2024年思泉新材研究报告：导热材料小巨人，行业扩容叠加客户增加助力新增长

1. 公司简介：导热材料小巨人

1.1 聚焦导热材料，业绩增长较快

思泉新材于 2011 年 6 月成立，主要生产电子电气产品散热时需使用的高导热材料，比如石墨散热片/散热膜等。近年来公司也逐步向磁性材料、纳米防护材料等功能性材料拓展。公司产品广泛运用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑和智能穿戴设备等消费电子领域，下游客户已囊括小米、vivo、三星、谷歌、富士康、华星光电、深天马等。

热管理材料是公司当前的核心产品。根据 2023 年中报，公司主要产品及营收占比分别为：热管理材料（95.8%）、纳米防护材料（1.0%）和磁性材料（0.6%），毛利占比分别为：热管理材料（94.2%）、纳米防护材料（1.5%）和磁性材料（0.8%）。

公司热管理材料以石墨散热产品为主（2022 年二者收入占热管理材料收入比重近90%），还包括少量的均温板、热管、导热垫片、导热凝胶及导热脂等产品。

公司其他产品中，磁性材料产品为纳米晶软磁合金，是一种通过热处理获得纳米晶结构的软磁合金，主要用于无线充电行业。纳米防护材料产品为纳米防护膜，是一种在器件表面气相沉积而成的高分子聚合物，主要用于电子电气产品的防水防尘。公司各项产品在下游领域有着广泛应用，以智能手机为例，公司产品在智能手机中承担着散热、防水防尘等功能。

由于热管理材料营收及毛利占比极高，公司整体毛利率与热管理材料毛利率极为接近。近年来，热管理材料毛利率小幅下降，2022 年、2023 年上半年分别为26.0%、24.4%，公司整体毛利率亦随之小幅下降，2022 年、2023 年上半年分别为 25.8%、24.8%。

在散热材料市场不断扩容之下，公司营收及利润表现亮眼。消费电子轻薄化、高性能化、智能化和高功能化发展趋势使得其内部发热组件增加，从而对人造石墨散热片、热管、均温板等新型散热材料需求不断提升。2014-22 年，公司营收从 0.65 亿元增长至4.23 亿元，复合增速达 23.1%，归母净利润从 0.04 亿元增长至 0.58 亿元，复合增速达33.3%。

1.2 可比公司选择与比较

人造石墨应用于消费电子行业之初，市场主要由日本 Panasonic、美国 Graftech、日本Kaneka 等厂商占据，后伴随国内消费电子产业链成熟完善，中石科技、思泉新材、飞荣达及深圳垒石（暂未上市）等国内厂商开始崭露头角。

公司导热材料占营收比重最高，并且毛利率也最高。2022 年及 2023 年上半年，公司导热材料收入为3.92 亿元、1.86 亿元，同期中石科技为 14.82 亿元、6.03 亿元，飞荣达为 14.05 亿元、7.04 亿元，公司导热材料收入体量在可比公司中最小。截至 2023 年上半年，公司导热材料收入占比95.8%，高于中石科技的93.8%及飞荣达的 39.6%；公司导热材料毛利率为 24.4%，高于中石科技的 21.7%及飞荣达的17.6%。公司与中石科技的导热材料以人造石墨为主，因此营收占比及毛利率的变动趋势较为接近。而飞荣达导热材料还包括导热界面材料及风扇等毛利率较低的产品，因此毛利率低于前二者。

杜邦分析来看，公司 ROE 明显领先可比公司，归因于公司归母净利润率较高。公司与可比公司总资产周转率逐步趋同，主因下游客户所属行业相近，并且有部分客户重叠。权益乘数方面，公司处居中水平，低于飞荣达、高于中石科技。

2. 基本业务：电子器件散热材料

温度、湿度、灰尘是影响电子电气产品稳定性和可靠性的主要因素。据美国空军航天电子研究项目数据显示，温度是使得电子设备失效的最主要原因，占比高达 55%。此外，GEC 2公司研究表明，电子元件失效率3与其结点温度成指数增长的关系。因此，电子电气产品的散热能力强弱是影响产品性能的关键因素之一。

电子元件的散热过程需要经历吸热、导热、散热三个步骤。以最简单的电子元件-导热材料-热沉散热结构为例，以石墨片为导热材料，石墨片通过与封装好的电子元件接触4，吸收电子元件工作时候发出的热量，然后依靠石墨独特的晶体结构将电子设备发热器件的热量均匀分布在二维平面上，并传导给与石墨接触的热沉，最后热量通过热沉散失。热沉的鳍状结构设计则意在增加与空气接触的面积，加快散热速度。

2.1 散热材料种类

散热解决方案日趋多样化。随着电子产品散热技术的不断发展，市场中的散热解决方案日趋多样。为增强散热效果，多种散热组件构成的散热模组逐步取代单一散热材料成为市场主流。以智能手机为例，人造石墨散热膜未来将作为基础性导热材料，与均温板、热管及导热界面材料等组件形成具备更高效散热性能的多材料散热方案。

就电子终端轻量化和小型化发展趋势而言，我们认为石墨散热产品、均温板/热管和导热界面材料等易于集成于电子产品内部的散热材料更具发展潜力。为便于理解各种材料或方案的差异，我们将石墨散热材料、热管/均温板、导热界面材料做了详细分析。

2.2 石墨散热膜/散热片

石墨层状结构决定其传热机理与众不同，导热系数较高。石墨由连续的碳原子平面构成，同一平面上的碳原子之间形成了强力的共价键，并呈层状排列，而石墨层之间的键强度则较弱。受热时，热量通过碳原子晶格结构的振动，将热量迅速且均匀分布在 X-Y 轴二维平面，从而将热量高效转移。石墨传热机理与金属传热器件不同，金属传热主要是依靠自由电子在金属内的不规则运动和碰撞。石墨晶格振动传热的特性，使得其导热系数较高，也即传热效率较高。

从比热容的角度看，石墨的比热容与铝相当，约为铜的 2 倍，这意味着吸收同样热量后，石墨温度升高仅为铜的一半。此外，石墨的密度较低，也更加符合消费电子轻量化发展趋势。因石墨良好的导热性能、较高的比热容和较低的密度，石墨材料已成为散热领域的优质材料。

石墨散热材料可采用天然石墨材料或人造石墨材料制备。天然石墨产品由于是天然产品，石墨片层结构容易出现缺陷，从而影响导热性能。在实践中，中石科技、思泉新材和飞荣达等上市公司也基本是生产人造石墨材料，所以我们此后分析皆以人造石墨材料为主。 人造石墨材料产业链已较完备。人造石墨导热材料的兴起源于消费电子产品的快速发展，2011年起大规模应用于智能手机，随后逐步拓展至平板电脑、笔记本电脑、显示面板、汽车电子和通信基站等领域。聚酰亚胺薄膜（即 PI 薄膜）是制备人造石墨材料的主要材料。

上游：人造石墨材料上游主要为 PI 膜，此外还会包括一些生产中的辅助材料，比如保护膜、离型膜、胶带和惰性气体等。以思泉新材为例，PI 膜在原材料采购金额中的占比稳居60%上下，胶带、保护膜、离型膜等采购金额占比大致在 10%-15%。PI 薄膜价格在 2018-20 年期间降幅明显，三年累计跌幅超20%，2020年以来的价格保持稳定，约为 300 元/kg。

中国人造石墨材料用 PI 需求量在 2017 年以来稳步增长。根据势银（Trend Bank）统计，2017-2021年期间，中国人造石墨散热膜用 PI 膜市场需求量呈波动上升趋势，复合增长率为14.3%；2022 年受消费电子市场低迷影响，中国人造石墨散热膜用 PI 市场需求量为 2238 吨，同比-9.8%，系2017 年以来该产业在中国市场首次需求量下滑。 根据势银（Trend Bank）统计，瑞华泰中国市占率约为 20%，中国市场人造石墨散热膜用PI 薄膜在地化率超 38%。中国厂商在热控 PI 膜生产领域起步较晚，目前主要的生产和研发企业包括：瑞华泰、时代华鑫、中天科技及国风新材等。热控型 PI 薄膜属于高性能 PI 材料，具有较高的技术壁垒，但国内厂商瑞华泰和时代华鑫已经能够实现大规模量产。

国产人造石墨材料用 PI 薄膜市占率或将逐步提升。以思泉新材为例，其前五大供应商中大陆+中国台湾厂商占比逐年提升，其中大陆厂商 2022 年占比提升明显。2020 年，公司超34%的原材料采购自金响国际（韩国 SKPI 在中国的以及厂商），而从国内采购的厂商较为分散且每家份额均较低。2021 年，中国台湾PI膜厂商达迈科技进入公司前五大供应商并位居第二，国内厂商瑞华泰份额也有所提升。2022 年，时代新材、瑞华泰和达迈科技等中国厂商份额之和已提升至 41%左右，进一步切分了韩国厂商SKPI 的份额。国内厂商如瑞华泰、时代新材等均处在产能扩张阶段，预计后续国内厂商市占率仍可持续提升。同时，较为充足的PI 薄膜产能大概率也可保障其价格处在较稳定水平。

中游：中游厂商即人造石墨散热材料生产商。重在掌握烧结（及碳化和石墨化）、压延、贴合和模切等环节的工艺和技术。中游主要企业包括国外厂商日本 Panasonic、美国 Graftech、日本Kaneka 等，国内企业则主要为思泉新材及其可比公司，国内企业导热材料营收规模对比已在前文中详述。根据势银（Trend Bank）统计，智能手机领域，2022 年因出货量下滑，全球人造石墨散热膜市场需求量为 3432 万平方米、同比-14.3%，中国市场需求量 2403 万平方米、同比-13.9%，中国市场全球占比70%。平板电脑领域，得益于市场渗透率不断提高以及单机人造石墨散热膜需求增加，其总体人造石墨散热膜需求量近几年呈现增长态势，但是 2022 年受消费电子市场大幅下滑影响，平板电脑领域人造石墨散热膜市场需求量为 551 万平方米、同比-6.8%。

下游：下游为人造石墨散热材料应用端，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑及液晶显示器等诸多领域。据统计，2020 年的人造石墨材料在手机领域应用最广，占比达到 67%；平板电脑、笔记本电脑各占10%。综合来看，约 90%的人造石墨散热材料应用于消费电子领域。近几年来，新能源电池、汽车电子和5G 通信基站也逐步成为成长较快的新应用领域。

2.3 热管&均温板

热管和均温板是导热系数极高的散热器件。近年来，随着终端电子产品向轻薄化、多功能化趋势发展，散热问题愈加突出，热管、均温板凭借优异的传热性能，越来越多地被引入了电子产品散热设计，渗透率持续提升，成为主流的散热产品。 热管利用了工作介质的相变吸热原理。热管中的工作介质在真空条件沸点较低，可实现常温下极速将热量从加热端传导至冷凝端，在需要将热量快速传导的场景中有广泛运用。

均温板工作原理与热管类似，但是导热更加全面。区别在于，均温板中的热量则是在一个二维的平面上传导，可以将点热源瞬间扩散成一个面热源，具有更高的导热散热效率。

热管和均温板市场规模持续扩容。伴随热管、均温板的应用领域不断拓展，市场规模也不断扩大。2028年，全球热管市场规模约为 301.4 亿元，2022-2028 年 CAGR 为 7.6%；2030 年全球均温板市场规模将超41亿美元，2022-2030 年 CAGR 为 19.9%。

市场格局方面，中国台湾厂商较为领先，大陆厂商正在崛起。中国台湾厂商中，尼得科超众2022年散热模组收入 93.90 亿新台币（约人民币 22.60 亿），双鸿科技 2022 年散热模组收入138.57 亿新台币（约人民币 33.35 亿），收入体量较大陆厂商领先。大陆厂商中，苏州天脉热管及均温板出货量级较高，2021年苏州天脉热管、均温板分别实现营收 1.86 亿元、3.12 亿元。根据研究机构 Technavio，Research and Markets的预测数据，2021 年全球热管、均温版市场规模分别为 29.72 亿美元和 7.04 亿美元，约合人民币189.46亿元和44.86 亿元（按 2021 年末人民币汇率 6.3757 计算）。据此估算，苏州天脉热管、均温板全球市占率约为0.98%和 6.96%。

2.4 导热界面材料

导热界面材料是用于降低发热与散热器件之间接触热阻所使用的材料的总称。使用具有高性能的导热界面材料可以填满电子元件之间的空隙，排除其中的空气，从而有效降低接触热阻，使散热器的作用得到充分发挥。

中国导热界面材料市场规模和国产化率处于稳步提升态势。2022 年中国热界面材料行业市场规模约为15.45 亿元、国内产值约 3.7 亿元，材料国产化率升至 23.1%。由于热界面材料在半导体产业链中也有广泛运用，近年来我国热界面材料国产化率持续提升。

3. 行业催化：AI 终端发展推动散热轻量化趋势

3.1 AI 大模型发展迅速，AI PC 能较好契合个人大模型

3.1.1 AI 大模型参数和算力消耗皆呈指数增长

大模型中的参数数量呈指数级增长。近年来，自然语言处理 (NLP) 中基于Transformer 的语言模型在大规模计算、大型数据集以及用于训练这些模型的高级算法和软件的推动下推动了快速发展。具有大量参数、更多数据和更多训练时间的语言模型可以获得更丰富、更细致的语言理解。2018 年-2022 年四年间，大模型中的参数数量大致增长了 1 万倍。

3.1.2 AI PC：AI 普惠首选终端

个人大模型的普惠要求和 PC 承载的优势能实现较好契合。在人工智能运用于实际生活中时，用户往往更加需要建立专属于自身的个人大模型。个人大模型既要继承公共大模型强大的能力，又要能够为个人所有、提供个性化专属服务，从而满足用户多方面的需要。

首先，个人大模型要能进行多模态的自然语言交互，而 PC 正是拥有最多样化交互方式的终端设备，既包括直接的触控交互、语音交互等，又具备专业复杂的键鼠交互、数字笔交互等；

其次，个人大模型需要将大模型压缩到适合终端的规模，减小尺寸和复杂度，同时保留其核心能力，满足通用场景服务需要。而 PC 既能够承载以消费内容为主的生活娱乐场景，也能够承载以创作内容为主的工作、学习等场景；

此外，个人大模型的普及应用需要端侧的算力支持，用户对本地 AI 应用使用频次越高，所需算力支持越大；而在 AI 时代，异构算力（CPU 中央处理单元 +NPU 神经网络处理单元+GPU形处理单元）协同运用，为 PC 提供了强劲的并行计算能力；

最后，个人大模型需要消除对数据安全和隐私保护的担忧，而 PC 通过拥有大容量的本地安全存储能够较好解决这一担忧。

AI PC 将推动 PC 产业生态从应用驱动转变为指令驱动。传统 PC 产业生态以操作系统为基础，用户通过系统界面触达各类型的应用程序，并由此完成各项目标任务。AI PC 中，用户直接对有大模型和应用生态支持下的 AI 智能体施加指令，进而完成相对复杂的任务。

AI PC 将逐步成为中国 PC 市场主流。根据联想和 IDC 联合发布的《AI PC（中国）白皮书》（以下简称《白皮书》），AI PC 在中国 PC 市场中新机的装配比例将在未来几年中快速攀升，并在2027 年达到84.6%，大幅领先普通 PC。在 AI PC 带动下，PC 的应用场景也将进一步拓宽，拉动PC 整体市场规模进入新一轮增长。据《白皮书》预测，中国 PC 市场将在未来 5 年中保持稳定增长态势，总规模将从2023 年的3950万台增至 2027 年的 5060 万台，增幅近 28%。

AI PC 销售额也将因市场规模扩大而获得较大幅度增长。据《白皮书》预测，消费市场的AI PC销售额将从 2023 年的 141 亿元升至 2027 年的 1312 亿元，增长约 8 倍；中小企业市场的销售额将从2023年的32 亿元升至 2027 年的 547 亿元，增长约 16 倍；大企业市场的销售额将从 2023 年的2.3 亿元升至2027年的 449 亿元，增长约 191 倍。 整体 AI 终端也将迎来快速增长。IDC 预测，2024 年中国终端设备市场中，将有超过半数的设备在硬件层面具备针对 AI 计算任务的算力基础，至 2027 年，这一比例将进一步攀升至接近80%的水平，并进入平稳提升阶段。

3.2 AI 芯片先进封装将使散热需求增加

AI 技术发展对算力需求激增，在摩尔定律接近失效的背景下，更强的算力往往需要通过更为先进、更高集成度的封装技术来实现。封装技术的发展史大致分为4 个阶段：

第一阶段：1970 年以前，电子元件直插时代。主要采用直插型封装（Dual In-line Package，DIP）等技术，电子元件被手工插入电路板的插孔中，整体尺寸较大且制造过程相对简单；

第二阶段：1970-1990 年，表面贴装时代。主要采用小外形封装（Small Out-Line Package，SOP）等技术，元件直接贴装在印刷电路板表面，能实现更加紧凑的设计；

第三阶段：1990-2000 年，面积阵列封装时代。主要采用球栅阵列封装（Ball Grid Array，BGA）、倒装芯片等技术，进一步提高芯片的集成度和性能，同时增强了电路板对热应力和机械应力的抵抗能力。

第四阶段：2000 年以来，先进封装时代。特点是采用堆叠、异构集成、精密互联等技术。主要采用复杂芯片拆分成多个小型芯片再进行封装的技术，即 Chiplet 技术。具体的封装技术包括MCM（Multi-Chip Module，多芯片组件）、InFO（Integrated Fan-Out，集成扇出封装）、CoWoS（ChipsonWafer on Substrate）技术等。先进封装技术的发展主因下游人工智能、5G 通信等行业要求芯片集成度更高、性能更强劲。

据美国研究机构 Market.US 估计，全球 Chiplet 市场规模将在 2033 年达到1070 亿美元，2023-2033年十年 CAGR 为 42.5%。Chiplet 可以灵活地混合和匹配不同的模块以满足特定需求，消费电子、汽车、电信、数据中心和人工智能等多个行业对先进半导体解决方案的需求不断增长，将是Chiplet 市场规模增长的主要驱动因素。Chiplet 终端用户中，消费电子细分市场在 2023 年占据主导地位，占比超过26%，智能手机、笔记本电脑和可穿戴设备等技术快速发展，Chiplet 能为其提供充分的灵活性和可扩展性。IT 和电信服务部门细分市场占比约 24%，这是由数据中心对高性能计算解决方案的需求以及高效网络基础设施的需求推动的。

Chiplet 方案设计良率更高且成本更低。研究结果表明，当芯片面积小于10mm^2 时，单芯片和Chiplet方案良率差别很小，但是当芯片面积超过 200mm^2 时，单芯片方案良率将明显低于Chiplet 方案，良率降幅可达 20 个 pct 以上。此外，Chiplet 可以将不同工艺的芯片封装连接起来，这种弹性的设计方式提高了先进工艺的利用效率，同时降低了成本。

Chiplet 芯片面积更小，但是功率密度更高，因此散热要求更高。以 3D 封装为例，其是将多个芯片堆叠在封装体内，会导致发热密度增加，热源相互接触还会使热耦合现象增强；此外，随着封装尺寸不断缩小，组装密度不断增加，也使得散热设计不易施行。研究表明，当 CPU 总功率相同时，晶圆面积越小，晶圆功率密度就越大，CPU 的温度就越高。

4. 公司分析： 募资扩建产能，切入北美大客户供应链

4.1 IPO 募资用于扩建产能和新材料研发

公司于 2023 年 10 月于创业板上市，计划募资净额 4.73 亿元，实际募资总额6.01 亿元。公司募资计划用于高性能导热散热产品建设项目（一期）2.70 亿元、新材料研发中心建设项目0.82 亿元和补充流动资金1.21 亿元，意在扩张产能、提升研发能力和增强资金实力。其中高性能导热散热产品建设项目（一期）预计达产后的年均销售收入达 4.84 亿元、年均净利润 7131 万元、税后 IRR 达16.11%，投资回报率水平较高。

4.2 产品销量与手机行业景气度关联，价格降幅逐年收窄

公司产品主要应用于手机行业。2020 年-2022 年，从收入结构来看，公司石墨片产品手机客户占比分别为 98.7%、99.3%和 93.7%，石墨膜产品手机客户占比分别为 94.3%、99.7%和95.8%，手机客户是公司最主要的收入来源。除手机外，公司产品在平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备和智能家居等行业中亦有少量应用。

大客户销售收入贡献较稳定，2022 年进入北美大客户供应链。公司大客户主要包括小米、vivo、三星和华为等，2020-2022 年公司各个大客户销售收入占比一直处于较高水平。2020-2022 年，公司向小米、vivo、三星和华为四家大客户的合计销售收入分别为 2.47 亿元、3.50 亿元和 2.60 亿元，收入占比分别为83.84%、78.58%和 61.90%。大客户贡献的销售收入金额仍处较高水平，但占比逐年下降，原因在于除现有大客户以外，公司也在不断开发新客户。2022 年，公司即获得北美大客户的合格供应商认证，并将在之后年度逐步增加对其供货。

公司产品销量与手机行业景气度关联较大。2020-2022 年，公司石墨片销量分别为184.52 万平米、254.48万平米和 229.03 万平米，石墨膜销量分别为 45.50 万平米、164.43 万平米和147.75 万平米，产品销量均呈现先升后降趋势。据 Wind 数据显示，2020-2022 年中国手机产量分别为 11.03 亿台、12.72 亿台和11.66亿台，变化趋势与公司产品销量趋势一致。

公司产品价格受市场竞争状况、原材料采购价格和细分产品结构综合影响。2020-2022 年，公司石墨片产品价格分别为 134.68 元/平米、111.92 元/平米和 111.27 元/平米，石墨膜产品价格分别为72.70 元/平米、74.11 元/平米和 61.31 元/平米。公司产品价格呈现小幅下降趋势，其中主要产品石墨片的价格在2022年降幅明显缩小。一方面，市场竞争日趋激烈和原材料采购价格下降使得公司产品有向下调整价格的空间；另一方面，公司多层石墨产品销售占比增加，有望使得产品单价提升，尤其是石墨片产品的单价提升。

多层石墨产品或将成为公司单价提升的关键。伴随消费电子散热需求的增加，单层石墨散热产品的散热能力因有上限，难以满足散热需要，此时便需要多层石墨散热产品来满足其散热需求。2020-2022年，公司 2 层及以上产品销售面积占比由 44.1%逐年上升至 68.9%、3 层及以上产品占比由16.4%逐年升至31.8%。

4.3 产品成本小幅下降，原材料成本占比较高

原材料是公司产品最主要的生产成本。2020-2022 年，公司石墨片产品单位成本为88.35 元/平米、83.3元/平米和 83.27 元/平米，保持基本稳定；石墨膜单位成本为 47.13 元/平米、48.40 元/平米和42.86元/平米，2022 年大幅下降主因单位材料和单位制费更低的内销产品收入占比提升。按结构来看，2020 年-2022年石墨片材料成本占比分别为 78.9%、79.2%及 77.3%，石墨膜材料成本占比分别为80.3%、81.3%及79.5%，原材料成本占比处于较高水平。

公司费用率在 2019-2022 年呈下降趋势，2023 年以来渐趋稳定。截至 2023 年前三季度，公司管理、销售及研发费用率分别为 3.1%、2.4%及 5.2%，较 2022 年+0.1pct、+0.3pct 及-0.3pct，变动幅度较小。

编辑：火腿肠