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1、2023 年深度行业分析研究报告 目录目录 导热材料市场增长迅速，未来可期导热材料市场增长迅速，未来可期.6 热管理是“后摩尔”时代电子技术发展的重大挑战之一.6 算力需求提升，导热材料需求有望放量.8 预计 2030 年全球导热材料市场规模达到 361 亿元.13 导热材料趋于复合化使用导热材料趋于复合化使用.15 芯片的导热材料.15 消费电子热管理所涉及的导热材料.17 汽车电池热管理所涉及的导热材料.18 下游产品发展驱动导热材料技术更迭下游产品发展驱动导热材料技术更迭.19 石墨膜系均热材料的机遇及挑战.19 超薄热管及均热板是未来趋势.24 TIM 材料组分多元化发展.26 导热相

2、变材料复合化提升性能.28 导热材料国产替代空间广阔导热材料国产替代空间广阔.29 导热材料发展初期集中在海外.29 核心原料技术仍面临供给不确定性.29 国内企业在石墨膜等材料发展迅速.31 TIM 材料仍以国际巨头为主流.36 国内企业加速导热材料布局.37 风险因素风险因素.39 投资建议投资建议.40 插图目录插图目录 图 1：英特尔公司的硅基 CPU 芯片的工作温度分布图.6 图 2：器件失效率与温度的关系.6 图 3：均热示意图.6 图 4：导热示意图.6 图 5：石墨均匀散热示意图.7 图 6：未采用和采用导热界面材料的散热效果图.7 图 7：主要导热材料分类.7 图 8：导热行

3、业产业链.8 图 9：时间推移下最先进的 NLP 模型大小的趋势.8 图 10：我国算力规模及增速（EFlops）.9 图 11：3D Chiplet 较 2D SoC 的优势.9 图 12：Chiplet 芯片示意图.10 图 13：Chiplet 芯片制造过程示意图.10 图 14：历代英特尔旗舰 CPU 最大睿频.10 图 15：历代英伟达旗舰显卡的功耗.10 图 16：全球 Chiplet 市场增长势头强劲.11 图 17：2017-2022 年我国数据中心机架规模及其变化.11 图 18：算力和带宽高速发展趋势.11 图 19：我国人均基站数.12 图 20：全球 5G 基站建设量.

4、12 图 21：苹果手机厚度变化.13 图 22：华为手机快充发展趋势.13 图 23：国内新能源汽车月度产销量.13 图 24：国内新能源汽车年度产销量.13 图 25：典型芯片中的导热材料分布.15 图 26：典型的功率模块封装结构.16 图 27：连接、基板封装材料和技术的发展趋势.16 图 28：倒装芯片底部灌胶示意图.16 图 29：顶部包封示意图.16 图 30：底部填充胶示意图.17 图 31：使用无机相变材料的 CPU.17 图 32：使用导热硅脂的 CPU.17 图 33：腾讯 ROG 游戏手机散热架构.18 图 34：浪潮信息的边缘服务器三明治散热架构.18 图 35：电池

5、组内导热材料分布情况.18 图 36：动力电池组中的导热硅胶片.19 图 37：石墨散热片使用示意图.19 图 38：天然石墨制备工艺.20 图 38：我国天然石墨产量.20 图 39：我国天然石墨进出口量.20 图 41：合成石墨膜工艺路线.21 图 42：思泉新材石墨膜多层产品占比情况.22 图 43：氧化还原法制备石墨烯导热膜工艺流程（富烯科技）.23 图 44：CVD 法制备石墨烯膜的流程.24 图 45：热管的工作原理.24 图 46：环路热管构造.24 图 47：热管在显卡中的应用.25 图 48：超薄环路热管应用于手机时的使用场景图.25 图 49：两种典型超薄均热板的传热工作原

6、理.25 图 50：遗传算法寻找最佳导热系数的过程示意图.26 图 51：两种典型超薄均热板的传热工作原理.27 图 52：广东力王 8300 系列导热相变材料.28 图 53：导热材料发展历史.29 图 54：2020 年全球 PI 薄膜产能企业分布（全球产能约 26.2kt）.30 图 56：国内主要合成石墨膜厂商的全球市占率（以收入计）.33 图 56：各主要企业石墨膜业务毛利率.33 图 57：各主要企业石墨膜产量情况.34 图 58：国内 TIM 厂商 TIM 业务营业收入.37 图 59：国内 TIM 厂商 TIM 业务毛利率.37 表格目录表格目录 表 1：使用 Chiplet

7、技术的产品.11 表 2：中兴华为 5G/4G 基站功耗对比.12 表 3：导热材料市场规模预测.14 表 4：金属基板与陶瓷基板性能对比.16 表 5：天然和人工石墨膜对比.21 表 6：单层与多层和复合型石墨膜对比.21 表 7：不同聚酰亚胺薄膜热处理过程的微晶参数.22 表 8：使用石墨烯膜的手机.22 表 9：石墨烯制备方法对比.23 表 10：常见添加粉体的导热系数.26 表 11：不同粒子在有机硅导热胶粘剂中的导热协同作用.27 表 12：有机硅油挥发的潜在风险.27 表 13：复合相变材料的热导率情况.28 表 14：思泉新材石墨膜成本构成.29 表 9：深圳垒石石墨膜原材料成本

8、情况.30 表 16：TIM 材料组分情况.30 表 17：日本 ccl 厂家应用硅微分品种、牌号及生产厂家.31 表 18：全球合成石墨膜主要厂商.32 表 19：国内主要合成石墨膜厂商的下游客户.32 表 20：各手机品牌商代表性机型的散热方案.33 表 21：国内合成石墨膜企业产销量情况.34 表 22：石墨膜下游企业.35 表 23：国内外的主要 TIM 公司.36 表 24：国内 TIM 厂商下游客户.37 表 25：TIM 产品性能对比.37 表 26：相关产业政策.38 表 27：国内导热材料新增项目情况.39 表 28：导热材料相关重点跟踪公司盈利预测.40 导热材料市场增长迅

9、速，未来可期导热材料市场增长迅速，未来可期 热管理是“后摩尔”时代电子技术发展的重大挑战之一热管理是“后摩尔”时代电子技术发展的重大挑战之一 热物理定律的限制和产品热失效机制特征热物理定律的限制和产品热失效机制特征使得使得热管理正变得日益重要热管理正变得日益重要。在现代电子系统中，受电子器件自身效率的限制，输入电子器件的近 80%电功率耗散会变成废热。美国空军航空电子整体研究项目的研究结果表明，55%的器件失效是由温度因素导致的。通过热管理，可确保高功率系统或设备有效地控制和管理产生的热量，以确保系统设备运行时保持在可接受的温度水平，最终保障系统的可靠性、性能和寿命。图 1：英特尔公司的硅基

10、CPU 芯片的工作温度分布图 图 2：器件失效率与温度的关系 资料来源：英特尔官网 资料来源：华为官网 电子产品内部工作产生的电子产品内部工作产生的热量主要热量主要通过均热（横向传递）和导热（纵向传递）传递至通过均热（横向传递）和导热（纵向传递）传递至外部。外部。均热是指热量会自动从高温区域流向低温区域，直到整个物体的温度达到均匀状态；两个温度不同的物体接触时，高温物体会向低温物体传递热量，直到两者温度达到平衡状态。均热主要关注物体内部的热量分布，而导热更多地关注物体之间的热量传递。图 3：均热示意图 图 4：导热示意图 资料来源：松下电器官网，中信证券研究部 资料来源：松下电器官网，中信证券

11、研究部 导热材料主要提升热传导中的导热和均热效率。导热材料主要提升热传导中的导热和均热效率。元器件沿其材料表面的两个方向的均匀导热性能通常有限，所以需要使用水平方向上具有较高导热率的材料将局部高温向四周扩散。而不同元器件之间，由于界面之间直接接触存在凹凸不平的空隙，会产生热阻（空 气的导热效率非常低），因此需要使用导热界面材料填充空隙，以便于热量更快地在不同界面间传导。图 5：石墨均匀散热示意图 图 6：未采用和采用导热界面材料的散热效果图 资料来源：碳元科技招股说明书 资料来源：飞荣达招股说明书 导热材料分类繁多导热材料分类繁多，不同的导热材料有不同的特点和应用场景不同的导热材料有不同的特点

12、和应用场景。目前广泛应用的导热材料有合成石墨材料、均热板（VC）、导热填隙材料、导热凝胶、导热硅脂、相变材料等。其中合成石墨类主要是用于均热；导热填隙材料、导热凝胶、导热硅脂和相变材料主要用作提升导热能力；VC 可以同时起到均热和导热作用。图 7：主要导热材料分类 资料来源：中石科技招股书，中信证券研究部 导热材料行业具有较高的技术和供应商认证壁垒。导热材料行业具有较高的技术和供应商认证壁垒。由于导热材料的工作空间主要集中在凹凸不平的缝隙中，需要具有一定的可塑性和柔软性，所以上游所涉及的原材料主要集中在高分子树脂、硅胶块、金属材料及布料等。下游方面，导热材料通常需要与一些器件结合，二次开发形成

13、导热器件并最终应用于消费电池、通信基站、动力电池等领域。由于导热材料在终端的中的成本占比并不高，但其扮演的角色非常重要，因而供应商业绩稳定性好、获利能力稳定。导热材料导热材料合成石墨材料合成石墨材料/VC/VC导热填隙材料（导热填隙材料（TIMTIM）导热凝胶导热凝胶各向异性和均热性良各向异性和均热性良好，平面方向的导热好，平面方向的导热系数较高系数较高变相材料变相材料导热系数范围广；高导热系数范围广；高粘性表面，减少接触粘性表面，减少接触抗阻；长时间工作导抗阻；长时间工作导热稳定度好；柔软，热稳定度好；柔软，并由优秀的电绝缘性并由优秀的电绝缘性能能质软且对器件反作用质软且对器件反作用力小低热

14、阻，优异的力小低热阻，优异的电绝缘性电绝缘性高导热系数，低热阻，高导热系数，低热阻，优良的表面湿润性能优良的表面湿润性能导热硅脂导热硅脂低总热阻，具有自粘低总热阻，具有自粘性、高可靠、固态状性、高可靠、固态状易于处理易于处理图 8：导热行业产业链 资料来源：深圳芯酷科技官网，中信证券研究部 算力需求提升，算力需求提升，导热材料导热材料需求有望放量需求有望放量 最先进的最先进的 NLP 模型中参数的数量呈指数级增长模型中参数的数量呈指数级增长。近年来，自然语言处理（NLP）中的基于 Transformer 的语言模型借助于大规模计算、海量数据以及先进的算法和软件取得快速进展。拥有大量参数、更多数

15、据和更长训练时间的语言模型可以获得更加丰富、更加细致的语言理解能力。因此，从 2018 年开始，NLP 模型参数以每年近乎一个数量级的速度在增长。图 9：时间推移下最先进的 NLP 模型大小的趋势 资料来源：微软官网 上游基础材料导热材料导热器件下游应用高分子树脂硅胶块金属材料布料及其它导热塑料玻铜导热界面材料导热石墨膜导电塑料导电布及其它导热器件通讯设备计算机手机终端汽车电子家用电器国防军工其他领域 AI 大模型的持续推出大模型的持续推出带动算力需求放量。带动算力需求放量。ChatGPT-3 模型版本拥有 1750 亿个参数，而此前的 GPT-2 只有 1.5 亿个参数。由于参数数量的增加，

16、ChatGPT-3 的训练时间和算力需求也大幅增加。为了训练 GPT-3 模型，OpenAI 需要使用超过 285,000 个 CPU 核心和 10,000 多个 GPU。训练 ChatGPT-3 模型的总计算量大约相当于在普通笔记本电脑上运行 175 亿年的计算量，大约是 GPT-2 的数百倍（数据源自 OpenAI 官网）。而且，在推理过程中，ChatGPT 也需要大量的算力来生成连贯、准确的文本。以中国近年算力规模看，2016-2021 年算力规模 CAGR 为 47%（数据源自中国信通院）。随着 AI 大模型等对参数需求大幅提升，全球对于算力的需求预计将呈现爆发式的增加。图 10：我国

17、算力规模及增速（EFlops）资料来源：中国信通院，中信证券研究部 面对算力缺口，面对算力缺口，Chiplet 或成或成 AI 芯片“破局”之路。芯片“破局”之路。ChatGPT 等 AI 应用蓬勃发展，对上游 AI 芯片算力提出了更高的要求，头部厂商通过不断提升制程工艺和扩大芯片面积推出更高算力的芯片产品。然而在后摩尔时代，制程升级和芯片面积扩大带来的经济效益锐减，架构创新如 Chiplet 或将成为提升芯片算力的重要途径。Chiplet 技术除了成本和良率端的优势，还能够在最大程度上提升芯片的算力以满足不同应用的需求。图 11：3D Chiplet 较 2D SoC 的优势 资料来源：智能

18、时代，Chiplet 如何助力高性能计算突破算力瓶颈（上海奇异摩尔）Chiplet 技术是提升芯片集成度的全新方法。技术是提升芯片集成度的全新方法。Chiplet 指的是将芯片的不同芯粒分开制备后再通过互联封装形成一个完整芯片。Chiplet 较小的硅片面积不太容易产生制造缺陷，因此可以避免大算力芯片良率太低的问题。芯粒可以采用不同工艺进行分离制造，可以显0%20%40%60%80%100%05002001920202021基础算力智能算力超算算力YoY 著降低成本。此外，Chiplet 技术带来高速的 Die to Die 互连，使得芯片设计厂商得

19、以将多颗计算芯粒集成在一颗芯片中，以实现算力的大幅提升。图 12：Chiplet 芯片示意图 图 13：Chiplet 芯片制造过程示意图 资料来源：Semiconductor engineering 资料来源：OC3D news 芯片算力提升对导热材料的要求不断提升。芯片算力提升对导热材料的要求不断提升。Chiplet 技术的核心思路在于尽可能多在物理距离短的范围内堆叠大量芯片，以使得芯片间的信息传输速度足够快。随着更多芯片的堆叠，不断提高封装密度已经成为一种趋势。随着封装密度的提高，单位电路的功率也不断増大以减小电路延迟，提高运行速度；同时，芯片和封装模组的热通量也不断増大，显著提高导热材

20、料需求。图 14：历代英特尔旗舰 CPU 最大睿频 图 15：历代英伟达旗舰显卡的功耗 资料来源：英特尔官网，中信证券研究部 资料来源：英伟达官网，中信证券研究部 全球全球 Chiplet 市场增长强势。市场增长强势。随着下游人工智能（AI）、虚拟现实（MR）、物联网（IoT）的不断发展，高算力的要求成为的未来趋势，Chiplet 技术或成为未来的主流芯片制造方案。据 Omida 测算，全球 Chiplet 市场规模将从 2018 年的 6.45 亿美元逐步攀升至 2024 年的24 亿美元，CAGR 为 44.2%。近年，全球头部导体公司都已经开始布局 Chiplet，已经有商业化设备公布。

21、01234567最大睿频(GHz)0500300350400450500 GTX980Ti GTX1080Ti RTX2080Ti RTX3080 Ti RTX3090RTX4090最大功耗(W)图 16：全球 Chiplet 市场增长势头强劲 资料来源：Omida(含预测)，中信证券研究部 表 1：使用 Chiplet 技术的产品 厂商厂商 产品产品名称名称 用途用途 公布时间公布时间 商业化情况商业化情况 苹果 M1 Ultra 消费电子 2022.3 已商业化 Intel Sapphire Rapids 计算中心 2023.1 未公布 AMD Instinct MI

22、300 计算中心 2023.1 2023 年下半年开始出售 AMD Genoa 计算中心 2022.11 已商业化 资料来源：电子工程专辑，中信证券研究部 数据中心的算力需求与日俱增数据中心的算力需求与日俱增，导热材料需求会提升。，导热材料需求会提升。根据中国信通院发布的中国数据中心能耗现状白皮书，2021 年，散热的能耗占数据中心总能耗的 43%，提高散热能力最为紧迫。随着 AI 带动数据中心产业进一步发展，数据中心单机柜功率将越来越大，叠加数据中心机架数的增多，驱动导热材料需求有望快速增长。图 17：2017-2022 年我国数据中心机架规模及其变化 图 18：算力和带宽高速发展趋势 资料

23、来源：绿色高能效数据中心散热冷却技术研究现状及发展趋势（陈心拓，周黎旸，张程宾等），中信证券研究部 资料来源：华为官网 5G 通信基站相比于通信基站相比于 4G 基站功耗更大，对于热管理的要求更高。基站功耗更大，对于热管理的要求更高。根据广州 4G/5G 基站功耗的实际测试结果，5G 基站的有源天线单元（Active Antenna Unit，AAU）或远端射频单元（Radio Remote Unit，RRU）的能耗相比于 4G 基站高出 3-5 倍，基带处理单元（Base Band Unit，BUU）的功耗也比 4G 基站高出 30%-50%。综合来看，5G 基站能耗大约为010020030

24、0400500600201820192020E2021E2022E2023E2024E2035EChiplet市场规模（亿美元）0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%005006007008002002020212022机架数（万架）YoY 4G 基站的 3-4 倍。能耗的提升对导热材料提出更高要求，因此 5G 基站中多采用高效导热的 TIM 材料以应对高能耗带来的高热负载。表 2：中兴华为 5G/4G 基站功耗对比 设备分类设备分类 业务负荷业务负荷 中兴中兴 华为华为 AAU/RRU 平均功耗平均功耗(W)BBU 平均功耗（平均

25、功耗（W）AAU/RRU 平均功耗平均功耗(W)BBU 平均功耗（平均功耗（W）5G 100%1127.28 293.012 1175.4 325.8 50%892.32 293.012 956.8 325.8 30%762.42 292.537 856.9 319 20%733.92 293.233 797.5 319 10%699.36 293.416 738.6 319 空载 633 293.568 663 330 4G 100%289.68 175.68 50%273.58 174.32 30%259.1 171.92 空载 222.59 169.44 236.7 286.26 资料来

26、源：电脑报，中信证券研究部 未来未来 5G 全球建设会为全球建设会为导热材料导热材料带来新增量带来新增量。截止 2022 年 12 月，我国完成的 5G 基站数超过 230 万个，占全球基站的超过 60%。当前我国的万人人均 5G 基站数已经达到了16.3 个，远远大于全球平均水平。伴随着未来全球的 5G 基站逐步建设，对导热材料的需求预计将持续存在。图 19：我国人均基站数 图 20：全球 5G 基站建设量 资料来源：Wind，中信证券研究部 资料来源：中商产业研究院，中信证券研究部（注：数据截止 2021年）消费电子在实现智能化的同时逐步向轻薄化、高性能和多功能方向发展。消费电子在实现智能

27、化的同时逐步向轻薄化、高性能和多功能方向发展。随着集成电路芯片和电子元器件体积不断缩小，手机机身厚度越来越薄，但由于功能件数量增多，手机功率密度和发热量快速增加。此外，无线充电和快充技术的普及也加大了散热的需求和难度。简而言之，电子产品的性能越来越强大，而集成度和组装密度不断提高，导致其工作功耗和发热量的急剧增大，提高散热需求。0.02.04.06.08.010.012.014.016.018.020022我国人均5G基站数(个/万人)73%5%10%3%3%3%中国美国韩国日本德国其它 图 21：苹果手机厚度变化（mm）图 22：华为手机快充发展趋势（W）资料来源：苹果

28、官网，中信证券研究部 资料来源：华为官网，中信证券研究部 新能源车产销量不断提升，带动导热材料需求。新能源车产销量不断提升，带动导热材料需求。2017-2022 年我国新能源汽车产销量迅速攀升。据中国汽车工业协会披露，2022 年国内新能源汽车销量为 688.7 万辆，同比增加 96%，产量为 705.8 万辆，同比增加 99%。由于新能源车单车导热材料的价值高于传统燃油车，新能源车渗透率的上升将带动导热材料的需求上涨。图 23：国内新能源汽车月度产销量 图 24：国内新能源汽车年度产销量 资料来源：Wind，中信证券研究部 资料来源：Wind，中信证券研究部 预计预计 2030 年全年全球导

29、热材料球导热材料市场市场规模规模达到达到 361 亿元亿元（1）AI 算力缺口加速算力缺口加速数据中心建设数据中心建设，料将料将带动导热材料的需求带动导热材料的需求。数据中心的运行会产生大量的热量，需要使用高效的散热系统来保证其正常运行。假设单位耗电量下的数据中心与个人电脑（PC）中的导热材料价值量相似，则数据中心导热材料价值量约为 14 万元/架。未来随着 AI 等领域的发展将会持续刺激数据量的增长，进而推动数据中心建设，因此我们预计未来数据中心新建数量仍能维持双位数增长，2023-2025 年对应导热材料市场规模为 4.1、5.5、7.1 亿元。（2）5G 基站的持续建设会为导热材料的增长

30、带来持续的需求。基站的持续建设会为导热材料的增长带来持续的需求。目前我国的 5G 建设速度较快，居于全球领先地位。根据工信部“十四五”信息通信行业发展规划及通信业统计公报，2022 年每万人拥有 5G 基站数为 16.4，距离 2025 年每万人拥有 5G 基0iPhone 4iPhone 5iPhone 6iPhone 7iPhone 8iPhone XiPhone 11iPhone 12iPhone 13iPhone 142010 2012 2014 2016 2017 2017 2019 2020 2021 202200Mate20 ProP3

31、0ProMate30Mate30 ProP40Mate40Mate50 ProMate40Pro+007080--------102023-01月销量(万辆)月产量(万辆)-50%0%50%100%150%200%005006007008---12销量(万辆)产量(万辆

32、)销量YoY产量YoY 站数达到 26 个的目标存在一定差距，因此未来预计我国还需追加建设大量 5G 基站。同时未来全球 5G 基站的建设会提升导热材料的需求。根据工信部通信业统计公报披露的我国历年基站新建设数量以及其中提及的全球约 60%5G 基站分布于我国，我们预测2023-2025 年全球 5G 基站建设数量分别为 185、213、223 万座。根据我国台湾地区电气电子工业同业公会调研结果，5G 基站散热材料价值量约为 2000 元/台，对应基站导热材料全球市场规模为 37、43、45 亿元。（3）消费电子技术迭代）消费电子技术迭代、性能提升带动高端导热材料需求性能提升带动高端导热材料需

33、求及及单机单机导热材料导热材料价价格格上升。上升。考虑到 5G 在手机领域的渗透率已经接近 50%，后续渗透率提升速度或会逐步放缓，我们预计 2023-2025 年，5G 手机的渗透率为 54.4%/59.4%/64.4%。由于 5G 手机会带来更大的发热量，对于热管理提出更高的要求，带动单机所需要的导热材料价值不断上升。我们预计智能手机中石墨烯膜和 VC 等高端导热材料的渗透率将不断上升，我们假设 VC、石墨烯膜渗透率为 25%/30%/35%和 10%/15%/20%；PC 中的 VC渗透率为 2.0%/3.0%/4.0%。此外，我们认为随着热管、石墨烯的散热材料技术成熟度的不断提升，平均

34、单机价值量会逐步下降（如下表格所示）。综合考虑下，我们预测 2023/24/25 年消费电子导热材料市场规模将达到 135、143、152 亿。（4）新能源汽车渗透率上升，带动汽车导热材料市场规模的提升。）新能源汽车渗透率上升，带动汽车导热材料市场规模的提升。当前汽车导热材料市场规模的提升来源于新能源汽车渗透率的上升。基于我们调研，我们对新能源汽车中动力电池、电机/电控以及燃油车 ECM 系统中的导热材料的单车需求用量做出如下假设（表中所示）。根据中信证券研究部新能源汽车行业电驱动行业系列专题聚焦 3000 亿市场，技术迭代推动降本增效（外发日期：2023 年 03 月 08 日），我们预计

35、2023-2025 年全球新能源车渗透率为 16.7%/20.7%/24.7%。在此基础上，对应汽车导热材料的市场规模将达到 46/55/64 亿元。表 3：导热材料市场规模预测 项目项目 单位单位 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 2030E 服务器热管理市场规模 亿元 45.7 49.4 61.6 61.8 68.3 75.0 81.8 119.9 数据中心机架数量 万架 1050 1337 1733 2233 3127 4221 5487 14223 数据中心导热材料价值量 万元 13 13 13 13 13 13 13 13 数据中心材料价值量

36、 亿元 1.4 1.7 2.3 2.9 4.1 5.5 7.1 18.5 5G 基站新建数量 万个 41.7 103.5 109.0 147.8 184.8 212.5 223.1 234.5 基站导热材料价值量 万元 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 基站导热材料市场规模 亿元 8.3 20.7 21.8 29.6 37.0 42.5 44.6 46.9 数据中心及基站导热材料市场规模 亿元 9.7 22.4 24.1 32.5 41.0 48.0 51.8 65.4 智能手机产量 亿台 13.71 12.92 13.55 12.06 12.28

37、 12.51 12.75 13.99 5G 渗透率 1.4%19.7%39.8%49.4%54.4%59.4%64.4%89.4%5G 中 VC 渗透率/5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%55.0%智能手机中 VC 价值量 元 16.0 14.4 13.0 11.7 10.5 9.4 8.5 7.7 5G 中石墨烯膜渗透率/0.0%0.0%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%15.0%平均单部手机导热材料价值量 元 3.3 3.8 4.5 5.1 5.5 5.9 6.4 8.5 手机导热材料市场规模 亿元 45.7 49.2 61.2 61.3 67

38、.8 74.4 81.1 119.0 平板电脑产量 亿台 1.13 1.63 1.69 1.63 1.63 1.63 1.63 1.63 平均单台平板导热材料价值量 元 9.88 9.88 9.88 9.88 9.88 9.88 9.88 9.88 平板电脑导热材料市场规模 亿元 11.2 16.1 16.7 16.1 16.1 16.1 16.1 16.1 PC 产量 亿台 2.67 2.97 3.41 2.85 3.02 3.08 3.15 3.51 VC 渗透率/0.0%0.0%0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%10.0%PC 中 VC 的价值量 元 20.0 18.0 16.2

39、14.6 13.1 11.8 10.6 9.6 项目项目 单位单位 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 2030E 平均单台 PC 热管理热材料成本 元 16.4 16.4 16.4 16.6 16.7 16.8 16.8 17.4 PC 热管理市场规模 亿元 43.9 48.8 56.0 47.2 50.4 51.7 53.1 60.9 消费电子热管理市场规模 亿元 100.8 114.1 133.9 124.7 134.2 142.2 150.3 196.0 全球汽车出货量 亿辆 0.92 0.78 0.80 0.85 0.85 0.86 0.86

40、0.89 新能源汽车渗透率/2.4%4.1%8.2%12.7%16.7%20.7%24.7%44.7%新能源车出货量 亿辆 0.0220 0.0315 0.07 0.11 0.14 0.18 0.21 0.25 动力电池系统导热材料单车价格 元/辆 154.5 154.5 154.5 154.5 154.5 154.5 154.5 154.5 电机/电控导热材料量单车价格 元/辆 104.5 104.5 104.5 104.5 104.5 104.5 104.5 104.5 ECM 系统导热材料单车价格 元/辆 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 汽

41、车车导热材料市场规模 亿元 17.8 18.2 27.1 38.1 46.0 54.7 63.4 72.4 其他导热材料市场 亿元 20.0 20.0 21.0 21.0 22.0 23.0 24.0 27.0 导热材料全球市场 亿元 148.3 174.8 206.0 216.2 243.2 267.9 289.5 360.8 资料来源：Prismark，2019-2022 年通信业统计公报，国家统计局，中石科技年报，中石科技招股书，富烯科技招股书，中信证券研究部预测 注：假设我国 5G 基站的新建数量为全球的 60%导热材料趋于导热材料趋于复合化复合化使用使用 芯片的导热材料芯片的导热材料

42、 芯片中的芯片中的导热材料导热材料主要包括芯片内部主要包括芯片内部导热材料导热材料和芯片外部热管理两部分。和芯片外部热管理两部分。内部和外部区别主要在于导热材料是否封装在芯片内部。芯片的内部导热材料主要包括封装基板、底填材料和 TIM 材料。芯片外部的导热材料则根据使用不同芯片的设备而有所不同，一般以被动散热为主的智能手机和平板电脑中以石墨系材料（主要为合成石墨膜）和 VC 为主，配备主动散热组件（风冷、水冷器件）的 PC 和服务器等则以热管、VC 为主。图 25：典型芯片中的导热材料分布 资料来源：微电子封装中的热界面材料综述（杨宇军，李逵，石钰林等）芯片内部的基板除了连接电路外芯片内部的基

43、板除了连接电路外，还起到导热的作用，导热效率可通过基板材料和连还起到导热的作用，导热效率可通过基板材料和连接方式提升。接方式提升。基板是一个“金属导电层-绝缘层-金属导电层”的三明治结构，上下两层金属导电层分别用于芯片和底板的互连。实际芯片封装使用的基板必须同时具备导电部分和绝缘部分，通常为陶瓷材料和底板材料复合而成。陶瓷材料主要用作基板中的绝缘层，金属材料主要用作金属导电层底板。目前工艺经过多次迭代，基板材料及结构已经较为复杂。图 26：典型的功率模块封装结构 图 27：连接、基板封装材料和技术的发展趋势 资料来源：功率电子封装关键材料和结构设计的研究进展（王美玉;胡伟波;孙晓冬等）资料来源

44、：功率电子封装关键材料和结构设计的研究进展（王美玉;胡伟波;孙晓冬等）表 4：金属基板与陶瓷基板性能对比 项目项目 陶瓷基板（氧化铝、氮化铝）陶瓷基板（氧化铝、氮化铝）金属基板（铝，铜及其合金）金属基板（铝，铜及其合金）热导率(W/mK)2,3-41/150-170 230-450 绝缘性 好 差,需配合绝缘镀层使用 导电性 无,电路连接需要金属连线/镀膜/打孔连接 好 热稳定性 好 一般 自身辐射能力 强 一般 资料来源：国家材料腐蚀与防护科学数据中心，中信证券研究部 芯片内部的导热材料分为顶部连接和底部连接部分。芯片内部的导热材料分为顶部连接和底部连接部分。芯片底部需要与基板相连接，顶部需

45、要与封装壳相连接。在整个芯片封装过程中，这些缝隙位置出现的空气都可能会导致传热性能的急剧下降，因此顶部和底部都需要合适的 TIM 材料以满足芯片-封装盖和芯片-基板-PCB 板的两部分传热需求。图 28：倒装芯片底部灌胶示意图 图 29：顶部包封示意图 资料来源：上海拜高公司官网 资料来源：上海拜高公司官网 底部连接材料目前以环氧树脂基材料为主。底部连接材料目前以环氧树脂基材料为主。底部填充材料一般为了填充芯片和基板连接的焊球间的缝隙（芯片用焊球与基板相连）。在其它各类 TIM 材料中，硅树脂是主流的基体，在芯片的底部填充用的底部填充胶中，主流工艺为二氧化硅填充的环氧树脂。选用环氧树脂基填充胶

46、的原因主要是环氧树脂的热固性，生产过程方便。图 30：底部填充胶示意图 资料来源：功率电子封装关键材料和结构设计的研究进展（王美玉;胡伟波;孙晓冬等）常用的顶部连接材料为硅脂和无机相变金属材料（常用的顶部连接材料为硅脂和无机相变金属材料（铟铟居多）。居多）。顶部导热一般是为了填充芯片与封装所用的封装外壳之间的空隙部分。芯片中所使用的灌封胶和顶部包封胶包括聚氨酯、环氧树脂和硅橡胶或凝胶等。目前芯片中所使用的顶部填充大多数为硅脂。硅脂的优点在于使用简便，只要将其涂膜在裸芯片的顶部，并且安置上封装外壳即可。目前，在一些高端 PC 的 CPU 中也有使用无机相变材料作为顶部连接材料。图 31：使用无机

47、相变材料的 CPU 图 32：使用导热硅脂的 CPU 资料来源：电手 IT 资料来源：电手 IT 芯片外部的导热材料主要为均热材料和芯片外部的导热材料主要为均热材料和 TIM 材料，不同用途的芯片所采用的散热途径材料，不同用途的芯片所采用的散热途径各不相同。各不相同。产热量较大的设备多采用被动传热+主动散热的模式，所使用的均热材料主要为热管、均热板，TIM 材料一般选用硅脂或相变金属。产热量较小的设备一般不配备主动散热装置，所使用的均热材料多为石墨系材料与均热板，TIM 材料一般选用硅脂或硅胶片。消费电子消费电子热管理热管理所涉及的导热材料所涉及的导热材料 智能手机、平板电脑等无主动散热的设备

48、中，多使用石墨系材料智能手机、平板电脑等无主动散热的设备中，多使用石墨系材料/均热板均热板+硅脂硅脂/硅胶片硅胶片的组合。的组合。目前大部分的主流安卓智能手机和平板中使用均热板作为散热元件，均热板和芯片元件中的空隙用硅脂填充。苹果公司的手机和平板产品由于软硬件构架适配性较高，目前最新产品仍旧使用合成石膜+硅脂作为芯片外导热结构，尚未使用均热板。图 33：腾讯 ROG 游戏手机散热架构 图 34：浪潮信息的边缘服务器三明治散热架构 资料来源：ASUS 官网 资料来源：浪潮官网 PC、服务器、计算中心和服务器、计算中心和基站等能耗基站等能耗较大较大需要进行主动散热的设备中，热管需要进行主动散热的设

49、备中，热管+硅脂硅脂是是首选的芯片外首选的芯片外导热材料导热材料。由于这些设备的性能要求较高，往往配备了风冷/水冷等散热模块，均热/导热段的主要作用是将热传导至散热模块处，由热风/热水将热量带出。因此 5G 基站需要导热材料的导热系数需要接近 10W/m.K，计算中心和基站则可能更高。在这样的需求驱动下，大部分需要主动散热的设备都选择热管实现热量的定向传导，并以硅脂填充缝隙。少部分高端 PC 和最新型的基站也有选用 VC/相变金属作为导热材料。汽车电池汽车电池热管理热管理所涉及的导热材料所涉及的导热材料 电池系统中的导热材料主要为聚氨酯导热结构胶。电池系统中的导热材料主要为聚氨酯导热结构胶。动

50、力电池行业所选的导热胶不仅需要导热性能符合需求，还需要对再粘接性能、轻量化、低成本甚至挥发性等方面进行综合考量，因此其导热性能往往维持在 1.2-2.0 W/m.K 范围内。电池厂商在导热胶需求量大且不断降本的趋势下，无法选择高导热（3.0W/m.K）的有机硅产品，因此粘接强度、经济成本具有优势的聚氨酯导热结构胶成为了众多电池厂的选择。图 35：电池组内导热材料分布情况 资料来源：万华化学官网 导热硅胶为片状固体，导热硅胶为片状固体，一般用于发热量较小的电子零件和芯片表面一般用于发热量较小的电子零件和芯片表面，也广泛用于动力，也广泛用于动力电池组。电池组。导热硅胶可涂覆于各种电子产品，电器设备

51、中的发热体与散热设施（散热片、散热条、壳体等）之间的接触面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。目前的导热硅胶的增量主要是在动力电池的电芯中，用于连接电池组。图 36：动力电池组中的导热硅胶片 资料来源：NFION 下游产品发展驱动导热材料技术更迭下游产品发展驱动导热材料技术更迭 石墨膜系均热材料石墨膜系均热材料的机遇及挑战的机遇及挑战 石墨膜系均热材料是被广泛使用的均热材料，现存的石墨石墨膜系均热材料是被广泛使用的均热材料，现存的石墨膜膜系均热材料主要包括天然系均热材料主要包括天然石墨膜、合成石墨膜和石墨烯。石墨膜、合成石墨膜和石墨烯。石墨可以被作为均热材料是由其独特的片层结构决

52、定。层片结构带来的极高的横向导热能力，能够迅速让点热源释放出的热量沿着碳原子层传导，达到使热量均匀分布在整个平面上的目的。由于膜的尺寸可以自由裁剪，较为灵活。图 37：石墨散热片使用示意图 资料来源：日本松下官网 天然石墨膜是成本较低的常用均热材料。天然石墨膜是成本较低的常用均热材料。天然石墨膜是第一种“石墨系均热材料”，也是最早被使用的均热材料。天然石墨膜是将高碳鳞片石墨经过化学处理、高温膨胀轧制而成。由于天然石墨所用的原材料成本极低，所以成本上优于合成石墨等材料。图 38：天然石墨制备工艺 资料来源：赛瑞研究，中信证券研究部 我国天然石墨存量丰富，天然石墨技术和成本优势显著。截止 2020

53、 年末，我国探明天然石墨储量约 7000 万吨，为世界第二，仅次于土耳其的 9000 万吨。且我国天然石墨产地主要分布在黑龙江、四川和山东等地，石墨类型多为鳞片状晶质石墨，具有易开采、易选等特点，使用价值大。天然石墨主要通过开采石墨矿获得，所以不存在断供等风险。中国石墨深加工技术走在世界前列，高温提纯、石墨烯生产等加工产品在国际市场具有优势。图 39：我国天然石墨产量 图 40：我国天然石墨进出口量 资料来源：中商产业研究院，中信证券研究部 资料来源：国家统计局，中信证券研究部 天然石墨的主要问题在于天然石墨的主要问题在于结构易出现缺陷结构易出现缺陷且横向导热能力相比人造材料不够突出。且横向导

54、热能力相比人造材料不够突出。由于天然石墨是天然产品，相比于合成石墨或石墨烯膜，片层容易出现缺陷，从而可能影响局部均热性能。其次，尽管天然石墨的横向导热能力已经远强过绝大部分材料，但对比通过化学合成方法提升结构完整度的人造石墨和石墨烯，性能上仍处于劣势。由于导热性不好，天然石墨主要应用于低端领域。合成石墨膜是工艺最为成熟的主流石墨类均热材料。合成石墨膜是工艺最为成熟的主流石墨类均热材料。为了解决天然石墨的厚度和纵向导热的问题，合成石墨应运而生。合成石墨是人工合成的超厚型或多层复合的石墨散热膜。依托于石墨片层的高导热系数，通过增加厚度或设计多层结构叠合，提高整体或者局部厚天然石墨提纯天然石墨提纯酸

55、化酸化除杂质除杂质膨化膨化水洗水洗压延成片压延成片石墨化石墨化碳化碳化-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%00708090天然石墨产量(万吨)YoY-150%-100%-50%0%50%100%150%200%250%055402014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021进口量(万吨)出口量(万吨)进口YoY出口YoY 度，大幅度加大热量传递方向的热通量，具有纵向导热性强、易于加工等特性，能够满足电子产品的需求，目前合成石墨正在逐渐替代天然石墨均热材料。表 5：天然和人工石墨膜对比 天然石

56、墨膜天然石墨膜 合成合成石墨膜石墨膜 散热性能 导热系数 800-1200w/m.k，厚度达 0.1mm 导热系数 1500-2000w/m.k，厚度达 0.01mm 现状 容易获得、生产成本低 价格处于下降阶段 价格 0.6 元/手机 2.5 元/手机 资料来源：热管理网，中信证券研究部 合成石墨膜生产流程工艺主要由碳化、石墨化、压延和模切构成。合成石墨膜生产流程工艺主要由碳化、石墨化、压延和模切构成。现阶段，国内各企业石墨膜的基本工艺路线基本相同，均采用聚酰亚胺（PI）膜作为原材料。由于合成石墨膜对于石墨化程度要求较高，通常温度要求在 3000 摄氏度以上。图 41：合成石墨膜工艺路线 资

57、料来源：各公司招股说明书，中信证券研究部 随着消费电子产品功耗的增加，高导热石墨膜逐渐由传统单层或薄的石墨膜向复合型随着消费电子产品功耗的增加，高导热石墨膜逐渐由传统单层或薄的石墨膜向复合型或超厚型石墨膜发展。或超厚型石墨膜发展。PI 膜烧制成高导热石墨膜的关键特性为导热性。单层或薄的石墨膜受制于其本身的结构和尺寸，导热性能有一定的上限，因此在一些需要更高导热性能的应用场合，需要更厚的多层石墨膜来实现，多层石墨膜的市场占比也是在逐步上升。其次，厚型石墨膜的厚度和多层薄层的石墨膜厚度一致，但单层厚型石墨可减少粘的层数，增强热通量实现更好的导热性能。表 6：单层与多层和复合型石墨膜对比 单层导热石

58、墨膜单层导热石墨膜 多层导热石墨膜多层导热石墨膜 复合型导热石墨膜复合型导热石墨膜 主要结构 一片石墨膜，厚度可达 0.01mm 多片轻薄的石墨膜叠加复合 石墨膜与金属片、导热凝胶等材料复合 单机价值 较低 较高 较高 主要作用 导热性能优越 高导热性、具备储热性能 导热、储热、屏蔽辐射材料 资料来源：前瞻产业研究院，中信证券研究部 中石科技膜裁切碳化处理石墨化处理石墨压延模切碳化石墨化压延贴合模切原材料膜裁切碳化处理石墨化处理压延模切碳元科技深圳垒石思泉新材苏州天脉碳化石墨化压延贴合模切PI 膜预处理碳化处理石墨化处理压延贴合模切图 42：思泉新材石墨膜多层产品占比情况 资料来源：思泉新材招

59、股说明书，中信证券研究部 厚厚型型石墨膜加工难度较大石墨膜加工难度较大。厚度也直接影响薄膜性能，厚度越大，薄膜的石墨化程度越低，性能也越差，石墨膜本身的物理性能限制了石墨厚度。目前，有关研究（聚酰亚胺基石墨膜材料研究进展（蔡云飞，陈子豪，张腾飞等）发现预拉伸、调整石墨膜烧结中的加热温度速率和对 PI 膜改性是提高薄膜石墨化性能的有效手段，可用于厚石墨膜的制备。目前，厚型石墨做到 100m 以上就具有一定挑战性。表 7：不同聚酰亚胺薄膜热处理过程的微晶参数 样品样品 2002/()d002/nm Lc/nm 石墨化度石墨化度/%杜邦原料膜 25.94 0.343 2.03-杜邦 1000-50m

60、 24.37 0.365 3.06 10 杜邦 2400-50m 26.44 0.338 39.83 70 杜邦 2800-50m 26.5 0.337 50.95 82 杜邦 3000-50m 26.56 0.336 65.94 93 杜邦 3000-100m 26.33 0.338 49.71 70 达胜 3000-50m 26.22 0.340 12.42 47 达胜 3000-225m 26.01 0.342 5.63 23 理论单晶石墨 26.58 0.335-100 资料来源：聚酰亚胺基石墨膜材料研究进展（蔡云飞，陈子豪，张腾飞等），中信证券研究部 石墨烯是新型均热材料，具有最强的

61、横向导热性和柔性，应用前景广阔。石墨烯是新型均热材料，具有最强的横向导热性和柔性，应用前景广阔。石墨烯是指单层的碳原子层，其理论导热系数高达 5300W/mK，是迄今为止导热系数最高的物质之一。随着手机性能的不断增强，越来越高的均热需求带动了石墨烯膜的使用。除了强导热性外，石墨烯膜的柔性也是其重要性能指标。天然石墨和合成石墨都具有较高的刚度，无法实现折叠过程。目前三星、华为等厂商推出的折叠屏手机几乎都选用石墨烯导热膜为其核心均热组件。表 8：使用石墨烯膜的手机 手机手机 发行时间发行时间 厂家厂家 华为 Mate 20 X 2018 年 10 月 华为 荣耀 Magic 2 2018 年 10

62、 月 荣耀 小米 10 系列 2020 年 2 月 小米 荣耀 X10 2020 年 5 月 荣耀 华硕 ROG 游戏手机 5s 2021 年 8 月 华硕 Samsung Galaxy Z Fold3 5G 2021 年 8 月 三星 小米 12X 2021 年 12 月 小米 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019年度2020年度2021年度1层2层3层4层及以上 手机手机 发行时间发行时间 厂家厂家 OPPO Find N 2021 年 12 月 OPPO 荣耀 Magic 3 2021 年 8 月 荣耀 荣耀 Magic 4 2022 年 2 月 荣

63、耀 努比亚 Z40 Pro 2022 年 2 月 努比亚 Redmi Note11E Pro 2022 年 3 月 小米 资料来源：各公司官网，中信证券研究部 石墨烯制造工艺包括机械剥离法、化学气相沉积法（石墨烯制造工艺包括机械剥离法、化学气相沉积法（CVD）、外延生长法与氧化还原）、外延生长法与氧化还原法法。现阶段，石墨烯散热膜的工业化制备主要基于氧化还原法和 CVD 法。石墨烯氧化还原法主要材料为天然石墨，而 CVD 法制备石墨烯涉及的材料包括含碳气体与铜箔。CVD法生产石墨烯所需要的 CVD 设备目前已基本实现国产化。中国石墨烯产业链材料、设备与制造等多环节已较为成熟。表 9：石墨烯制备

64、方法对比 方法方法 主要原材料主要原材料 批量化生产难度批量化生产难度 产品质量产品质量 氧化还原法 天然石墨 适合大规模生产 容易产生缺陷 CVD 法 铜箔与含碳气体 适合大规模生产 结构完整，质量最好 SiC 分解法 SiC 基板 适合小规模生产 石墨烯不易与基体分离，易产生缺陷 机械剥离法 天然石墨 不适合批量生产 分子结构较为完整，产品尺寸小 资料来源：石墨烯制备方法的研究进展（曾洪亮，王秋香，温业成等），中信证券研究部 石墨烯膜的生产工艺具有差异性，国内已经出现了一批具有石墨烯膜供货能力的厂商。石墨烯膜的生产工艺具有差异性，国内已经出现了一批具有石墨烯膜供货能力的厂商。目前，国内具有

65、石墨烯膜生产能力的厂商包括中石科技、富烯科技、深瑞墨烯（贝特瑞子公司）、斯迪克等。图 43：氧化还原法制备石墨烯导热膜工艺流程（富烯科技）资料来源：富烯科技招股书 图 44：CVD 法制备石墨烯膜的流程 资料来源：电子发烧友（博主：倩倩）超薄热管及均热板是未来趋势超薄热管及均热板是未来趋势 热管热管是一种具有快速均温特性的特殊是一种具有快速均温特性的特殊组件，由外部的空心金属管和内部的可相变液体组件，由外部的空心金属管和内部的可相变液体组成。组成。热管的工作原理是借由空心金属管腔内持续循环的液汽二相变化过程使管体表面快速均温。热管最早期运用于航天领域，现早已普及运用于各式热交换器、冷却器等，担

66、任起快速热传导的角色，是现今电子产品散热装置中最普遍高效的导热元件。热管的形状一般较为细长，均热的同时也起到将热量沿管传导到散热组件附近的作用。图 45：热管的工作原理 图 46：环路热管构造 资料来源：上海威特力官网 资料来源：日本富士通官网 热管设计灵活，是个人电脑（热管设计灵活，是个人电脑（PC）均热的首选组件，智能手机中也有少部分使用。）均热的首选组件，智能手机中也有少部分使用。由于 PC 是通过主板/CPU/显卡/内存等多个组件组合而成，内部空间结构较为复杂，且不同厂商的设计模式多样性较高。因此目前市面上绝大部分的 PC 使用的都是可以灵活排布的热管。目前智能手机中也有部分使用热管，

67、由于厚度要远低于 PC 中的热管，智能手机中的热管一般称为超薄热管。图 47：热管在显卡中的应用 图 48：超薄环路热管应用于手机时的使用场景图 资料来源：驱动之家 资料来源：日本富士通官网 均热板（均热板（VC）属于高端均热器件，主要应用场景为厚度或重量敏感设备。）属于高端均热器件，主要应用场景为厚度或重量敏感设备。均热板通常由外层的铜和内部的可发生相变的冷凝液组成，结构和均热原理上与热管较为相似，主要的区别在于均热板呈现出二维的“板”状。透过传导、蒸发、对流、凝固四个步骤，将点热源释放的热量均匀分布在整个平面上。VC 单板就能达到整个平面均热的效果，效果相比石墨系材料更强，且 VC 相比热

68、管质量更加轻薄，更适用于手机。因此在高性能发热量较大的手机上具有天然的优势，得到了广泛的应用。除了手机外，目前也有少部分高端笔记本电脑采用均热板工艺。图 49：两种典型超薄均热板的传热工作原理 资料来源：超薄均热板的研究现状及发展趋势（陈恭，汤勇，张仕伟等）VC 厚度降低是发展趋势。厚度降低是发展趋势。相比于厚重的热管，均热板的重要优点之一就是轻薄。早期 PC 和智能机中使用的均热板厚度一般在 2-5mm 甚至更厚，厚度低于 2mm 的均热板就被称为超薄均热板。为了进一步降低重量，均热板主流厂商不断研发，目前厚度已经达到0.5mm 以下。发布于 2022 年 Samsung S22 手机已经开

69、始使用 0.4mm 的均热板。TIM 材料组分多元化发展材料组分多元化发展 TIM 一般由基体材料和填充物两部分组成。一般由基体材料和填充物两部分组成。基材主要用于保证 TIM 能尽可能遍及所有有空气缝隙的位置，主要选用具有一定流动性的高分子聚合物，例如：硅油、聚烯烃、丙烯酸树脂，石蜡油等。填充物则选用各类高导热系数的材料，如：ZnO、Ag、AlNl、Al、Fe、碳纳米管等，主要起到的是增加传热效率的作用。提高导热率主要提高导热率主要可通过改变添加的可通过改变添加的粉体粉体材料实现材料实现。对导热高分子材料来说，提高材料的导热性能是关键。目前，生产导热高分子材料最简单有效的办法是添加导热填料，

70、此方法能够有效提高导热高分子材料的热导率，且工艺简单，利于工业化生产。表 10：常见添加粉体的导热系数 填料填料 导热系数导热系数/W/W(m(mK)K)-1 1 填料填料 导热系数导热系数/W/W(m(mK)K)-1 1 Ag 417 BeO 219 Al 190 MgO 36 Ca 380 Al2O3 30 Mg 103 CaO 15 Fe 63 SiO2 515 Cu 398 NiO 12 Au 315 AIN 36320 石墨 100400(面方向)SiC 80120 炭黑 6174 BN(立方)1309 碳纳米管 20006000 BN(六方)40120 资料来源：粉体网，中信证券研

71、究部 减小粉体尺寸提高填充率从而提升导热性能。减小粉体尺寸提高填充率从而提升导热性能。增加导热功能填料在树脂基体中的填充量仍然是提高导热性的有效手段，但不科学地增加填充比例会破坏复合材料的流变性能和机械性能，而合理的粒径匹配填充方法可以在一定的颗粒体积填充分数下沿传热方向形成更多的导热路径，对提高导热性能有很大的帮助。图 50：遗传算法寻找最佳导热系数的过程示意图 资料来源：高性能导热胶粘剂热界面材料：机理、现状与趋势（许永伦，庞云嵩，任琳琳等）导热功能粒子的混杂填充更能提升导热功能粒子的混杂填充更能提升 TIM 材料的材料的导导热效率。热效率。不同粒径填料混合填充效果必然优于单一粒径填充。而

72、在不同粒径配比下，复合材料的粘度和导热系数随两个填料相 对含量的变化情况也是不同的。采用粒径大小不同的粒子混合填充可以提高填充量，小粒子填充大粒子形成的空隙，大小粒径紧密堆积，形成更加良好的导热通路。图 51：两种典型超薄均热板的传热工作原理 资料来源：Exceptionally high thermal conductivity of thermal grease:Synergistic effects of graphene and alumina（Wei Y,Huaqing Xie,Luqiao Yin 等）表 11：不同粒子在有机硅导热胶粘剂中的导热协同作用 粒子类型粒子类型 填充率填

73、充率/%平均粒径平均粒径/nm 形貌形貌 热导率热导率/W/W(m(mK)K)-1 1 铝铝 石墨石墨 铝铝 石墨石墨 铝铝 石墨石墨 铝/石墨 60 10 8 000 100 球状 片状 1.306 氮化铝/石墨 60 10 5 000 100 不规则 片状 1.152 氧化锌/石墨 55 10 500 100 圆柱状 片状 0.942 铝/氧化锌 75 10 8 000 500 球状 圆柱状 2.232 铝/碳化硅 75 10 8 000 500 球状 不规则 2.073 铝/氮化铝 75 10 8 000 5 000 球状 不规则 1.982 氮化铝/氧化锌 75 10 5 000 50

74、0 不规则 圆柱状 1.873 氮化铝/碳化硅 75 10 5 000 500 不规则 不规则 1.66 资料来源：Exceptionally high thermal conductivity of thermal grease:Synergistic effects of graphene and alumina（Wei Y,Huaqing Xie,Luqiao Yin 等），中信证券研究部 高导热、低迁移的导热界面材料高导热、低迁移的导热界面材料将是未来趋势。将是未来趋势。绝大多数 TIM 材料都是采用有机硅树脂体系，因为有机硅聚合物具有优异的化学稳定性，另外它的物理特性随温度变化不明显

75、，例如粘度，模量等。但是有机硅油存在气相和液相迁移等潜在问题，通过气态挥发或液态溢出，TIM 材料的性能会大幅下降乃至失效，导致元器件受到一定程度的负面影响。表 12：有机硅油挥发的潜在风险 市场市场 用途用途 有机硅有机硅 TIM 风险风险 无硅无硅 TIM 风险风险 有机硅风险缓解有机硅风险缓解 气相挥发风险 汽车电子 舱内电子设备 OEM 硅氧烷标准/开路继电器钝化/硬盘故障 几乎无风险 低挥发型有机硅 照明 LED 凝雾 凝雾 低挥发型有机硅 电信/数据/通信 光通讯 凝雾 凝雾 低挥发型有机硅 汽车/工业 有刷电机 钝化相关的故障 几乎无风险 低挥发型有机硅 消费品 硬盘驱动器 灰尘

76、吸附 灰尘吸附 低挥发型有机硅 消费品 固态硬盘 共享 HDD 制造设施 共享 HDD 制造设施 低挥发型有机硅 市场市场 用途用途 有机硅有机硅 TIM 风险风险 无硅无硅 TIM 风险风险 有机硅风险缓解有机硅风险缓解 工业控制 一般用途 OEM 要求附着力降低 几乎无风险 低挥发型有机硅 液相溢出风险 所有市场 所有用途 可见渗漏引起的外观缺陷 由于表面张力较高，风险较低 分子量更高(更高的交联度，可能导致更高的黏度/模量)所有市场 所有用途 排出物可能污染机油，并可能导致电气故障 由于表面张力较高，风险较低 分子量更高(更高的交联度，可能导致更高的黏度/模量)照明 照明 附近的元件可能

77、会受到影响 风险较低，但有可能 分子量更高(更高的交联度，可能导致更高的黏度/模量)通信设备 光学元件 附近的元件可能会受到影响 风险较低，但有可能 分子量更高(更高的交联度，可能导致更高的黏度/模量)资料来源：导热界面材料的有机硅迁移问题-汉高电子（Sanjay Misra），中信证券研究部 导热相变材料复合化提升性能导热相变材料复合化提升性能 导热导热相变材料主要用于要求热阻小相变材料主要用于要求热阻小、热传导效率高的高性能器件热传导效率高的高性能器件，具有高安全性。，具有高安全性。导热相变材料主要是利用其相变过程进行导热。当温度达到相变点时，导热相材料会发生相变，由固态变为流动态，在压力

78、效果下流进并填充发热体和散热器之间的不规则空隙，挤走空气，降低接触面热阻。同时相变过程能够将热量吸收，起到控温的效果。导热相变材料一般在室温下具有天然黏性，无需黏合胶粘，液化后热阻降低，能够极大提升电子元件的安全性与可靠性。图 52：广东力王 8300 系列导热相变材料 资料来源：广东力王新材料官网 导热导热相变材料主要有有机相变材料（例如石蜡、脂肪醇等）和无机相变材料（例如相变材料主要有有机相变材料（例如石蜡、脂肪醇等）和无机相变材料（例如低低熔点金属熔点金属等）两类。等）两类。有机相变材料具有化学稳定性好、相变热大等特点，但导热性较差，常与高导热填料（如石墨、碳纳米管等）复合使用以提高导热

79、性能。无机相变材料则具有较好的导热性能和更高的相变温度，但可能存在相对较低的化学稳定性和相变热。相变材料自身热导率有限，提高导热相变材料将是未来趋势。相变材料自身热导率有限，提高导热相变材料将是未来趋势。相变材料的优势在于固态状态具有更高的安全性，但其热导率普遍在 1W/（m.K）以下。通过与高导热材料复配可以提升显著提高导热率。复合相变材料可以兼顾高安全性和高导热性，复合配方将是未来发展重点。表 13：复合相变材料的热导率情况 相变材料相变材料 热导率热导率/(W/(m.K)高热导率材料高热导率材料 复合相变材料热导率复合相变材料热导率/(W/(m.K)石蜡 0.25 泡沫铝 2.48 石蜡

80、 0.25 纳米 Fe3O 0.4 棕榈酸-纳米 TiO 0.35 硬脂酸 0.26 膨胀石墨 0.750-3.560 相变材料相变材料 热导率热导率/(W/(m.K)高热导率材料高热导率材料 复合相变材料热导率复合相变材料热导率/(W/(m.K)Ca(NO3)-NaNO 0.681 膨胀石墨 5.66 LiNO3-KCl 0.93 膨胀石墨 5.59 LiNO3-NaCI 0.8 膨胀石墨 4.71 NaCl-CaCl2-MgCl2 1.174 膨胀石墨 2.084 资料来源：相变储能材料开发与封装技术研究进展（李国俭），中信证券研究部 导热材料国产替代空间广阔导热材料国产替代空间广阔 导热

81、材料发展初期集中在海外导热材料发展初期集中在海外 应用场景应用场景的拓展的拓展和导热材料的选择不断推动导热材料产业的发展。和导热材料的选择不断推动导热材料产业的发展。导热材料产业的发展历程十分悠久，其商业化历程可以追溯到上世纪 50 年代，当时主要使用金属铝和铜作为导热材料；60-80 年代，硅胶和氧化铝等开始作为导热材料被用于电子设备和汽车等领域；90 年代，热塑性高分子材料和石墨烯等新型导热材料开始应用。21 世纪以来，随着人工智能、5G 等新兴技术的发展，更多具有高导热效率的新型材料被开发以满足市场需求。图 53：导热材料发展历史 资料来源：Thermal Computations fo

82、r Electronics:Conductive,Radiative,and Convective Air Cooling（Ellison,Gordon N），Thermal Management for LED Applications.（Lasance,Clemens J.M.;Poppe,Andrs.）中信证券研究部绘制 核心原料技术仍面临供给不确定性核心原料技术仍面临供给不确定性 PI 膜膜为合成石墨膜的核心原材料为合成石墨膜的核心原材料。成本中原材料成和制造费用占据合成石墨膜大部分制造成本，原材料成本占比约 78%；制造费用占比约 12%。原材料主要包含 PI 膜、胶带、硅胶保护膜和

83、离型膜，其中 PI 膜对成本影响最大，约占总成本的 36%。表 14：思泉新材石墨膜成本构成 项目项目（元（元/平）平）2019 年度年度 2020 年度年度 2021 年度年度 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 单位材料 84.73 77.65%69.67 78.86%65.95 79.17%单位制费 13.02 11.93%10.78 12.20%11.38 13.66%铜、铝为主要导热材料。以硅胶为基体的导热材料开始出现。20世纪50年代硅脂、硅胶片等有机硅材料迅速发展，主要用于电子和汽车设备等领域。热管出现。5G、动力电池等导热新需求的出现。石墨烯、导热相变材

84、料、均热板等新型热管理材料不断发展。2010年代以后20世纪60年代到70年代石墨材料发展加速，石墨和有机硅类产品被大规模运用到LED、计算机中。20世纪90年代-21世纪初石墨材料开始被大规模运用到智能手机上。个人电脑的发展带动了热管的用量。20世纪70年代末到80年代 项目项目（元（元/平）平）2019 年度年度 2020 年度年度 2021 年度年度 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 单位人工 5.08 4.66%3.28 3.71%5.11 6.13%单位外协 6.28 5.76%4.62 5.23%0.85 1.02%单位成本合计 109.12 100.00

85、%88.35 100.00%83.3 100.00%资料来源：思泉新材招股说明书，中信证券研究部 表 15：深圳垒石石墨膜原材料成本情况 材料类别材料类别(单位：元单位：元/平方平方米米)2018 2019 2020 2021H1 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 金额金额 占比占比 PI 膜 28.86 33.89%28.46 36.87%29.8 38.58%28.11 38.54%胶带 12.68 14.89%14.55 18.85%14.24 18.43%13.04 17.88%硅胶保护膜 9.62 11.30%7.3 9.46%6.44 8.34%6.56

86、8.99%离型膜 7.11 8.35%6.47 8.38%5.99 7.75%5.99 8.21%单位总成本 85.17 100.00%77.18 100.00%77.25 100.00%72.93 100.00%资料来源：深圳垒石问询函回复，深圳垒石招股说明书，中信证券研究部 合成石墨膜的原料是合成石墨膜的原料是聚酰亚胺聚酰亚胺（PI）膜，）膜，美日韩企业垄断全球美日韩企业垄断全球 PI 市场。市场。合成石墨膜原材料主要为聚酰亚胺（PI）膜，PI 膜生产具有极高的技术壁垒。PI 膜行业中国大陆起步晚，还处于追赶阶段，多数生产商以生产电工级产品为主，低端电绝缘 PI 薄膜市场基本已实现自给，但

87、高性能电子领域的产品仍然高度依赖进口（2020 年，进口率 85%以上，日本、韩国和中国台湾省是最主要的进口来源地）。目前的主流高端 PI 膜厂商包括：韩国 SKC Kolon PI、日本钟渊化学、日本东丽、美国杜邦等。图 54：2020 年全球 PI 薄膜产能企业分布（全球产能约 26.2kt）资料来源：聚酰亚胺发展概况与应用展望（董玥，董霄，朱德兆等），中信证券研究部 填充物填充物是是 TIM 材料材料的的关键关键。导热粉体是导热界面材料导热性能的最核心来源。根据相关专利可知，热界面材料中，导热粉体填料占比普遍在 70-90%，最高可达 95%。表 16：TIM 材料组分情况 专利名称专利

88、名称 专利号专利号 导热粉体填料质量分数导热粉体填料质量分数 导热硅橡胶复合材料及其制作方法 CN101942197B 70-95%一种导热硅脂组合物 CN102634212B 50%-70%一种导热硅脂及其制备方法 CN111849169B 90%一种碳纳米管/导热硅脂复合材料及其制备方法 CN106566481A 70%-80%15%14%10%8%7%6%5%4%3%3%25%SKC,Kolon PI钟渊化学东丽-杜邦达迈科技杜邦宇部兴产桂林电器科学研究院宝应精工绝缘材料山东万达微电子材料 专利名称专利名称 专利号专利号 导热粉体填料质量分数导热粉体填料质量分数 一种高导热硅脂界面材料及

89、其制备方法 CN108624056B 60%-95%资料来源：国家专利局，中信证券研究部 功能性粉体填充材料国产化能力较弱功能性粉体填充材料国产化能力较弱。填料的体积决定了 TIM 材料中的填充度，因此通常填料颗粒越小，导热性能就越好，但我国在微米和纳米级填料方面较海外企业仍然不小差距。以硅球为例，2019 年电化株式会社、日本龙森公司和日本新日铁公司合计占据了全球球形硅微粉 70%的市场份额，而日本雅都玛公司则垄断了 1 微米以下的球形硅微粉市场（数据源自联瑞新材招股说明书）。表 17：日本 ccl 厂家应用硅微分品种、牌号及生产厂家 生产厂家生产厂家 品种品种 商品名商品名 平均粒径采用或

90、实验用的平均粒径采用或实验用的 CCL 厂家厂家 龙森 球形 MSR-04 约 4.1m 松下电工 熔融 FLB-1 1.1m 日立化成 结晶型 RD-120 30.0m 松下电工 电器化学工业 球形 FB-1 SD 1.5m 松下电工 球形 SFP-10X 0.3m 住友电木 球形 SFP-30M 0.3m 松下电工 球形 FB-5SDX 4.4m 住友电木 球形 FB-1SDX 0.5m 日立化成 Admatechs 熔融 SE1050 京瓷化学 球形 S0-25H 0.5m 日立化成 球形 S0-C2 0.5m 松下电工 球形 S0-C3 0.8m 三菱瓦斯化学 松下电工 球形 S0-2

91、5R 0.5m 住友电木 球形 S0-32R 1.5m 住友电木 TOKUYAM 湿法结晶 3.0m 日立化成 合成 日立化成 东燃 合成 日立化成 结晶型 5.0m 日立化成(粉碎型)资料来源：粉体网，中信证券研究部 国内企业在石墨膜等材料发展迅速国内企业在石墨膜等材料发展迅速 人工合成石墨导热材料的兴起源于消费电子产品的快速发展人工合成石墨导热材料的兴起源于消费电子产品的快速发展。2011 年，人工合成石墨散热膜开始大规模应用于智能手机，随后在平板电脑、笔记本电脑等领域得到拓展。发达国家人工合成石墨导热材料产业起步较早，拥有丰富技术积累及应用推广经验。人工合成石墨导热材料在消费电子行业应用

92、之初，市场主要由 Panasonic、美国 Graftech、日本 Kaneka 等知名生产厂商占据，形成寡头垄断的竞争格局。表 18：全球合成石墨膜主要厂商 公司公司 国家国家 简介简介 松下 日本 Panasonic Corporation，是一家总部位于日本的跨国电子公司，成立于 1918 年，前身为松下电器公司，是世界上最大的电子产品制造商之一，主要业务涉及消费电子、工业设备、电力电子、住宅建筑、汽车及 B2B 解决方案等领域。生产合成石墨膜的为其子公司松下工业。GrafTech 美国 GrafTech International Ltd.是生产电弧炉钢和其他黑色金属和有色金属所必需的

93、高质量石墨电极产品的领先制造商。该公司成立于 1886 年，在石墨和碳基解决方案的研发方面拥有超过 125 年的经验，其知识产权组合广泛。该公司的客户包括 EMEA，美洲和亚太地区的主要钢铁生产商和其他黑色金属和有色金属生产商，其产品销售到汽车，建筑，家电，机械，设备和运输行业。Kaneka 日本 Kaneka 公司是一家日本化学工业公司，成立于 1949 年，总部位于东京都中央区。公司拥有涉及化学品、塑料、树脂、食品、药品、电子材料等多个领域的业务。中石科技 中国 公司简介公司是一家致力于使用自主研发的导热/导电功能高分子技术和电源滤波技术提高电子设备可靠性的专业化企业。产品涵盖导热材料、人

94、工合成石墨材料、电磁屏蔽及 IP 密封材料、EMI 滤波器、信号滤波器、EMI/EMC设计咨询和整改等众多业务领域，并具备服务于智能终端、通讯设备、新能源汽车、电子电力、机械制造、轨道交通等行业的产品优势，可持续为客户提供有竞争力的热管理及电磁兼容全面解决方案。碳元科技 中国 公司是一家专注于高散热石墨膜等相关产品的技术研发与生产的高新技术企业。碳元科技是江苏省优秀民营企业、江苏省科技小巨人以及常州市明星企业。公司建有江苏省高导热石墨膜工程技术研究中心，拥有完全自主知识产权及完备生产工艺。公司先后通过 ISO14001 环境管理体系认证、ISO9001 质量管理体系认证，OHSAS18001

95、职业健康安全管理体系认证等。资料来源：各公司官网，中信证券研究部 国产厂商已经国产厂商已经切切入手机巨头供应链，合成石墨膜已经基本实现国产替代，目前中国为入手机巨头供应链，合成石墨膜已经基本实现国产替代，目前中国为全球重要的导热石墨膜供应基地全球重要的导热石墨膜供应基地之一之一。导热石墨膜最主要的应用是在智能手机上，由于国内智能手机厂商的高速发展，当前全球部分的导热石墨膜产能已经由国内龙头导热材料厂商供应，国外的手机巨头苹果、三星等也大量采用国内供货商的导热石墨膜。以中石科技、碳元科技、思泉新材等为代表的国内企业在人工合成石墨导热材料领域实现技术突破，凭借价格、区位及服务优势开始对海外龙头企业

96、形成冲击，行业竞争格局从垄断竞争向市场化竞争转变。表 19：国内主要合成石墨膜厂商的下游客户 企业企业 下游主要客户下游主要客户 中石科技 苹果 碳元科技 三星、魅族、华为、OPPO、VIVO 深圳垒石 华为、vivo、华为、小米、OPPO 思泉新材 三星、小米、vivo、某北美大客户 苏州天脉 OPPO、vivo、联想、魅族、中兴、捷邦科技 资料来源：各公司招股书，中信证券研究部 国内合成石墨膜呈现“国内合成石墨膜呈现“一超多强一超多强”竞争格局。”竞争格局。国内厂家中，中石科技的导热石墨膜产量最大，2021 年报披露导热石墨膜产量达到 932 万平方米，收入为 11.27 亿元。其它各厂家

97、如深圳垒石、思泉新材、苏州天脉、碳元科技也有一定的市占率。根据 Global Info Research 数据，2021 年全球导热石墨膜市场约为 72.5 亿元，以收入计，中石科技市占率为 15.53%，国内主要企业的市占率合计约 30%。图 55：国内主要合成石墨膜厂商的全球市占率（以收入计）资料来源：GIR，各公司公告，中信证券研究部 石墨膜毛利率工艺路线和下游客户类型密切相关，不同企业间有差异。石墨膜毛利率工艺路线和下游客户类型密切相关，不同企业间有差异。由于合成石墨膜的下游多为智能手机厂商，不同下游厂商收购石墨膜时的价格各不相同。例如，苹果公司的大部分的合成石墨膜都由中石科技供货，整

98、体毛利率表现较好。碳元科技则是安卓系三星、华为等合成石墨膜的供货商，毛利率表现较低。尽管下游的客户较为稳定，但由于合成石墨膜的制备门槛并不高，且下游的手机巨头们通常都具有较高的议价权，主流厂商产品的毛利率总体呈现逐年下降的趋势。图 56：各主要企业石墨膜业务毛利率 资料来源：各公司公告，深圳垒石招股说明书，思泉新材招股说明书，苏州天脉招股说明书，中信证券研究部 不同企业合成石墨膜业务的增长效率与自身下游客户的需求和产品产量密切相关。不同企业合成石墨膜业务的增长效率与自身下游客户的需求和产品产量密切相关。苹果手机在产品迭代中依然采用石墨膜作为导热材料，且在使用量方面还在进一步提升。中石科技作为苹

99、果产品体系核心供应商，石墨膜出货量也不断增加。安卓系列的手机中，由于不断采用 VC、石墨烯等导热材料，石墨膜的渗透率受到影响，导致安卓系手机石墨膜供应商增速不及苹果系供应商。表 20：各手机品牌商代表性机型的散热方案 品牌品牌 机型机型 上市时间上市时间 散热方案散热方案 三星 GalaxyS10 5G 2019 年 均温板+石墨+导热界面材料 GalaxyS20 5G 2020 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 15.53%3.79%5.61%0.59%3.54%70.94%中石科技深圳垒石思泉新材苏州天脉碳元科技其它055404520021202

100、2中石科技(%)深圳垒石(%)思泉新材(%)苏州天脉(%)碳元科技(%)品牌品牌 机型机型 上市时间上市时间 散热方案散热方案 A52 2021 年 热管+石墨膜+导热界面材料 GalaxyS22 Ultra 2022 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 华为 Mate30pro 5G 2019 年 热管+石墨+石墨烯+导热界面材料 P40Pro 2020 年 均温板+石墨烯+导热界面材料 P50Pro 2021 年 均温板+石墨烯+导热界面材料 Nova10Pro 2022 年 均温板+石墨烯+导热界面材料 vivo APEX2019 2019 年 均温板+石墨烯+导热界面材料 NEX3s 5

101、G 2020 年 均温板为主的多方位散热系统 x70pro+2021 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 X80 2022 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 OPPO Reno3Pro 2019 年 热管+石墨膜+导热界面材料 FindX2 2020 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 FindX3 2021 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 K10 2022 年 均温板+石墨膜+导热界面材料 小米 10 系列 2020 年 均温板+石墨膜+石墨烯+导热界面材料 12 系列 2021 年 均温板+石墨膜+石墨烯+导热界面材料 资料来源：苏州天脉招股说明书，中信证券研究部 图 57：各主要企业石墨膜

102、产量情况（万平）资料来源：各公司公告，深圳垒石招股说明书，思泉新材招股说明书，苏州天脉招股说明书，中信证券研究部 表 21：国内合成石墨膜企业产销量情况 公司公司 2018 2019 2020 2021 2022E 中石科技 产能（万平米）产量（万平米）510.31 514.69 842.22 932.28 1379.77 销量（万平米）487.97 530.19 830.21 915.28 1354.61 深圳垒石 产能（万平米）276.13 371.64 340.67 349.62 产量（万平米）200.03 369.79 284.67 274.92 销量（万平米）206.61 351.0

103、9 307.45 274.92 思泉新材 产能（万平米）167.95 239.94 513.84 526.35 产量（万平米）164.74 189.11 479.20 415.03 销量（万平米）200.74 260.87 460.24 413.42 苏州天脉 产能（万平米）31.05 31.05 31.05 34.78 005006007008009001000中石科技深圳垒石思泉新材苏州天脉碳元科技20021 公司公司 2018 2019 2020 2021 2022E 产量（万平米）30.62 16.76 28.61 46.04 销量（万平米）

104、41.50 24.70 26.34 42.42 碳元科技 产能（万平米）产量（万平米）310.32 278.67 263.30 113.07 36.57 销量（万平米）295.04 274.49 258.48 139.80 49.05 资料来源：各公司公告，深圳垒石招股说明书，思泉新材招股说明书，苏州天脉招股说明书，中信证券研究部 注：2022 年数据除思泉新材来自思泉新材招股说明书，均由中信证券研究部采用利润和产量线性外推预测 供应链相对稳定，先发认证优势明显。供应链相对稳定，先发认证优势明显。不同合成石墨膜企业的下游客户存在显著差异，且合作关系稳定。以合成石墨膜业务产量、收入均为最高的中石

105、科技为例，从 2014 进入北美大客户供应商名单后，合作关系已经稳定至今。下游客户的需求量上升带动上游石墨膜供货商的盈利上升。表 22：石墨膜下游企业 中石科技 2015 2016 2017 年年 1-9 月月 客户 销售额 客户 销售额 客户 销售额 迈锐（终端为苹果）4744.20 爱立信 2297.62 宝德（终端为苹果）6514.63 爱立信 4196.93 捷普 2160.79 迈锐（终端为苹果）5145.50 捷普 2703.45 鸿富锦（终端为苹果）2066.36 鸿富锦（终端为苹果）3090.59 碳元科技 2014 2015 2016 客户 销售额 客户 销售额 客户 销售额

106、 SEOWON INTECH CO.，LTD（终端为三星）6261.14 华为终端有限公司 8559.80 华为终端（东莞）有限公司 7545.55 上海宇为电子科技 6086.87 上海宇为电子科技 5481.98 上海宇为电子科技 6792.25 欧珀移动通信有限公司 4659.57 欧珀移动通信有限公司 5153.39 三星电机（泰国）有限公司 4712.44 思泉新材 2019 2020 2021 客户 销售额 客户 销售额 客户 销售额 德仓科技 2539.50 隆利科技 2439.07 vivo 3818.07 欣旺达 2477.25 欣旺达 1977.06 JWORLD 3412

107、.22 通达集团 2229.76 通达集团 1574.92 通达集团 2829.61 苏州天脉 2020 2021 2022 年年 1-6 月月 客户 销售额 客户 销售额 客户 销售额 vivo 5049.89 vivo 11329.70 三星 3840.04 比亚迪 4032.10 OPPO 7642.68 vivo 3246.22 海康威视 2474.52 领益智造 3447.41 ELENTEC 3002.61 深圳垒石 2019 2020 2021 年年 1-6 月月 客户 销售额 客户 销售额 客户 销售额 广达集团 8626.15 广达集团 6553.35 广达集团 1869.6

108、2 客户 1（终端为华为）4429.29 通达科技 5556.91 通达科技 1609.22 比亚迪供应链管理有限公司 3827.73 客户 1（终端为华为）4306.31 领益智造 1534.27 资料来源：中石科技招股说明书，碳元科技招股说明书，深圳垒石招股说明书，思泉新材招股说明书，苏州天脉招股说明书，中信证券研究部 TIM 材料仍以国际巨头为主流材料仍以国际巨头为主流 TIM 材料在消费电子、芯片封装过程中均有广泛的应用，目前材料在消费电子、芯片封装过程中均有广泛的应用，目前市场供应市场供应仍以境外老牌仍以境外老牌材料厂商为主。材料厂商为主。TIM 核心技术的掌握依赖于长期的研发投入和

109、技术沉淀，中高端产品领域技术壁垒较高。境外企业起步较早，掌握研发的核心技术且并具有丰富的材料性能数据储备，品牌知名度高，市场占有率高，具备较大的先发优势。其中，中高端市场多由莱尔德、汉高、贝格斯、3M、信越化学等少数境外公司垄断。国内市场绝大多数企业产品种类较少，同质性强，经营规模普遍较小。表 23：国内外的主要 TIM 公司 公司公司 国家国家 介绍介绍 主要主要 TIM 产品产品 汉高 德国 汉高公司（德语：Henkel KGaA）是一家德国公司，成立于 1876 年，总部在德国杜塞尔多夫，主营化工产品，包括洗涤剂和清洁剂、化妆品和护肤品、连接剂和密封胶等。Bergquist 系列、LOC

110、TITE系列、TECHNOMELT 系列热熔胶 3M 美国 3M 公司创建于 1902 年，全球总部位于美国明尼苏达州的圣保罗市。100 多年以来，3M 开发了六万多种产品，从家庭用品到医疗产品，从运输、建筑到商业、教育和电子、通信等各个领域。3M Thermally Conductive Interface Tapes 系列、3M Thermal Gap Filler系列、3M Thermal Grease 系列 信越化学 日本 信越化学于 1926 年 9 月 16 日由小坂顺造创立。是世界最大的晶圆基片制造企业、世界最大聚氯乙烯制造企业。X-23 系列、G-771 系列、G-765 系列

111、 富士高分子工业 日本 富士高分子工业株式会社是一家全球领先的热界面材料厂商，其热界面材料注册商标为 Sarcon，公司产品广泛应用于各类电子电器、汽车电子、仪器仪表、电脑、电源模块，网络及通信设备等领域。Sarcon 系列、Gap Filler Pad系列、Ultra Thin Film 系列 Parker Chomerics 美国 Parker Chomerics 是美国 Parker Hannifin Corporation 旗下的一家公司，成立于 1952 年，总部位于美国马萨诸塞州，是一家专业从事电磁干扰（EMI）和电热管理解决方案的公司。THERM-A-GAP 系列、CHO-THE

112、RM 系列、CHO-THERM 系列 莱尔德 英国 Laird Technologies 是一家总部位于英国的跨国科技公司，成立于 1991 年，主要从事电子和通信领域的设计、制造和销售服务。该公司的产品和服务范围包括电磁干扰（EMI）屏蔽材料、热管理解决方案、无线通信技术、智能手机和平板电脑配件等。Tgard 系列、GAP PAD 系列、Tflex 系列 贝格斯 美国 Bergquist Company 是一家总部位于美国明尼苏达州切萨皮克的电子材料制造商，目前已经被汉高收购。飞荣达 中国 深圳市飞荣达科技股份有限公司，1993 年创立于深圳，国家高新技术企业（GR202144203175）

113、，主要产品为电磁屏蔽材料及器件、导热材料及器件和其他电子器件，是中国领先的、创新型专业电磁屏蔽及导热解决方案服务商。Therm-Pad 系列、Therm-Gap 系列 傲川科技 中国 深圳市傲川科技有限公司成立于 2004 年，是国内专业从事电子导热材料的研发、生产和销售的高新技术企业，也是一家老品牌导热材料厂家。UTP 系列、TP 系列、TF/TG系列 苏州天脉 中国 苏州天脉导热科技股份有限公司成立于 2007 年，公司主营业务为导热散热材料及元器件的研发、生产及销售，主要产品包括热管、均温板、导热界面材料、石墨膜等，产品广泛应用于智能手机、笔记本电脑等消费电子以及安防监控设备、汽车电子、

114、通信设备等领域。TMA 系列、TMG 系列 资料来源：各公司官网，中信证券研究部 目前已经有少部分国内厂商可以生产目前已经有少部分国内厂商可以生产 TIM 材料，但产品类别和营收仍然较少，全球市材料，但产品类别和营收仍然较少，全球市占率较低。占率较低。根据富士经济报告，2021 全球 TIM 材料市场容量约 60-70 亿元。据德邦科技招股说明书，德邦科技业务中集成电路封装材料子项中包括了电子级 TIM 材料，德邦科技2019-2021 年度此项目的营收分别为 0.30、0.39、0.83 亿元。以 2021 年营收计算，全球市占率约 1.3%。据苏州天脉招股书，苏州天脉 2021 收入为 1

115、.52 亿元，全球市占率约 2.4%。图 58：国内 TIM 厂商 TIM 业务营业收入（亿元）图 59：国内 TIM 厂商 TIM 业务毛利率（%）资料来源：苏州天脉招股书，德邦科技招股书，中信证券研究部 注：德邦科技的营业收入取集成电路封装材料业务 资料来源：苏州天脉招股书，德邦科技招股书，中信证券研究部 注：德邦科技的毛利率取集成电路封装材料业务 国内国内 TIM 业务目前仍然以业务目前仍然以种低端产品为主，高端市场尚待突破。种低端产品为主，高端市场尚待突破。目前，大部分国内TIM 厂商的体量还较小，且主要针对是手机等能耗较低，散热需求小的厂家。下游客户中不包括 Intel、AMD、英伟

116、达等 CPU、GPU、计算中心制造厂商（CPU/GPU 等芯片内部散热实际上需要用到电子级高端 TIM）。表 24：国内 TIM 厂商下游客户 公司公司 客户客户 苏州天脉 联想、华为、谷歌、努比亚、美图、vivo、海康威视、捷邦科技、宁德时代、上汽集团、小米、吉利汽车、联动天翼、江淮汽车、国轩高科 德邦科技 华天科技、通富微电、长电科技、矽德半导体、日月新、钜研材料、海尔智家、立讯精密、歌尔股份、华勤技术、小米科技、瑞声光电、ATL、通威股份、宁德时代、阿特斯、晶科能源、隆基股份、中航锂电 傲川科技 宁德时代、比亚迪、国轩高科 飞荣达 业华为、中兴、诺基亚、联想、微软、阿尔卡特-朗讯、思科、

117、富士康、和硕、新美亚、捷普、伟创力 资料来源：各公司官网，中信证券研究部 最高端产品性能对比上，国内厂家仍有劣势。最高端产品性能对比上，国内厂家仍有劣势。以苏州天脉招股书中的产品性能对比为例，莱尔德、富士高分子、贝格斯三家外企分别在导热片、导热凝胶、导热膏三类产品的最高导热率上有优势。考虑到这些已经打入客户供应链的老牌外企已经占据了高端 TIM 材料的市场先发地位，目前国内厂家仍旧存在不小的竞争劣势。表 25：TIM 产品性能对比 产品名称产品名称 苏州天脉苏州天脉 莱尔德莱尔德 富士高分子富士高分子 贝格斯贝格斯 飞荣达飞荣达 傲川科技傲川科技 导热片 1.2-14.0 1.2-7.8 0.

118、9-17 0.8-5.0 1.0-10.0 1.0-8.0 导热凝胶 2.1-6.0 2.3-9.0 2.1-7.0 1.0-4.0 3.5-6.0 1.5-3.5 导热膏 1.5-3.5 1.2-3.8 0.75-4.2 1.0-4.0 2.0-3.3 1.0-5.0 测试方法 ASTMD5470 ASTM D5470 或hot disk 热线法或以 ASTM D5470为基础改良的方法 ASTMD5470 ASTMD5470 ASTMD5470 资料来源：苏州天脉招股书，中信证券研究部 注：数据为导热系数，单位为 W/mK 国内企业加速导热材料布局国内企业加速导热材料布局 导热材料关键技术

119、仍然处于导热材料关键技术仍然处于空缺状态，空缺状态，国家鼓励行业发展。国家鼓励行业发展。导热材料是提高电子产品运行可靠性的关键元件，其核心环节的确实可能对未来电子产品行业发展形成不确定因素。0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.8020022德邦科技苏州天脉00200212022苏州天脉德邦科技 近年来，国务院、发改委及各主管部门相继出台的一系列行业发展政策、规划、指导意见，给予电子行业及其上下游产业的支持。表 26：相关产业政策 政策名称政策名称 发文单位发文单位 发文时间发文时间 相关内

120、容相关内容 工业和信息化部等六部门关于印发工业能效提升行动计划的通知 工信部、发改委、财政部、生态环境部、国务院国资委、市场监管总局 2022 年 推进硬件节能技术应用，采用高制程芯片、利用氮化镓功放等提升设备整体能效。逐步引入液体冷却、自然冷源等新型散热技术。推动 5G、云计算、边缘计算、物联网、大数据、人工智能等数字技术在节能提效领域的研发应用，积极构建面向能效管理的数字孪生系统。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要 国务院 2021 年 聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业

121、。实施产业基础再造工程，加快补齐基础零部件及元器件、基础软件、基础材料、基础工艺和产业技术基础等瓶颈短板。“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划 工信部 2021 年 推动人工智能、5G、先进传感等技术的融合应用，培育工业级智能硬件、智能机器人、智能网联汽车、智能船舶、无人机、智能可穿戴设备、智能家居等新型智能产品。通过融合应用带动技术进步，建设产学研用一体化平台和共性技术公共服务平台，开展人工智能、区块链、数字孪生等前沿关键技术攻关，突破核心电子元器件、基础软件等核心技术瓶颈，加快数字产业化进程。六部门关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见 工信部、科技部、财政部、商务部、国资委、证监会

122、 2021 年 依托优质企业组建创新联合体或技术创新战略联盟，开展协同创新，加大基础零部件、基础电子元器件、基础软件、基础材料、基础工艺、高端仪器设备、集成电路、网络安全等领域关键核心技术、产品、装备攻关和示范应用。基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023 年）工信部 2021 年 到 2023 年，优势产品竞争力进一步增强，产业链安全供应水平显著提升，面向智能终端、5G、工业互联网等重要行业，推动基础电子元器件实现突破，增强关键材料、设备仪器等供应链保障能力，提升产业链供应链现代化水平；实施重点市场应用推广行动，在智能终端、5G、工业互联网和数据中心、智能网联汽车等重点行业推动电子

123、元器件差异化应用，加速产品吸引社会资源，迭代升级。关于推动 5G 加快发展的通知 工信部 2020 年 鼓励地方政府将 5G 网络建设所需站址等配套设施纳入各级国土空间规划，并在控制性详细规划中严格落实；在新建、改扩建公共交通、公共场所、园区、建筑物等工程时，统筹考虑 5G 站址部署需求；加快开放共享电力、交通、公安、市政、教育、医疗等公共设施和社会站址资源。对于支持力度大的地区，基础电信企业要加大投资，优先开展 5G 建设。产业结构调整指导目录（2019 年本）发改委 2019 年 鼓励新型电子元器件制造；智能移动终端产品及关键零部件的技术开发和制造；半导体照明衬底、外延、芯片、封装及材料（

124、含高效散热覆铜板、导热胶、导热硅胶片）等。推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案（2019-2020 年）发改委、生态环境部、商务部 2019 年 聚焦汽车、家电、消费电子产品领域，进一步巩固产业升级势头，增强市场消费活力，提升消费支撑能力，畅通资源循环利用，促进形成强大国内市场，实现产业高质量发展；加快推进 5G 手机商业应用。鼓励 5G 手机研制和上市销售。扩大和升级信息消费三年行动计划（2018-2020 年）工信部、发改委 2018 年 提升消费电子产品供给创新水平。利用物联网、大数据、云计算、人工智能等技术推动电子产品智能化升级，提升手机、计算机、彩色电视机、音响等各类终端产

125、品的中高端供给体系质量，推进智能可穿戴设备、虚拟/增强现实、超高清终端设备、消费类无人机等产品的研发及产业化，加快超高清视频在社会各行业应用普及。资料来源：发改委、工信部、国务院政府机构官网，中信证券研究部 国产替代空间广阔，国内企业加速发力。国产替代空间广阔，国内企业加速发力。由于早期我国消费电子代加工发展迅速，带动了石墨膜等材料的发展，目前全球石墨膜中较大比重产自中国。TIM 材料方面，我国导热材料企业产品主要应用于动力电池等相对产品要求较低的领域，但在半导体领域的主要参与企业仍旧以国际巨头为主。考虑到导热材料技术仍然处于快速更迭中，我国企业有望实现弯道超车。目前，国内企业正在积极布局导热

126、材料相关产能，国产替代将是未来导热材料行业发展趋势。表 27：国内导热材料新增项目情况 产品类别产品类别 备注备注 德邦材料 TIM 拟用 38,733.48 万元于昆山市千灯镇建设“高端电子专用材料生产”项目，实现产能如下：年产封装材料 8,800.00 吨动力电池封装材料、200 吨智能终端封装材料、350.00 万平方米集成电路封装材料、2,000.00 卷导热材料，其中各类封装材料中包括 TIM 材料。天赐材料 TIM 公司于 2022 年 11 月以 3.83 亿元收购东莞腾威 85%股份切入 TIM 赛道，东莞腾威的主营业务包括动力电池用导热胶、集成电路灌封胶等产品。回天新材 TI

127、M 公司于 2022 年 11 月发布公告，拟用 3900 万元于湖北省襄阳市高新技术产业开发区建设“锂电池用双组分聚氨酯胶”项目，年产约 1 万吨锂电池用双组分聚氨酯胶。用 2100 万元于湖北省襄阳市高新技术产业开发区建设“光伏单组分有机硅密封胶”项目，年产约 3 万吨光伏单组分有机硅密封胶。联瑞新材 TIM 材料上游 公司 2022 年公告，全资子公司电子级新型功能性材料项目产线顺利运行、年产 15000 吨芯片封装用球形粉体生产线建设项目于 2022 年四季度顺利调试。中石科技 石墨膜、TIM、VC 碳元科技 石墨膜、TIM、VC 苏州天脉 石墨膜、TIM、VC 拟用 29470.91

128、 万元于苏州市吴中区甪直镇建设“散热产品生产基地建设”项目，产品产能包括：1,000 吨导热界面材料、1,200 万套散热模组和 6,000 万只均温板（VC）的生产能力。预计建设时间为 2 年。思泉新材 石墨膜、TIM、VC 拟用 26997.81 万元于广东省东莞市企石镇建设“高性能导热散热产品建设项目（一期）”项目，主要产品为导热石墨膜，预计达产后产生每年 48,417.73 万元收入、7,131.63 万元利润。深圳垒石 石墨膜、热管、VC 拟用 50825.70 万元于江苏省南京市江宁滨江开发区建设“垒石散热模组研发、生产基地一期”项目，拟形成 450.00 万平方米的石墨散热膜、1407 万套的散热模组以及 400 万颗散热风扇的产能。富烯科技 石墨烯膜 拟用 16993.83 万元于江苏武进经济开发区建设超高导热石墨烯膜扩产项目。设计产能 156 万/年的石墨烯膜。资料来源：各公司公告，富烯科技招股说明书，深圳垒石招股说明书，思泉新材招股说明书，苏州天脉招股说明书，中信证券研究部