(以下内容从国金证券《非金属建材行业研究:AI散热新材料梳理,关注TIM、金刚石、陶瓷基板等方向》研报附件原文摘录)
光模块龙头入股热管理上游材料
中石科技8月13日公告,中际旭创拟以55.70元/股(公告前股价56.13元)、总价约17.47亿元受让10.47%股份,交易尚需深交所合规性审核及过户。中石科技主营业务为热管理材料,包括高导热石墨、导热界面材料(TIM)、液冷模组等,下游业务包括消费电子、光模块等。
当前数据中心、光通信等应用核心部件都是高功率密度的电子元器件,散热问题已成为限制其功率密度和可靠性提高的瓶颈,因此我们梳理各类AI相关散热材料。
AI散热新材料①:热界面材料TIM
根据在电子元器件中所处的位置,热界面材料可分为TIM1和TIM2,其中TIM1是芯片与封装外壳之间的热界面材料,与芯片直接接触、要求TIM1具有低热阻和高热导率,热膨胀系数也需与硅片相匹配。TIM2是封装外壳与热沉之间的热界面材料,要求一般低于TIM1。热界面材料由基材和填料组成,基材主要选用具有一定流动性的高分子聚合物,如硅油、聚烯烃、丙烯酸树脂等,保证TIM能尽可能遍及所有有空气缝隙的位置,填充物则选用无机粉末/金属粉末/石墨粉等各类高导热系数的材料。
国内有热界面材料业务布局的公司包括:①德邦科技,公司Tim1.5及Tim2已批量出货,Tim1已通过国内某重要封测厂全套验证。②中石科技,公司TIM材料相关产品已批量应用于数据中心场景。③思泉新材,越南思泉拟投资3.69亿元,主要生产石墨散热材料、导热界面材料等产品。
AI散热新材料②:金刚石
金刚石散热核心在于其较高的热物理性能,室温热导率达2000-2200W/(m·K),约为铜的5倍、铝的10倍,同时具备电绝缘性等独特优势。CVD金刚石散热片热导率在2000W/m·K以上,可以用于高端科技产品、如GPU散热。先进封装的平均热流密度超100W/cm2,而局部热点可达到甚至超过1000W/cm2,对传统TIM、均热与散热技术形成竞争。
金刚石散热产业进展加速。①2026年2月Akash Systems官方宣布,已经向印度云服务商NxtGen AI交付全球首批采用Diamond Cooling的GPU服务器,服务器搭载NV H200GPU。2026年3月Akash Systems宣布与服务器厂商MiTAC Computing推出搭载AMD Instinct MI350X GPU的Diamond Cooled AI Servers。②2026年6月Intel现任CEO陈立武提及投资一家人造金刚石晶圆公司,看好钻石作为散热材料在芯片封装领域的应用潜力。
AI散热新材料③:陶瓷基板
PCB环节散热关注陶瓷基板,先进陶瓷基板兼具高导热与高绝缘性能,氮化铝陶瓷导热率可达170-250W/(m·K),约为传统氧化铝陶瓷的5-10倍,同时其热膨胀系数与半导体材料较为匹配,可广泛应用于高功率密度功率器件的基板。
AI散热新材料④:液冷及相关材料
液冷首先从AI服务器(英伟达AIGPU开始)开始快速渗透,预计ASIC将在2026-2027年贡献重要增量。液冷方面,关注液冷板、冷却液、泵、CDU等方向。
投资建议与估值
光模块龙头用股权方式绑定热管理上游,散热问题已成为限制AI服务器功率密度提高的瓶颈。新材料方向,我们建议关注①热界面材料TIM,②金刚石散热,③陶瓷基板,④液冷及相关材料。
风险提示
新材料替代不及预期;算力需求不及预期;原材料价格波动的风险。
