近年来，各大厂商纷纷推出AI终端产品。为满足AI大模型的训练与推理需求，AI终端器件算力呈指数级增长，在智能手机的超薄化、高集成化、AI芯片微缩化的趋势下，电子产品内部器件发热量及散热需求显著提升。
消费电子主流散热材料为人工石墨散热膜，自2011年开始被广泛应用。目前主要采用PI薄膜碳化-石墨化法制备人工石墨散热膜，热控型聚酰亚胺薄膜作为制备人工石墨散热膜的前驱体材料，其市场需求直接受人工石墨散热膜的市场变化影响。
据数据统计，2024年全球智能手机石墨散热膜市场需求量将达到3605万平方米，在平板电脑应用端，石墨导热膜迎来较快增长，全球热控PI薄膜需求面积在2024年达到4809.41万平方米。
目前国内热控PI膜企业主要竞争者有时代华鑫、瑞华泰、国风新材、顺铉、中汇睿能、欣邦、科思姆等，下游石墨散热膜厂家有北京中石、广东思泉、达昇、江苏鸿凌达、深圳垒石、常州碳元等。
因此，在消费电子AI+的趋势下，PI薄膜产业机遇与挑战并存。
机遇：多层石墨散热片市场渗透率提升推动薄膜面积增加
随着电子产品功能逐渐增加，内部结构更加复杂，产品内部功率密度加大，对人工合成石墨散热膜的性能提出了更高要求，超厚型石墨散热膜与多层复合型人工合成石墨散热膜运营而生。
多层石墨散热膜依托于PI薄膜的高导热系数，通过增加厚度或设计多层结构叠合，提高整体或者局部厚度，大幅度加大热量传递方向的热通量，具有高效散热性、易于加工等特性，能够满足复杂环境下对于电子产品的散热需求，未来将逐渐替代现有薄的或单层结构产品。
目前主流品牌在应用多层石墨散热片的渗透率逐渐提升。据思泉新材招股书显示，2020-2022年思泉新材多层人工合成石墨散热片年度销售面积占比逐年增加，2层以上的人工石墨散热片销售面积占比从2020年的44.1%到2022年的68.85%，未来多层石墨散热片市场规模将进一步增加，作为上游的热控型PI薄膜面积也将进一步增加。
来源：思泉新材招股书、热设计/NTK散热公众号、国海证券研究所
除了散热片因为多层结构增加石墨膜用量之外，AI落地端侧也推动着PI薄膜的面积增加。
以iPhone为例，iPhone 15 Pro系列的散热膜只覆盖了无线充电线圈，而iPhone 16 Pro系列的散热膜从线圈出发向四周延展，大致覆盖了后盖60%的面积来提升散热效率。
来源：微机分WekiHome
未来随着智能机AI算力的持续提升，预计对散热提出更多要求，石墨膜的用量有望进一步增加，进而带动价值量提升。
挑战：多样化散热方案具有强替代性
得益于A1、5G、物联网等技术的快速发展，电子产品呈现超薄化、高性能化、智能化、功能集成化的发展趋势，产品内部集成的发热组件数量增多，单一散热材料将逐渐被多种散热组件构成的散热模组替代。
石墨烯散热膜自2018年首次被华为应用于Mate20X手机之后，在旗舰机、游戏机上成为热门材料。
与人工石墨膜相比，石墨烯散热膜的原材料制备较为容易，成本较低（约18-20万/吨），而热控型聚酰亚胺薄膜在生产研发上具有较高的技术壁垒，目前国内企业如瑞华泰、时代新材能实现大规模量产，但仍然难以满足下游人工石墨散热膜产业的市场需求，市场价格居高不下。
除石墨烯散热膜之外，均热板同样作为当下热门散热方案之一。3D VC利用三维两相均温技术突破材料导热限制，将热管、VC二维平面传热升级为三维立体传热，散热能力大幅提升，有效解决高功率、高热流密度、及其他复杂场景散热需求，有望广泛用于AI服务器、5G基站等大功率高热领域。
未来随着AI算力提升，电子产品会有更大的散热需求，“导热界面材料+石墨（烯）膜+热管/均温板”的组合材料模式或将逐步发展成为中高端智能手机的主流散热解决方案。在广阔的需求市场推动下，热控型PI薄膜将在机遇与挑战并存的情况下迅速发展。
