有沒有感覺，現在的手機動輒就會變得燙手？
不是價格太貴的那個“燙手”，而是真實的，字面意義上的燙手。
譬如在微博上搜索“iPhone 11 過熱”，就會有鋪天蓋地的抱怨帖，而作為國貨驕傲的華為Mate系列，相關的抱怨也并不少見。
▼看到這個畫面就意味著
你真的需要讓手機冷靜一下
事實上，隨著手機性能的不斷提升，手機的散熱系統(tǒng)只能是在勉力跟隨升級換代的步伐。
而到了5G時代，手機的散熱需求再度急劇提升，到那時候如果再沿用現有的手機散熱系統(tǒng)，用手機煎雞蛋將指日可待。
不過也不必過分擔心，一些人的煩惱，必然會成為另一些人的商機。
國泰君安中小市值團隊在最新發(fā)布《5G浪潮，紅利內遷，散熱當熱》 報告中，詳盡地介紹了手機最新散熱技術的原理基礎，由此解釋了為什么說5G時代開啟之際，最先“火”起來的，其實會是這個看起來不起眼的散熱產業(yè)。
01
燙手的手機
續(xù)航和散熱，一直是智能設備備受詬病的兩大槽點。而這一問題，正在隨著5G手機的登場，變得更加迫在眉睫。
▼手機散熱重要性
數據來源：松下
舉個例子。
一部4G手機芯片功率約在3W上下，但到5G功率最高會來到11.4W。同時，5G手機電源功率會比4G手機多出7-8瓦，5G芯片的計算能力則比現有4G芯片高5倍以上，而無線充電對信號傳輸的要求更高。
這一切，都對手機的散熱能力提出了嚴峻的考驗。
更不用說隨著AI技術和AR應用增加，手機運算速度及數據處理能力持續(xù)提升，更會讓手機發(fā)熱量提升一個等級。
因此，整機功耗的增加，再加上手機內部空間越來越擁擠，都會讓散熱成為手機設計的難點及關鍵。
▼ 多種因素影響使得 5G 手機
散熱需求大幅增加
數據來源:IDC，國泰君安證券研究
在4G時代，石墨片由于其出色的導熱性，被作為手機電路板散熱的不二之選。蘋果、OPPO、小米等廠商，都在其智能手機產品中，使用石墨作為散熱方案。
▼ 石墨散熱下游應用中手機占比 67%
數據來源:中石科技，國泰君安證券研究
然而隨著高耗能5G手機的落地，更高級的散熱方案也開始逐步登場。
就目前已經發(fā)布的5G散熱方案來看，單一石墨散熱，正在逐漸升級為“石墨+熱管”或者“石墨+均熱板（VC）”方案。
1、石墨+熱管
部分5G手機采用的是“熱管+石墨散熱”方案解決熱問題。
熱管散熱技術的原理，是用中空設計的銅管，管中裝有少量的水或其他化學物質，當手機散熱溫度超過臨界溫度時，銅管中的液體氣化，蒸汽順著管壁的毛細結構將熱量從主板帶走，進行點對點導熱。
▼液冷銅管散熱結構及原理
數據來源:華為公司，搜狐科技
2、石墨+均熱板（VC）
華為Mate 20 X 5G和vivo APEX 2019 則采用的是石墨烯膜+均熱板的方式散熱。
▼均熱板散熱結構及原理
數據來源:COFAN 官網，國泰君安證券研究
▼華為 Mate 20 X 5G 采用石墨烯膜+均溫板方式
數據來源:華為官網
均熱板（VC）原本主要用于高端數據中心服務器散熱，管體厚重。不過，經過很長時間的輕薄化改良和優(yōu)化之后，目前華為Mate20 X上可以做到0.4mm的厚度，對生產工藝的要求非常苛刻。
這種手機上的VC采用半導體加工常用的蝕刻工藝，加工出小于0.1mm壁厚的板材，采用比頭發(fā)絲還細的銅絲，編制成內部回液毛細結構，經過700℃左右高溫燒結，焊接，抽真空，注液，密封等多道工藝，形成蒸汽流動，液體回流的高效兩相傳熱均溫板，實現0.4mm厚度VC量產應用。
這種VC應用范圍廣泛，特別適用于高度空間受到嚴格限制的環(huán)境中，如筆記本電腦，工作站和網路服務器等。
熱管/VC散熱能力強，技術門檻高，是未來解決手機高功耗的重要方式。
以華為MATE20X為例，其搭載麒麟980芯片，是全球首款臺積電7nm制造工藝芯片，集成69億個晶體管，相較于10nm芯片晶體管數量提升25%、密度提升55%，性能提升20%，能效比提升40%，性能與能效的雙重提升，對散熱需求大幅增加。
▼ 為解決高功耗帶來熱問題，Mate 20X 采用“石墨+VC”散熱
數據來源:華為官網
為解決散熱問題，華為采用“石墨烯膜+VC液冷冷板”散熱方案，使Mate 20 X的散熱能力較上代Mate 10提升約50%，發(fā)熱集中點的溫度較上代下降了3度以上。
02
散熱領域
有哪些核心玩家？
國際市場上，散熱領域已經形成了相對比較穩(wěn)定的市場競爭格局。
主要的大玩家集中在美國、日本和中國臺灣，參與者主要為Chomerics（美國派克固美麗）和Bergquist（美國貝格斯）、松下（日本）、Kaneka（日本鐘化）、Laird（英國）等。
▼等導熱石墨境外競爭格局穩(wěn)定，歐美、日本、中國臺灣主導
數據來源:各公司官網，wind，國泰君安證券研究
以Chomerics和Bergquist為代表的美國和歐洲公司在國際及國內中高端市場上處在壟斷，而亞洲地區(qū)主要是中國臺灣與日本企業(yè)作為散熱相關行業(yè)的龍頭，包括：松下電器、Kaneka、雙鴻科技、健策精密、力致科技等。
5G手機對散熱熱管、VC的需求大增，中國臺灣企業(yè)中，雙鴻、超眾在2019年就享受到了行業(yè)的第一波紅利，賺得盆滿缽滿。
以雙鴻為例，2019H1公司營收46.65億元（新臺幣），同比增長30%；毛利率不斷改善，達到20%，較去年同期增加9pct；歸母凈利潤4.14億元，同比增加844%。
臺積電近期公開預測，2020年5G手機滲透率將達到15％，這意味著明年的5G手機銷量將超過2.1億支。
這意味著，生產5G手機所需的熱管或VC每月需求在1,500萬支以上，旺季高峰更大，行業(yè)未來幾年處于高紅利期。
為此，中國臺灣企業(yè)紛紛宣布擴大產能，占領散熱市場。
▼中國臺灣企業(yè)紛紛擴大散熱板月產能
數據來源:各手機公司官網，國泰君安證券研究
其中雙鴻2019年初月產能目標擴至500萬片，10月提前達標產能超過600萬片，2020年上半年將再擴增到800萬片；奇宏則預計2019年底月產能達到200萬片；泰碩預計2019Q4產能擴充至200萬片；超眾目前月產能約100萬片，未來則視客戶需求擴產。
產能擴張的背后，除手機散熱需求帶動外，還有GPU、基站等多項應用場景的衍生。
1、GPU
雙鴻林育申表示，GPU一顆功率約350瓦，運轉起來溫度很高，且AI需要很多顆GPU，預期將帶動散熱需求增長。
此外，服務器平臺汰舊換新、數據中心IDC建設亦將推動散熱需求成長。
▼數字時代到來，數據中心散熱需求日益增加
數據來源:聯合國貿易和發(fā)展會議，國泰君安證券研究
2、5G基站
據工信部數據顯示，2018年全國4G基站凈增43.9萬個，總數達到372萬，預計2020年5G進入大規(guī)模建設后，基站數據倍增。
基于目前的測試結果，5G基站的電能消耗或是4G基站的2倍到3倍，而5G基站小型集成化，勢必會對基站散熱提出更高的需求。
▼未來五年全國 5G 基站預計建設數目不斷增加
數據來源:前瞻產業(yè)研究院，國泰君安證券研究
據Yole估算，2018年全球手機散熱市場為14.2億美元。受益于5G手機銷量持續(xù)增加，手機散熱市場有望保持高增長，預計2022年市場規(guī)模達到35.8億美元，預計2019-2022年年平均復合增長率達21.55%。
▼散熱手機散熱市場保持高增長
2019-2022CAGR 達 21.55%
數據來源:Yole，國泰君安證券研究
03
散熱行業(yè)的
國內紅利傳導路徑
除了臺企開始享受到散熱行業(yè)的紅利之外，隨著5G手機滲透率不斷提升，2020年的行業(yè)紅利將開始轉移至國內。
2019年6月底，華為官方宣布華為Mate 20 X獲得中國首張5G終端電信設備進網許可證，這標志著國產5G手機上市步伐加快。
▼ 華為、小米、oppo、三星等手機廠商2019年不斷發(fā)布5G新機
數據來源：各手機公司官網，國泰君安證券研究
目前國內在售5G手機包括華為Mate 30、Mate 20 X，Vivo iQOO Pro和NEX 3，小米9 Pro，中興AXON 10 Pro（5G）等，小米更喊出2020年將覆蓋高中低階市場，推出10款以上5G手機款式。
國內散熱領域的優(yōu)秀玩家也有三家，分別是中石、飛榮達和碳元。
▼ 國內中石、飛榮達、碳元為核心玩家
數據來源:各公司官網，國泰君安證券研究
從客戶結構看，中石科技走在行業(yè)前列，其客戶包括蘋果、華為等國內外一線品牌廠商，飛榮達和碳元則主要集中在三星、華為、小米、vivo等非蘋果客戶。
未來在熱管、VC領域，三家龍頭企業(yè)均不斷加大布局，搶占市場先機。
隨著行業(yè)紅利到來，，預計2020年開始中石科技有望最先受益，一方面在蘋果份額、ASP也不斷提升，量價齊升。同時，公司2019年新進入華為、vivo，2020年進入三星，也將成為公司業(yè)績增量。
另外基站領域，公司一直為諾基亞、愛立信核心供應商，在華為訂單也不斷增加，隨著5G基站建設加速，該領域也將增厚業(yè)績。
其次為碳元科技和飛榮達。目前碳元科技正著力布局熱管和VC 技術以應對5G 發(fā)展趨勢，將超薄熱管與高導熱石墨膜形成互補，以期為終端大客戶提供綜合性的散熱解決方案。
不早不晚，布局國內散熱產業(yè)鏈就在當下。