算力与新能源车接力! 散热材料行业高景气，热界面材料崛起，国产供应链加速突破

一、AI算力功耗跃迁，散热材料迎增长新机遇

散热（热管理）材料用于解决电子器件工作发热问题，在AI算力爆发、新能源汽车渗透率加速提升与消费电子端侧AI落地的三重驱动下，2026年全球散热材料市场规模预计达到128.6亿美元，较2025年的112.4亿美元增长14.4%，其中中国市场预计贡献全球增量的38%，规模突破42.3亿美元。

数据来源：观研天下数据中心整理

从核心驱动因素来看，AI 算力功耗持续攀升逐步触碰物理极限，散热已经由设备设计的 “可选项” 转变为 “必选项”。随着 AI 大模型训练、高密度智算集群大规模落地，AI 芯片算力快速迭代的同时功耗水平持续抬升，高性能 GPU 单芯片功耗已经突破 2000W；新建面向大模型训练的智算机柜设计功率普遍突破 30kW，高端训练集群机柜功率可达 50kW 以上。传统风冷方案受空气比热容的物理属性约束，散热上限已经触及瓶颈，难以适配高密度算力场景下的控温要求。从电子设备失效统计来看，温度因素引发的故障占比高达 55%，散热不再是硬件设计后置配套环节，转而成为制约芯片性能释放、决定算力集群稳定运行的核心瓶颈。高功耗算力场景下，散热完成了从 “锦上添花的可选项” 向 “保障系统运行的必选项” 的身份切换，倒逼热管理材料与器件开展全方位升级迭代。

二、热界面材料价值显著，金刚石散热为最具爆发力新增量方向

根据观研报告网发布的《中国散热材料行业发展趋势分析与未来前景研究报告（2026-2033年）》显示，按照热量传递方式，电子设备散热可划分为被动式散热与主动式散热两大类。被动式散热无需动力元件，依靠热界面材料将芯片产生的热量传导至散热构件，最终散发至外部环境；主要产品包含导热界面材料、石墨膜、热管、VC 均热板等。主动散热依靠独立动力元件实现强制换热，代表性技术路线包括风冷、液冷。

行业散热技术路线正在发生结构性切换：当芯片功耗超过 5W 时，仅依靠石墨膜、热管、VC 均热板等传统被动散热手段，已经无法将芯片结温稳定维持在安全阈值以内，需要辅以风冷、液冷等主动散热方案实现热量高效导出。端侧消费电子领域已经出现明确产品落地，红魔、OPPO、华为等品牌 AI 手机陆续搭载风冷、液冷散热模组，补齐高负载 AI 运算场景下被动散热的短板。

从核心材料赛道看：

1. 热界面材料（TIM）：赛道价值增量显著

近年来全球 TIM 市场保持稳健增长，国内市场增速达到 11.09%，并且国内厂商已经占据全球过半市场份额。AI 算力升级正在重塑 TIM 的产业价值定位：TIM 正在由传统风冷配套辅材，升级成为液冷架构下的核心界面材料；英伟达 Rubin 架构全面导入新型石墨烯热界面材料，打开高端 TIM 市场成长空间。同时，裸芯片封装、3D 堆叠芯片的大规模应用，进一步催生高端热界面材料 “从 0 到 1” 的纯增量市场。

导热界面材料品类丰富，可以分为高分子基复合材料、金属基热界面材料以及前沿新型导热材料。高分子基复合材料为当前市场主流品类，涵盖导热硅脂、导热凝胶、导热胶、导热垫片、导热相变材料；金属基热界面材料以液态金属为代表，导热系数可达 20‑80 W/m・K，面向高端高功率场景；下一代前沿材料主要包括金刚石、碳基导热材料（石墨烯、碳纳米管阵列）。部分先进石墨烯热界面材料导热系数可达 130W/(m・K)，同时具备良好柔韧性与成型加工性能，可适配异形复杂散热结构，是现阶段高端 AI 算力芯片散热较优的选型。

主要导热界面材料分类

资料来源：观研天下整理

2.VC均热板：中高端手机主流散热解决方案

VC均热板在2026年已成为旗舰机型标配。厚度控制取得突破，最薄可达0.3mm以下，使手机在保持轻薄设计的同时获得出色散热能力。智能手机领域，“导热界面材料+石墨膜+均温板”组合已替代传统“导热界面材料+石墨膜”组合，成为中高端手机的主流散热解决方案。

部分手机散热方案情况

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VC 均热板行业增长逻辑已经发生切换：由 5G 手机时代换机潮驱动，转向 AI 终端时代 “算力提升→功耗抬升→散热升级→单机价值量上行” 的正向循环。预计 2026‑2035 年全球 VC 均热板市场规模将自 14.9 亿美元增长至 122.1 亿美元，复合增速 CAGR 为 26.37%。

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值得关注的是折叠屏带来的增量机遇。中石科技是苹果传统 iPhone 散热材料第一大供应商，相关份额超过 80%；现已成为折叠屏手机 “石墨烯 + VC 均热板” 复合散热方案的核心供应商。公司自主开发耐折次数超 10 万次的柔性石墨材料，搭配 0.3 mm 超薄 VC 均热板，打造完整的折叠机型散热解决方案。

3.金刚石散热：全球科技巨头产业化进展带来催化

金刚石散热是现阶段行业最具爆发力的新增量赛道。随着 AI 大模型高性能 GPU、800G/1.6T 高速光模块、SiC 车载功率器件大规模应用，单芯片功耗突破 2000W，传统铜（热导率约 400W/m・K）、铝基散热材料的性能已经到达瓶颈。CVD 金刚石热导率可达 2000‑2200W/(m・K)，导热性能约为铜的 5 倍、硅的 13 倍；同时热膨胀系数与硅芯片高度匹配，是为数不多可同时适配芯片节点级、封装级、模组级三级散热的材料。

据测算，金刚石散热市场规模预计从2025年的0.5亿美元增长至2030年的152亿美元，年复合增速约214%。

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海外头部科技企业的产业化布局，是金刚石散热赛道最重要的催化因素：

2026 年 2 月，英伟达对外披露下一代 Vera Rubin 平台 GPU 将全面采用 “金刚石复合材料 + 液冷” 散热方案；合作厂商已经完成首批搭载金刚石冷却技术 H200 GPU 服务器交付，实测 GPU 芯片温度下降 10℃，每瓦算力提升 22%。

英特尔 CEO 在 2026 年 6 月公开表态，将金刚石列为未来 5‑10 年下一代半导体关键新材料，与氮化镓、碳化硅、玻璃基板处于同等战略地位。

台积电开展实测验证，在 800W/cm² 超高热流密度工况下，单晶金刚石散热贴片能够将芯片结温控制在 85℃以内；相较碳化硅散热方案，热阻下降 60% 以上。

国内产业链层面，国机精工已经搭建单晶金刚石、多晶金刚石、金刚石铜复合材料完整产品矩阵，CVD 金刚石散热产品正在头部客户开展验证；四方达的 CVD 金刚石散热片已经完成客户测试，获取小批量试单；斯瑞新材布局金属基金刚石复合材料散热器，依托 3D 打印成型复杂内部流道，针对性解决热膨胀系数不匹配引发界面开裂的行业痛点。

4. 液冷散热材料：政策与需求共振的确定性方向

液冷逐步替代风冷已经成为算力基础设施建设的确定性趋势。政策端，七部门联合印发《促进数字化绿色化协同转型发展实施方案（2026‑2030 年）》，明确鼓励液冷散热技术创新与规模化推广；《节能装备高质量发展实施方案（2026‑2028 年）》提出加快液态金属导热材料、相变液冷技术研发落地；国家标准 GB/T 48023‑2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》已于 2026 年 7 月正式实施，明确额定工况下冷板式液冷系统实际换热能力不得低于设计负荷的 95%。

材料层面，海外厂商 Coherent 发布 Thermadite 800 液冷板，材料热导率达到 800W/(m・K)，约为纯铜两倍，同时兼具低热膨胀系数以及优异尺寸稳定性，代表液冷散热材料海外前沿技术；国内陕西斯瑞新材料开发金属基金刚石复合材料，从底层材料层面拉高液冷散热器性能上限。

从市场需求来看，液冷市场同时受益新建高密度算力机房增量市场，以及存量风冷 IDC 机房改造市场。国内存量通信机房、IDC 机架体量庞大，在数据中心能效考核政策约束之下，存量机房加速推进 “风改液” 改造，持续释放液冷零部件采购需求。

三、美日企业主导全球散热材料高端市场，中国企业差异化突围

从全球区域市场格局来看，亚太地区依旧是散热材料最核心的消费市场，以 54.6% 的市场占有率主导全球散热材料需求；其中中国大陆、韩国以及日本三者合计消费占亚太区域的 78%，构成亚太市场主要的需求基本盘。北美市场则受益于 AI 算力基础设施持续建设，增长动能强劲；欧盟市场则主要由汽车电动化相关政策驱动产业发展。

从下游需求侧的应用结构分析，下游应用赛道正在发生结构性更迭。新能源汽车热管理已经成长为散热材料第一大应用场景，消耗全球 34.2% 的热管理材料；通信设备叠加数据中心算力建设合计占比 29.6%；反观传统的消费电子以及家用电器板块，市场占比回落至 21.5%，反映出传统消费电子对散热材料的拉动作用有所减弱，算力与新能源车赛道逐步接过行业增长主线。

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企业竞争层面，全球散热材料行业形成 “美日企业把控高端市场，国内企业差异化突围” 的竞争格局。日本企业依托有机硅基体、高导热填料方向深厚的技术积累与专利壁垒，合计占据全球 24.7% 的市场份额；美国企业深耕航空航天、军工等高规格高端散热产品领域，市占率约 15.2%；国内厂商立足于消费电子导热垫片、新能源电池导热结构胶赛道,加速实现产品突围，预计2026年中国企业全球市场份额达到 18.4%，对比 2025 年提升 2.1 个百分点，国产供应链正持续向上突破。

中国散热材料企业简介

资料来源：观研天下整理（zlj）