“烫手”的5G手机,让这个小行业迎来大机会 | 国君中小盘

“烫手”的5G手机,让这个小行业迎来大机会 | 国君中小盘

原创: 国君中小市值团队 国泰君安证券研究 今天

有没有感觉,现在的手机动辄就会变得烫手?不是价格太贵的那个“烫手”,而是真实的,字面意义上的烫手。

譬如在微博上搜索“Iphone 11 过热”,就会有铺天盖地的抱怨帖,而作为国货骄傲的华为Mate系列,相关的抱怨也并不少见。▼看到这个画面就意味着你真的需要让手机冷静一下

事实上,随着手机性能的不断提升,手机的散热系统只能是在勉力跟随升级换代的步伐。而到了5G时代,手机的散热需求再度急剧提升,到那时候如果再沿用现有的手机散热系统,用手机煎鸡蛋将指日可待。

不过也不必过分担心,一些人的烦恼,必然会成为另一些人的商机。国泰君安中小市值团队在最新发布《5G浪潮,红利内迁,散热当热》 报告中,详尽地介绍了手机最新散热技术的原理基础,由此解释了为什么说5G时代开启之际,最先“火”起来的,其实会是这个看起来不起眼的散热产业。

国泰君安道合5G 浪潮,红利内迁,散热当热

小程序01烫手的手机

续航和散热,一直是智能设备备受诟病的两大槽点。而这一问题,正在随着5G手机的登场,变得更加迫在眉睫。▼手机散热重要性

数据来源:松下举个例子。一部4G手机芯片功率约在3W上下,但到5G功率最高会来到11.4W。同时,5G手机电源功率会比4G手机多出7-8瓦,5G芯片的计算能力则比现有4G芯片高5倍以上,而无线充电对信号传输的要求更高。这一切,都对手机的散热能力提出了严峻的考验。更不用说随着AI技术和AR应用增加,手机运算速度及数据处理能力持续提升,更会让手机发热量提升一个等级。因此,整机功耗的增加,再加上手机内部空间越来越拥挤,都会让散热成为手机设计的难点及关键。▼ 多种因素影响使得 5G 手机散热需求大幅增加

数据来源:IDC,国泰君安证券研究在4G时代,石墨片由于其出色的导热性,被作为手机电路板散热的不二之选。苹果、OPPO、小米等厂商,都在其智能手机产品中,使用石墨作为散热方案。

▼ 石墨散热下游应用中手机占比 67%

数据来源:中石科技,国泰君安证券研究然而随着高耗能5G手机的落地,更高级的散热方案也开始逐步登场。就目前已经发布的5G散热方案来看,单一石墨散热,正在逐渐升级为“石墨+热管”或者“石墨+均热板(VC)”方案。1、石墨+热管部分5G手机采用的是“热管+石墨散热”方案解决热问题。热管散热技术的原理,是用中空设计的铜管,管中装有少量的水或其他化学物质,当手机散热温度超过临界温度时,铜管中的液体气化,蒸汽顺着管壁的毛细结构将热量从主板带走,进行点对点导热。▼液冷铜管散热结构及原理

数据来源:华为公司,搜狐科技2、石墨+均热板(VC)华为Mate 20 X 5G和vivo APEX 2019 则采用的是石墨烯膜+均热板的方式散热。▼均热板散热结构及原理

数据来源:COFAN 官网,国泰君安证券研究▼华为 Mate 20 X 5G 采用石墨烯膜+均温板方式

数据来源:华为官网

均热板(VC)原本主要用于高端数据中心服务器散热,管体厚重。不过,经过很长时间的轻薄化改良和优化之后,目前华为Mate20 X上可以做到0.4mm的厚度,对生产工艺的要求非常苛刻。这种手机上的VC采用半导体加工常用的蚀刻工艺,加工出小于0.1mm壁厚的板材,采用比头发丝还细的铜丝,编制成内部回液毛细结构,经过700℃左右高温烧结,焊接,抽真空,注液,密封等多道工艺,形成蒸汽流动,液体回流的高效两相传热均温板,实现0.4mm厚度VC量产应用。这种VC应用范围广泛,特别适用于高度空间受到严格限制的环境中,如笔记本电脑,工作站和网路服务器等。热管/VC散热能力强,技术门槛高,是未来解决手机高功耗的重要方式。以华为MATE20X为例,其搭载麒麟980芯片,是全球首款台积电7nm制造工艺芯片,集成69亿个晶体管,相较于10nm芯片晶体管数量提升25%、密度提升55%,性能提升20%,能效比提升40%,性能与能效的双重提升,对散热需求大幅增加。

▼ 为解决高功耗带来热问题,Mate 20X 采用“石墨+VC”散热

数据来源:华为官网为解决散热问题,华为采用“石墨烯膜+VC液冷冷板”散热方案,使Mate 20 X的散热能力较上代Mate 10提升约50%,发热集中点的温度较上代下降了3度以上。

02散热领域有哪些核心玩家?国际市场上,散热领域已经形成了相对比较稳定的市场竞争格局。主要的大玩家集中在美国、日本和中国台湾,参与者主要为Chomerics(美国派克固美丽)和Bergquist(美国贝格斯)、松下(日本)、Kaneka(日本钟化)、Laird(英国)等。▼等导热石墨境外竞争格局稳定,欧美、日本、中国台湾主导

数据来源:各公司官网,wind,国泰君安证券研究以Chomerics和Bergquist为代表的美国和欧洲公司在国际及国内中高端市场上处在垄断,而亚洲地区主要是中国台湾与日本企业作为散热相关行业的龙头,包括:松下电器、Kaneka、双鸿科技、健策精密、力致科技等。

5G手机对散热热管、VC的需求大增,中国台湾企业中,双鸿、超众在2019年就享受到了行业的第一波红利,赚得盆满钵满。以双鸿为例,2019H1公司营收46.65亿元(新台币),同比增长30%;毛利率不断改善,达到20%,较去年同期增加9pct;归母净利润4.14亿元,同比增加844%。台积电近期公开预测,2020年5G手机渗透率将达到15%,这意味着明年的5G手机销量将超过2.1亿支。这意味着,生产5G手机所需的热管或VC每月需求在1,500万支以上,旺季高峰更大,行业未来几年处于高红利期。为此,中国台湾企业纷纷宣布扩大产能,占领散热市场。▼中国台湾企业纷纷扩大散热板月产能

数据来源:各手机公司官网,国泰君安证券研究其中双鸿2019年初月产能目标扩至500万片,10月提前达标产能超过600万片,2020年上半年将再扩增到800万片;奇宏则预计2019年底月产能达到200万片;泰硕预计2019Q4产能扩充至200万片;超众目前月产能约100万片,未来则视客户需求扩产。产能扩张的背后,除手机散热需求带动外,还有GPU、基站等多项应用场景的衍生。1、GPU双鸿林育申表示,GPU一颗功率约350瓦,运转起来温度很高,且AI需要很多颗GPU,预期将带动散热需求增长。此外,服务器平台汰旧换新、数据中心IDC建设亦将推动散热需求成长。▼数字时代到来,数据中心散热需求日益增加

数据来源:联合国贸易和发展会议,国泰君安证券研究

2、5G基站据工信部数据显示,2018年全国4G基站净增43.9万个,总数达到372万,预计2020年5G进入大规模建设后,基站数据倍增。基于目前的测试结果,5G基站的电能消耗或是4G基站的2倍到3倍,而5G基站小型集成化,势必会对基站散热提出更高的需求。▼未来五年全国 5G 基站预计建设数目不断增加

数据来源:前瞻产业研究院,国泰君安证券研究 据Yole估算,2018年全球手机散热市场为14.2亿美元。受益于5G手机销量持续增加,手机散热市场有望保持高增长,预计2022年市场规模达到35.8亿美元,预计2019-2022年年平均复合增长率达21.55%。▼散热手机散热市场保持高增长2019-2022CAGR 达 21.55%

数据来源:Yole,国泰君安证券研究03散热行业的国内红利传导路径除了台企开始享受到散热行业的红利之外,随着5G手机渗透率不断提升,2020年的行业红利将开始转移至国内。2019年6月底,华为官方宣布华为Mate 20 X获得中国首张5G终端电信设备进网许可证,这标志着国产5G手机上市步伐加快。▼ 华为、小米、oppo、三星等手机厂商2019年不断发布5G新机

数据来源:各手机公司官网,集微网,国泰君安证券研究目前国内在售5G手机包括华为Mate 30、Mate 20 X,Vivo iQOO Pro和NEX 3,小米9 Pro,中兴AXON 10 Pro(5G)等,小米更喊出2020年将覆盖高中低阶市场,推出10款以上5G手机款式。

国内散热领域的优秀玩家也有三家,分别是中石、飞荣达和碳元。▼ 国内中石、飞荣达、碳元为核心玩家

数据来源:各公司官网,国泰君安证券研究从客户结构看,中石科技走在行业前列,其客户包括苹果、华为等国内外一线品牌厂商,飞荣达和碳元则主要集中在三星、华为、小米、vivo等非苹果客户。未来在热管、VC领域,三家龙头企业均不断加大布局,抢占市场先机。

随着行业红利到来,,预计2020年开始中石科技有望最先受益,一方面在苹果份额、ASP也不断提升,量价齐升。同时,公司2019年新进入华为、vivo,2020年进入三星,也将成为公司业绩增量。另外基站领域,公司一直为诺基亚、爱立信核心供应商,在华为订单也不断增加,随着5G基站建设加速,该领域也将增厚业绩。

其次为碳元科技和飞荣达。目前碳元科技正着力布局热管和VC 技术以应对5G 发展趋势,将超薄热管与高导热石墨膜形成互补,以期为终端大客户提供综合性的散热解决方案。

不早不晚,布局国内散热产业链就在当下。


5G功耗加剧,新型散热材料成供应链新方向

5G时代,散热材料市场将迎来新的商机,手机供应链企业,如碳元科技中石科技、江苏天脉、深圳垒石、深圳鸿富诚等都将5G散热创新材料视为未来的重要发展方向。

丨膜链 · 势银旗下媒体平台丨

来源:膜链

撰文:Lucem ; 编辑:melody

5G智能手机在拥有更快速度的同时,也带来了更大功耗的弊病。相比起4G手机,5G的功耗增至2.5倍,其发热量也水涨船高。面对更高的发热量,散热材料市场将会迎来新的商机。

目前智能手机上采用的散热技术主要包括石墨稀热辐射贴片散热、金属背板散热、导热凝胶散热以及导热铜管散热。

针对智能手机的设计趋势,5G手机的散热方案必然向着超薄高效的方向发展,集合这四种材料的特性,石墨烯辐射材料以及陶瓷灯新品类材料更符合5G手机的需求。

对此,手机供应链企业,如碳元科技、中石科技、江苏天脉、深圳垒石、深圳鸿富诚等都将5G散热创新材料视为未来的重要发展方向,随着国内供应链厂商技术不断升级,5G手机时代有望长期绑定国内手机厂商。

◤ 双鸿科技股份有限公司

双鸿科技股份有限公司成立于1998年,原专注NB散热器设计、加工制造及销售,现已正式转型为专业全方位热管理方案提供者。

2018年,双鸿科技实现了超薄均热板(VC)的生产,并于今年6月起成为三星Galaxy S10 5G 均温板散热模组的主力供应商。

目前双鸿科技均温板客户包括三星、华为、OPPO、vivo等,VC月产能约600万片/月,2020年将扩产至800万片/月。

◤ 苏州天脉导热科技股份有限公司

苏州天脉导热科技股份有限公司成立于2007年,专注研制导热材料产品。

2014年,天脉导热为OPPO R5提供冰巢散热系统核心组成部分,在手机散热上创新使用了类液体金属散热材料。在2016年,天脉导热为中兴天机AXON 7提供超薄热管散热产品。

今年,其手机超薄管更获得OPPO Reno、vivo iQOO等机型的大量采用。同时,其最新研发的超薄均温板(VC)产品已打入华为供应链。

◤ 深圳垒石热管理技术有限公司

深圳垒石热管理技术有限公司依托中科院和国家新材料重点实验室的强大科研实力,致力于热管理及领域内新型高效散热材料、散热产品的研发、生产、应用与服务。为客户提供散热分析、设计、测试、咨询等一站式专业服务,并提供节能降耗的产品和解决方案。

2015年,垒石开始投入热管的研发,2018年手机超薄热管大量应用于华为、荣耀等终端品牌。

来源:垒石热管理官网

◤ 碳元科技股份有限公司

碳元科技股份有限公司成立于2010年8月,在石墨散热领域拥有66项专利。2017年3月20日,公司正式在上交所主板上市,成为国内首家石墨散热领域的A股主板上市企业。

5G时代,碳元科技不断巩固高效石墨散热膜、复合多层石墨散热膜等系列产品的领先地位,并投资热管等产品,为客户提供组合类散热方案。2018年,碳元科技设立热管产品工厂,以研发、生产和销售超薄热管以及VC 板为主,计划2019 年二季度完成建设并投产。

超薄热管产品(来源:碳元科技官网)

VC均热板产品(来源:碳元科技官网)

◤ 深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司

深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司成立于2003年,主营屏蔽材料、热界面材料、吸波材及铁氧体的研发、制造与销售一体化的高新技术企业。

鸿富诚可以满足各种异形导电泡棉和吸波材料的定制、开发高效柔性导热硅胶软垫片,导热间隙填充材料以及解决散热方案应用的需求。

导热相变材料(来源:鸿富诚官网)

随着5G的发展,鸿富诚看好新型两相液冷产品在智能终端上的应用,已组建团队进行超薄均温板(VC)产品的开发。

◤ 北京中石伟业科技股份有限公司

中石科技成立于1997年,专注于电磁兼容、屏蔽及导热领域,为智能电子设备在复杂且恶劣的电磁干扰环境和发热运行环境下可靠运行提供方案。

中石科技的产品涵盖热管理材料、人工合成石墨材料、电磁屏蔽及IP密封材料、EMI滤波器、信号滤波器等。

合成石墨导热膜(来源:中石科技官网)

为抢占5G智能手机创新散热产品市场,中石科技于2019年6月收购江苏凯唯迪51%股份,布局石墨膜/热管/VC一体化的智能终端散热解决方案。

◤ 深圳市长盈精密技术股份有限公司

深圳市长盈精密技术股份有限公司成立于2001年7月,是一家研发、生产、销售智能终端手机零组件、新能源汽车零组件、工业机器人及自动化系统集成的规模化制造企业。

2018年底,长盈精密开始关注5G终端散热解决方案,并进行相关布局。

2019年9月8日,长盈精密将使用自有资金900万元向昆山捷桥进行增资,取得昆山捷桥20%的股权,初步完成在消费电子散热领域的布局,并将与现有的结构件产品形成协同效应。

由于5G 的兴起,昆山捷桥正全力研发下一代超薄均热板,无论从厚度到散热效率,均比现有普通散热板有质的提升,预计2020年将成为行业和昆山捷桥主流供应产品

作者:薄膜新材网

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精彩评论

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hustzs11-21 22:00

中石科技,华安媒体是三股东,投了2个亿,还是18年的新票,盘整中,挺好,就是下月有解禁,等解禁了再看看。

采菊东篱11-21 08:40

国内散热领域的优秀玩家也有三家 , 分别是中石 、 飞荣达和碳元

山那边有海11-20 22:19

5G手机电池续航时间更是个大问题

疯狂夏尔巴11-20 20:23

精研科技也有投入散热的研发,它的高研发支出带来了公司的高增长

春菜11-20 14:55

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