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5G手机散热为导热石墨膜行业带来新机遇

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     说到5G散热,不得不提到智能手机。5G手机芯片将消耗2.5倍于当前4G调制解调器的功率,更多的电量消耗,意味着5G手机要采用更复杂更高级的技术要控制设备的过热。而据了解,高通的5G芯片耗电量达5.3W,若同时含镜头及3D感测操作,整部手机瞬间能耗可以达到9.6W,不用均热板和热管根本无法解决散热难题。而且预估下半年均热板(VC)与热管将各占一半,2020年均热板渗透率将会超越热管


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部分已发布5G手机的热管/均热板采用情况


按照理论数据,5G的传输速率将可以实现1Gb/s,比目前4G的速度快十倍以上,智能终端更大的传输数据容量、更快的传输速度以及运算速度的提升则会增加芯片的功耗,核心处理器等芯片的发热量将显著增大。譬如,华为轮值 CEO 徐直军指出目前华为开发出的 5G 芯片的功耗是传统 4G 芯片的2.5倍,这也意味着5G手机将需要更大的电池和更有效的冷却方案。此外,上个月中国移动发布了《2019年智能硬件质量报告(第一期)》,测评了国内热门的几款5G手机,报告显示,在5G网络下,六款被测手机播放在线高清视频60分钟后,表面温度在36至38摄氏度左右,相较其4G版本平均表面温度有所上升,整机散热性能有待持续优化。根据5G的高速率高运算量的技术特点,后续需持续加强对压力场景下的局部散热性能的提升。


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目前,手机主流的导热材料及方式主要有石墨导热片散热、导热凝胶散热、热管散热、导热硅胶片散热、冰巢散热-液态金属散热和金属背板、边框散热。而上文提到,玻璃、陶瓷等新材料机壳将替代金属机壳是大势所趋,但这些材料散热性能不如金属机壳,因此,对手机内部导热器件的要求将进一步提升。


     5G手机终端对散热产品的需求增长,有望成为相关市场成长的新动力。根据Credence Research的预测,2022年全球热界面材料市场规模将达到17.11亿美元,2015-2022年的CAGR为12%。根据Gartner的预测,2025年5G手机导热石墨单价为8.9元,全球手机导热石墨市场规模达到163亿元。在众多导热材料中,从散热性能上看,石墨材料的导热性能优异,其水平导热系数可达传统导热材料铝、铜的4倍以上,可实现快速高效的热量传递。从成本上看合成石墨的成熟降低了石墨价格,为导热石墨材料提供了突出的性价比优势,因而基于石墨的导热材料未来的应用前景十分明朗。


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随着导热材料市场的发展,国内从事相关业务的产业链公司也迎来了新的增长机遇。国内从事石墨导热材料的公司主要有飞荣达、中石科技和新纶科技等。飞荣达的导热材料产品线齐全,在石墨导热材料、碳纤维金属化技术等方面积累了众多核心技术,可为客户提供一体化的导热解决方案,并面向全球市场建立了产品销售和服务网点,积累了华为、中兴和诺基亚等优质客户资源,龙头地位显著。中石科技目前已实现了石墨导热材料的大规模量产,且合成石墨产品的产能扩建推进顺利,目前已成为苹果的供应商,有望充分受益下游市场对石墨导热材料的需求增长。



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