5G、AI等技术普及下,电子设备散热需求激增及政策支持

AI世纪 2025-05-16
服务器 2025-05-16

一、行业发展背景与政策支持

随着5G、AI、大数据等技术的普及,电子设备功率密度显著提升,散热成为制约性能的关键因素。从消费电子的智能手机、笔记本电脑,到新能源汽车的电池管理系统、数据中心的高功率服务器,高效热管理需求激增。全球能源危机与环保政策(如《巴x协定》、欧盟RoHS指令)推动散热技术向绿色化、高效化升级,液冷、相变材料等新兴技术加速应用。

中国政策层面,工信部、发改委等出台多项规划,如《2024年重点领域创新攻关计划》《新能源汽车产业发展规划》等,明确支持高性能散热材料与技术研发,尤其在数据中心、新能源汽车等领域。地方政府对数据中心PUE的严格限制(如北上广深要求低于1.2),进一步推动液冷技术普及。

二、产业链结构与关键环节

散热模组产业链分为上游(原材料、设备、技术研发)、中游(模组制造)、下游(终端应用)。

上游:核心原材料包括铝、铜等金属材料,导热硅胶、石墨等导热材料,以及热管、均温板等技术组件。生产设备依赖CNC加工、压铸机等精密设备,技术研发聚焦液冷、相变材料、纳米流体等方向。

中游:模组制造涉及散热器生产、组件装配及质量测试。头部企业如双鸿科技、奇鋐科技等掌握热管、液冷模组的核心工艺,国内企业逐步突破技术壁垒,昆山品岱、苏州天脉等通过国产化替代提升市场份额。

下游:应用场景广泛,消费电子(PC、手机)、数据中心、新能源汽车、储能、光伏等领域需求持续增长。其中,AI服务器、高功率储能系统和新能源汽车成为主要增长点。

三、技术演进与市场规模

1. 主流技术对比

风冷:成本低、结构简单,适用于低功率设备(如普通PC),但散热效率有限。

液冷:包括冷板式、浸没式,热导效率高,适用于数据中心、AI服务器等高功率场景,PUE可低至1.1,政策推动下渗透率快速提升(2023年约13%,预计2030年达33%)。

热管/均温板:高效导热,广泛应用于消费电子,如笔记本电脑、智能手机。

相变材料/纳米流体:新兴技术,前者用于温控,后者提升热导率,适用于高功率密度设备。

2. 市场规模

全球:2023年散热模组市场规模约80亿美元,预计2028年达125亿美元(CAGR 9.5%)。数据中心液冷市场2024年规模165.6亿美元,2029年预计增至345.1亿美元(CAGR 15.8%)。

中国:2023年热管理市场规模55.8亿美元,2028年预计92.5亿美元(CAGR 10.7%)。新能源汽车、储能、光伏等领域拉动增长,如动力电池液冷板市场2025年预计达156.8亿元。

四、竞争格局与国产化机遇

国际竞争:台资企业(双鸿、奇鋐)和欧美日企业(台达电子、尼得科超众)占据高端市场,尤其在PC和服务器散热模组领域市占率超60%。

国内突破:英维克、曙光数创、华为等在数据中心液冷领域进入全球前十,昆山品岱、苏州天脉等在消费电子散热领域实现国产替代。政策推动下,国内企业加速技术研发,逐步打破外资垄断。

五、挑战与未来趋势

挑战:技术壁垒高(如浸没式液冷材料)、原材料依赖进口(如高端铜材)、市场竞争加剧导致价格压力。

趋势:

1. 技术智能化:智能温控系统结合传感器与算法,实现动态散热调节。

2. 液冷主流化:政策驱动数据中心PUE下降,液冷技术成为首选,预计2025年服务器液冷渗透率超30%。

3. 材料创新:石墨烯、碳纳米管等新型材料提升导热效率,降低能耗。

4. 国产替代加速:中美贸易摩擦下,电子设备厂商加速导入国内散热供应商,本土企业迎来放量机遇。

六、结论

中国散热模组行业在技术迭代与政策红利双重驱动下,正从“跟跑”向“领跑”转型。液冷技术、新能源应用和国产替代是未来三大核心增长极,企业需聚焦技术创新、产业链协同与全球化布局,以应对市场需求升级与竞争挑战。

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