中國銀河證券:AI推升VC和金剛石散熱需求 國產替代仍具備廣闊市場空間

智通財經
03/16

智通財經APP獲悉,中國銀河證券發布研報稱,國內散熱材料產業在TIM、陶瓷基板及液冷材料等領域已形成集聚效應,國產替代仍具備廣闊市場空間。當前,VC均熱板與石墨膜憑藉優異的導熱性能,已成為AI手機的主流散熱方案。金剛石合金材料有望在高功率AI芯片散熱中推廣應用,熱電製冷能實現局部精密溫控,液態金屬具有高導熱及寬溫域屬性。

中國銀河證券主要觀點如下:

國內散熱材料集中在TIM、陶瓷基板、液冷材料,國產替代空間大

散熱材料產業鏈呈上游原材料、中游器件製造、下游應用三部分,整體呈現上游高壁壘、中游高價值、下游強需求牽引的格局。上游原材料主要包括高純陶瓷粉體(AlN/BN/SiC/金剛石)、碳基材料(石墨烯/CNT/石墨)、金屬原料(銅/鋁/銅合金/鉭)、液冷工質(氟化液/合成酯/水基液)等。散熱材料中游器件製造主要有熱界面材料(TIM)、散熱結構件、液冷核心部件等。中游價值量最大、競爭激烈。下游主要是終端應用。散熱材料第一梯隊主要集中在歐美和日本,比如歐美的3M、漢高,日本的信越化學、京瓷等。第二梯隊散熱材料企業主要有中石科技飛榮達中瓷電子三環集團天岳先進等,主要業務集中在熱界面材料(TIM)、陶瓷基板、液冷材料三個賽道,國產替代空間大。

VC均熱板和石墨膜成為AI手機散熱首選

VC均熱板憑藉液相變導熱效率,成為高性能機型的必選;石墨膜散熱作為基礎方案,成本低且適配中端機。相較於傳統的固體導熱方式,VC均熱板能夠將熱量更快速地傳導至機身中框和背板等更大的散熱區域,散熱面積提高了5到8倍。根據電子發燒友網,VC均熱板的導熱係數約為0.2-50KW/m*K,熱管導熱係數約為10-100 KW/m*K,液冷冷版導熱係數約為1-5KW/m*K。A股主營VC均熱板的上市公司有蘇州天脈精研科技捷邦科技(收購賽諾高德切入VC)、碩貝德等。

金剛石合金有望在高功率AI芯片的散熱中推廣

全球半導體產業進入2nm製程時代,芯片功率密度與發熱強度同步攀升。當熱導率要求超過500W/m·K時,金剛石是替代傳統硅基散熱的優秀熱沉材料。CVD多晶金剛石是AI高算力時代的絕佳散熱方案。英偉達Vera Rubin架構GPU將全面採用「鑽石銅複合散熱+45℃溫水直液冷」全新方案。金剛石熱導率高達2000-2200W/(m·k),銅的熱導率約為380~400W/(m·k),兩者結合創造出熱導率高達950W/(m·k)的合金。我國金剛石單晶產量佔全球總產量的90%以上,河南人造金剛石產量佔到80%。河南的中南鑽石(中兵紅箭子公司)、黃河旋風、鄭州華晶、力量鑽石等企業佔據全國近70%的市場份額。預計2028年全球金剛石散熱市場規模有望達到172-483億元,相關企業有望受益。

熱電製冷能實現局部精密溫控,液態金屬具有高導熱及寬溫域屬性

熱電製冷核心優勢是無運動部件、精準溫控、毫秒級響應、雙向製冷/制熱,在AI光模塊、醫療、激光、車載等精密溫控場景快速滲透。液態金屬散熱以鎵基/銦基/鉍基合金為核心介質,憑藉15–73W/(m·K)的導熱係數(較傳統硅脂提升5–10倍)與寬溫域特性,成為AI服務器、高端消費電子、新能源車高功率密度散熱的關鍵方案。

風險提示

高端芯片需求及量產不及預期的風險;應收賬款回收不及預期的風險;AI發展不及預期的風險。

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