5G時(shí)代散熱市場(chǎng)大有可為：華為將應(yīng)用石墨烯熱控材料

熱設(shè)計(jì)網(wǎng) 2020-06-28

在5G基站、手機(jī)及服務(wù)器等市場(chǎng)帶動(dòng)下，散熱需求正在從量變向質(zhì)變升級(jí)。其中，5G手機(jī)基于向輕薄化、智能化和多功能化等方向發(fā)展，其功耗相較于4G手機(jī)增加了兩倍以上，設(shè)備的高集成對(duì)手機(jī)散熱材料的需求和處理技術(shù)提出了更高的要求，石墨烯薄膜方案漸成主流。

引領(lǐng)趨勢(shì)

作為5G手機(jī)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，散熱的重要性已不言而喻。

近日，工信部發(fā)布信息稱，繼石墨烯薄膜在華為 Mate20X得到首次應(yīng)用之后，華為近期發(fā)布的國(guó)內(nèi)首款5G 平板華為 MatePadPro5G，搭載了超厚3D 石墨烯散熱技術(shù)，總厚度達(dá)到400μm。該技術(shù)以石墨烯為原料，采用多層石墨烯堆疊而成的高定向?qū)崮ぃ哂袡C(jī)械性能好、導(dǎo)熱系數(shù)高、質(zhì)量輕、材料薄、柔韌性好等特點(diǎn)。

在電子設(shè)備高性能、小型化的發(fā)展趨勢(shì)下，散熱設(shè)計(jì)在電子設(shè)備開(kāi)發(fā)中的重要性正持續(xù)提升。隨著5G手機(jī)換機(jī)潮和基站建設(shè)高峰到來(lái)，由于石墨烯具有極高的熱導(dǎo)率和熱輻射系數(shù)，有望迅速擴(kuò)大在電子設(shè)備散熱方案中的應(yīng)用。

可以說(shuō)，華為5G產(chǎn)品在石墨烯技術(shù)上的應(yīng)用升級(jí)，一定程度上引領(lǐng)了整個(gè)散熱市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

不僅如此，華為哈勃于近期投資的第11家公司正是散熱材料廠商常州富烯。據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，常州富烯作為散熱領(lǐng)域的老牌廠商，其自主研發(fā)的石墨烯導(dǎo)熱膜早已成功進(jìn)入華為等國(guó)內(nèi)頂尖手機(jī)廠商的供應(yīng)鏈體系。

“目前比較主流的手機(jī)散熱方案是導(dǎo)熱凝膠、石墨片、石墨烯、均溫板、熱管等。此次，華為從Mate系列手機(jī)到5G平板，均采用的石墨烯散熱技術(shù)，或?qū)U(kuò)展石墨烯散熱方案的應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模。”上述業(yè)內(nèi)人士表示。

值得關(guān)注的是，在今年一季度發(fā)布的5G手機(jī)中，OPPO、小米、vivo、三星、中興等終端品牌在散熱系統(tǒng)上的多角度升級(jí)中，均熱板+超薄熱管的散熱配置較為普遍，華為則在P40上使用了3D石墨烯散熱膜。

彼時(shí)，在5G智能終端持續(xù)升級(jí)的影響下，手機(jī)散熱市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)頭部散熱模塊廠商集中化的趨勢(shì)，諸如臺(tái)廠雙鴻、泰碩、奇宏、力致、超眾和健策等臺(tái)系廠商，在熱管和均熱板領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

反觀國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，均熱板技術(shù)并不落后，有部分廠商處于即將量產(chǎn)階段。但不同于華為在手機(jī)和平板上對(duì)石墨烯技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展，從Mate 20 X到Mate 30 Pro 至華為P40系列等，加之華為MatePad Pro 5G平板電腦也是采用石墨烯技術(shù)，從手機(jī)覆蓋至平板電腦領(lǐng)域，華為正在走一條獨(dú)辟蹊徑的散熱之路。

難分伯仲

智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，預(yù)測(cè)2016年到2020年，智能手機(jī)散熱器組件市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到26.1%，2020年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到36億美元。未來(lái)手機(jī)散熱器市場(chǎng)將主要集中在封裝級(jí)，芯片封裝和印刷電路板。

近幾年，從石墨散熱、金屬背板、邊框散熱、導(dǎo)熱凝膠散熱到熱管散熱，再到均熱板散熱等，智能手機(jī)的散熱技術(shù)不斷更迭，也出現(xiàn)多樣化的散熱方案。

回顧上文提及的石墨烯技術(shù)和均熱板技術(shù)，在5G時(shí)代或?qū)⒊蔀橹髁鞯膬纱笊岱桨浮?/p>

此前，也有業(yè)內(nèi)人士表示，從散熱性能來(lái)看，多層石墨片是此前比較主流的散熱方式，而后熱管憑借靈活度較高，使用壽命長(zhǎng)等特性也風(fēng)靡一時(shí)，而均熱板在性能層面比熱管散熱高于15%-30%，不失為5G手機(jī)時(shí)代具備競(jìng)爭(zhēng)力的散熱方案。

據(jù)了解，臺(tái)系廠商諸如雙鴻，作為臺(tái)廠最大的均熱板供應(yīng)商，其均熱板業(yè)務(wù)在韓系智能手機(jī)、VGA、服務(wù)器中也有不小的市場(chǎng)應(yīng)用。

與之相對(duì)的是，華為于多年前深耕研發(fā)的石墨烯散熱架構(gòu)，也正在其旗艦機(jī)型如Mate和P系列上多次使用。而近日投資常州富烯，也是在石墨烯技術(shù)領(lǐng)域不斷加碼。

“石墨烯技術(shù)，目前在輕薄度、導(dǎo)熱性能、柔韌性、彈性等層面都具優(yōu)勢(shì)。然而，基于其研發(fā)和使用的成本考量，華為的加碼就尤為關(guān)鍵，將會(huì)在業(yè)內(nèi)掀起一場(chǎng)石墨烯材料和技術(shù)的新潮流。”業(yè)內(nèi)人士表示。

綜上來(lái)看，隨著智能手機(jī)、5G基站、服務(wù)器、筆電等多領(lǐng)域的散熱需要依然高漲，在頭部廠商加碼技術(shù)突圍之時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈廠商也在散熱材料、散熱組件等產(chǎn)品上加快量產(chǎn)。

目前，A股上市公司除了碳元科技、中石科技、飛榮達(dá)等廠商的散熱產(chǎn)品在積極量產(chǎn)出貨，也有天線廠商碩貝德也通過(guò)相關(guān)收購(gòu)進(jìn)軍了散熱行業(yè)，5G的散熱需求帶來(lái)的市場(chǎng)紅利也在逐步顯現(xiàn)。