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深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司

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【深度】对标贝格斯、莱尔德 国产导热材料厂商角逐5G新赛道

返回列表 来源: 发布日期: 2019.04.09


5G的燎原之势,远比想象中来得更“凶猛”。


刚从巴塞罗那参加完世界移动通信大会(MWC 2019)回国的赵亚平跟新材料在线®“总结”道:“5G简直无处不在!”


在她的描述中,MWC 2019的展馆中央,高悬的5G宣传招牌分外抢眼。5G产业链相关的一众展商无不为5G鼓与呼,甚至有的CEO穿的T恤上都印着醒目的5G字样。


“太狂热了!”这位来自深圳一家主营EMC/导热材料企业的销售主管,不止一次发出这样的感叹。


赵亚平描述的这份狂热,未到现场的国人通过国内媒体铺天盖地的宣传,其实早已有所感受。尤其是华为发布了首款5G折叠屏手机华为Mate X后,人们对“5G商用元年”的到来,多了不少相信的理由。


MWC 2019只是5G手机热潮中的一个缩影。芯片商的竞逐、运营商的发力、手机厂商的抢滩、消费者的期待,已经蔓延至全球,5G产业链的竞技场正变得越来越热闹。


当然,作为5G产业链上游的关键材料,导热材料在5G浪潮下,也将迎来增量需求,市场规模有望打开新空间。


来自 BCC Research 的预测数据也佐证了这一点。数据显示,全球导热界面材料的市场规模将从2015年的8亿美元提高到2020年的11亿美元,复合增长率超7%。


一切都好像在朝着预想的方向发展。对于赵亚平和整个导热材料厂商而言,他们目前关心的是,如何满足5G手机对导热材料新的需求,目前的解决方案能否适用,以及如何在5G手机大规模上市前,打好这场卡位战。


“危”与“机”



5G是移动通信行业的一次深刻变革,也是导热材料发展面临的一次重大机遇。


深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司(以下简称“鸿富诚”)研发经理谢佑南看来,导热材料的发展与通信技术的更迭是密切相关的。


谢佑南表示,3G时代,随着互联网的崛起,手机有了明显的散热需求,铜箔、铝箔等金属导热材料应运而生;4G时代,手机散热量需求显著提升,催生了石墨等散热材料快速发展;5G的应用场景更加广阔,通信能力也更加强大,将推动导热材料需求急速增加。


5G手机推动导热材料需求增长的因素有很多,业内人士认为,芯片功耗增加和机身结构变化是两大主要原因


谢佑南指出,目前,4G芯片的功耗约为1-2W,而5G芯片功耗将达到5-7W。根据实验室数据,芯片功率每增加0.5W,就将产生很大的热量。由此可见,5G芯片带来的散热需求巨大。


Digitimes曾报道,华为轮值董事长徐直军证实,华为的5G芯片消耗的功率将是当前4G芯片的2.5倍。


而手机结构变化带来的散热需求也很大。随着5G天线数量增加和电磁波穿透能力变弱,机身材质向非金属化演进,这就需要额外增加散热设计。同时,5G手机内部结构设计变得更为紧凑,也增加了散热解决方案的设计难度。


深圳市飞荣达科技股份有限公司(以下简称“飞荣达”)副总经理王美发在接受新材料在线®采访时表示,5G频段提高、手机集成度提升和功能增加,都对散热需求提出了更高的要求。


新材料在线®根据公开资料整理,发现5G手机对散热需求大幅增加的因素是多方面的。


数据是最直观的体现,如此大的散热需求不仅为手机设计提出了新的挑战,也直接拉动了导热材料的市场增长空间。


这从飞荣达2月26日晚间发布的2018年年报中也能明显看出。年报显示,飞荣达导热材料及器件2018年收入为1.79亿元,同比增长22.15%,占比达13.47%。


飞荣达董秘王燕在接受媒体采访时表示,“5G时代进入新的阶段,通讯行业、手机终端、汽车电子和数据中心等领域的快速发展,对屏蔽及导热的需求极大。”


极大的需求背后,蕴藏的是巨大的商机。而能否把握住这次商机,取决于是否能够提前看到未来。


“舍”与“留”


5G手机对导热材料提出了更高的要求,哪些材料解决方案能够满足这些需求?


一位国内长期关注导热材料的投资人告诉新材料在线®:“这是一个需要‘一分为二’看待的问题。”


从技术层面来讲,当前5G主流的发展趋势有Sub-6GHz(低于6GHz频段)和毫米波(mmWave,30GHz-100GHz)高频段通信这两种。


该投资人表示,在Sub-6GHz频段,也就是目前5G手机所支持的频段,散热解决方案与4G手机没有太大差别,只是散热材料的需求量会有很大的增加。


谢佑南对此表示赞同:“尽管目前已经有多款5G手机发布,但是真正上市还要等到下半年。5G手机的第一阶段(Sub-6GHz频段),可以沿用主流高端手机的散热解决方案,也就是‘多层石墨+热管+凝胶’的解决方案。”


这与小米公司产品总监王腾科普的小米9散热方案基本一致。


小米9采用具有高导热能力的全CNC铝材的中框作为最主要的热扩散通道,同时在金属中框上贴附几乎与屏同等面积的石墨片,石墨片的平面导热能力为金属铝的6-8倍,从而使整机的散热能力进一步提高。


小米9还在天线支架的内侧贴了大面积的石墨片,并且在CPU的屏蔽罩与中框之间,以及CPU背面的屏蔽罩内部分别填充了导热凝胶。


其他手机的散热解决方案大同小异。


苹果公司目前推出的旗舰机型iPhone XR/XS中,为了让双层主板更好地散热,主板正反面都贴有非常大块的散热石墨片,同时主板上的A12芯片也涂上了大量的导热硅脂进行散热。


华为荣耀Note 10以及魅族16等手机,除了大量采用石墨等散热材料,还采用了液冷散热(热管)解决方案;中兴天机Axon 10 Pro则采用系统总功耗与表面温度对应的模型,应用液冷技术和相变复合材料。


王美发也强调,Sub-6GHz频段,当前的散热解决方案基本可以满足要求,但是由于铜箔、石墨片导电,在一些局部位置的应用会受限。另外,由于5G手机内部结构设计变得更为紧凑,石墨烯膜取代多层石墨不仅可以减少厚度,还能提升性能。


毫米波一直被誉为是提升5G性能的“利刃”,利用毫米波被视为5G技术的最大突破之一。当前的散热解决方案可以满足Sub-6GHz频段的需求,毫米波是否也适用?


联想研究院一位研发工程师表示,当前散热解决方案都是在现有的导热材料基础上做的整合和优化,毫米波之后,手机的散热挑战会更大,目前还没找到解决方案。


谢佑南也坦言,毫米波阶段,新的导热材料和散热解决方案能否出现还没有定论。



不过,5G已经成为导热材料厂商角逐的新赛道,想要赢得这场竞速跑,提前卡位十分重要。


打响卡位战


5G手机真正的竞争还未开始。


联想中国区移动业务负责人常程表示,中国厂商上半年发布的5G手机,对于中国市场可能更多是噱头。因为5G分为两个制式,第一波产品主要针对海外市场,中国的5G应用按照路线图会在今年下半年。


但是对于导热材料企业而言,提前布局和卡位还是很有必要的。


联想研究院的这位研发工程师一语中的:“前期的技术导入非常重要,一旦第一代5G手机的散热解决方案被确认,就会成为业界标杆,随后会被大规模复制。”



国内企业已经瞄准5G的巨大市场,打响卡位战。


飞荣达正采取内生加外延的方式全方位布局5G。2018年8月,飞荣达先后并购了珠海润星泰和昆山品岱电子的股权,完善导热、散热、隔热的全面热解决方案,为今后在5G手机及新能 源汽车领域快速发展奠定坚实的基础。


5G时代还是要技术立命。王美发透露,为了满足5G手机对导热材料的需求,飞荣达还在进行一些高导热系数(8W/m.k及以上)的导热界面材料以及石墨烯导热垫的研发。


针对5G,鸿富诚早在三年前就在开始技术储备,目前也在大力布局导热材料和界面材料。


谢佑南告诉新材料在线®:“鸿富诚通过特殊的取向技术,将导热填料阵列化,从而实现导热系数质的提升,目前已量产15w/mk和25w/mk的柔性导热垫片,正在开发35.~50w/mk的柔性导热垫片。在散热器件方面,鸿富诚也有技术储备,随时可以大规模量产目前最先进的超薄散热材料。”


中石科技也在顺应5G终端对散热的需求。通过IPO募资进行产能扩充后,中石科技将新增64.8万平米导热石墨材料、48万平米导热高分子材料及600万平米电磁屏蔽材料的年产能。


国内企业在抓紧卡位的同时,5G也为国内厂商由“跟跑”变“并跑”提供了一次契机。


由于国内导热材料领域起步较晚,一直以来,导热材料的国际市场一直被罗杰斯、贝格斯、莱尔德、松下等欧美和日本企业垄断。


“凭借成本优势,国内导热材料企业在5G时代,还是有很大机会的。”联想研究院研发工程师说。


听到这句话,赵亚平心里多了一些底气,感觉MWC 2019上呈现的5G盛况,与自己还是有很大关系的。(文/井开元)


(应采访者要求,文中的赵亚平为化名)

本文转载来源:新材料在线网站




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