新材料行业散热材料深度报告（一）：AI消费电子时代将至，散热材料需求凸显

温度是影响电子电气产品稳定性和可靠性的主要因素，在电子设备失效原因统计中占比55%，电子元器件温度每升高2℃，其可靠性下降约10%。随着消费电子产品更新换代，轻薄化、智能化和多功能化使得产品功耗持续提高，特别是到了5G通信时代，高功耗芯片以及折叠屏、全面屏的发展等都使得产品发热量剧增。根据NanoReview统计的数据，2021年发布的A15/骁龙8 Gen 1/天玑9100对应CPU的热设计功耗（TDP）分别为6W/5.3W/4W，到A18 Pro/骁龙8 Elite (Gen 4)/天玑9300等芯片对应CPU的TDP已增长至10W/8W/7W。苹果、高通、联发科等主流手机芯片TDP持续提高，散热成为制约消费电子发展迭代的关键问题。

被动散热方案逐步升级，均温板成为主流

根据不同的热传递方式，电子设备的散热方式分为被动式散热和主动式散热。被动式散热指没有动力元件的散热方式，仅通过热界面材料从产热器件中将热量取到散热材料中，将热量传递至外部环境，包括导热界面材料、石墨膜、热管、均温板等。主动式散热则是指有与发热体无关的动力元件参与的强制散热方式，包括风冷、液冷等。

从导热界面材料到VC均温板，散热材料持续升级迭代。手机散热材料的发展主要可分为4个阶段：第一阶段是导热界面材料时代（2010年以前），散热主要依赖简单的被动散热材料；第二阶段是石墨膜时代（2010-2015年），2010年苹果发布iPhone4，石墨膜开始在智能手机中大规模应用；第三阶段为热管时代（2016-2018年），热管技术正式开始在手机上大规模铺开；第四阶段为均温板时代（2019年至今），均温板正式进入智能手机，并逐步成为目前主流智能手机散热方案。以上四阶段散热材料的演进过程不是对原有材料的完全取代，而是采用组合材料方案取长补短实现散热效果的最大化。

导热界面材料置于发热器件和导热散热器件之间，通过降低接触热阻进行散热。高分子基复合材料是目前市场主流，金属基热界面材料以液态金属材料等为代表，导热系数范围高达20-80 W/m·K。前沿新型材料包括金刚石、碳基导热材料等，部分先进石墨烯热界面材料导热系数可达130W/（m·K），兼具优异柔韧性与可加工性，能够适配复杂异形散热结构，是现阶段高端AI算力芯片散热的最优选择。英伟达新一代Vera Rubin架构GPU的散热方案已全面切换为石墨基热界面材料。

石墨膜可实现均匀热，但Z轴解热能力有限。石墨膜X-Y轴的导热系数为300-1900W/(m·K)，但在Z轴散热能力存在不足，热传导系数仅为5-20W/(m·K)。热管通过线式（一维）均温实现散热，不需要外界提供动力，具有快速导热功能，但形状通常不能随意设计，限制了集成化、小型化AI器件的应用。均温板工作原理与热管相似，但在二维的面上传导，可以将点热源瞬间扩散成一个面热源，相比热管传热效率提高了20%-30%，紧凑的设计也更利于安装在小型化设备中。

AI推动散热升级，主动型散热渗透持续提高

在智能手机领域，“导热界面材料+石墨膜+均温板”组合已经替代传统“导热界面材料+石墨膜”组合，成为中高端智能手机的主流散热解决方案。2026年7月，全球首款AI智能体手机努比亚NaviX Ultra问世，集成了自然语言理解、视觉识别和行动规划等多重能力，完成了从“手机+AI功能”到“AI Agent+手机硬件”的重大转变。预计在此驱动下，手机芯片的算力需求将继续攀升，芯片功耗与热流密度将显著增加，均温板在智能手机领域的渗透率仍将保持高速增长态势。

被动散热的物理极限由“热量自然传导”的本质决定。在手机领域，当表面温度需满足国标要求的45℃时，自然对流散热的热流密度为0.01W/cm²，手机有效散热面积一般约为300-400cm²。因此当芯片功耗超过5W时，若不采用主动式散热技术，单一的被动方案已逐渐无法将结温控制在安全阈值内。风冷领域，红魔3、OPPO K13 Turbo Pro、华为Mate80 Pro Max风驰版等均已采用主动风冷技术。液冷领域，一加11概念版、红魔11 Pro系列游戏手机均已应用压电微泵液冷散热技术。未来智能手机散热将继续向均温板等高端被动散热材料为主、风冷及液冷等主动散热模式为辅的方案演进。

PC端内部的两大发热核心分别是CPU和GPU，现阶段电脑普遍使用主被动结合的散热方式，将导热界面材料、石墨散热膜、热管、散热风扇等多种材料组合。CPU等热源产生的热量首先经过导热界面材料传导到热管，接着热管再将热量快速传导到金属散热片，与金属散热片连接的风扇将热量快速散发到空气中。

AI散热贡献核心增量，细分市场规模快速提升

受益于端侧模型的精简以及芯片算力的升级等，AI手机、AI PC渗透率持续提升。根据测算，2025-2028年，AI手机散热市场规模将从18.85亿美元提升至35.13亿美元，CAGR为23.07%，智能手机整体散热市场规模由35.48亿美元提升至45.77亿美元，期间复合增速8.86%。其中AI手机渗透率预计将从34%提升至53%，对应出货量由4.3亿台提升至6亿台。

PC端方面，预计2025-2028年AI PC整体渗透率将从40%提升至93%，对应出货量由1.18亿台提升至2.53亿台。2025-2028年，AI PC散热市场规模将从21.31亿美元提升至70.70亿美元，CAGR为49.15%，整体PC散热市场规模由30.01亿美元提升至71.68亿美元，期间复合增速33.67%。

分产品看，石墨膜、均温板等凭借优异导热性能，渗透率稳步增长。根据Business Research统计，预计2026-2035年全球均温板市场规模将从14.9亿美元增长至122.1亿美元，CAGR为26.37%。石墨膜方面，预计2025-2035年全球市场规模将由14亿美元增长至60亿美元，CAGR为15.6%。2023-2028年全球热管理市场规模将从173亿美元增加至261亿美元，复合增长率为8.5%。

国产化进程加快，重点公司具备国际竞争实力

国内散热行业相较于欧美、日本等发达国家发展起步较晚。从全球散热产业整体发展来看，欧美、日本以及中国台湾厂商仍然处于领先地位，贝格斯、尼得科超众、双鸿科技、奇鋐科技等企业依托先发优势占据了较高的市场份额。但随着下游应用领域的快速发展以及全球电子制造业向国内的转移，国内散热产业不断发展壮大。苏州天脉、思泉新材、中石科技、飞荣达、领益智造、捷邦科技等国内企业已经具备了与国际及中国台湾厂商竞争的实力，国产化进程有望持续加快。国内消费电子厂商为保证供应链安全，本土化采购将成为未来趋势，国内散热材料生产商有望持续受益。