“燙手”的5G手機(jī)，或令這個(gè)小行業(yè)更搶手！

本文來自微信公眾號(hào)“國(guó)泰君安證券研究”。

有沒有感覺，現(xiàn)在的手機(jī)動(dòng)輒就會(huì)變得燙手?

不是價(jià)格太貴的那個(gè)“燙手”，而是真實(shí)的，字面意義上的燙手。

譬如在微博上搜索“Iphone 11 過熱”，就會(huì)有鋪天蓋地的抱怨帖，而作為國(guó)貨驕傲的華為Mate系列，相關(guān)的抱怨也并不少見。

▼看到這個(gè)畫面，就意味著你真的需要讓手機(jī)冷靜一下

事實(shí)上，隨著手機(jī)性能的不斷提升，手機(jī)的散熱系統(tǒng)只能是在勉力跟隨升級(jí)換代的步伐。

而到了5G時(shí)代，手機(jī)的散熱需求再度急劇提升，到那時(shí)候如果再沿用現(xiàn)有的手機(jī)散熱系統(tǒng)，用手機(jī)煎雞蛋將指日可待。

不過也不必過分擔(dān)心，一些人的煩惱，必然會(huì)成為另一些人的商機(jī)。

國(guó)泰君安中小市值團(tuán)隊(duì)在最新發(fā)布《5G浪潮，紅利內(nèi)遷，散熱當(dāng)熱》 報(bào)告中，詳盡地介紹了手機(jī)最新散熱技術(shù)的原理基礎(chǔ)，由此解釋了為什么說5G時(shí)代開啟之際，最先“火”起來的，其實(shí)會(huì)是這個(gè)看起來不起眼的散熱產(chǎn)業(yè)。

01 燙手的手機(jī)

續(xù)航和散熱，一直是智能設(shè)備備受詬病的兩大槽點(diǎn)。而這一問題，正在隨著5G手機(jī)的登場(chǎng)，變得更加迫在眉睫。

▼手機(jī)散熱重要性

數(shù)據(jù)來源：松下

舉個(gè)例子。

一部4G手機(jī)芯片功率約在3W上下，但到5G功率最高會(huì)來到11.4W。同時(shí)，5G手機(jī)電源功率會(huì)比4G手機(jī)多出7-8瓦，5G芯片的計(jì)算能力則比現(xiàn)有4G芯片高5倍以上，而無線充電對(duì)信號(hào)傳輸?shù)囊蟾摺?/p>

這一切，都對(duì)手機(jī)的散熱能力提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

更不用說隨著AI技術(shù)和AR應(yīng)用增加，手機(jī)運(yùn)算速度及數(shù)據(jù)處理能力持續(xù)提升，更會(huì)讓手機(jī)發(fā)熱量提升一個(gè)等級(jí)。

因此，整機(jī)功耗的增加，再加上手機(jī)內(nèi)部空間越來越擁擠，都會(huì)讓散熱成為手機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)及關(guān)鍵。

▼ 多種因素影響使得 5G 手機(jī)散熱需求大幅增加

數(shù)據(jù)來源:IDC，國(guó)泰君安證券研究

在4G時(shí)代，石墨片由于其出色的導(dǎo)熱性，被作為手機(jī)電路板散熱的不二之選。蘋果、OPPO、小米等廠商，都在其智能手機(jī)產(chǎn)品中，使用石墨作為散熱方案。

▼ 石墨散熱下游應(yīng)用中手機(jī)占比 67%

數(shù)據(jù)來源:中石科技，國(guó)泰君安證券研究

然而隨著高耗能5G手機(jī)的落地，更高級(jí)的散熱方案也開始逐步登場(chǎng)。

就目前已經(jīng)發(fā)布的5G散熱方案來看，單一石墨散熱，正在逐漸升級(jí)為“石墨+熱管”或者“石墨+均熱板(VC)”方案。

1、石墨+熱管

部分5G手機(jī)采用的是“熱管+石墨散熱”方案解決熱問題。 熱管散熱技術(shù)的原理，是用中空設(shè)計(jì)的銅管，管中裝有少量的水或其他化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)手機(jī)散熱溫度超過臨界溫度時(shí)，銅管中的液體氣化，蒸汽順著管壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)將熱量從主板帶走，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)熱。

▼液冷銅管散熱結(jié)構(gòu)及原理

數(shù)據(jù)來源:華為公司，搜狐科技

2、石墨+均熱板(VC)

華為Mate 20 X 5G和vivo APEX 2019 則采用的是石墨烯膜+均熱板的方式散熱。

▼均熱板散熱結(jié)構(gòu)及原理

數(shù)據(jù)來源:COFAN 官網(wǎng)，國(guó)泰君安證券研究

▼華為 Mate 20 X 5G 采用石墨烯膜+均溫板方式

數(shù)據(jù)來源:華為官網(wǎng)

均熱板(VC)原本主要用于高端數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱，管體厚重。不過，經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間的輕薄化改良和優(yōu)化之后，目前華為Mate20 X上可以做到0.4mm的厚度，對(duì)生產(chǎn)工藝的要求非?？量?。 這種手機(jī)上的VC采用半導(dǎo)體加工常用的蝕刻工藝，加工出小于0.1mm壁厚的板材，采用比頭發(fā)絲還細(xì)的銅絲，編制成內(nèi)部回液毛細(xì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過700℃左右高溫?zé)Y(jié)，焊接，抽真空，注液，密封等多道工藝，形成蒸汽流動(dòng)，液體回流的高效兩相傳熱均溫板，實(shí)現(xiàn)0.4mm厚度VC量產(chǎn)應(yīng)用。 這種VC應(yīng)用范圍廣泛，特別適用于高度空間受到嚴(yán)格限制的環(huán)境中，如筆記本電腦，工作站和網(wǎng)路服務(wù)器等。

熱管/VC散熱能力強(qiáng)，技術(shù)門檻高，是未來解決手機(jī)高功耗的重要方式。

以華為MATE20X為例，其搭載麒麟980芯片，是全球首款臺(tái)積電7nm制造工藝芯片，集成69億個(gè)晶體管，相較于10nm芯片晶體管數(shù)量提升25%、密度提升55%，性能提升20%，能效比提升40%，性能與能效的雙重提升，對(duì)散熱需求大幅增加。

▼ 為解決高功耗帶來熱問題，Mate 20X 采用“石墨+VC”散熱

數(shù)據(jù)來源:華為官網(wǎng)

為解決散熱問題，華為采用“石墨烯膜+VC液冷冷板”散熱方案，使Mate 20 X的散熱能力較上代Mate 10提升約50%，發(fā)熱集中點(diǎn)的溫度較上代下降了3度以上。

02 散熱領(lǐng)域有哪些核心玩家?

國(guó)際市場(chǎng)上，散熱領(lǐng)域已經(jīng)形成了相對(duì)比較穩(wěn)定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。

主要的大玩家集中在美國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣，參與者主要為Chomerics(美國(guó)派克固美麗)和Bergquist(美國(guó)貝格斯)、松下(日本)、Kaneka(日本鐘化)、Laird(英國(guó))等。

▼等導(dǎo)熱石墨境外競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，歐美、日本、中國(guó)臺(tái)灣主導(dǎo)

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)，wind，國(guó)泰君安證券研究

以Chomerics和Bergquist為代表的美國(guó)和歐洲公司在國(guó)際及國(guó)內(nèi)中高端市場(chǎng)上處在壟斷，而亞洲地區(qū)主要是中國(guó)臺(tái)灣與日本企業(yè)作為散熱相關(guān)行業(yè)的龍頭，包括：松下電器、Kaneka、雙鴻科技、健策精密、力致科技等。

5G手機(jī)對(duì)散熱熱管、VC的需求大增，中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)中，雙鴻、超眾在2019年就享受到了行業(yè)的第一波紅利，賺得盆滿缽滿。

以雙鴻為例，2019H1公司營(yíng)收46.65億元(新臺(tái)幣)，同比增長(zhǎng)30%;毛利率不斷改善，達(dá)到20%，較去年同期增加9pct;歸母凈利潤(rùn)4.14億元，同比增加844%。

臺(tái)積電（TSM.US）近期公開預(yù)測(cè)，2020年5G手機(jī)滲透率將達(dá)到15%，這意味著明年的5G手機(jī)銷量將超過2.1億支。

這意味著，生產(chǎn)5G手機(jī)所需的熱管或VC每月需求在1,500萬支以上，旺季高峰更大，行業(yè)未來幾年處于高紅利期。

為此，中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)紛紛宣布擴(kuò)大產(chǎn)能，占領(lǐng)散熱市場(chǎng)。

▼中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)紛紛擴(kuò)大散熱板月產(chǎn)能

數(shù)據(jù)來源:各手機(jī)公司官網(wǎng)，國(guó)泰君安證券研究

其中雙鴻2019年初月產(chǎn)能目標(biāo)擴(kuò)至500萬片，10月提前達(dá)標(biāo)產(chǎn)能超過600萬片，2020年上半年將再擴(kuò)增到800萬片;奇宏則預(yù)計(jì)2019年底月產(chǎn)能達(dá)到200萬片;泰碩預(yù)計(jì)2019Q4產(chǎn)能擴(kuò)充至200萬片;超眾目前月產(chǎn)能約100萬片，未來則視客戶需求擴(kuò)產(chǎn)。

產(chǎn)能擴(kuò)張的背后，除手機(jī)散熱需求帶動(dòng)外，還有GPU、基站等多項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景的衍生。

1、GPU

雙鴻林育申表示，GPU一顆功率約350瓦，運(yùn)轉(zhuǎn)起來溫度很高，且AI需要很多顆GPU，預(yù)期將帶動(dòng)散熱需求增長(zhǎng)。

此外，服務(wù)器平臺(tái)汰舊換新、數(shù)據(jù)中心IDC建設(shè)亦將推動(dòng)散熱需求成長(zhǎng)。

▼數(shù)字時(shí)代到來，數(shù)據(jù)中心散熱需求日益增加

數(shù)據(jù)來源:聯(lián)合國(guó)貿(mào)易和發(fā)展會(huì)議，國(guó)泰君安證券研究

2、5G基站

據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，2018年全國(guó)4G基站凈增43.9萬個(gè)，總數(shù)達(dá)到372萬，預(yù)計(jì)2020年5G進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)后，基站數(shù)據(jù)倍增。

基于目前的測(cè)試結(jié)果，5G基站的電能消耗或是4G基站的2倍到3倍，而5G基站小型集成化，勢(shì)必會(huì)對(duì)基站散熱提出更高的需求。 

▼未來五年全國(guó) 5G 基站預(yù)計(jì)建設(shè)數(shù)目不斷增加

數(shù)據(jù)來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，國(guó)泰君安證券研究

據(jù)Yole估算，2018年全球手機(jī)散熱市場(chǎng)為14.2億美元。受益于5G手機(jī)銷量持續(xù)增加，手機(jī)散熱市場(chǎng)有望保持高增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到35.8億美元，預(yù)計(jì)2019-2022年年平均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)21.55%。

▼散熱手機(jī)散熱市場(chǎng)保持高增長(zhǎng)2019-2022CAGR 達(dá) 21.55%

數(shù)據(jù)來源:Yole，國(guó)泰君安證券研究

03 散熱行業(yè)的國(guó)內(nèi)紅利傳導(dǎo)路徑

除了臺(tái)企開始享受到散熱行業(yè)的紅利之外，隨著5G手機(jī)滲透率不斷提升，2020年的行業(yè)紅利將開始轉(zhuǎn)移至國(guó)內(nèi)。

2019年6月底，華為官方宣布華為Mate 20 X獲得中國(guó)首張5G終端電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可證，這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)5G手機(jī)上市步伐加快。

▼ 華為、小米、oppo、三星等手機(jī)廠商2019年不斷發(fā)布5G新機(jī)

數(shù)據(jù)來源：各手機(jī)公司官網(wǎng)，集微網(wǎng)，國(guó)泰君安證券研究

目前國(guó)內(nèi)在售5G手機(jī)包括華為Mate 30、Mate 20 X，Vivo iQOO Pro和NEX 3，小米9 Pro，中興AXON 10 Pro(5G)等，小米更喊出2020年將覆蓋高中低階市場(chǎng)，推出10款以上5G手機(jī)款式。

國(guó)內(nèi)散熱領(lǐng)域的優(yōu)秀玩家也有三家，分別是中石、飛榮達(dá)和碳元。

▼ 國(guó)內(nèi)中石、飛榮達(dá)、碳元為核心玩家

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)，國(guó)泰君安證券研究

從客戶結(jié)構(gòu)看，中石科技走在行業(yè)前列，其客戶包括蘋果(AAPL.US)、華為等國(guó)內(nèi)外一線品牌廠商，飛榮達(dá)和碳元?jiǎng)t主要集中在三星、華為、小米(01810)、vivo等非蘋果客戶。

未來在熱管、VC領(lǐng)域，三家龍頭企業(yè)均不斷加大布局，搶占市場(chǎng)先機(jī)。

隨著行業(yè)紅利到來，，預(yù)計(jì)2020年開始中石科技有望最先受益，一方面在蘋果份額、ASP也不斷提升，量?jī)r(jià)齊升。同時(shí)，公司2019年新進(jìn)入華為、vivo，2020年進(jìn)入三星，也將成為公司業(yè)績(jī)?cè)隽俊?/p>

另外基站領(lǐng)域，公司一直為諾基亞、愛立信核心供應(yīng)商，在華為訂單也不斷增加，隨著5G基站建設(shè)加速，該領(lǐng)域也將增厚業(yè)績(jī)。

其次為碳元科技和飛榮達(dá)。目前碳元科技正著力布局熱管和VC 技術(shù)以應(yīng)對(duì)5G 發(fā)展趨勢(shì)，將超薄熱管與高導(dǎo)熱石墨膜形成互補(bǔ)，以期為終端大客戶提供綜合性的散熱解決方案。

不早不晚，布局國(guó)內(nèi)散熱產(chǎn)業(yè)鏈就在當(dāng)下。