核心观点
随着5G、AI及IoT等技术普及,电子设备功率密度激增,芯片功率和特征尺寸的不断提升导致热流密度接近100W/cm²,传统散热体系逼近物理极限,高效热管理成为保障算力持续进化的关键技术瓶颈。
散热方案分类
散热方案分为被动式和主动式两种:
- 被动式散热:不配置动力元件,通过热界面材料将热量从产热器件中传递到散热材料中,并最终散发至外部环境。主要包括金属散热片、石墨膜、热管和VC(均热板)等。
- 主动式散热:配置动力元件,通过强制散热方式将热量从设备中移除。主要包括强制风冷和液冷两种。
被动式散热
- 金属散热片:受限于材料自身,存在热传递速率的局限性,在高功率、高集成度设备中使用时存在效能瓶颈。
- 石墨膜:存在强度不足等问题,制约其场景渗透。
- 热管:将传热路径局限在一维,在大面积散热场景中难以高效覆盖。
- VC(均热板):传热路径扩展为平面二维传导,具有更高的导热散热效率,热量传导面积更大更均匀,且可以做得更薄,满足电子设备日益轻薄化的需要。VC预计将成为众多散热场景中的被动式散热核心组件。
主动式散热
- 强制风冷:已逐渐无法满足高功率设备的散热需求,迫使主动散热技术从空气对流到液体传导转变。
- 液冷:利用液体的高热容和高热导率,配备水泵动力组件实现工质循环,散热效率远高于风冷方案。液冷方案主要应用场景包括:
- 云端:数据中心是液冷方案的最主要应用场景之一,HBM正从传统的风冷逐步升级为液冷方案。
- 终端:PC主机是当前落地最成熟的场景之一,微泵液冷技术在未来会持续受益于芯片功耗跃升、终端设备形态革命和国产替代加速,在消费电子、工业互联设备领域均有广阔应用前景。
- 热电制冷:在高功率密度设备的局部热点管理方面有其独特优势,可实现对局部温度的精准调节。
产业链与市场空间
- VC(均热板):2024年全球VC行业市场规模为10.89亿美元,预计未来将持续挤占热管、石墨等被动式散热元件的市场空间。
- 液冷:数据中心液冷市场预计2031年全球市场规模将达到92.31亿美元,2025-2031年CAGR+19.8。微泵液冷在终端设备散热领域具有较大的市场空间。
受益标的
飞荣达、苏州天脉、思泉新材、中石科技、领益智造、鸿日达、捷邦科技、立讯精密、高澜股份、申菱环境、同飞股份、科创新源、佳力图、富信科技、飞龙股份、曙光数创。
风险提示
技术研发瓶颈风险、技术路线迭代不确定性、行业竞争加剧、下游需求波动。