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2023年散热材料行业下游细分应用市场需求前景预测及投资战略可行性评估咨询

来源:环球app下载 作者:环球app下载安装

2024-02-23 07:18:53

  原标题:2023年散热材料行业下游细分应用市场需求前景预测及投资战略可行性评估咨询

  2023年散热材料行业下游细分应用市场需求前景预测及投资战略可行性评估咨询

  1、散热材料行业发展现状分析:热管理是电子行业发展过程中面临的重要问题,散热性能的高低直接决定了电子科技类产品运行的稳定性及可靠性,在电子设备主要的失效方式中,有 55%的失效是温度过高引起。电子元件的故障发生率随工作时候的温度的提高呈指数增长,温度每升高 10℃,系统可靠性降低 50%。

  随着电子电器向大容量、高功率密度、小型轻量化和高度集成化发展,小空间和大功率会不可避免地产生大量热量聚集,温度上升会降低电子电器设备性能及减少常规使用的寿命,并带来安全风险隐患。因此,散热是制约电气电子设备向高功率密度化和高度集成化发展的瓶颈问题,而散热材料的应用成为解决电子科技类产品散热问题的关键。目前散热材料在平板电视、电脑、笔记本、便捷电子科技类产品、家电行业、网络设备、电源、通讯、光电、灯饰、汽车电子、医疗电子、航天等产业上有广泛的应用。

  随着 5G 时代的到来,信息技术、人工智能、物联网等领域加快速度进行发展,单一电子设备上集成的功能逐渐增加并且复杂化,电子科技类产品体积缩小带来功率密度迅速提升,对散热材料的散热性能及稳定性提出了更加高的要求。以智能手机为例,随着 5G 技术的广泛应用,智能手机 CPU 解决能力快速提升,功耗持续不断的增加,同时智能手机朝着轻薄化、智能化和可折叠等多功能化持续不断的发展,设备的高度集成使得手机内部过热风险持续提升,OLED 屏幕的渗透和无线充电技术的普及也加大了手机散热的需求和难度。

  下游电子行业对新型散热材料需求旺盛,中金企信统计多个方面数据显示: 2021年全球热管理材料市场将达到147亿美元,预计到 2025年全球热管理材料市场将达到 177亿美元,年复合增长率为4.75%。近年来,随着热管理材料下游应用领域加快速度进行发展和行业技术的慢慢的提升,我国热管理材料市场规模逐步扩大。2021年中国热管理材料市场规模103亿元,预计2025年该市场规模将达到179亿元。预计 2021-2025 年复合增长率15%左右。

  中金企信国际咨询公布的《2023-2029年散热材料行业发展研究及投资战略可行性评估预测报告》

  2、散热原理及主要散热材料分类:散热是将发热器件产生的热量发散至空气中,其技术原理包括热传导、热对流与热辐射三种:

  热传导和热对流是智能终端散热系统的两种主流方式,其中热传导系统散热功能主要与散热器材料的导热系数和比热容有关,热对流系统散热功能则主要与散热器的散热面积有关。

  散热材料是指用于散热设计的导热率较高的材料,广义上包括一些常用的金属材料,无机非金属材料、高分子材料和复合材料。金属材料和一些无机非金属材料的导热系数较高,高分子材料的导热系数较低,常常要制成复合材料使用。

  金属材料由于其较高的导热性应用的最为广泛,新兴的碳材料(石墨、碳纳米管、石墨烯)、复合材料因为超高的导热性也慢慢变得多的应用到高散热的设计中。其中石墨烯是近年来新兴的导热散热材料,拥有非常良好的机械强度、较高的电子迁移率、高比表面积等特点,其理论热导率高达 5300W/(m·K),被认为是一类极具竞争力的散热材料。

  3、散热产品的分类:根据散热原理的不同,散热产品分为主动散热与被动散热两大类。主动散热器件采用热对流原理,对发热器件进行强制散热,比如风扇、液冷中的水泵、相变制冷中的压缩机。被动散热是没有动力元件的散热方式,采用热传导原理,通过导热界面材料从产热器件中将热量传导至散热器中,将热量传递至外部环境,最终降低电子科技类产品温度。

  主动散热器件特点是效率高,但需要其它能源的辅助。主动散热一般应用于高功率密度且体积相对较大的电子设备,如台式机和笔记本中配备的风扇、数据中心服务器的液冷散热。

  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,多采用被动散热方案。被动散热大范围的应用于手机、平板、智能手表、户外基站等。随着电子器件的高频、高速以及集成电路的密集和小型化,电子器件的总功率密度大幅度增长而物理尺寸越来越小,热流密度也随之增加,仅依靠传统金属材料实现热传导散热已难以满足现有要求。以石墨烯导热膜、人工石墨散热膜、热管、均热板等为代表的新型散热材料方案,在散热效果、散热面积、占用空间、质量体积等方面较传统材料更优,逐渐应用到消费电子等多种领域,将成为市场主流的散热材料方案。

  其中石墨烯导热膜与人工石墨散热膜在散热方案中的原理和用途类似,石墨烯导热膜具有导热系数高、质量轻、柔韧性好、厚度可定制等特点,其综合性能相比人工石墨散热膜有着非常明显的优势,是人工石墨散热膜的升级迭代产品,在中高端智能手机领域的渗透率有望持续提升。

  以手机为例,典型的散热系统大致上可以分为导热界面传热、均热板传热(VC)和石墨膜散热(石墨烯导热膜/人工石墨散热膜)三个部分。具体的散热方案为:热界面材料用于填充芯片和 VC 之间的空隙,便于降低接触热阻,芯片的热量经导热界面材料传输到均热板蒸发段,均热板通过相变以高通量将点热源上的热量扩散到面上或者传输到设备的冷区,并进一步将热量传输到面积较大的石墨散热膜上,并利用石墨散热膜快速均温的特点将热量最终传递至手机外部。

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