电子行业深度分析:终端主动散热时代将至,微型风扇有望率先拉开规模化序幕
国投证券·2025-12-26 11:31

报告行业投资评级 - 领先大市-A [5] 报告核心观点 - 随着芯片制程迭代和端侧AI算力提升,设备热流密度持续上升,被动散热方案渐遇瓶颈,终端设备散热正加速进入主动散热时代 [1][3] - 微型风扇作为主动散热先行者,已从游戏手机向非游戏机型渗透,有望率先拉开规模化应用序幕 [3] - 均热板作为被动散热核心升级方向,渗透率持续提高,预计2031年全球手机VC销售额将达27.76亿美元 [2] - 微泵液冷、热电制冷等更多主动散热技术也在逐步突破,为高性能设备提供多样化散热解决方案 [3] 行业趋势与驱动力 - 芯片功耗攀升:随着制程从5纳米迈向3纳米、2纳米,晶体管密度提升,Dennard Scaling失效导致芯片功耗持续增加,例如A18 Pro/骁龙8 Elite/天玑9300的CPU TDP已分别达到10W/8W/7W,高于2021年A15/骁龙8 Gen 1/天玑9100的6W/5.3W/4W [1][17][20] - 端侧AI加速落地加剧散热需求:生成式AI手机渗透率快速提升,预计2027年渗透率将达到约43%,存量规模从2023年的百万级别增长至2027年的12.3亿部 [23];同时,旗舰智能手机的AI峰值算力持续增长,预计2025年将达到60TOPS以上,执行AI任务产生的热量增加对散热效率提出更高要求 [24] 被动散热技术发展 - 均热板成为核心升级方向:均热板将热管原理从一维扩展至二维,实现点热源到面热源的高效扩散,更契合设备轻薄化趋势 [2];其技术迭代聚焦于吸液芯结构、工质与柔性设计的优化,例如飞荣达的CGDS成型毛细结构专利可降低热阻达40%,苏州天脉的柔性VC专利可应对折叠屏需求 [42][44] - 渗透率与市场规模持续提升:2025年发布的iPhone 17 Pro首次使用均热板,标志其应用进一步拓展 [2];预计2031年全球手机VC销售额将达到27.76亿美元,2025-2031年复合年增长率为15.0% [51] - 组合方案成为主流:在实际应用中,“VC+石墨膜+TIM”的组合方案已成为高性能智能手机散热的主流选择 [2];热界面材料用于填充芯片与散热器间的微空隙以降低接触热阻,是组合方案中的关键辅材 [53] 主动散热技术演进 - 微型风扇率先规模化:继早期游戏手机搭载后,主动散热技术正加速向普通手机渗透,例如2025年OPPO在非游戏机型K13 Turbo中内置超薄风扇,荣耀宣布其全新电竞旗舰系列将全系配置风扇 [3];实测显示,开启风扇可使OPPO K13 Turbo在游戏测试后机身最高温从46.6℃降至42.2℃ [70] - 微泵液冷技术逐渐突破:国产厂商已推出压电微泵驱动芯片,例如艾为电子于2025年6月推出相关方案,已在游戏手机中落地应用 [3][89];预计2031年全球微压电泵液冷智能手机市场销售额将达到4.84亿美元,2025-2031年复合年增长率为7.9% [97] - 热电制冷作为补充方案:热电制冷目前主要应用于散热背夹,并开始探索与VC、风扇集成的终端内置方案,例如realme于2025年推出了使用TEC制冷元件的工程机 [3][103] 产业链相关公司布局 - 苏州天脉:专注导热散热领域,可量产厚度最低0.22mm的均热板;与建准电机合作投资设立天脉建准,布局应用于智能手机等场景的微型风扇业务 [112][114] - 飞荣达:端侧散热产品覆盖全面,包括导热界面器件、VC均温板等;已积极布局微型风扇模组及微泵液冷模组产品 [116][120] - 领益智造:为全球领先的AI终端硬件核心供应商,其热管理核心产品涵盖均热板、热管等,超薄均热板已量产出货 [123][125] - 思泉新材:拥有从石墨散热膜、热管、VC到风冷/液冷散热模组的完整热管理产品体系 [127] - 中石科技:是人工合成高导热石墨膜全球龙头公司,同时加快VC业务布局 [132][136] - 捷邦科技:通过收购赛诺高德51%股权布局VC均热板业务,业绩有望逐步释放 [137][139] - 奥迪威:推出自主研发的压电微泵液冷散热方案,布局端侧液冷 [141][146] - 峰岹科技:推出手机主动散热全集成芯片FT3207,可动态调节散热效能,覆盖高负载应用场景 [149][151] - 艾为电子:推出压电微泵液冷散热驱动方案,通过高压180V驱动冷却介质实现高效散热 [154][155] - 南芯科技:已发布用于微泵液冷系统的驱动芯片 [96] - 富信科技:深耕半导体热电技术,其微型热电制冷器件可用于局部精准温控 [4]