光模块散热研报：AI高算力催生液冷与新材料机遇

1、 行业定义、发展历程与发展现状

（1）行业定义

光模块热管理（散热）是指通过热界面材料、制冷器件及结构件，将光模块内部核心热源（如DSP、激光器）产生的热量，逐级传导并最终排出至外部环境的系统性工程。

（2）发展历程：

早期阶段（10G-100G）：散热多依赖金属壳体自然散热及基础导热垫片，属“辅助性问题”。

高速演进阶段（400G-800G，2021-2025年）：速率提升带来功耗剧增，散热升级为“系统瓶颈”。TIM材料、TEC开始大规模导入，国产散热材料初步验证与放量。

前沿重构阶段（1.6T及以上，2026-2032年）：硅光与光电共封装（CPO）技术演进，热源高度集中，行业从“材料替代”走向“系统级热管理能力竞争”。

（3）发展现状

当前（2026年）正处于800G全面放量、1.6T加速导入的节点。光模块横截面尺寸受标准限制未变，但功耗大幅上升，单位空间热负荷急增。光模块厂商与上游散热供应商的“协同设计”成为主流，高端TIM1、高性能陶瓷基板及液冷Cage需求旺盛。

2、光模块热管理（散热）行业产业链分析

光模块热管理（散热）行业产业链

资料来源：普华有策

3、光模块热管理（散热）行业竞争格局

（1）总体格局呈现“上游有依赖、中游在追赶”

TEC与高性能陶瓷基板长期由日本厂商占据主导，国内企业正从400G/800G产品切入加速突破；在热界面材料、VC均热板与液冷Cage环节，国内已形成一批具备批量供货能力的企业，但最尖端的TIM1与部分特种陶瓷基板仍有提升空间。

（2）竞争焦点由单品参数转向全链条方案能力

具备“材料到模组”全链条能力、或同时覆盖模块内温控与模块外液冷结构的企业，在客户联合研发中更容易占据有利位置。头部模块厂商的战略入股行为进一步强化这一趋势，其绑定的是系统级配套能力而非某款材料的报价。

（3）Cage环节格局相对集中，液冷Cage成为新变量

风冷Cage赛道已形成少数企业主导的格局；随着1.6T阶段液冷渗透率提升，具备精密结构件与液冷板能力的企业正在进入。该环节壁垒不在材料配方，而在与交换机接口的热匹配设计与批量制造一致性。

4、光模块热管理（散热）行业发展机遇分析

（1）高速率放量带来量价齐升

1.6T模块的单模块温控价值量较800G系统性上移，用量随端口密度增加而增长。散热环节增速有望持续跑赢光模块行业本身，为已进入供应链的企业提供明确的份额扩张窗口，先完成验证者更容易锁定增量订单。

（2）国产替代从有无命题进入份额命题

TEC与高端陶瓷基板国产化率仍低，国内厂商已在400G/800G产品实现突破，1.6T及CPO架构切换为重新分配份额提供时间窗口。先完成客户验证的企业将获得先发锁定效应，并在后续扩产中形成成本与交付优势。

（3）液冷渗透打开第二增长曲线

液冷Cage与冷板等结构件市场空间随渗透率提升而扩张，具备精密制造与液冷技术积累的企业可从光模块散热切入更广泛的算力基础设施热管理市场，客户边界与产品边界同步拓宽。

（4）架构演进创造价值重分配机会

硅光、CPO/NPO每次调整都会改变散热方案的形态与价值分布。旧架构中处于边缘的散热环节，可能在新架构中成为刚性配置，为提前布局者提供跃迁窗口，也提高了技术卡位的战略价值。

（5）政策锚点提供中长期确定性

算力网纳入国家基础设施序列，“人工智能+”行动深化拓展，意味着高速光模块及其散热配套的需求基础不依赖单一云厂商资本开支波动，而具有更长政策周期支撑，有利于企业做长周期产能与技术投入。

5、光模块热管理（散热）行业发展趋势分析

（1）散热定位从配套环节走向性能决定环节

低速时代散热是封装完成后的附属工序；1.6T及CPO时代，热设计开始反向约束光引擎的架构选择。散热供应商的角色从按图供货转向参与热架构定义，与模块厂商的绑定深度将持续加深。

（2）液冷从边缘方案走向主流方案

当单模块功耗跨越风冷经济性的临界点，液冷Cage与冷板式液冷在高速率场景中的渗透率将系统性提升。其增长逻辑不是替代风冷，而是在新增高速率模块中成为默认配置，形成“风冷守存量、液冷攻增量”的并行格局。

（3）材料体系向高导热与多功能集成并行

界面材料向更高导热系数与更薄界面厚度演进；VC均热板向一体式、与外壳结构融合的方向发展；陶瓷基板从单一导热件向“导热+热膨胀匹配+封装支撑”的多功能角色延伸。竞争焦点从参数领先转向在客户特定结构中的适配性。

（4）产业组织呈现纵向绑定与横向平台化并进

一方面模块龙头通过入股散热企业锁定核心供应链，另一方面散热企业从单一材料向“材料+器件+结构”的平台化布局扩展。两种力量共同推动行业从分散辅料供应走向集中度更高的系统级配套格局。

（5）新场景形成远期外溢牵引

星间激光通信、太空算力节点等场景对散热提出真空环境、极端温差、不可维护等特殊约束。当前虽处早期，但其对高可靠、轻量化方案的需求，可能为金刚石散热、相变材料等前沿技术提供先导性应用出口。

北京普华有策信息咨询有限公司《2026-2032年光模块热管理（散热）行业深度调研与前景趋势预判报告》

目录

第1章 光模块热管理行业报告摘要与核心结论

1.1 研究背景与报告目的

1.1.1 光模块速率迭代与热管理矛盾的提出

1.1.2 本报告的研究边界与数据口径（2021—2025年统计，2026—2032年预测）

1.2 核心结论

1.2.1 核心判断一：“功耗升、体积不变”是散热全链条增量的第一性驱动

1.2.2 核心判断二：硅光/NPO/CPO重构散热路径，价值量向上游材料与器件集中

1.2.3 核心判断三：高端散热材料处于国产替代窗口期

1.3 投资主线提炼

1.3.1 技术迭代主线：从可插拔散热向共封装/近封装系统级热管理延伸

1.3.2 材料升级主线：TIM1、陶瓷基板、TEC、VC均热板、液冷Cage的量价变化

1.3.3 国产替代主线：高端热管理材料及模组的本土供应链重塑

第2章 光模块热管理行业定义、发展历程与现状

2.1 行业定义与统计口径

2.1.1 光模块热管理的范围界定（芯片封装内部—模块内部—模块外部接口）

2.1.2 本报告涉及的核心产品类别与材料体系

2.2 全球光模块热管理发展历程与演进趋势

2.2.1 从10G/40G到800G：散热从“辅助问题”升级为“系统瓶颈”

2.2.2 硅光与共封装架构对热管理范式的冲击

2.3 中国光模块热管理行业发展阶段与现状特征

2.3.1 2021—2025年：需求爆发与国产散热材料初步导入

2.3.2 2026—2032年：从“材料替代”走向“系统级热管理能力竞争”

2.4 行业在光模块产业链中的价值定位

2.4.1 热管理由辅材向核心增量环节跃迁的逻辑

2.4.2 中际旭创拟受让中石科技股份的产业信号意义

第3章 光模块热管理行业宏观环境分析（PEST）

3.1 政策环境（P）

3.1.1 国家顶层规划：信息通信“十五五”规划对高速光传输与算力网的部署

3.1.1.1 400G及以上高速传输技术与1.6Tb/s光传输系统目标

3.1.1.2 全国一体化算力网与万卡/十万卡智算集群建设对光互联带宽的刚性拉动

3.1.2 产业专项政策：《电子信息制造业“十五五”规划》与光计算、存算一体布局

3.1.3 2025年中央经济工作会议、2026年政府工作报告与新质生产力部署对算力基础设施的定调

3.1.4 2026年3月两会与“十五五”规划纲要：算力网、AI+与光互联升级的政策衔接

3.1.5 “十五五”规划纲要中数字经济、未来产业与新质生产力的衔接

3.2 经济环境（E）

3.2.1 全球AI资本开支周期与云厂商CAPEX对光模块需求的传导

3.2.2 中国算力基础设施投资强度与区域算力枢纽建设进度

3.3 社会环境（S）

3.3.1 AI大模型推理侧算力需求从集中训练向分布式推理扩散

3.3.2 数据中心能耗约束与算电协同、绿色低碳算力要求

3.4 技术环境（T）

3.4.1 光模块速率代际跃迁节奏（800G→1.6T→3.2T）与热流密度攀升

3.4.2 硅光、薄膜铌酸锂、量子点激光器等材料平台对散热方案的重塑

第4章 光模块热管理行业驱动因素、阻碍因素与发展前景机遇

4.1 行业驱动因素

4.1.1 核心驱动：速率迭代下单位空间热负荷的刚性上升

4.1.2 政策驱动：“十五五”算力网与高速光传输部署

4.1.3 技术驱动：硅光/NPO/CPO对散热方案的系统性重构

4.1.4 供应链驱动：高端散热材料国产替代的战略需求

4.1.5 AI算力需求爆发与智算集群建设对光互联散热能力的刚性拉动

4.2 行业阻碍因素

4.2.1 高端TIM1、高性能陶瓷基板、金刚石散热材料等环节的材料与工艺短板

4.2.2 技术路线尚未收敛（CPO/NPO/可插拔并行）带来的产能配置不确定性

4.2.3 客户认证周期长与协同设计壁垒对国产散热供应商导入节奏的制约

4.3 发展前景与机遇

4.3.1 短期（2026—2028年）：800G/1.6T放量驱动的确定性散热需求

4.3.2 中期（2028—2030年）：CPO/NPO产业化带来的系统级热管理增量

4.3.3 长期（2030—2032年）：金刚石等新一代散热材料与前沿场景的卡位机遇

第5章 光模块热管理行业供需数据、细分产品市场规模分析（2021—2032年）

5.1 全球光模块市场总体规模与结构

5.1.1 2021—2025年全球光模块市场规模、出货量回顾与产品结构

5.1.2 2026—2032年全球光模块市场规模预测

5.1.2.1 全球光模块市场中长期规模增长预测

5.1.2.2 800G及以上高速模块细分市场的复合增速与规模占比

5.1.3 全球光模块下游应用市场规模结构（AI数据中心占比、电信市场占比）

5.2 中国光模块市场供需数据与规模结构

5.2.1 2021—2025年中国光模块产量、销量与进出口结构

5.2.2 2025年中国AI光模块市场规模及2026—2032年增长预测

5.2.3 中国光模块速率结构演进趋势（400G向800G/1.6T升级节奏）

5.3 热管理环节的细分产品市场规模拆分

5.3.1 全球光模块热管理材料及器件市场规模测算（2021—2025年）

5.3.2 2026—2032年热管理细分产品赛道规模预测

5.3.2.1 TIM材料市场规模与结构（TIM1与TIM2占比）

5.3.2.2 陶瓷基板与TEC市场规模与结构

5.3.2.3 VC均热板与液冷Cage/冷板市场规模与结构

5.4 供需平衡与价格趋势

5.4.1 高端散热材料的供给约束与扩产节奏

5.4.2 从辅材定价到性能定价：热管理环节的价值量迁移趋势

第6章 光模块热管理行业上游原料与细分应用市场需求规模及前景分析

6.1 上游原料与核心材料供应情况

6.1.1 导热粉体（氮化铝、金刚石等）的国产化进展与商业化阶段

6.1.2 陶瓷基板原材料（氮化铝/氧化铝）供给格局

6.1.3 TEC热电材料与VC均热板铜/复合材料的供应稳定性

6.2 下游细分应用市场需求规模及前景

6.2.1 AI算力集群（训练与推理）对800G/1.6T光模块的热管理需求规模与前景

6.2.1.1 万卡级集群对光互联端口密度与散热可靠性的叠加要求

6.2.2 云数据中心前端与后端网络的热管理需求特征与前景

6.2.3 数据中心互联（DCI）与电信承载网的需求规模与前景

6.2.4 新场景：太空算力、星间/星地光通信对热管理的特殊约束与前景

6.2.5 新旧产业融合情况：传统可插拔方案在Scale-out场景中的散热升级需求

6.2.6 AI推理侧分布式算力网络对光模块热管理提出的新要求

第7章 光模块热管理行业散热体系解构：三级传导与核心材料

7.1 第一层：芯片封装内部散热（精准温控）

7.1.1 热源：EML等有源光芯片

7.1.2 核心方案：陶瓷基板（高导热）+ TEC（半导体制冷器）

7.1.3 关键材料：TIM1导热材料（壁垒与国产化难度）

7.1.3.1 TIM1在微观空隙填充中的性能要求与技术门槛

7.2 第二层：光模块内部散热（高效传导）

7.2.1 热源：DSP和光器件

7.2.2 核心方案：导热凝胶、导热垫片等TIM材料填充与壳体传导

7.2.3 高功率演进方向：VC均热板对局部热点的扩散机制

7.2.3.1 VC均热板在1.6T/3.2T模块中的导入节奏与价值量

7.3 第三层：模块外部散热（系统级排热）

7.3.1 接口介质：交换机Cage（屏蔽笼）的热传导功能

7.3.2 最终排热路径：外部散热器与风冷/液冷系统的协同

7.3.2.1 液冷Cage与共享冷板架构对热管理边界的拓展

7.4 三级散热体系的系统性耦合

7.4.1 层间热阻匹配与最后一微米瓶颈

7.4.2 从单点材料替代到系统级热设计能力的竞争升级

第8章 光模块热管理行业技术演进对散热方案的重塑：前瞻性产品与新场景

8.1 硅光方案对散热的影响

8.1.1 对比传统EML：CW连续波激光器+PIC集成多路调制

8.1.2 热源集中化对TEC及陶瓷基板高性能化、高价值量化的推动

8.2 NPO（近封装光学）方案的散热挑战

8.2.1 光源向ASIC靠近带来的热串扰问题

8.2.2 内置光源与外置光源路线的散热权衡

8.2.3 局部散热与精准温控要求的量级提升

8.3 CPO（共封装光学）方案的多路线探索与热管理前沿

8.3.1 内置光源方案：与高功率ASIC共散热路径的极限挑战

8.3.2 外置光源方案：光耦合损耗与模块功耗的再平衡

8.3.3 VCSEL高密度阵列方案的热均匀性控制

8.3.3.1 局部热点控制与阵列级温度管理

8.3.4 前瞻性产品布局：金刚石散热材料、3.2T/6.4T CPO光引擎的热协同设计

8.3.5 系统级热管理架构演进：从风冷到液冷、从单模块到共享冷板的路径切换

8.4 传统可插拔方案的场景韧性与散热升级

8.4.1 Scale-out场景中可插拔方案的不可替代性与热负荷持续提升

8.4.2 LPO/LRO等低功耗架构对散热需求的边际影响

8.5 前瞻性产品与新场景独立分析

8.5.1 面向下一代（6.4T/12.8T及以上）及量子通信的前瞻性散热产品架构

8.5.2 新场景分析：太空算力、星间激光通信等新兴场景散热需求展望

第9章 光模块热管理行业特征、区域结构、市场集中度与竞争格局

9.1 行业特征

9.1.1 技术迭代快、客户验证周期长、先发锁定效应显著

9.1.2 热管理环节的隐性壁垒：与光模块厂商的协同设计能力

9.2 全球光模块热管理市场区域结构及重点区域分析

9.2.1 北美市场：AI算力驱动的高速光模块热管理需求极核

9.2.1.1 北美云厂商CAPEX与800G/1.6T光模块需求规模预测

9.2.1.2 市场结构特征：AI数据中心占比极高，对液冷及CPO散热方案接受度快

9.2.1.3 发展趋势：从可插拔散热向共封装系统级散热演进

9.2.2 欧洲市场：电信与数据中心双轮驱动下的平稳增长

9.2.2.1 市场规模与结构（电信承载网占主导，数据中心需求受能效政策约束）

9.2.2.2 发展趋势：绿色低碳要求推动液冷散热方案加速渗透

9.2.3 亚太市场（日韩、东南亚）：上游材料与制造代工转移的热管理协同

9.2.3.1 日韩：高端散热材料（如部分陶瓷基板）与TEC器件的供给规模与特征

9.2.3.2 东南亚：光模块产能外溢带来的配套热管理模组需求初现

9.2.4 中国区域结构分析（重点产业集群）

9.2.4.1 长三角区域：光模块龙头与散热材料企业密集互动区（苏州、上海、浙江）

9.2.4.2 珠三角区域：Cage/结构件与热管理模组的制造配套优势（东莞、深圳）

9.2.4.3 京津冀与成渝：算力枢纽带动的增量需求与国产化验证场景

9.2.5 区域协同与产业链空间重构趋势

9.3 市场集中度

9.3.1 光模块环节的高集中度对上游散热供应商的传导效应

9.3.2 热管理细分赛道（TIM、陶瓷基板、TEC、Cage）的区域集中度差异

9.4 全球及中国竞争格局

9.4.1 2025年全球光模块TOP格局：中国厂商主导

9.4.1.1 中际旭创全球第1、新易盛全球第2的份额结构

9.4.1.2 前三家中国厂商合计份额与市场集中度对散热供应链的影响

9.4.2 头部光模块厂商的散热战略布局

9.4.2.1 中际旭创：战略投资中石科技，向上游热管理环节延伸

9.4.2.2 华工科技：全栈布局液冷散热与CPO/NPO光引擎

9.5 行业发展趋势

9.5.1 散热方案从辅材配套向系统级热管理演进

9.5.2 液冷渗透率提升与风冷向液冷的路径切换节奏

9.5.3 国产散热供应商从通过认证向联合定义的角色升级

第10章 光模块热管理行业重点企业/玩家分析（可按需定制）

10.1 热管理细分环节重点企业分析

10.1.1 TEC及陶瓷基板企业

10.1.1.1 富乐德：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.1.2 富信科技：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.1.3 国瓷材料：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.1.4 三环集团：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.2 TIM材料及VC均热板企业

10.1.2.1 中石科技：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.2.2 苏州天脉：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.2.3 飞荣达：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.2.4 德邦科技：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.2.5 鸿富诚：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.3 Cage（屏蔽笼）及结构件企业

10.1.3.1 奕东电子：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.3.2 鼎通科技：企业概述、核心竞争力、经营情况与市占率

10.1.4 上游导热粉体与前沿散热材料企业

10.1.4.1 金戈新材（氮化铝、金刚石导热粉体）：企业概述与核心竞争力

10.2 企业占有率与竞争位势分析

10.2.1 各细分环节国产化率与头部企业份额估算

10.2.2 光模块厂商认证壁垒下的供应商格局稳定性

第11章 光模块热管理行业SWOT分析与波特五力模型

11.1 SWOT分析

11.1.1 优势（S）：中国光模块龙头全球份额领先，为本土散热供应商提供就近协同与验证窗口

11.1.2 劣势（W）：高端TIM1、高性能陶瓷基板、金刚石散热材料等环节仍存在材料与工艺短板

11.1.3 机会（O）：十五五算力基建、CPO/NPO产业化、液冷渗透率提升三重叠加

11.1.4 威胁（T）：技术路线尚未收敛带来的产能错配风险，以及海外供应链安全审查的潜在扰动

11.2 波特五力模型

11.2.1 现有竞争者之间的竞争程度：细分赛道分化，高端材料竞争格局优于传统辅材

11.2.2 新进入者威胁：客户认证壁垒与协同设计能力构成实质性门槛

11.2.3 替代品威胁：风冷/液冷路径切换、不同TIM材料体系之间的替代

11.2.4 供应商议价能力：上游高端粉体与陶瓷基板原材料的集中度影响

11.2.5 购买方议价能力：光模块龙头集中度高，但对高性能散热方案存在刚性依赖

第12章 光模块热管理行业主要壁垒与相关风险

12.1 主要壁垒构成

12.1.1 技术壁垒：TIM1配方与界面热阻控制、TEC精准温控、陶瓷基板金属化工艺

12.1.2 客户认证壁垒：光模块厂商与交换机厂商的双重验证周期

12.1.3 协同设计壁垒：散热方案需嵌入模块/系统的早期架构设计

12.2 相关风险

12.2.1 需求不及预期风险

12.2.2 技术迭代风险（CPO/NPO路线收敛的不确定性）

12.2.3 客户导入进度不及预期风险

12.2.4 上游原材料供应与价格波动风险

12.2.5 海外贸易与供应链审查风险

第13章 光模块热管理行业整体市场规模前景预测（2026—2032年）与投资策略

13.1 光模块热管理行业整体前景

13.1.1 2026—2032年热管理环节在光模块BOM中占比的演变趋势

13.1.2 高速率产品结构升级对热管理单位价值量的拉动测算

13.2 投资机遇

13.2.1 800G/1.6T放量驱动的TIM、陶瓷基板、TEC确定性需求

13.2.2 CPO/NPO产业化带来的液冷Cage、共享冷板与系统级热管理增量

13.2.3 金刚石等新一代散热材料与太空/星间光通信热管理的前沿卡位

13.3 投资策略

13.3.1 按技术路线分化配置：可插拔散热升级与共封装系统级热管理并行

13.3.2 按国产化进度分层：已导入环节看份额提升，验证中环节看客户突破

13.3.3 按客户绑定深度筛选：优先关注与头部光模块厂商形成战略协同的散热企业

第14章 光模块热管理行业研究结论与建议