NPO-CPO 加速散热方案升级 202609228 电话会议纪要关键要点 一、涉及行业与公司 行业 - 光模块散热行业 涵盖 800G、1.6T、NPO（近封装光学）、CPO（共封装光学）等光通信技术路径[1] - 芯片级散热材料行业 包括 TIM（热界面材料）、VC（均热板）、TEC（热电制冷器）、DPC 陶瓷基板等[1][2][8] - HBM 散热领域[9] - AI 算力芯片散热领域[7] 公司 - 中石科技 VC 已量产并供应 Finisar 等国内外重点企业 同时供应 PEM 类材料[1][6] - 天脉 VC 导入 iPhone 18 Pro 及 Pro Max 并获国内光模块量产订单[1][7] - 富乐德 DPC 陶瓷基板核心供应商[1][10] - 飞荣达 石墨烯散热膜细分领域市场领先[7] - Finisar 早期在 800G 光模块中采用 VC 结构[6] - 日本京瓷、丸和 TEC 上游 DPC 陶瓷基板海外龙头[9] 二、核心观点与论据 1 光模块功耗提升驱动散热方案全面升级 - 光模块功耗从 800G 的 10-25W 提升至 1.6T（带 DSP）的 35-40W 以上 超过传统风冷散热极限[5] - 1.6T 光模块功耗升至 35-40W+ 传统风冷达极限 VC 将成为标配[1] - 随着光模块从 800G、1.6T 向 NPO 和 CPO 演进 产品半导体化程度加深 横向与侧向热量传导加快 散热压力显著增大[2] - 局部功率密度和散热难度提升 大幅带动对高导热、低应力、低界面热阻的导热垫片和 TIM 凝胶的需求增长[2] - 光芯片、DSP、光引擎等高发热量组件也需要相应散热方案[2] - NPO 将光引擎部署在交换机 IC 周边 CPO 将光引擎与 IC 共同封装在同一基板上 整体热解决方案更为复杂[2] - 散热材料（包括 TIM 新材料、Micro-TC 等）与光芯片、保偏光纤等环节一样 成为核心增量环节[2] - 光芯片级散热与 HBM 散热市场规模在 2028 至 2030 年有望达到 7,000 亿人民币[2] 2 散热壳体与 Cage 价值量提升 - 光模块被动散热壳体材质从不锈钢或铝合金升级为铜铝合金乃至金刚石壳体[5] - 壳体价值量从 800G 的 10-20 元人民币提升至 1.6T 的约 60 元[1][5] - 光模块壳体与 Cage 之间增加 TIM 材料 目前已有交换机方案采用 单片（1x1 Cage）价值量约几十元人民币[5] - Cage 从风冷结构向液冷结构演进 液冷方案核心价值增量在于外部冷板[5] - 一个 1x8 的液冷 Cage 冷板加 Cage 总价值量在 2,000-2,500 元人民币之间[6] - 一个 1x1 的风冷 Cage 价值量约 50 元 1x1 的液冷 Cage 约 200 元 较风冷提升 4 倍[1][6] - 预计 1.6T 液冷 Cage 产线在 2026 年第三季度落地 第四季度及 2027 年第一季度拉货动能显著提升[6] 3 VC（均热板）市场机遇 - 800G 时代仅有少数厂商（如 Finisar）采用 VC 结构[6] - 1.6T 时代整体功耗大幅增加 超出传统凝胶加垫片配合风冷的散热极限 必须引入 VC[6] - VC 将成为 1.6T 及更高速率光模块的标准配置[6] - 预计 2028 年 VC 市场规模超 200 亿元[1][6] - 该赛道参与者数量有限 主要由在散热领域深耕多年的公司主导[6] 4 TIM 材料技术与价值量演进 - TIM1 用于将芯片 Die 的热量传导至 Lid TIM2 负责将 Lid 的热量传导至上方冷板[3] - Lid 面积大于 Die TIM1 散热要求通常高于 TIM2[3] - 硅胶垫片最大导热率约 20 W/mK 碳纤维为 50-70 W/mK 石墨烯可达 130-170 W/mK[4] - 未来非 Mellanox 架构甚至可能重新采用液态金属[4] - 一片 70x80 平方毫米的石墨烯垫片价值量约在 10-20 美金[4] - Die 尺寸增大及多 Die 封装趋势 导致 Lid 面积持续增长 所需垫片面积增加[4] - 更大面积垫片切割会降低良率 用量增加与良率降低双重因素推动价值量实现数倍增长 而非线性百分比增长[4] - 若从垫片升级为液态金属等新材料 单价也将有显著提升[4] - TIM 材料向石墨烯、液态金属演进 多 Die 封装导致垫片面积增加与良率下降 驱动价值量实现数倍非线性增长[1] 5 TEC（热电制冷器）市场与供应链 - TEC 是微型热电制冷器 具备精确控温功能 在中长距离光模块中是实现精确控温和降温的必要组件[8] - 核心结构由 N 型和 P 型半导体材料交错排列组成的电晶体阵列、导流铜片以及上下两片金属化 DPC 陶瓷基板构成[8] - 速率从 400G、800G 向 1.6T 升级 TEC 单机搭载数量和整体面积均在增长[9] - NPO 和 CPO 解决方案中封装空间愈发紧凑 TEC 渗透率有望提升 成为必选项 单机价值量大幅增加 呈现量价齐升趋势[9] - NPO/CPO 阶段高功率交换芯片与光引擎间距缩至毫米级 交换芯片功耗通过横向导热叠加光引擎自身发热 导致温度急剧升高 引发激光器波长漂移和误码率增加[9] - 在光源等关键位置直接贴装 Micro-TEC 可实现毫秒级精准控温 有效解决热串扰问题[9] - TEC 在 CPO 及 HBM 中成为控温必选项 可解决热串扰并实现热解耦[1] - 预计 2028 年 TEC 市场规模达数百亿至上千亿元[1][9] 6 HBM 散热需求 - HBM 多层堆叠结构（如 12 层以上）导致内部热量聚集和侧向热传导[9] - 部分区域温度达到 85-95°C 以上 增加带宽损失 超过 95°C 时可能中断正常读写[9] - 反复温度波动产生的热应力会缩短 HBM 使用寿命[9] - 现有液冷方案为保护 HBM 需降低冷板水温 牺牲了能效[9] - 若为 HBM 搭载 Micro-TEC 可将温度稳定在 75°C 以内 实现 GPU/APU 与 HBM 的热解耦 显著提升算力性能并延长组件寿命[9] - HBM 所用 TEC 价值远高于当前光模块中的 TEC[9] 7 核心供应商竞争格局 **中石科技** - 作为产业龙头投资的公司 2026 年光通信业务收入预计可达 5 亿元左右[6] - 已实现 VC 相关产品量产 客户包括菲尼萨等国内外重点企业[6] - 同时供应 PEM 类材料[6] - 预计光通信业务收入有望实现翻倍增长 尚未包含产业龙头股东可能带来的新项目增量[6] **天脉** - 智能手机时代已是头部 VC 供应商[7] - 自 2026 年起 VC 均热板产品成功导入 iPhone 18 Pro 及 Pro Max 机型[7] - 预计从 2026 年第三季度开始显著提升业绩弹性[7] - 凭借 VC 领域技术优势和位于苏州的地理位置 在光模块供应链中具备显著优势[7] - 已获得国内两家光模块公司量产订单 目标占据市场五成份额[1][7] - 积极布局 NPO 等共封装方案 应对光源侧（如 ELSP）强散热需求 相关方案涉及冷板、石墨烯垫片等[7] - 与中石科技处于相似起跑线[7] - 2026 年第二季度及 2027 年全年利润预期均表现良好[7] **飞荣达** - 石墨烯散热膜细分领域处于市场领先地位[7] - 约六成以上收入来源于海内外头部 AI 算力芯片公司 产品主要应用于算力卡[7] - 石墨烯在传统光模块中性价比优势不突出 但在 CPO 方案中应用场景和价值量有望得到更大提升[7] **富乐德** - 国内 DPC 陶瓷基板领域非常核心和领先的供应商[10] - 自 2025 年开始批量供应 DPC 陶瓷基板 当年即实现超 9,000 万元收入[10] - 2026 年上半年同比增速超过 140% 预计下半年环比仍将有显著改善[1][10] - 有望在下游主要光模块厂商中获得更多份额[10] - HBM 散热方案上研发与协作进度保持较快节奏[10] - 在陶瓷基板领域具备优质技术能力 DPC、TFC 等先进陶瓷产品布局和导入节奏卡位精准[10] - 借助兄弟公司在 TEC 市场的较大份额 导入逻辑相对顺畅[10] - 正处于国产替代份额从 0 到 1 突破的关键节点[1][10] 8 上游供应链国产替代 - DPC 陶瓷基板是 TEC 的核心材料 目前市场主要由日本京瓷、丸和等海外龙头主导[9] - 国内供应商正处于加速导入和份额突破的关键阶段[9] - 富乐德作为国内技术卡位优势明显的优质公司 处于国产替代从 0 到 1 突破关键期[1][10] 三、其他重要但可能被忽略的内容 - 光模块壳体与 Cage 之间增加 TIM 材料已有交换机方案采用[5] - 液冷方案中笼子本身价值量涨幅较小 核心价值增量在于外部冷板[5] - 1x8 液冷 Cage 冷板加 Cage 总价值量在 2,000-2,500 元人民币之间[6] - 天脉在 NPO 等共封装方案中相关方案涉及冷板、石墨烯垫片等[7] - 富乐德借助兄弟公司在 TEC 市场的较大份额 导入逻辑相对顺畅[10] - 芯片功率密度提升驱动 TEC 搭载量和面积持续增长 带动上游 DPC 陶瓷基板需求放量[10]