1、 1 / 30 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2020 年 04 月 08 日 行业研究证券研究报告 通信通信 行业深度分析行业深度分析 5G 带动带动 “散热”“散热”火火，国内厂商迎机遇，国内厂商迎机遇 投资要点投资要点 散热散热是电子产品硬需求是电子产品硬需求，5G 设备散热空间广阔设备散热空间广阔： 散热的好坏将直接影响到电子设备工作的稳定性， 在电子设备高性能、 小型化发 展趋势下， 散热设计在电子设备开发中重要性越来越大。 自然散热是没有动力元 件的散热方式，各种电子设备一般均有自然散热系统。自然散热系统可以通过： 1.使用高导热系数的导热材料；2.使用热管、均热板等更高效的均

2、热部件，降低 扩散热阻；3 提高散热器基板厚度、翅片厚度等来提高散热能力。电子设备散热 方案的升级带动了单机散热产品单价的提升。 5G 设备功耗高增叠加渗透率提升，带动高性能散热材料需求爆发。相比 4G， 5G 设备功耗提升非常明显，原有散热方案不能满足其正常工作的条件，需要升 级。5G 时代，热管/均热板将从笔电、服务器领域向智能手机渗透，吹胀板/半 固态压铸外壳将用于基站散热。随着 5G 手机换机潮和基站建设高峰到来，全球 5G 智能手机和国内基站散热市场规模有望在 2020-2022 年间分别达到 360 亿 和 59 亿元。 除 5G 之外：中期看，汽车电子、数据中心等领域，都对及时散

3、热需求越来越强 烈； 长期看， 随着 5G 网络建设完善， 物联网车联网等驱动数据中心需求新增长， AR/VR 等新应用终端兴起，带来散热市场广阔的长期增长空间。 本土下游品牌崛起本土下游品牌崛起+产业转移突破，国内头部厂商将在产业转移突破，国内头部厂商将在 5G 时代受益时代受益：从竞争格 局看， 目前国际大型企业仍主导着散热材料器件行业， 尤其在高端领域优势明显。 在石墨片领域已出现规模和较高市场份额的国内企业， 并有望在国内下游品牌崛 起、国产替代、产业转移的趋势下，实现高端市场的逐步渗透。我们认为，国内 散热商将在 5G 散热市场中充分受益，其成长机遇在于：1）行业市场空间翻倍 提升，

4、龙头厂商通过加大产业链布局切入新领域；2）随着国内终端品牌的崛起， 龙头厂商在国产化趋势下迎来份额的提升。其中，业务布局与规模、技术能力、 客户基础是国产厂商实现突破的关键指标。 投资建议投资建议：综合考虑产业规模、技术趋势、竞争状况，我们聚焦 5G 驱动下智能 手机与通信设备散热方案升级机会， 考虑公司的战略布局、 产品落地和客户基础， 重点推荐飞荣达、中石科技，建议关注碳元科技。 风险提示：风险提示：疫情不得控制持续影响 5G 手机出货量的风险；5G 商用推动进度不 达预期风险；中美贸易继续升级，导致国产品牌 5G 基站和 5G 手机终端出货量 不及预期风险；国内厂商 5G 导热热管/均热

5、板产品客户拓展不达预期的风险； 国内厂商新产品在大客户处份额拓展不及预期风险；老产品价格快速下降风险。 投资评级 领先大市-A 维持 首选股票首选股票 评级评级 300602 飞荣达 买入-B 300684 中石科技 增持-A 一年一年行业行业表现表现 资料来源：贝格数据 升幅% 1M 3M 12M 相对收益 -2.99 11.04 7.21 绝对收益 -11.22 3.40 0.82 分析师 蔡景彦 SAC 执业证书编号：S09 分析师 曾捷 SAC 执业证书编号：S09 相关报告 通信：中移动全年资本开支向上，5G 投资

6、引 领产业链景气 2020-03-26 通信：运营商 5G 招标陆续开启，年报季近关 注景气成长 2020-03-16 通信：政策力推新基建，移动招标加快 5G 进 程速度 2020-03-09 通信：业绩快报逐步披露，5G 信息基建加速 2020-03-02 通信：政策力推 5G 加速建设，助力车联网等 应用落地 2020-02-23 -19% -13% -7% -1% 5% 11% 17% 2019!-042019!-082019!-12 沪深300 通信 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 内容目录内容目录 一、核心投资逻辑一、核心投资逻辑 . 4 二、散热器件行业概览二、散

7、热器件行业概览 . 5 （一）电子设备单位功耗持续提升，散热的重要性不断提升 . 5 （二）自然散热是电子设备主要散热方式，热界面材料、石墨片、热管/VC 是主要器件 . 6 1、热量的三种传播方式 . 6 2、导热界面材料：发热元器件和散热器之间不可缺少的高效导热路径 . 7 3、石墨片：在消费电子散热中应用最为广泛 . 8 4、热管、均热板：应用广泛于高功率或高集成度电子产品 . 9 三、三、5G 设备功耗高增叠加渗透率提升，高效散热材料需求爆发设备功耗高增叠加渗透率提升，高效散热材料需求爆发 . 11 （一）5G 手机散热迎来新机遇 . 11 1、5G 手机功耗翻倍，新散热方案带动 AS

8、P 提升 . 11 2、5G 手机渗透率提升，手机散热空间百亿以上. 13 （二）5G 基站功耗倍增，散热百亿市场空间 . 15 （三）数据中心、汽车电子驱动需求长期向上 . 17 三、本土下游品牌崛起三、本土下游品牌崛起+产业转移突破，国内头部厂商将在产业转移突破，国内头部厂商将在 5G 时代受益时代受益 . 19 （一）海外龙头综合实力领先，国内厂商为 5G 散热做好崛起准备 . 19 1、散热石墨片：国内企业已进入核心手机厂商供应链，5G 竞争看产品 . 19 2、热管/VC：台资领先一步，2020 年国内企业有望接棒 . 20 3、导热界面材料：外资领先优势还将持续，国内品牌从低端赶超

9、 . 22 （二）国内终端+通信设备品牌崛起，国内龙头厂商受益 . 22 1、国内厂商在终端和通信设备市场实力越来越强 . 22 2、国产化趋势推动散热厂商伴随国内大客户崛起 . 23 四、国内散热龙头公司加强布局，建议积极关注四、国内散热龙头公司加强布局，建议积极关注 . 25 1、飞荣达（300602.SZ） . 25 2、中石科技（300684.SZ） . 26 五、风险提示五、风险提示 . 28 图表目录图表目录 图 1：元器件的失效率与温度的关系 . 5 图 2：电子设备失效原因分析 . 5 图 3：智能手机处理器功耗不断提升 . 6 图 4：历代苹果手机的机身厚度变化 . 6 图

10、5：电子产品导热系统的工作原理（自然+主动散热结合） . 7 图 6：导热界面器件对刚性接触界面的热传递效率的改变 . 7 图 7：几种热界面材料 . 8 图 8：石墨片在 4G 智能手机散热中已广泛应用 . 9 图 9：热管在终端设备散热中的应用 . 9 图 10：热管基于“水”的“相变”的工作原理 . 10 图 11：均热板 VC 的相当于热管从“线”到“面”的升级 . 10 图 12：手机高功耗部件分布 . 11 图 13：5G 手机散热需求提升原因 . 11 图 14：华为 mate30 pro 配备石墨烯膜+超薄 VC 散热 . 12 mNoRmMsOnQoQoMnMxPoPnObR

11、bP7NmOqQmOoOkPqQmQiNpOnO8OpPwPvPrRyQuOtRuM 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 15：小米 10 手机采用市面上最大面积的 VC . 12 图 16： “导热界面材料+石墨片+VC/热管”立体散热方案有望成为 5G 手机主流 . 13 图 17：运营商 5G 套餐差异不大，门槛亲民 . 14 图 18：5G 基站功耗的主要构成. 15 图 19：华为 5G AAU 约只有 4G RRU 体积的一半 . 16 图 20：基于相变原理的吹胀板换热器散热效率高 . 17 图 21：半固态压铸件组织更致密，传热性能好 . 17 图 22：全球数

12、据中心市场规模及增速 . 18 图 23：部分导热产品在数据中心/服务器上的应用 . 18 图 24：新能源汽车销量及增速 . 18 图 25：部分散热产品在新能用汽车领域的应用 . 18 图 26：从 2G 到 5G 全球主要无线网设备商格局变化 . 23 图 27：无线主设备商市场份额（假设只有这四家企业，各公司按运营商收入进行比较） . 23 图 28：国内厂商在全球智能手机份额占比不断提升 . 23 图 29：莱尔德性能材料业务收入的各领域增速显示其在手机和电信领域不断缩减 . 24 图 30：莱尔德性能材料业务收入的各领域占比显示其在手机和电信领域份额不断缩减 . 24 图 31：飞

13、荣达 2014-2019 年营业收入及变化 . 25 图 32：飞荣达 2014-2019 年归母净利润和扣非归母净利. 25 图 33：中石科技 2014-2019 年营业收入及变化 . 26 图 34：中石科技 2014-2019 年归母净利润和扣非归母净利 . 26 表 1：电子设备散热行业整体逻辑 . 4 表 2：热传递的三种方式和应用 . 6 表 3：几类主要热界面材料 . 8 表 4：导热片性能及成本对比 . 10 表 5：各品牌商 5G 手机散热方案均以“石墨片+VC/热管”为主 . 12 表 6：5G 手机散热价值量相比 4G 手机约有 3-4 倍左右的增长 . 13 表 7：

14、四大 5G SoC 芯片已经问世 . 14 表 8：手机散热行业市场空间广阔 . 14 表 9：运营商测试数据显示 5G 基站功耗呈 2.5-3 倍增长 . 16 表 10：5G 基站散热方案从内到外的变革 . 17 表 11：国内 5G 基站散热市场规模预测 . 17 表 12：全球散热石墨片/膜领先企业 . 19 表 13：厚石墨片有望成为 5G 手机石墨片主要方案 . 20 表 14：国内散热石墨膜公司生产能力情况 . 20 表 15：全球 5G 手机对超薄热管和 VC 的需求量预测 . 21 表 16：台湾厂商启动 VC 和热管扩产计划以迎接 5G 智能手机增长需求 . 21 表 17

15、：国际领先的热界面材料公司 . 22 表 18：14 年后，莱尔德公司热管理业务客户逐渐从手机电信向汽车、交通领域转移 . 23 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 一、核心投资逻辑 需求端的升级和增长是推动散热材料器件行业发展的主要原因。 热失效是电子设备主要的失 效方式，在设备高性能、小型化发展趋势下，电子设备单位体积产生的热量持续上升，散热设计 在电子设备开发中重要性越来越大。 5G 时代电子设备功耗上升明显，热管/均热板将从笔电、服务器散热领域向智能手机散热渗 透，吹胀板/半固态压铸外壳将用于基站散热。随着 5G 手机换机潮和基站建设高峰到来，5G 智 能手机和基站散热市场

16、规模达到双百亿空间。中期看，汽车电子、数据中心等领域，都对及时散 热需求越来越强烈； 长期看， 随着 5G 网络建设完善， 物联网车联网等驱动数据中心需求新增长， AR/VR 等新应用终端兴起，带来散热市场广阔的长期增长空间。 从竞争格局看，目前国际大型企业仍主导着散热材料器件行业，尤其在高端领域优势明显。 在石墨片领域已出现规模和较高市场份额的国内企业，并有望在国内下游品牌崛起、国产替代、 产业转移的趋势下，实现高端市场的逐步渗透。我们认为，国内散热商将在 5G 散热市场中充分 受益， 其成长机遇在于： 1） 行业市场空间翻倍提升， 龙头厂商通过加大产业链布局切入新领域； 2）随着国内终端品

17、牌的崛起，龙头厂商在国产化趋势下迎来份额的提升。其中，业务布局与规 模、技术能力、客户基础是国产厂商实现突破的关键指标。 表 1：电子设备散热行业整体逻辑 需求端需求端 供给端供给端 投资建议投资建议 短期 5G 基站+手机功耗倍增，散热方 案升级，双百亿市场空间打开 国内下游品牌崛起、国 产替代、产业转移的趋 势下， 具备规模、 技术、 渠道优势的龙头厂商 将在 5G 散热市场充分 受益 考虑公司的战略布 局、产品落地和客户 基础，关注行业内市 场份额领先以及新产 品布局具备优势的厂 商 中期 云计算驱动数据中心快增，汽车 朝电子化智能化发展，导热需求 旺盛 长期 随 5G 网络建设完善，物

18、联网车 联网等驱动数据中心需求新增 长，AR/VR 新应用兴起，带来散 热市场广阔的长期增长空间 资料来源：华金证券研究所 基于对产业规模、技术趋势、竞争状况的综合考虑，我们聚焦 5G 驱动下智能手机与通信设 备散热方案升级机会， 考虑公司的业务布局、 产品落地和客户基础， 重点推荐飞荣达、 中石科技， 建议关注碳元科技。 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 二、散热器件行业概览 散热的好坏将直接影响到电子设备工作的稳定性， 因此散热材料和器件是电子设备中不可缺 少的。自然散热是电子设备主要的散热方式，其主要依赖非动力的材料和器件进行热量传递。自 然散热的散热系统可以通过：使用高导

19、热系数的导热材料、热管/均热板等更高效的均热部件， 提高散热器基板/翅片厚度等来提高散热能力。随着各应用领域电子设备性能提升、朝小型化发 展、单位功耗增加，其自然散热系统随之升级，带动了产品散热单价的提升和市场的增长。 （一）电子设备单位功耗持续提升，散热的重要性不断提升 高温对多数元器件将产生严重影响，热失效是电子设备主要的失效方式。高温使得大多数电 子元器件性能改变甚至失效，从而引起整个电子设备的故障。一方面，电子元件的“10法则” 显示，电子元件的故障发生率随工作温度的提高呈指数增长，温度每升高 10，系统可靠性降 低 50%。另一方面，热失效是电子设备失效的最主要原因，电子设备失效有

20、55%是因为温度过 高引起。电子设备在运行过程中会不断产生热量堆积在体内，因此在电子设备内部在元器件外部 施加散热手段，使设备保持在合适温度非常重要。 图 1：元器件的失效率与温度的关系 图 2：电子设备失效原因分析 资料来源：电子设备热设计，华金证券研究所 资料来源：美国空军航空电子整体研究项目，华金证券研究所 在在电子设备电子设备高性能、小型化发展趋势下，高性能、小型化发展趋势下，及时散热挑战提升，及时散热挑战提升，散散热设计在热设计在电子电子设备设备开发中开发中 重要性重要性加加大大。随着集成电路工艺、集成度、工作速度提升，电子设备朝小型化发展、元件密度增 大、电源续航能力提高，电子设备

21、系统功耗增加，单位体积产生的热量持续上升。以智能手机为 例，其处理器功耗不断增加，而机身厚度的不断压缩，电子设备面临的散热挑战不断加大，散热 设计重要性持续提升。 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 3：智能手机处理器功耗不断提升 图 4：历代苹果手机的机身厚度变化 资料来源：Applied Energy 223 (2018) 383400，华金证券研究所 资料来源：搜狐手机，华金证券研究所 （二）自然散热是电子设备主要散热方式，热界面材料、石墨片、 热管/VC 是主要器件 1、热量的三种传播方式 热量一般通过三种方式进行传递：热传导、热传递以及热辐射。通过散热设计以完成热量的

22、 传导，是电子设备设计的重要命题。 表 2：热传递的三种方式和应用 散热原理散热原理 热传递应用热传递应用 热传导 物体温度较高的一部分沿着物体传到温度较低的部分 的方式叫做热传导。 散热片、热界面材料 热对流 流体流经固体时，流体与固体表面之间的热量传递现 象，与流体的流量情况密切相关 风冷、液冷 辐射传热 依靠电磁波辐射实现的热量传递过程，是一种非接触式 传热，在真空中也能进行 地板辐射采暖、太阳发热 资料来源： 电子设备散热技术的发展，J.舰船电子工程 ，华金证券研究所 散热方式的选择，与产品特点和温度需求相关。结合不同热的传递方式，电子设备的散热方 式主要有自然散热和主动散热。 自然散

23、热是没有动力元件的散热方式，广泛应用于手机、平板、智能手表、户外基站等。自 然散热方式的散热系统可以由散热片（如石墨片、金属散热片等） 和导热界面材料（Thermal Interface Materials，TIM）组成。自然散热系统的工作原理是：通过导热界面材料从产热器件中 将热量取到散热器中，将热量传递至外部环境，最终降低电子产品温度。各种电子设备一般均有 自然散热系统。 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 平均功耗(W) 0 2 4 6 8 10 12 14 机身厚度（mm） 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 主动散热是有与发热体无关的动力

24、元件参与的强制散热，包括强制风冷、间接液冷和直接液 冷等，一般应用于高功率密度且体积相对较大的电子设备，如台式机和笔记本中配备的风扇、数 据中心服务器的液冷散热。 图 5：电子产品导热系统的工作原理（自然+主动散热结合） 资料来源：电子产品热设计，华金证券研究所 导热界面材料、石墨片、铜片等金属、热管和均热板是自然散热中的主要元件，它们具有不 同的特性。导热界面材料、石墨片在目前中小型电子产品广泛使用，热管和均热板常在笔记本、 电脑、服务器等中大型电子设备中使用。 2、导热界面材料：发热元器件和散热器之间不可缺少的高效导热路径 由于机械加工的精度限制，刚性接触间会存在凹凸不平的空隙，由于空气导

25、热系数低，这些 空隙间的热传递效率很低。在空隙间填满高导热柔性型材料，即导热界面按材料，将元器件的热 量传递到表面积更大的刚性面（散热器、水冷板）中，是有效的导热方法。常见的导热界面材料 有导热硅脂、导热衬垫、导热相变化材料、导热胶（水） 、导热胶带、导热凝胶等。 图 6：导热界面器件对刚性接触界面的热传递效率的改变 资料来源：飞荣达招股书，华金证券研究所 行业深度分析 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 7：几种热界面材料 资料来源：导热邦，华金证券研究所 表 3：几类主要热界面材料 材料材料 典型成分典型成分 优点优点 缺点缺点 厚度厚度(mil) 导热系数导热系数 (W/m.K) 硅脂 硅油基底，ZnO，Ag，AlNl 导热系数高，易于紧贴表面，不 需固化，可重用 有泵出效应与相分离，迁 移性，生产时较脏 2 3 到 5 硅胶 Al，Ag，硅油，Olefin，石蜡 导热系数较高， 固化前易于紧贴 表面，无泵出效应或者迁移，可 重用 需要固化，导热系数较硅 脂低 1-1.5 3 到 4 相变化材料 聚烯烃树脂，丙烯酸树脂，铝，氧化 铝，碳纳米纤维管 易于紧贴表面，无需固化，没有 分层现象，易于运