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新材料：2023导热材料行业研究报告

导热材料市场增长迅速，未来可期

热管理是“后摩尔”时代电子技术发展的重大挑战之一

热物理定律的限制和产品热失效机制特征使得热管理正变得日益重要。在现代电子系统

中，受电子器件自身效率的限制，输入电子器件的近80%电功率耗散会变成废热。美

国空军航空电子整体研究项目的研究结果表明，55%的器件失效是由温度因素导致的。

通过热管理，可确保高功率系统或设备有效地控制和管理产生的热量，以确保系统设备

运行时保持在可接受的温度水平，最终保障系统的可靠性、性能和寿命。

电子产品内部工作产生的热量主要通过均热（横向传递）和导热（纵向传递）传递至外

部。均热是指热量会自动从高温区域流向低温区域，直到整个物体的温度达到均匀状

态；两个温度不同的物体接触时，高温物体会向低温物体传递热量，直到两者温度达到

平衡状态。均热主要关注物体内部的热量分布，而导热更多地关注物体之间的热量传

递。

导热材料主要提升热传导中的导热和均热效率。元器件沿其材料表面的两个方向的均匀

导热性能通常有限，所以需要使用水平方向上具有较高导热率的材料将局部高温向四周

扩散。而不同元器件之间，由于界面之间直接接触存在凹凸不平的空隙，会产生热阻

（空气的导热效率非常低），因此需要使用导热界面材料填充空隙，以便于热量更快地

在不同界面间传导。

导热材料分类繁多，不同的导热材料有不同的特点和应用场景。目前广泛应用的导热材

料有合成石墨材料、均热板（VC）、导热填隙材料、导热凝胶、导热硅脂、相变材料

等。其中合成石墨类主要是用于均热；导热填隙材料、导热凝胶、导热硅脂和相变材料

主要用作提升导热能力；VC可以同时起到均热和导热作用。

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导热材料行业具有较高的技术和供应商认证壁垒。由于导热材料的工作空间主要集中在

凹凸不平的缝隙中，需要具有一定的可塑性和柔软性，所以上游所涉及的原材料主要集

中在高分子树脂、硅胶块、金属材料及布料等。下游方面，导热材料通常需要与一些器

件结合，二次开发形成导热器件并最终应用于消费电池、通信基站、动力电池等领域。

由于导热材料在终端的中的成本占比并不高，但其扮演的角色非常重要，因而供应商业

绩稳定性好、获利能力稳定。

算力需求提升，导热材料需求有望放量

最先进的NLP模型中参数的数量呈指数级增长。近年来，自然语言处理（NLP）中的

基于Transformer的语言模型借助于大规模计算、海量数据以及先进的算法和软件取

得快速进展。拥有大量参数、更多数据和更长训练时间的语言模型可以获得更加丰富、

更加细致的语言理解能力。因此，从2018年开始，NLP模型参数以每年近乎一个数量

级的速度在增长。

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AI大模型的持续推出带动算力需求放量。ChatGPT-3模型版本拥有1750亿个参数，

而此前的GPT-2只有1.5亿个参数。由于参数数量的增加，ChatGPT-3的训练时间和

算力需求也大幅增加。为了训练GPT-3模型，OpenAI需要使用超过285,000个CPU

核心和10,000多个GPU。训练ChatGPT-3模型的总计算量大约相当于在普通笔记本

电脑上运行175亿年的计算量，大约是GPT-2的数百倍（数据源自