热管理材料原理、分类、需求及发展趋势分析

最佳答案 匿名用户编辑于2025/01/14 13:44

管理材料是电子电气产品的核心功能性材料。

1.热管理材料原理:帮助产品提高导热/散热效果

据思泉新材招股书,热管理材料是帮助产品提高散热效果的功能性材料,用于提高热传导效率,使得热量均匀分散,是消费电子、汽车电子、通信设备等领域不可或缺的材料。 散热性能的高低决定了电子产品运行的稳定性及可靠性。据思泉新材招股书(2023/10),电子元器件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%。因此,电子电气产品的导热、散热能力强弱是影响产品性能的关键因素之一。根据思泉新材招股书(2023/10),根据美国空军航空电子整体研究项目显示,在电子设备失效原因统计中,因温度过高导致电子设备失效的比例高达55%,电子设备的正常运行离不开热管理材料。

据粉体网公众号,根据工作原理的不同,热管理材料可分为主动式(有源式)和被动式(无源式)两种。主动散热器件普遍采用热对流原理,对发热器件进行强制散热。在消费电子中,常用的主动散热器件是风扇。被动散热普遍采用热传导或热辐射原理,主要依靠发热体或散热片进行降温。手机终端、平板电脑等轻薄型消费电子受内部空间结构限制的影响,一般采用该方式。

2.AI算力提升成为拉动散热需求“新引擎”

热管理市场空间广阔:热管、均热板市场规模稳步增长

未来全球热管理市场空间广阔。根据 BCC Research《The Market for Thermal Management Technologies》(2023/11),2023-2028年,全球热管理市场规模复合增长率预计为8.5%,市场规模将从2023年的173亿美元增加至2028年的261亿美元,市场空间广阔。全球热管、均热板市场规模有望稳步增长。据苏州天脉招股书,根据研究机构Technavio、Research and Markets 的预测数据,2021年,全球热管、均温板市场规模分别约为29.72亿美元和7.04亿美元,预计2025年将分别达到37.76亿美元和11.97亿美元,年复合增长率分别为6.17%和14.20%。

全球导热界面材料市场规模持续增长,中国导热界面材料市场规模增速高于全球市场增速。据苏州天脉招股书,根据QYResearch的预测数据,2019年全球导热界面材料市场规模达到了52亿元,预测2026年将达到76亿元,年复合增长率为5.57%。据苏州天脉招股书,根据观研报告网发布的《2021年中国热界面材料市场调研报告》,2021年中国导热界面材料市场规模为13.5亿元;预计2026年中国导热界面材料市场规模将达到23.1亿元,年复合增长率为11.34%,高于全球市场增速。

消费电子:AI算力提升成为拉动散热需求“新引擎”

2024年是消费电子AI元年,各大厂商纷纷推出AI终端产品。为满足AI大模型的训练与推理需求,AI终端器件算力呈指数级增长,以智能手机、笔记本电脑、智能家居等消费电子产品内部器件发热量及散热需求显著提升。 端侧AI与消费电子结合的诸多领域中,AI手机和AI个人电脑市场发展最快,散热需求大幅增长。AI赋能使得产品功能更加强大的同时对手机计算资源和存储空间的需求增加,导致功耗和散热问题日益严重。如果不能及时有效地散热,不仅会制约AI算力,甚至会影响设备的稳定运行,缩短使用寿命。 从“分析式AI”到“生成式AI” ,AI技术从“云端”走向“终端” ,对手机硬件和软件升级提出了更高的要求。

智能机:均热板被纳入主流设计方案中

基于均温板优异的导热性能及设计兼容性,均温板逐渐受到主流品牌厂商的青睐。OPPO、vivo、华为、荣耀、三星等智能手机品牌逐渐开始将均温板纳入其散热方案中。 相对于导热界面材料及石墨膜,均温板的导热系数更高,在芯片发热量大幅上升的 5G 手机中运用价值更高;而相对于热管,均温板的产品设计自由度较高,可以更好的兼容在各类手机版型设计中。

3.市场未来发展趋势:机遇与挑战并存

以消费电子为主要市场,汽车电子、通信基站等领域多点全面开花。在细分领域上,随着AI算力提升,与终端产品融合更深,以智能手机和个人电脑为代表的消费电子性能大幅提高,散热需求将快速增加。随着AI、5G、自动驾驶技术发展,新能源汽车将进一步推动汽车电子市场散热需求增加,5G技术将继续拉动通信基站散热需求增长。l AI、5G等技术刺激电子产品散热需求倍增、散热产品性能创新升级。AI算力提高对智能手机硬件的计算能力、存储能力、续航能力提出了更高要求,AI芯片长时间连续工作和结构高度集成化使得热量难以扩散,因此急需创新升级散热产品,提高散热性能。①超厚型或多层结构将逐渐取代薄的或单层结构的人工合成石墨散热膜。②未来热管、均热板渗透率持续提升,3D VC和液冷技术将成为散热产品发展趋势。

本土化采购成为大势所趋,国内市场需求增加。随着全球贸易保护主义的抬头,相关核心材料的禁运以及关税壁垒等贸易手段增加了国产电子品牌的供应链风险。因此,未来国产电子行业品牌厂商出于供应链安全因素的考量,本土化采购将成为趋势,散热产品作为其上游供应产品有望持续受益。 l 散热解决方案趋向于多元化和定制化。随着消费电子市场的快速发展,导热材料的需求及应用环境日趋复杂,单一品种、单一规格的导热材料越来越难以满足客户需求,定制化、整体化的散热解决方案逐渐成为市场主流。整体化散热解决方案的发展将推动整个行业的产业升级和技术进步,提升产品差异化水平,有利于行业领先企业依托自身研发实力和 经验积累,提供优质产品和服务,扩大市场份额,实现快速增长。