康達科技集團(Qanta Group)是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用製程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史，與全球500強企業有合作銷售經驗，是一家集科研，開發，生產及銷售為一體的國家級高新技術企業，擁有國際化品質，技術和管理及提供一條龍Silicone材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網絡，可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案。主要經營產品產品包括單體、甲基矽油、乙烯基矽油、含氫矽油、RTV-2室溫灌注模具膠、人體模型膠、LED封裝膠、電源封裝膠、商標膠、胸墊膠、密封膠等。
傳統手機散熱材料以石墨片和導熱凝膠等TIM 材料（導熱界麵材料）為主，石墨片存在導熱係數相對較低、厚度相對較大等問題。
目前，熱管和VC（均熱板）開始從電腦、服務器等領域滲透到智能手機終端，石墨烯材料也開始應用。相對而言，VC和石墨烯的導熱係數高、厚度低，是性能更佳的散熱材料。
石墨膜：散熱方案的主流材料
主流散熱材料，單手機用量為 3~6 片
石墨是相較於銅和鋁等金屬更好的導熱材料，主要原因在於石墨具有特殊的六角平麵網狀結構，可以將熱量均勻地分布在二維平麵並有效地轉移。
在水平方向上，石墨的導熱係數為300~1900W/（m〃K），而銅和鋁的導熱係數約為200~400W/（m〃K）。
在垂直方向上，石墨的導熱係數僅為5~20W/（m〃K）。因此，石墨具備良好的水平導熱、垂直阻熱效果。
同時，石墨的比熱容與鋁相當，約為銅的2倍，這意味著吸收同樣的熱量後，石墨溫度升高僅為銅的一半。
此外，石墨密度僅為0.7~2.1g/cm3，原低於銅的8.96g/cm3和鋁的2.7g/cm3， 因此可以做到輕量化，能夠平滑粘附在任何平麵和彎曲的表麵。
基於高導熱係數、高比熱容和低密度等性能優勢，石墨自2009年開始批量應用於消費電子產品，2011年開始大規模應用於智能手機，目前已經取代傳統金屬，成為消費電子領域主流的散熱材料。
理論上，石墨膜越薄，導熱係數越高。早期石墨膜厚度主要介於20~50µm之間，其水平軸的導熱係數介於 300~1,500W/(m〃K)。
隨著技術改善，石墨膜的加工工藝更加成熟，目前最薄可到 0.01mm，其水平軸的導熱效率也高達1,900W/(m〃K)。
然而，石墨散熱片並不是越薄越好，關鍵是要將功率器件和散熱器之間的縫隙填滿。因此，不同應用場景下使用的石墨散熱膜各有不同。
主流的散熱膜有天然石墨散熱膜、人工合成石墨散熱膜和納米碳散熱膜三種。
（1）天然石墨膜：完全由天然石墨製成，在真空條件下不會發生脫氣現象，在400℃以上的溫度也可繼續使用，最低能做到 0.1mm 左右，主要應用在數據中心、基站和充電站等。
（2）人工石墨散熱膜：由聚酰亞胺（PI 膜）經過碳化和石墨化製成，是當前最薄的散熱膜材料，最薄可做到 0.01mm，廣泛應用於手機、電腦等智能終端產品。
（3）納米碳散熱膜：由納米碳（石墨同素異構體）製成，最薄可做到0.03mm，散熱功率可高達 1000~6000。由於納米碳散熱膜加工工序簡單，隻需要開模和衝切，成本低售價也低。
智能手機中主要使用人工合成石墨膜，用量視手機性能和要求而定，大概在3~6 片，使用到的部件包括鏡頭、CPU、OLED 顯示屏、WiFi 天線、無線充和電池等。
其中CPU對散熱的性能要求最高，其次是無線充，再次是鏡頭和電池，最後是顯示屏和 WiFi 天線。
目前，高導熱石墨膜的價格約為 0.2~0.3 美金/片。初步估算，單機石墨膜價值量為 1~2 美金。未來， 隨著智能手機更多創新型的電子化設計，單機石墨膜價值量有望進一步提升。
目前導熱石墨膜行業主要參與者為日本鬆下、美國Graftech、日本 Kaneka、碳元科技、中石科技和飛榮達等國內外企業。
日本鬆下和美國 Graftech 進入該領域較早，技術較為成熟，是先行者。國內碳元科技、中石科技和飛榮達等技術成熟且相對領先，並且成功進入三星、華為等主要手機生產商的供應鏈體係。
由於行業進入門檻相對較低，眾多廠商參與進來，導致價格競爭激烈，產品價格持續走低。根據碳元科技和中石科技招股說明書等公告披露，2014 年以來，單層和多層高導熱石墨膜價格持續下滑，已經從2014年400元/m2下降至2017年的180元/㎡左右。
PI膜是人工石墨膜的核心材料，高端產能集中在國外廠商手中
智能手機中廣泛使用的人工石墨散熱膜是由聚酰亞胺（PI 膜）經過碳化和石墨化製成的。從生產工藝的角度來說，主要經過6道工序，依次是基材處理、碳化、石墨化、壓延、貼合、模切。
其中，碳化指的是高溫下將 PI 膜的結構分子徑向排列打亂，羰基斷裂，非碳成分全部或大部分揮發，最後形成亂層結構的聚酰亞胺碳化膜（一種多環化合物）。
石墨化則是進一步在高溫下將多環化合物分子重整，有序性增大，無序性減少，向六角平麵的層狀石墨結構轉變，最後形成高結晶度的大麵積石墨原膜。碳化和石墨化之後，再經過壓延（擠壓延展形成柔軟且高密度的石墨原膜）、 貼合（在上下表麵貼覆離型膜和保護膜）和模切（加工和切割使材料定製零部件），最終形成滿足需求的高導熱石墨膜成品。
聚酰亞胺、膠帶和保護膜等是上遊關鍵原材料，其中又以聚酰亞胺（PI膜）為主，成本占比高達 30%。
PI膜是一種高性能的絕緣材料，可廣泛應用於衛星導航、數碼產品、計算機、手機等領域。該產品具有較高的技術壁壘，全球範圍內生產廠商較少，高端主要有美國杜邦、日本Kaneka、韓國SKPI 等，其中美國杜邦公司占據全球40%以上的高性能聚酰亞胺薄膜市場，是PI膜廠商龍頭，產品品種齊全，能夠滿足各類PI薄膜應用需求。國內廠商主要生產低端產品。
1. 導熱係數最高、導電性能好，下遊鋰電材料和導熱膜空間巨大
石墨烯是已知的導熱係數最高的物質，理論導熱率達到 5300W/m〃K，遠高於石墨。它是由單層碳原子經電子軌道雜化後形成的蜂巢狀二維晶體，厚度僅為 0.335nm，又稱為單層石墨，是碳納米管、富勒烯的同素異形體。根據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟標準，單層石墨烯指由一層碳原子構成的二維碳材料。
石墨烯的快速導熱特性與快速散熱特性，使其成為傳統石墨散熱膜的理想替代材料，廣泛用於智能手機、平板電腦、大功率節能 LED 照明、超薄 LCD 電視等散熱。
除高導熱性之外，石墨烯還有其他優異的理化特性，因此下遊應用廣泛。例如：
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導電性高，可應用在集成電路、 導電劑、傳感器和鋰電等領域；
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比功率高，可作為超級電容和儲能元件；
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柔性強，彎折不影響性能，可作為柔性材料用於曲麵屏和可穿戴設備；
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具有高透光率，可用於透明導電薄膜。
石墨烯產品形態包括薄膜和粉體兩類，石墨烯粉體的應用領域包括：
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鋰電池正負極材料 的導電添加劑，可以提高充放電速度和循環性能；
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超級電容的電極材料，儲能活性強且循環性能優良；
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特征塗料，作為添加劑摻雜在防腐塗料、散熱塗層和導電塗層中改善塗 料性能；
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高效催化劑，應用於能源化工領域。
石墨烯薄膜的應用領域包括：
（1）導熱膜，用於智能手機和平板電腦等的散熱層；（2）柔性顯示，用於柔性顯示屏和可穿戴設備等領域； （3）傳感器材料，用於可穿戴設備、醫療和環境監測等領域；（4）集成電路基礎材料，用於超級計算機、高頻芯片和精密電子元件等領域。
鋰電材料和導熱膜有望成為最大的下遊應用。
華為在2019年發布的Mate 20 X智能手機中， 首次將石墨烯用做散熱材料，石墨烯鋰電池也有望在手機端實現商用推廣。從市場規模來看，根據中商產業研究院的測算，鋰電池材料的市場空間最大，有望達到40~50億元，其次是導熱膜，有望達到 15~20 億元，此外複合材料的市場空間也在20億元左右。
根據中國石墨烯產業聯盟的統計，我國石墨烯產業規模從2015年的1630萬美元增長到2016年的3842萬美元。隨著石墨烯量產的解決和下遊的拓展，預計2020年我國石墨烯市場規模將達到2億美元，超過全球市場的50%，成為最大的石墨烯消費國家。
2. 我國石墨烯產業全球領先，參與者眾多
石墨烯的相關研究從1994年開始出現，2004年英國科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功分離出石墨烯，並於2010年諾貝爾物理學獎。
近年來，石墨烯研究持續走熱，專利數量不斷增加，同時產業化進程也在不斷推進。
我國石墨烯理論研究和產業化均位居世界前列。理論研究方麵，根據石墨烯產業聯盟的數據，截止2016年，在全球主要優先權專利申請統計中，我國石墨烯專利占比達58%（其次是韓國和美國）；產業化方麵，石墨烯在戰略前沿材料中占據關鍵地位，中國計劃實現石墨烯產業“2020年形成百億產業規模，2025年整體產業規模破千億”的發展目標。
根據中國石墨烯產業聯盟的統計，中國石墨烯生產企業已經從2015年的300多家增長到2016年的400多家。在石墨烯導熱膜方麵，常州富烯技術領先並最先在智能手機中實現商用。根據常州市武進區政府官網，該公司生產的石墨烯導熱膜已經廣泛應用至華為 mate 20 係列、P30 係列等多款終端產品。
3. 製備方法眾多，CVD 法發展前景良好 石墨烯的上遊包括石墨等資源、設備和係統等，下遊應用領域包括導熱、導電、柔性顯示屏和油墨塗料等，中遊有石墨烯粉體和石墨烯薄膜兩種產品形態。
石墨烯粉體和石墨烯膜在製備方法上有顯著差異。
總體來看，石墨烯的製備方法包括物理法、化學法和生物法。其中，物理法主要有機械剝離法、液相剝離法和氣相剝離法；化學法包括氧化還原法、氣相沉積法（CVD）和 SiC 外延生長法；生物法包括氧化還原法。
石墨烯粉體主要由機械剝離法、液相剝離法、氣相剝離法和氧化還原法製備，石墨烯膜主要由機械剝離法、氣相沉積法（CVD）和外延生長法製備。
從技術成熟度和規模量產的角度看，氧化還原法下，石墨烯粉體的層數最少，並且工藝流程相對簡單；CVD 法下石墨烯膜的尺寸最大，因此成為產業化和發展前景較好的兩個方向。
TIM：產品種類眾多，國產供應鏈成熟
1. 配套的導熱填充材料，應用場景眾多且不可或缺
導熱界麵材料（Thermal Interface Materials，TIM），是常見散熱方式中的一種，普遍用於 IC 封裝和電子散熱。
在組裝微電子材料和散熱器時，它們之間存在極細微的凹凸不平的空隙， 如果直接進行安裝，它們之間的實際接觸麵積隻有散熱器底座麵積的10%，其餘均為空氣間隙。
而空氣是熱的不良導體，將嚴重阻礙熱量的傳導，最終造成散熱器的效能低下。導熱界麵材料的作用是充滿這些空氣間隙，在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導通道，減少傳熱熱阻，提高散熱性能。
導熱界麵材料種類眾多，主要包括導熱矽脂、導熱矽膠片、導熱相變材料和導熱雙麵膠。其中，導熱矽脂具有良好的流動性，可以以點膠、印刷等方式臵於發熱器件上，適用於更小間 隙或零間隙使用的導熱功能複合材料。
導熱矽脂具有超低的熱阻，因此適用於高發熱量緊密貼合場景，具有導熱產品最低的使用厚度，可以快速將設備熱量傳輸出去從而達到良好的溫控。此外，視不同場景和需求，導熱矽膠片、相變材料和雙麵膠也都有廣泛應用。
智能手機單機 TIM 的用量不大，但價格較石墨膜更高。根據中石科技招股說明書，2017 年合成石墨的單價為 129.94 元/平方米，而TIM 導熱材料的單價為 783.35 元/平方米。根據我們的估算，智能手機單機 TIM 的價值量約為 0.5~2.5 美金。
2. 國內廠商不斷湧入，市場競爭格局日益充分
根據 BCC Research2015 年發布的報告，全球熱界麵材料市場規模將從 2014 年的7.16 億 美元提高至2020年的11億美元，2014~2020 年期間年複合增長率為7.28%。
根據Credence Research 2016 年發布的報告，2022 年全球熱界麵材料市場規模預計達 17.11 億美元， 2014~2022 年期間年複合增長率為12.0%。工業和信息化部數據顯示，2016 年全球導熱界麵材料市場規模最大的國家是中國，占比45%，預計到 2020 年占比將提升至53%。
國際市場上，導熱界麵材料領域已經形成了相對穩定的市場競爭格局，以 Chomerics 和 Bergquist 為代表的美國和歐洲公司在國際及國內中高端市場上處在壟斷地位。
國內市場上， 在巨大的市場需求刺激下，近年來生產企業的數量迅速增加，但由於我國導熱領域起步較晚，絕大多數企業品種少，同質性強，技術含量不高，多以價格戰方式搶占市場。
另一方麵，由於高端產品技術仍壟斷在歐美及日本等少數企業中，國內眾多導熱界麵材料生產廠家仍以低端產品輸出為主，銷售額僅占市場總額 10%左右。
3. 製備工藝種類豐富，多樣化滿足各層次散熱需求
導熱界麵材料的製作工藝種類豐富。以石墨相變導熱矽脂為例，從熔融石蠟開始，一共經曆5道程序，最終得到高導熱矽脂。這一製備工藝簡單易行，製作難度低，材料之一納米多孔石墨對高精度石蠟有高吸附性，使用壽命長。最終產品高導熱矽脂能夠高效降溫，同時能重複使用。
複合導熱矽脂的製作工藝相對複雜，它主要利用碳納米管的特殊性質，與氧化鋁一起在膠體內形成導熱網絡，最終產品複合導熱矽脂的導熱係數明顯高於現有技術的導熱矽脂，導熱性能表現優異。
導熱界麵材料上遊包括結構穩定劑、防腐添加劑、矽膠、氧化鋁和稠化劑等，這些材料大部分都能夠通過市場化采購取得，市場供應充足，不存在稀缺性，因此上遊議價能力較弱。下遊應用十分廣泛，主要包括通信設備、電子設備、汽車和家用電器等領域。
除了傳統的下遊行業對導熱界麵材料具有增長的需求外，新興的技術和行業對導熱界麵材料的需求也在不斷增加。根據工業和信息化部預測，2021 年 VR 對導熱界麵材料將達到 37.8 億人民幣，2016 年至2021年年複合增長率高達 99.37%；2021 年新能源汽車對導熱界麵材料需求將達到 122.4 億人民幣，成為需求量最大的下遊領域之一，年複合增長率達 44.84%。
