中國球形氧化鋁導熱粉體市場規模全球占比逐年提升

粉體填充量對聚合物復合材料導熱係數影響很大，當導熱粉體含量較低時，粉體填充量對導熱係數影響較小，此時，導熱粉體被聚合物完全包裹，彼此間無法形成有效接觸，熱阻較大。當達到一定含量時，導熱粉體間形成有效接觸，體系內部形成類似網狀或鏈狀的導熱網絡，因此隨著粉體填充量增加，導熱係數呈增長趨勢。當填充量很大時，導熱係數增速變慢，同時隨著粉體填充量增加，聚合物體系粘度增大，不易於加工。

粉體材料的表面形態對聚合物復合材料體系的導熱係數和體系粘度具有重要影響。粉體材料形貌主要有球形、角狀、片狀、棒狀和纖維狀等，一般情況下，球形導熱粉體材料較其他不規則形態的粉體材料填充時粉體之間的間隙更小，填充率更高。球形導熱粉體的填充性能存在相對優勢，尤其是將不同粒徑正態分布的粉體顆粒進行一定配比以後，其填充性能更佳，從而獲得更好的導熱性能。此外，球形粉體流動性好，對導熱體系粘度影響小，既有利於導熱膠生產端加工，又有助於用膠端點膠或灌封工藝效率與效果提升。但並不是所有的導熱粉體都容易加工成球形。目前適合做導熱粉體的材料中，只有氧化鋁和氧化矽在大批量生產的前提下易球化。而氮化硼和氮化鋁球化過程中易氧化，氫氧化鋁則不能球化。

粉體分布狀態對體系導熱係數影響較大。當粉體材料均勻填充時，體系性能一致性更好，且更易形成最大堆積相互連接的網狀導熱結構，導熱係數更高。然而對於無機粉體，其與聚合物的介面相容性較差，粉體顆粒容易發生團聚現象很難分散，此外粉體顆粒與聚合物之間的表面張力差異使得粒子表面很難被潤濕，導致二者介面處存在空隙，使得體系熱阻增加。實際應用中，通過對導熱粉體進行表面處理，以改善其與聚合物基體的介面結合情況。經過表面處理的導熱粉體與聚合物具有更好的相容性，可以實現更高的填充率，且進一步降低填充粘度。

粒徑大小對導熱材料的導熱係數有一定影響，理論上，大粒徑的粉體比小粒徑的更易獲得較高導熱係數。因為大粒子更容易互相接觸，從而形成導熱通路，增加導熱係數。而小粒徑粉體與聚合物接觸的表面積更大，故受到的傳熱阻力也更大，所以導熱係數略差於大粒徑的。但是實際上粒徑對導熱材料導熱係數的影響與粉體含量相關，當填充量較低時，由於小粒徑粉體間不易形成緊密接觸，相對於同一含量的大粒徑粉體，導熱係數要低。當填充量較高且超過一定閾值時，大粒徑粉體導熱係數增長減緩，而小粒徑粉體導熱係數增長迅速，其導熱係數則比大粒徑粉體更具優勢。因此，實際應用中，綜合大小粒徑粉體在不同填充量下的優勢差異，可以通過合理的粒徑搭配，使粉體在高分子材料中形成更多的導熱網絡，以獲得高導熱材料。

受益於新能源汽車市場增長，再加上氧化鋁價格下降使得其在 5G、消費電子領域導熱粉體材料中滲透率增加。近幾年中國球形氧化鋁導熱粉體市場規模全球占比逐年提升。

4、行業格局

日本與中國是全球球形氧化鋁導熱粉體主要生產國，主要企業包括日本電氣化學、昭和電工、日本雅都瑪以及新日鐵。

中國作為全球製造大國，是球形氧化鋁導熱粉體的主要消費國，近幾年中國球形氧化鋁生產商加速擴產，努力實現本土市場的國產化替代，並且實現部分產品出口，預計未來中國產值在全球占比還會進一步提升。近五年來，由於中國球形氧化鋁技術進步和產品出貨量的增長，海外企業在國內球形氧化鋁市場份額有所下降，其產品價格下降較快，帶動全球球形氧化鋁均價下降。早期國內球形氧化鋁導熱粉體行業競爭格局相對穩定，但是受新能源市場對導熱粉體的需求起量，除百圖股份、聯瑞新材、錦藝新材、天津澤希、天馬新材、壹石通等外，大量新晉企業進入市場，國科眾聯、蕪湖微石、洛陽中超等。

5、下游應用行業及發展狀況

導熱粉體材料下游應用領域廣泛，主要包括新能源汽車（電源和電機控制器系統、IGBT、逆變器系統、充電器和電源系統等）、網絡通信（5G 基站、交換機、光傳輸等）、消費電子、AI 人工智慧、光伏、儲能、晶片製造與晶片封裝以及其他應用領域。按照其對導熱材料的導熱係數要求可以大致分為低、中、高端導熱領域，其導熱係數要求分別對應 2W/（m·K）以下，2-5W/（m·K）和 5W/（m·K）以上。通常低端導熱材料以結晶型矽微粉為主，其次為氫氧化鋁、角型氧化鋁、氧化鋅等。中高端導熱領域主要使用球形氧化鋁作為導熱填料。其他導熱填料，如氮化鋁、氮化硼、氮化矽、金剛石粉等儘管本徵導熱係數很高，但由於價格昂貴，市場需求相對較少。

對導熱填料性能要求更高。對於高絕緣性要求的導熱絕緣片，使用氮化硼做導熱填料。對於一些車用電子設備用導熱填料應用要求則與消費電子領域相似。

在網絡通信領域，其對導熱膠的用膠點包括 5G 高頻覆銅板領域、HDI（High Density Interconnect）覆銅板領域、晶片等元器件封裝以及電源領域。此外，數據中心使用大量設備，如 AI 伺服器、高性能計算晶片、GPU 伺服器、存儲設備也有導熱需求。網絡通信領域對導熱材料的要求為低介電、低損耗、高導熱、低熱膨脹係數、高可靠性。交換機對熱導要求相對較低，使用低端填料可以滿足其使用要求。對於基站領域，其對導熱係數要求較高，且呈現出逐漸上升的趨勢，例如 3G 基站導熱係數最高要求 3W/（m·K），4G 基站要求不超過 5W/（m·K），而 5G 基站涉及高頻高速電路，其導熱材料導熱係數要求上升到 6W/（m·K）及以上，部分部件對導熱介面材料導熱係數的要求甚至達到 14W/（m·K）。對於 6W/（m·K）以內的導熱場景，使用球形氧化鋁做導熱填料，對於 8W/（m·K）以上的導熱場景，一般主要使用球形氧化鋁與氮化鋁復配方案。對於雷達和 5G 基站的部分要求高絕緣和高頻低損耗的細分應用場景，使用氮化硼做導熱填料。

在消費電子領域，如手機、平板電腦、筆記本電腦、可穿戴設備、AR/VR 等，通常採用石墨膜、導熱介面材料、熱管、均溫板和散熱風扇等導熱散熱材料中幾種的組合作為散熱方案。其中電子元器件的粘接和封裝通常採用聚合物復合材料作為導熱介面材料。早期消費電子領域對導熱介面材料的導熱係數要求不高，一般為 1-4 W/（m·K），現在隨著智慧型手機等消費電子產品功耗增加，且產品向著輕量化、小型化方向發展，其對導熱介面材料的導熱係數要求逐步升高，最高可達到 6W/（m·K）以上。因此，球形氧化鋁作為其主要導熱填料方案，部分特殊領域，添加少量的高導熱氮化物粉體可以滿足其高端導熱需求。

6、行業發展面臨的機遇與挑戰

（1）行業發展面臨的主要機遇

1）國家戰略發展需求的機遇

新材料產業是整個製造業轉型升級的基礎產業，發展新材料技術既可促進我國戰略性新興產業的形成與發展，又將帶動傳統產業和支柱產業的技術提升以及產品的更新換代。我國將新材料產業列為七大戰略新興產業，出台了一系列政策措施以促進新材料產業的發展。我國在新材料產業發展目標上提出三大重點方向：先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料。國家「十四五」規劃中明確指出要推動我國先進金屬和無機非金屬材料取得突破。

導熱粉體材料作為新能源汽車、儲能、光伏等新能源領域（動力電池、儲能電池、電源和電機控制器系統、IGBT、逆變器系統、充電器和電源系統等）、網絡通信（5G基站、交換機、光傳輸等）、消費電子、超算中心、人工智慧等電子領域、晶片製造與晶片封裝領域的基礎材料，其發展對相關材料與設備的本土化採購提供支撐，有利於製造業的降本增效，受到國家政策支持。

2）產品下游市場廣闊的機遇

近幾年新能源汽車產業受政策與市場雙重驅動下，市場銷量快速上升，基於整車安全性、駕駛舒適性等因素的考量，面向車聯網、智能駕駛的發展趨勢，新能源汽車「三電」系統對於熱管理具有更加嚴格的要求。新能源汽車市場的發展，將增加大量的聚合物復合導熱材料需求，對導熱粉體市場形成較大的潛在市場增量區間。另外新能源汽車快充技術正在快速發展，隨著快充技術的普及，動力電池與高壓模塊導熱散熱要求提升，對中高端導熱材料有望形成較大需求，為高性價比導熱粉體提供巨大潛在市場空間。

近些年我國大力推進新基建建設，5G 基站作為其重要組成部分建設進度也在加快。一方面 5G 基站、大數據處理中心、工業物聯網等網絡通信基礎設施建設進程加速，由於 5G 信號傳輸量和發射頻率較 4G 均有大幅提升，伴隨而來相關通信設備的散熱需求更加凸顯；另一方面，5G 高頻高速的傳輸能力高速率、大容量、低時延、高可靠的傳輸能力有望解決眾多新興應用的信息傳輸瓶頸，使得手機、平板電腦、無人機、物聯網等消費電子終端設備市場迎來較快發展，且終端設備用電負荷提升，產生更多的導熱散熱需求，對中高端導熱材料需求增大。

隨著智能數碼產品等消費電子行業的不斷發展，市場對電子元器件的集成度要求逐步提升，同時產品又向著輕量化、小型化方向發展，功耗不斷增大。因此，高效導熱材料的研究與應用成為產業發展的關注重點，中高端導熱材料在消費電子領域的市場需求有望上漲。

人工智慧領域，ChatGPT 技術的推廣進一步催生了 AI 算力等大功率應用場景的普及，通過連接大量的語料庫來訓練模型，做到人機互動等場景功能，背後需要大量的算力作為支撐，對設備運算速度、存儲網絡設備和網絡傳輸設備的帶寬和時延提出了更高的要求。在東數西算戰略下，大型算力中心對伺服器機櫃、電池櫃以及網絡傳輸等設施設備的導熱需求未來將帶動導熱材料的市場需求。

晶片工作溫度會顯著影響性能，功率密度的增加使晶片溫度升高。傳統晶片中，用於冷卻的體積占 98%，只有 2%用於計算運行，但是依然很難解決現在存在的導熱和散熱問題，隨著晶片性能的持續快速提升，導熱和散熱問題將愈加突出，於此同時，國家積極推進晶片的國產替代，目前自研晶片還處於初級階段，有大量低密度、高耗電、高發熱硬體架構的低製程晶片投入商用，未來將帶來高導熱需求的大幅增長。

儲能領域，當前儲能系統的冷卻方式以風冷和液冷為主，未來隨著儲能系統向大容量、高能量密度發展，充放電倍率的提升，中高功率儲能產品使用液冷的占比將逐步提升，液冷有望成為未來主流方案。在液冷冷卻方式下，儲能電池對導熱介面材料將形成較大需求。高成長的儲能電池市場有望對導熱填料市場帶來較大需求增量。

3）導熱材料國產化加速，國產化率提升的機遇

過去受客戶認證、採購慣性等因素的影響，在部分高端電子導熱散熱領域，已開發國家廠商一直占據優勢地位，市場份額較高。但隨著國內導熱散熱企業技術的不斷成熟，國內電子行業品牌廠商出於供應鏈安全等因素的考量，本土化採購將成為未來電子導熱行業的重要發展趨勢。受益於電子導熱產品本土化採購的行業趨勢，國產聚合物導熱材料產業有望得到快速發展，進而帶動國內導熱填料的國產化替代。

（2）阻礙行業發展主要因素

1）行業競爭加劇

近幾年新能源汽車市場快速發展，吸引了大量的資本進入新能源產業，最終使得導熱粉體行業企業數量增加。2020 年以後球形氧化鋁導熱粉體新晉企業包括國科眾聯、蕪湖微石、洛陽中超等，傳統的粉體生產企業也進行多元化發展，逐步新增或擴大球形氧化鋁產能，包括日本電氣化學、壹石通等企業產能新建項目較多，產能增長較快，使得產品供給增加，產品價格競爭加劇。

2）產品技術更迭快

過去導熱粉體下游應用領域主要集中在網絡通信和消費電子領域，一款產品的市場疊代周期很長，行業企業研發投入相對較低。近幾年受新能源汽車市場崛起驅動，行業市場需求激增。但新能源汽車作為新興市場，技術路線未來仍可能存在變數，不同企業技術差異較大，且產品技術疊代速度很快，因此對上游導熱粉體行業提出更多定製化需求，這對行業企業產品研發能力與產品疊代速度提出更高要求，企業需積極關注下遊行業客戶產品的發展方向和技術發展趨勢，適時進行新產品研發及量產，以保持足夠的競爭優勢，以應對產品技術更迭的風險。

7、行業壁壘

（1）技術壁壘

球形氧化鋁粉體產品技術壁壘較高，最大的技術難點在於球化工藝和生產設備的研發。目前市場上沒有標準設備在售，新晉企業要新建產能且生產出品質穩定性能突出的球形氧化鋁，就需要克服相關技術瓶頸。

行業下游應用領域廣泛，不同細分場景對導熱粉體的性能需求差異性很大，例動力電池場景對性價比要求高、5G 通信設備對導熱係數要求高、部分消費電子用導熱膠要求導熱膠流動性好。因此市場對上游導熱填料的規格需求較多，包括普通型、高熱導型、低粘度型、高性價比型等，不同細分應用場景會根據自身使用需要選擇具體型號的球形氧化鋁，因此需要具備很深的技術積累，方能在短時間內開發出多種規格的產品，以滿足下遊客戶需求。此外，隨著終端產品集成化、小型化、智能化趨勢發展，未來下游對導熱材料乃至導熱粉體的性能要求逐步提升，進入行業的難度進一步加大。

（2）品牌壁壘

相關研究表明，電子元件的故障發生率隨工作溫度的提高呈指數增長，導熱材料對於下游終端產品的性能、可靠性和安全性影響較大，下遊客戶新產品研發成本高、開發周期與驗證周期長，重點關注產品批次間的性能一致性、長時間的質量穩定性和老化性能，下遊客戶為了降低產品開發成本、提高產品性能和質量穩定性，縮短產品開發時間，更願意選擇有產品開發和定製能力，有技術服務能力，有良好的產品品質管控能力以及大規模出貨經驗的供應商。新晉企業僅通過低價策略打開市場的可行性較低。品牌是經過多年的產品品質、信譽、服務等所積攢起來的市場認可度，新晉企業突破品牌壁壘難度較大。

（3）市場壁壘

導熱粉體在終端產品中成本占比很小，但對終端產品穩定性，可靠性影響很大，不同導熱填料的物理屬性及成本存在差異，相互替代的可能性較小。導熱粉體企業的一種新產品進入下遊客戶供應鏈，再到終端客戶的認證，需要很長的產品開發和認證周期。研發出成熟的導熱產品後，導熱粉體下游應用終端行業企業對導熱材料以及導熱材料廠商對導熱填料的替換意願較弱。此外，下遊客戶還需要供應商有足夠的供應能力，對於新晉企業，產能大規模釋放最少需要 1.5 年時間。因此，新晉企業想要打開下游市場並不容易。

（4）資質壁壘

從球形氧化鋁導熱粉體的下遊行業企業來看，目前導熱材料廠均會對供應商的生產資質做要求，例如：ISO 9001 質量管理認證、ISO 14001 環境管理認證、安全健康管理認證等，對出口產品通常要求產品符合 REACH 環境保護的相關認證要求。對於汽車行業，整車廠對其直接供應商要求通過 TS16949 質量管理認證體系，上游供應商通過 TS16949 質量認證有助於提高其產品競爭力。

更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年導熱粉體材料行業深度調研及投資前景預測報告》，同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、項目後評價報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。