AI加速落地消费电子端侧，导热界面材料量价齐升

1、热管理成为保障电子设备工作性能和可靠性的重要内容

近年来，随着5G通信、人工智能、物联网等技术的普及，电子设备的功率密度不断增加，散热问题逐渐成为制约设备性能的瓶颈。热管理材料是帮助产品提高散热效果的功能性材料，用于提高热传导效率，使得热量均匀分散，是消费电子、汽车电子、通信设备等领域不可或缺的材料。

三种散热基本方式及原理

数据来源：观研天下数据中心整理

根据工作原理的不同，热管理材料可分为主动式（有源式）和被动式（无源式）两种。主动散热器件普遍采用热对流原理，对发热器件进行强制散热。在消费电子中，常用的主动散热器件是风扇。被动散热普遍采用热传导或热辐射原理，主要依靠发热体或散热片进行降温。手机终端、平板电脑等轻薄型消费电子受内部空间结构限制的影响，一般采用该方式。

热管理材料分类及特点

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散热性能的高低决定了电子产品运行的稳定性及可靠性。电子元器件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%。因此，电子电气产品的导热、散热能力强弱是影响产品性能的关键因素之一。

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散热能力不足是电子设备温度过高的直接原因，因此热管理技术已经成为保障电子设备工作性能和可靠性的重要议题。芯片热流密度的不断升高是电子设备热管理的关键。

1、芯片功率增加

芯片功率的迅速爬升是热流密度升高的核心驱动因素之一，20世纪80年代单个芯片的功率只有几瓦，2005年左右已增大到接近100W，增大了几十倍，而NVIDIA和AMD在2024年推出产品的TDP更是已经达到了1000W。

芯片PTDP不断上升（以UAIGPU为例）

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2、芯片特征尺寸降低

在功率不断上升的过程中，芯片尺寸从过去的10nm逐步演进到5nm、4nm，并向2nm继续递进，芯片集成度随之以惊人的速度增大，从最初的单个芯片只能集成几十个晶体管，发展到目前单个芯片可以集成几十亿、几百亿个晶体管。功率提升和尺寸缩小共同推动了芯片热流密度的升高，热流密度从早期的不超过10W/𝑑𝑚2已经增大至接近100W/𝑑𝑚2。功率跃升与制程微缩的叠加效应，推动芯片热流密度实现数十倍增长，传统散热体系已逼近物理极限，开发高效热管理方案正逐渐成为保障算力持续进化的生死线，电子设备的进一步发展需要热管理新技术的支撑。

2、导热需求提高，导热界面材料行业市场空间广阔

导热界面材料是置于发热器件和导热散热器件之间，用于降低它们之间接触热阻的一类材料。其主要作用是填充散热器和热源之间的不规则空隙，降低界面热阻。当未使用导热界面材料时，界面之间的空气导热系数仅为0.026W/m·K，而使用导热界面材料后，导热系数可显著提高至1.2-15.0W/m·K，有效提升散热效率。由于不同导热界面材料的基体材料和填充物不同，其导热系数也不尽相同。其中导热垫片的导热系数最高，达到约15W/m·K，导热膏和导热凝胶的导热系数则分别为4.6W/m·K和10W/m·K。在全球范围内对高功率、高性能产品的需求持续攀升的背景下，导热界面材料行业正凭借技术迭代与应用场景的不断拓展，呈现出规模持续扩张的发展态势。

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目前我国导热界面材料的下游应用主要集中在消费电子和新能源汽车领域。消费电子占比最高，达43.9%，这表明随着智能手机、平板电脑等设备性能的提升，对高效散热需求也在持续增加。新能源汽车占比39.6%，反映出新能源汽车市场的快速扩展对导热界面材料需求的强劲增长。通信设备和工业、医疗等其他领域则分别占6.5%和10%。

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根据观研报告网发布的《中国导热界面材料行业发展现状分析与投资前景研究报告（2025-2032年）》显示，2024年是消费电子AI元年，各大厂商纷纷推出AI终端产品。为满足AI大模型的训练与推理需求，AI终端器件算力呈指数级增长，智能手机、笔记本电脑、智能家居等消费电子产品内部器件发热量及散热需求显著提升。端侧AI与消费电子结合的诸多领域中，AI手机和AI个人电脑市场发展最快，散热需求大幅增长。

各个厂商在AI手机的战略布局

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2024年，AI手机的出货量占全球智能手机出货量的5%。随着生成式AI能力加速下沉，渗透率将快速增长，AI有望成为智能手机行业的重要驱动力。随着智能手机出货量増长和AI手机渗透率提升，预计2032年手机领域导热界面材料市场规模预计将达到10亿元左右，散热需求进一步增加。

数据来源：观研天下数据中心整理（zppeng）