电子产品散热材料行业发展趋势及主要壁垒构成分析（附报告目录）
1、散热材料行业背景
电子元器件工作可靠性的提高奠定了现代电子产品及电子系统发展的基础，对于最终用户而言，电子元器件工作可靠性越高，电子设备使用体验感就越强。研究认为，高温是影响电子元器件可靠性的重要因素，温度通过对电子产品电源中的电容和半导体元器件进行影响，由此来影响电子产品的性能。试验证明，电子元器件温度每升高 2℃，可靠性便下降 10%。若电子元器件工作热量未能及时疏导、散发出去，将导致电子产品发烫、卡顿、死机甚至爆炸等情形，电子产品热管理问题已经成行业亟需解决的关键。
相关报告：北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年中国电子产品散热材料行业专项调研及发展前景预测报告》
2、行业发展趋势
资料来源：普华有策
（1）多元化、组合化散热方案逐渐成为市场主流
在消费电子领域，随着智能设备运行功率的增加，传统单一的散热方案已不能满足高性能产品多元化的散热需求。新型散热材料的出现，使得电子设备散热方案进一步扩充，散热方案逐渐演变为多种材料“协同运作、并驾齐驱”的散热模式。在 5G 时代，作为基础散热材料的石墨散热膜，可与热管、均温板、石墨烯散热膜等高效散热材料搭配使用，在高端智能设备市场发挥巨大优势，且不断向中低端智能设备渗透。
未来，电子产品、5G 基站、大型服务器等设备的散热方案均将朝着多材料、立体化的组合散热方式继续迈进。
（2）石墨散热膜未来仍为主流散热材料，市场需求可观，并朝着高热通量方向发展
相较于热管、均温板等散热材料，石墨散热膜具有柔韧性好、质量轻薄的性能优势，且易于贴合于摄像头模组、手机中框、芯片等各种电子元器件中。基于多元化、组合化的散热方案逐渐成为市场主流，多种散热材料协同运作的背景下，石墨散热膜仍是目前及今后主流散热材料，市场需求量可观。而增加石墨散热膜热通量则是其未来发展的主要方向之一。
材料的热通量是指单位面积的材料在单位时间内所传递的热能。通常情况下，材料厚度越大，单位时间内可传递的热能更多，其热通量也就越高，散热效果越好。通过增加石墨散热膜厚度进而加大热通量的方法能较好匹配 5G 时代高功率电子设备的散热需求。石墨散热膜由于材料特性，本身厚度薄、质量轻，最大厚度也不及热管、均温板的 1/2，因此增加石墨散热膜厚度提高材料热通量，既不会影响电子产品轻薄便携、美观的形态要求，还可以进一步提升各元器件和整机的散热效率，增强电子产品可靠性。高热通量石墨散热膜是 5G 时代极具性能优势的散热材料之一。
通过增加材料厚度提高热通量通常可采用两种途径，一种是将常规石墨散热膜反复粘贴胶带叠加在一起，但由于胶类材料热阻通常较高，导致多层石墨膜散热效果并不理想；另一种则是采用超厚 PI 膜通过特殊工艺烧制而成，无需使用胶带粘合，生产的高热通量的厚石墨膜具有更好的散热效果。
制作高热通量的厚石墨散热膜不仅要求原材料 PI 膜到达相应厚度，同时还对生产商核心技术的掌握程度、生产工艺的熟悉程度以及操作人员的专业素质都有着较高要求。
（3）热管及均温板渗透率不断增加，并朝着超轻、超薄、高强度方向发展
热管和均温板利用腔体中工作介质通过液气两相变化吸收热量方式进行散热，不需要借助外力，即可发挥强大特性，特别适合放置在芯片等高发热量部位，达到高效的局部散热效果。作为新型散热材料的代表之一，热管及均温板散热逐步从笔记本电脑、台式电脑应用方案中渗透到智能手机终端，国内“HMOV”等厂商近年来发布的智能手机中较多采用了热管或均温板散热方案。在消费电子高刷屏、高功耗、性能持续升级的背景下，热管和均温板在消费电子市场的渗透率将持续提高，且朝着超轻、超薄、高强度方向发展。
随着电子产品朝着超轻、超薄化的趋势演变，将热管和均温板的厚度控制在合理范围且仍保持优秀的散热效果将面临极大挑战，尤其在生产工艺上，需要保证其内部拥有高毛细力与一定的内腔空间以供液体和蒸汽充分循环流动，维持良好的散热效果。对于热管，在压缩厚度并维持高性能同时，不仅需要选择合适的毛细结构，同时还需要保证工作中蒸汽的传播速率，例如利用凹槽型毛细结构设计并在狭小的内腔中开辟新的通道，使得工作时蒸汽流动通道加大同时也进一步降低整体厚度，这对生产商的技术储备以及设计能力都有着极高的要求。而降低均温板的厚度条件通常更为苛刻，一方面，均温板制作工艺复杂、精细化程度较高，厚度越薄，则铜片封合的间隙越难掌控，封合阶段的良品率也就越低；另一方面，均温板厚度越薄，意味着其内部毛细通道与蒸汽通道空间越小、蒸汽的有效传播距离更短，均温板的工作性能也将损失更多。因此，生产商封合技术的先进性以及对内部蒸汽通道的合理设计将成为制造高强度超薄均温板的关键。
（4）拥有优质特性和成本优势的石墨烯膜将成为极具竞争力的散热材料
石墨烯是从石墨原材中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，拥有其他材料所不具备的特殊性能，如优异的电学性能、出色的机械性能、超高的导热性、优异的阻隔性能等，可运用于能源、环境、电子、化工等多类行业，具备良好的发展前景。
由于石墨烯在面内方向是各项同性的，在平面内的热传导不会存在方向性，通过独特的加工工艺，可得到任意厚度（特别是超厚）的石墨烯散热膜。石墨烯散热膜导热效率实验可达 5,300W/m.K，因此将石墨烯用于散热材料领域，开发新型石墨烯散热薄膜为大势所趋。
石墨烯由于独特的晶体结构，通过“氧化”—“还原”—“压延”—“模切”等工艺，可加工成为石墨烯散热膜，且由于工艺特性，得到的材料厚度较大、热通量较高，散热效果较石墨散热膜更优。不仅如此，石墨烯散热膜还具有良好的耐弯折性及柔韧性，在折叠屏、柔性屏等智能设备散热方案中占据优势，是未来极具竞争力的散热材料。2018 年 10 月华为在 Mate20 系列手机中首次采用石墨烯膜作为其主要散热方案，产品优秀的散热效果更是将石墨烯散热技术推向大众视野。
石墨烯散热膜系通过氧化还原天然石墨得到原材料后加工制成，相较于石墨散热膜，在材料成本方面更具优势。但由于目前石墨烯加工工艺复杂，对设备投资、研发实力、人员技能的要求较为苛刻，能熟练掌握全套生产工艺的厂商较少，产品良率偏低。同时，由于产线前期投资较高，产品规模效应尚未凸显，目前产品单位成本普遍偏高。未来，随着加工工艺不断优化与改进，石墨烯散热膜的生产质量将进一步得到保障，产、销量持续扩大，成本优势逐渐体现，成为极具市场竞争力的新型散热材料。
3、行业发展的挑战
（1）新工艺、新技术、新材料带来的冲击
目前消费类电子产品散热方案主要采用石墨散热膜、热管、均温板、石墨烯散热膜、微型风扇等散热材料。随着消费电子产品对散热需求的不断增加，未来石墨散热膜、石墨烯散热膜等膜类材料将继续朝着提高导热性能、增加热通量的方向演变，导致生产工艺难度持续加大，这对上游原料的基本要求、热处理工艺的参数的把控以及技术人员的实力提出了新的挑战。
另一方面，随着轻薄、智能、商务出行的需求不断增长，热管、均温板等金属类散热材料制备工艺将朝着超轻、超薄化发展，如何将热管、均温板“做得更薄”同时又能保持优良的散热性能将成为行业内企业的一大难题。最后，随着散热材料技术的不断延伸与拓展，未来也可能存在其他新型散热材料应用于电子产品散热方案中。虽然短期内由于产能、工艺的限制新材料并不能取代现有材料，但长期来看也会对现有材料带来一定冲击。
（2）下游产品散热需求多元化
散热材料主要的应用领域为消费电子行业，随着生活水平提高，技术水平的不断提升，人们需求的日益多样化，电子产品的更新加快，人们对电子产品的需求加大。传统的消费习惯随着时代的变迁也发生了巨大变化，人们对电子产品的需求呈现多样化的趋势，包括对个性化、时尚化和新颖化的要求。多样化的产品会对散热材料企业研发和设计能力提出更高的要求，跟不上终端市场需求的企业将难以在激烈的市场竞争中立足，生存空间将越来越小；同时，多样化的产品趋势意味着产品更迭速度将加快，产品的生命周期将缩短，散热材料企业下游客户将对上游供应商供货的稳定性和及时性提出更高的要求，这将对企业的品质控制和供货能力提出挑战。
4、行业进入壁垒
（1）技术和工艺壁垒
电子产品散热材料行业作为高新技术产业，具有较高的技术壁垒，主要体现在多学科交融、工艺流程复杂、生产制造条件、客户技术定制化要求高等方面。散热材料的生产制造技术结合了热力学、材料学、空气动力学、流体力学、机械工程、电子、自动化、信息化等多种学科技术成果，呈现多学科交融的特点；从工艺流程来看，包括从石墨原材制备、压延、模切以及热管、均温板毛细结构的设计与制备、打扁与弯折等多个流程，每个环节的加工质量都会影响着最终产品的品质，尤其是石墨散热膜的高温处理，热管、均温板内部毛细结构的制备将直接影响最终产品的散热性能；从生产制造条件来看，散热材料的生产需要先进的生产设备和洁净生产车间，并且需要大量具有丰富生产经验的工人和具有丰富和扎实的设计、生产流程控制经验的设计和生产管理团队。
除此之外，电子产品散热材料行业呈现针对下游客户的独特要求“定制化”生产的特点，由于下游客户大多为消费电子类产品客户，此类产品技术更新速度较快且新产品的热销周期较短，故需要散热材料企业可以在较短时间内，设计出符合要求的产品，并可以保质保量的大规模及时供货，这就要求散热材料企业具有优秀的研发和制程能力来满足客户的要求。
未来随着终端产品向智能化、集约化、高能耗方向发展，散热材料的生产工艺更加复杂，对散热性能及产品品质要求更高，这将对散热材料企业的技术研发和制程能力提出更高的要求，而先进入行业的企业由于长时间的技术和工艺积累，可以更快地适应改变，因此也形成了本行业的技术工艺壁垒。
（2）人才壁垒
散热材料行业的人才壁垒主要体现在对操作人员、技术人员和管理人员的较高要求方面。由于石墨散热膜、热管、均温板等材料的生产具有精细化的特点，因而要求具有足够经验和工艺的人员胜任复杂的生产加工工序，企业需要花费较长的时间和费用来培养熟练操作人员。其次，由于终端产品技术更新换代较快，产品品种多样，这就需要上游供应商具有足够的配套研发能力，因而企业需要配备足够经验和数量的技术人员，不仅满足客户对新品研发的要求，还需要持续的进行品质改善。最后，散热材料企业往往拥有整条工艺链，涉及到各种工种的配合和管理，需要企业拥有足够有能力的管理人员对整个企业进行有效的运营。以上对操作人员、技术人员和管理人员的要求形成了本行业的人才壁垒。
（3）资金壁垒
散热材料的生产需要配备清洁车间和大量的高端生产线，这样才能保证企业的制程能力和品质保障能力。通常高端生产设备的价格昂贵，产线与车间的配置也需要企业进行大量的资本投入。除此之外，由于本行业订单呈现数量和金额均较大的特点，而应收账款账期较长，需要企业拥有充足的流动资金满足企业正常运营，以上均形成了本行业的资金壁垒。
（4）规模壁垒
首先，电子产品散热材料行业的终端客户主要为消费电子领域，该类产品呈现更新换代快，对上游供应商要求大批量及时供货的能力，只有可以充分满足下游客户供货数量要求的企业才能获得客户的青睐，建立起稳定的合作关系。其次，生产规模越大，企业对上游供应商的议价能力将增强，可以降低企业的生产成本，同时也易于与供应商形成稳定的供货关系，保障原材料质量和供货的稳定性。最后，下游产品多样性决定了散热材料行业的定制化生产模式，只有具备一定规模的企业才能有技术和生产能力面对客户多样的产品技术要求时从容应对，稳定供货。因此要求新进入厂商需要一次性进行大量的资本投入形成一定规模的生产能力，而未形成足够规模效应的企业将难以生存和发展，以上形成了本行业的规模壁垒。
（5）客户资源壁垒
散热材料可广泛应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能手表、智能音箱、无线充电等电子产品。受终端客户对个性化需求的影响，产品更新换代较快，产品的种类、规格、款式多变，下游客户一般对供应商的技术水平、产品品质和供货能力要求较高，因而只有具有优秀的技术水平和交付能力的散热材料厂商才能获得下游客户的青睐。下游客户为了保证其自身产品质量的可靠性、企业运行的稳定性、经营成本的可控性，一旦与企业建立起稳定的供应关系，进入其合格供应商名录，客户不会轻易更换。对于新进入企业而言，其很难在短时间内进入大型终端品牌商的合格供应商体系，因此形成了本行业的客户资源壁垒。