在5G基站、手機(jī)及服務(wù)器等市場帶動下,散熱需求正在從量變向質(zhì)變升級。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
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)展趨勢下,散熱設(shè)計在電子設(shè)備開發(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,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,華為5G產(chǎn)品在石墨烯技術(shù)上的應(yīng)用升級,一定程度上引領(lǐng)了整個散熱市場的發(fā)展趨勢。
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,在5G智能終端持續(xù)升級的影響下,手機(jī)散熱市場已經(jīng)出現(xiàn)頭部散熱模塊廠商集中化的趨勢,諸如臺廠雙鴻、泰碩、奇宏、力致、超眾和健策等臺系廠商,在熱管和均熱板領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢。
反觀國內(nèi)市場,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2016年到2020年,智能手機(jī)散熱器組件市場年復(fù)合增長率將達(dá)到26.1%,2020年市場規(guī)模將達(dá)到36億美元。未來手機(jī)散熱器市場將主要集中在封裝級,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時代或?qū)⒊蔀橹髁鞯膬纱笊岱桨浮?
此前,也有業(yè)內(nèi)人士表示,從散熱性能來看,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,使用壽命長等特性也風(fēng)靡一時,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)時代具備競爭力的散熱方案。
臺系廠商諸如雙鴻,作為臺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應(yīng)用。
與之相對的是,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。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,將會在業(yè)內(nèi)掀起一場石墨烯材料和技術(shù)的新潮流。”業(yè)內(nèi)人士表示。
綜上來看,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,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相關(guān)收購進(jìn)軍了散熱行業(yè),5G的散熱需求帶來的市場紅利也在逐步顯現(xiàn)。