2026-10-13 · 国金证券 · 公司/行业基本面

国金证券电力设备与新能源行业研究液冷肌理系列深度（二）热界面材料高热流密度时代，芯片近端热管理重估T

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摘要

AI GPU/ASIC、HBM与高速光模块功耗和封装密度同步提高，推动热管理从单一填隙导热向低热阻系统优化演进。聚合物基TIM仍是当前应用最广的成熟路线，通过金刚石粉填充可将导热系数提升至40 W/(m·K)，相变材料亦在薄界面与热缓冲中发挥关键作用。金属基路线上，铟片凭借82-86 W/(m·K)的导热系数及优异延展性主导TIM1高功率场景，液态金属虽具超低热阻但在AI领域的量产导入仍受制于泄漏及界面兼容性瓶颈。碳基TIM成为前沿方向，行业头部量产的垂直取向石墨烯垫片导热系数达130W/(m·K)，碳纤维垫片量产达50 W/(m·K)，铜-金刚石复合材料导热率可突破500-800 W/(m·K)。 2024-2025年国内导热材料头部企业收入增速普遍在20%-30%，其中石墨烯头部企业鸿富诚2025年相关收入同比高增185%、毛利率达73%，具备高端新产品批量供应能力的企业展现出显著的盈利优势。

主要观点

高功率芯片驱动TIM从单纯标称导热系数转向BLT、接触热阻与装配压力的系统协同优化，兼顾导热与均热能力。

聚合物基路线通过高填充绝缘填料实现性能突破，金刚石微粉填充可将产品导热系数大幅提升至40 W/(m·K)。

相变TIM在软化后可压低BLT与接触热阻，Honeywell与Henkel代表性产品导热系数达8.5 W/(m·K)、热阻抗低至0.04 ℃·cm²/W。

金属基焊料中纯铟导热系数达82-86 W/(m·K)，熔点约156℃，可有效缓解大尺寸芯片封装的CTE失配。

液态金属以镓基合金为主并呈现超低面热阻，但大规模AI量产仍面临导电泄漏、金属腐蚀兼容等瓶颈，阿里AL144服务器计划于2028年导入。

垂直取向工艺突破石墨烯c轴导热瓶颈，头部厂商量产石墨烯垫片导热系数达130W/(m·K)、海外最高达200W/(m·K)。

碳纤维垫片构建厚度方向Z向连续导热通道，公开量产产品导热系数在15-45 W/(m·K)，国内领先厂商量产已达50 W/(m·K)，实验室达70 W/(m·K)。

铜-金刚石复合材料通过界面活性合金化与表面金属化解决弱结合，热导率可达500-800 W/(m·K)，已应用于高功率激光器并向AI服务器热扩散层拓展。

导热材料行业毛利率跨度达10%-70%，具备石墨烯垫片量产能力的鸿富诚2025年热管理材料业务收入同比增速达185%、毛利率高达73%。

论述逻辑

AI GPU/ASIC、HBM及高速光模块功耗与热流密度急剧提升，导致局部热点突出和大尺寸芯片翘曲，传统填隙材料散热面临瓶颈 -> 传热路径要求从Die到冷板实现系统级低热阻，推动TIM技术沿聚合物填料高导热化/相变、金属焊料向铟片与受控液金演进，以及碳基材料定向取向三条路径升级 -> 垂直取向石墨烯、定向碳纤维及铜-金刚石打破导热系数上限并引入均热能力，国内掌握量产与客户验证的先发企业实现收入翻倍放量与高毛利释放。