“燙手”的5G手機，讓這個(gè)小行業(yè)迎來(lái)大機會(huì )

本文作者：國君中小市值團隊。來(lái)源： 國泰君安證券研究（ID:gtjaresearch）。

有沒(méi)有感覺(jué)，現在的手機動(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(guò)熱”，就會(huì )有鋪天蓋地的抱怨帖，而作為國貨驕傲的華為Mate系列，相關(guān)的抱怨也并不少見(jiàn)。

▼看到這個(gè)畫(huà)面就意味著(zhù)：你真的需要讓手機冷靜一下

事實(shí)上，隨著(zhù)手機性能的不斷提升，手機的散熱系統只能是在勉力跟隨升級換代的步伐。

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

不過(guò)也不必過(guò)分擔心，一些人的煩惱，必然會(huì )成為另一些人的商機。

國泰君安中小市值團隊在最新發(fā)布《5G浪潮，紅利內遷，散熱當熱》 報告中，詳盡地介紹了手機最新散熱技術(shù)的原理基礎，由此解釋了為什么說(shuō)5G時(shí)代開(kāi)啟之際，最先“火”起來(lái)的，其實(shí)會(huì )是這個(gè)看起來(lái)不起眼的散熱產(chǎn)業(yè)。

一、燙手的手機

續航和散熱，一直是智能設備備受詬病的兩大槽點(diǎn)。而這一問(wèn)題，正在隨著(zhù)5G手機的登場(chǎng)，變得更加迫在眉睫。

▼手機散熱重要性

數據來(lái)源：松下

舉個(gè)例子。

一部4G手機芯片功率約在3W上下，但到5G功率最高會(huì )來(lái)到11.4W。同時(shí)，5G手機電源功率會(huì )比4G手機多出7-8瓦，5G芯片的計算能力則比現有4G芯片高5倍以上，而無(wú)線(xiàn)充電對信號傳輸的要求更高。

這一切，都對手機的散熱能力提出了嚴峻的考驗。

更不用說(shuō)隨著(zhù)AI技術(shù)和AR應用增加，手機運算速度及數據處理能力持續提升，更會(huì )讓手機發(fā)熱量提升一個(gè)等級。

因此，整機功耗的增加，再加上手機內部空間越來(lái)越擁擠，都會(huì )讓散熱成為手機設計的難點(diǎn)及關(guān)鍵。

▼ 多種因素影響使得 5G 手機，散熱需求大幅增加

數據來(lái)源：IDC，國泰君安證券研究

在4G時(shí)代，石墨片由于其出色的導熱性，被作為手機電路板散熱的不二之選。蘋(píng)果、OPPO、小米等廠(chǎng)商，都在其智能手機產(chǎn)品中，使用石墨作為散熱方案。

▼ 石墨散熱下游應用中手機占比 67%

數據來(lái)源：中石科技，國泰君安證券研究

然而隨著(zhù)高耗能5G手機的落地，更高級的散熱方案也開(kāi)始逐步登場(chǎng)。

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

1、石墨+熱管

部分5G手機采用的是“熱管+石墨散熱”方案解決熱問(wèn)題。

熱管散熱技術(shù)的原理，是用中空設計的銅管，管中裝有少量的水或其他化學(xué)物質(zhì)，當手機散熱溫度超過(guò)臨界溫度時(shí)，銅管中的液體氣化，蒸汽順著(zhù)管壁的毛細結構將熱量從主板帶走，進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)導熱。

▼液冷銅管散熱結構及原理

數據來(lái)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。

▼均熱板散熱結構及原理

數據來(lái)源:COFAN 官網(wǎng)，國泰君安證券研究

▼華為 Mate 20 X 5G 采用石墨烯膜+均溫板方式

數據來(lái)源：華為官網(wǎng)

均熱板（VC）原本主要用于高端數據中心服務(wù)器散熱，管體厚重。不過(guò)，經(jīng)過(guò)很長(cháng)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，對生產(chǎn)工藝的要求非?？量?。

這種手機上的VC采用半導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)絲還細的銅絲，編制成內部回液毛細結構，經(jīng)過(guò)700℃左右高溫燒結，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0.4mm厚度VC量產(chǎn)應用。

這種VC應用范圍廣泛，特別適用于高度空間受到嚴格限制的環(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，技術(shù)門(mén)檻高，是未來(lái)解決手機高功耗的重要方式。

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，對散熱需求大幅增加。

▼ 為解決高功耗帶來(lái)熱問(wèn)題，Mate 20X 采用“石墨+VC”散熱

數據來(lái)源：華為官網(wǎng)

為解決散熱問(wèn)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。