与铝相当，密度低，具备良好的轻量化特性。
• 石墨膜的导热系数为300~1900 W/(m·K)，而石墨烯的导热系数高达800~5300 W/(m·K)，是目前导热性能最好的材料之一。
• 国内企业在石墨膜和石墨烯膜的生产方面已取得一定突破，如碳元科技、中石科技、飞荣达等，均已成为主要手机品牌的供应商。
• 石墨烯在导热膜、锂电池材料、超级电容、导电浆料等领域具有广泛的应用前景，预计2020年我国石墨烯市场规模将超过2亿美元，占全球市场的一半以上。

3. TIM材料：导热填充材料，不可或缺

• **TIM（导热界面材料）**用于填补电子元件与散热器之间的空隙，提升热传导效率，是散热系统的重要组成部分。
• 主要包括导热硅脂、导热硅胶片、导热相变材料和导热双面胶，其中导热硅胶片性能最佳，但成本较高。
• 国内TIM材料市场正在快速发展，预计到2020年，中国将占据全球TIM材料市场53%的份额。

4. 散热市场细分领域增长潜力大

• 手机散热：随着5G手机的普及，单机散热ASP有望从2~3美金提升至5~10美金，实现3~4倍价值增长。
• 基站散热：5G基站功耗增加，带动半固态压铸壳体和吹胀板等散热方案的应用，价值量提升显著。
• AR/VR散热：未来5年，全球AR/VR头显出货量年均复合增长率预计达66.7%，带来散热需求的快速增长。

重点公司推荐

• 飞荣达：主营电磁屏蔽和导热器件，2018年收购润星泰和昆山品岱，布局智能手机和基站散热业务，重点推荐。
• 碳元科技：专注于高导热石墨膜，布局热管/VC产品，产品已进入三星、华为等主要手机品牌供应链。
• 中石科技：主营导热材料和EMI屏蔽材料，2019年收购江苏凯维迪，布局石墨膜+热管/VC一体化散热方案。
• 捷荣技术：消费电子精密结构件核心供应商，有望借助大客户优势切入散热领域。
• 精研科技：消费电子和汽车MIM核心零部件供应商，产品涉及散热器。

技术与市场趋势

• 石墨膜：传统材料，导热系数较高，价格持续走低，但仍有增长空间。
• 石墨烯膜：未来应用前景广阔，国内企业技术领先，有望在智能手机、超级电容、柔性显示屏等领域实现突破。
• 热管/VC：技术门槛较高，目前主要由台湾厂商主导，国内厂商已实现技术突破，具备量产能力。
• 半固态压铸件与吹胀板：在基站散热中应用广泛，具备轻量化和高散热性能，国产实力强劲。

风险提示

• 5G终端出货量及渗透率不及预期
• 5G基站建设量不及预期
• 散热方案变化不及预期

图表与数据

• 图1：散热行业市场规模及增速
• 图2：手机散热市场规模及增速
• 图3：散热方式
• 图4：散热方案简介
• 图5：手机散热（被动）
• 图6：手机主要散热源
• 图7：智能手机部件温度（℃）
• 图8：智能终端散热方案及性能
• 图9：智能终端散热方案
• 图10：全球智能手机销量及预测（百万）
• 图11：基站架构
• 图12：BBU散热方案
• 图13：吹胀式板式换热器
• 图14：导热硅胶片在基站中的应用
• 图15：中国VR/AR出货量及预测（万台）
• 图16：全球VR/AR出货量及预测（万台）
• 图17：石墨晶体结构图
• 图18：石墨均匀散热示意图
• 图19：智能手机石墨膜使用场景介绍
• 图20：中石科技和碳元科技石墨膜单价（元/m²）
• 图21：代表厂商综合毛利率变化趋势
• 图22：石墨膜生产的工艺流程
• 图23：PI膜全球主要供应商
• 图24：中国PI膜产量及预测
• 图25：石墨和石墨烯结构对比
• 图26：金属材料以及新材料的导热系数
• 图27：中国石墨烯市场规模预测（单位：万美元）
• 图28：石墨烯未来应用领域情况图
• 图29：全球石墨烯专利机构排名（个）
• 图30：石墨烯产业相关政策梳理
• 图31：石墨烯产业链
• 图32：氧化还原法制备石墨烯粉体
• 图33：CVD法制备石墨烯膜
• 图34：导热界面材料散热原理
• 图35：导热界面材料种类
• 图36：导热硅脂
• 图37：导热凝胶
• 图38：全球导热界面材料市场规模
• 图39：全球导热界面材料产量分布
• 图40：全球导热界面材料销售区域分布
• 图41：石墨相变导热硅脂的工艺流程图
• 图42：复合导热硅脂的工艺流程图
• 图43：导热界面材料产业链
• 图44：2015年全球导热界面材料下游结构
• 图45：2016-2021年导热界面材料各个行业需求
• 图46：VC和热管工作原理
• 图47：VC和热管工作原理
• 图48：散热材料导热系数对比
• 图49：热管和均热板在智能手机渗透率的预测
• 图50：三星Galaxy S7散热拆分图示
• 图51：华为手机散热方案
• 图52：台系散热厂商2019年上半年营业收入（亿元）
• 图53：台系散热厂商2019年上半年营业收入增速（%）
• 图54：半固态流变压铸和触变压铸的工艺流程
• 图55：半固态压铸件在通讯领域的应用
• 图56：碳元科技2014-2018年主营业务构成情况
• 图57：碳元科技2018年主营业务构成情况
• 图58：碳元科技2014-2018年营业收入及增速
• 图59：碳元科技2014-2018年归母净利润及增速
• 图60：碳元科技2014-2018年毛利率和净利率
• 图61：飞荣达主要产品在智能手机、通信机柜和笔记本电脑中的应用
• 图62：飞荣达2016-2018年主营业务构成情况
• 图63：飞荣达2018年主营业务构成情况
• 图64：飞荣达2014-2018年营业收入及增速
• 图65：飞荣达2014-2018年归母净利润及增速
• 图66：飞荣达2014-2018年毛利率和净利率
• 图67：中石科技2016-2018年主营业务构成情况
• 图68：2018年中石科技各产品收入占比
• 图69：2014-2018年中石科技营业收入及增速
• 图70：2014-2018年中石科技归母净利润及增速
• 图71：2014-2018年中石科技毛利率及净利率
• 表1：散热材料及方案性能对比
• 表2：智能手机导热需求增加因素
• 表3：5G基站功耗测试结论
• 表4：2G~4G阶段中国移动、中国电信和中国联通的频谱汇总
• 表5：主要国家5G频谱规划
• 表6：石墨导热性能与铜、铝对比
• 表7：三种石墨散热膜优缺点对比
• 表8：行业主要参与者情况
• 表9：国内外主要生产厂商
• 表10：石墨烯粉体和石墨膜的下游应用
• 表11：石墨烯部分下游潜在市场规模
• 表12：中国石墨烯主要企业竞争力一览表
• 表13：石墨烯粉体和薄膜的参数对比
• 表14：导热界面材料分类
• 表15：国外和国内导热界面材料主要厂商
• 表16：热管和VC使用情况
• 表17：台湾主流散热厂商简介