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迎战5G一文看清智能手机散热材料发展变局
作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-09-20 13:48  点击:

  1、根据 IDC 2019 年的预测报告,2019年全球智能手机的出货量预计超过13.9 亿部,2023年将达15.42亿部。按照每台智能手机使用高导热石墨膜 0.005 平米估算,市场仍有每年近 900 万平米高导热石墨膜的需求,

  2、三星在4G时代,完成了超薄热管和高级热界面材料的技术提升,并掌控了超薄热管、均热板供应链的优先资源。

  3、小米科技钟情于高导热石墨膜,石墨膜往多层结构、复合结构等方向升级,人工合成石墨均热板成为液冷均热板的竞争方案。

  4、智能手机散热设计是系统工程,但随着手机功能集成度的提高,高速5G通信的推动下,手机功耗与续航矛盾重重,散热设计更为复杂。

  5、微胶囊相变材料、热导碳纤维、石墨烯膜等新型材料,在散热设计中将广泛应用。

  智能手机是在无线通信技术的发展变革中,随着通信速率的提升,通信时延的下降而快速发展。

  1G时代通信速率只有2.4K,而2G是64K,3G是2M,4G是100M,到近期的5G速率峰值达到了1Gbps;其间,芯片工艺制程从初期的90nm,发展到28nm,20nm,14nm,10nm,7nm及以下,手机获得更快的运行频率和更多的硬件支持,如触摸屏、指纹识别、高清摄像头、无线充电、快充、脸部识别,AI辅助和VR等。

  智能手机变得越来越强大,功能集成度提高的同时,兼顾轻薄时尚设计,要求更高续航时间等。因此,手机内部空间越来越拥挤,整机功耗增加,散热成为设计的难点及关键。

  以下,本文从小米、三星、华为等智能手机的发展历史,力图详尽的为大家介绍智能手机散热的发展趋势,并在5G开启之际力尽所能分享些有价值的信息。

  2011年8月16日,小米科技的第一款手机——小米1发布了,其采用高通第三代Snapdragon MSM8260处理器,1.5GHz双核心,1999的售价加上当时顶级的硬件,让小米1成为当时关注度最高的智能手机。1年后,小米手机1升级版1S发布,搭载了当时全球主频最快的高通MSM8260双核1.7GHz处理器,在当时性能指标还是稀缺品,同时小米的定位性价比无敌的情况下,小米1系列取得了总共790万的销量,小米科技一炮打红!

  小米1,为解决高性能产生的发热问题,“石墨散热膜”首次成为宣传卖点,小米1手机的背盖、处理器屏蔽罩和LCD不锈钢框架等都粘贴了大面积的石墨散热膜。

  实际上,小米1之前,2010年6月份发布的iPhone 4第一次在智能手机上大面积使用了石墨散热膜,iPhone 4在玻璃背盖、不锈钢中板,L型主板屏蔽罩上都粘贴了大块石墨散热膜。

  iPhone 4之所以提高散热要求,源于四代苹果手机的硬件性能较上一代iPhone 3GS大幅提高,元件功耗加大。iPhone 4上苹果使用了当时业界最高清晰度的Retina屏幕,并作为宣传卖点,不锈钢中板上的整面石墨膜就是为了给屏幕散热用的。同时,iPhone 4首次使用了苹果自主研发的A系列处理器A4,这颗芯片主频较iPhone 3GS的提高了200MHz,达到了800MHz,重要的是GPU性能提高了1倍,为高速多媒体应用奠定了基础。但随着而来,芯片和电池功耗负荷加重,iPhone 4在主板和玻璃背盖上也粘贴石墨膜分别给芯片及电池散热。

  从小米1开始,性能参数逐渐成为各个手机品牌在发布会上必须强调的内容,处理器主频,核心数目,架构,GPU频率,内存容量、频率,跑分数据等等被反复强调,消费者接受厂家高科技洗礼(xinao)的同时,因性能发烧而起的手机温控大战正式开始。

  2011至2015这四年时间,手机散热除了使用常规的铜箔,导热硅脂和导热硅片等热界面材料,石墨散热膜迅速成为普遍应用的高性能导热材料,是这几年智能手机散热方案中不可缺少的关键材料。

  石墨散热膜,经苹果挖掘,小米宣扬后快速成为明星散热材料,三星、华为、OPPO、vivo、中兴、联想等一众厂商,相继导入使用。

  这期间,成长了一批生产高导热石墨材料/石墨膜的国内企业,日本、美国的高导热石墨材料公司也赚得盆满钵满!

  美国 Graftech:世界上最大的石墨电极生产者,同时也是世界上最大的石墨炭素制品供应商。15年,Graftech的市占率达到30%。

  日本松下:日本松下元器件公司是日本松下集团旗下企业,1998年起日本松下元器件在北海道千岁工厂开发生产PGS石墨膜,2012年该公司开发出了厚度仅为10μm厚的石墨膜产品。15年,松下PGS石墨膜市占率达到20%。

  碳元科技:碳元科技主要专注于高导热石墨散热材料的开发、制造与销售,是国内石墨导热膜的龙头企业,拥有三星、华为、OPPO、vivo等品牌企业客户。石墨膜销量从12年的12万平方米,增长到15年的129万平方米,毛利率至今保持在30%的水平,14年碳元科技复合型高导热石墨膜收入达到近4000万元。

  中石科技:2010年后,中石进入石墨导热材料领域,成功研发出可压缩合成石墨,随着智能手机大面积使用合成石墨,中石把发展重心转向智能手机和消费电子市场。2013年,中石打入苹果供应链,成为苹果的合成石墨导热材料供应商。随着行业的爆发,中石科技石墨导热材料增长迅猛。

  2013年至2014年1-9月, 中石合成石墨材料销量分别为0.96万平方米,18.77万平方米,其他导热材料产量2.72万平方米,导热材料总收入8,549.84万元,占公司营收的56.63%。

  中易碳素:嘉兴中易碳素科技有限公司成立于2011年1月,主营业务为高导热材料及其制品的研 发、生产与销售。2015年营业收入1.1亿元。

  博昊科技:镇江博昊科技有限公司成立于2013年1月,于2014年实现量产主营业务为合成石墨高 导膜的研发、制造业销售。2013年、2014年及2015年1-11月,博昊科技合成石墨高导膜的销售数量分别为0.53万平方米、10.60万平方米及29.02万平方米。

  新纶科技:深圳市新纶科技股份有限公司于2013年末开始投资建设常州电子功能材料产业基地, 主要生产光学胶带、高净化保护膜、高净化胶带、石墨散热膜等产品,其中2015年实现石墨散热膜销量约18万平米。

  深圳垒石:深圳垒石热管理技术有限公司成立于2012年11月,主要产品有导热石墨膜、导热硅胶垫、导热硅脂和散热风扇等。

  思泉新材:思泉新材料股成立于2006 年6 月,主营业务为电子散热材料开发、生产和销售,主要产品为人工合成石墨膜和人工合成石墨散热片系列产品,思泉新材拥有从原材料生产到模具制造到模切加工全制程工艺流程,具有极强的市场竞争能力。

  各厂家相继实现量产后,价格战随之而来,石墨膜的单价也连年下滑。以碳元为例,2012年石墨膜单价为964元/平方,2016年大幅下降到181元/平方,2017年下降为133元/平米,石墨膜走完了“稀缺品”的时代。(信息来源:5G产业通)返回搜狐,查看更多

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