【TechWeb】受限于半导体工艺，5G手机将在未来很长一段时间饱受产热高、功耗高的问题；另外，由于毫米波对于金属板敏感的物理特性，我们预计：从机体细节上，5G手机将存在于4G手机的设计，如散热和机壳材质，势必转向更合适的新材料。这一转变，将间接影响着手机产业链受益企业。

散热：石墨膜

人工合成石墨膜具有不可替代的导热性。近日在网上的一组小米10拆机照中可以看出，石墨膜被大量应用，以应对5G、快充等热量产生部位。

小米10拆机照可以看出，散热贴膜几乎需要覆盖整个主板，另外还有部分堆料的设计。石墨膜潜在的需求量可见一斑。石墨膜导热性强于铜薄。而热量不会凭空消失，采用石墨膜的初衷在于将热量分散在更大面积的背板。

除了应用于消费电子产品，石墨膜另一个特性是高热辐射。目前常用金属散热器，表面辐射率是很低的。石墨膜热辐射率可以达到95%以上。

因此特性，人工合成石墨膜涂层也可以作为金属散热板的外涂层，与传统散热结构相结合，配合轻薄金属板的空气对流，提升散热效果。

图：石墨膜

石墨散热价格并不高，但在目前基带芯片、处理器、图像传感器的热产出问题上，5G手机上的安装量提升幅度较大。3～6片价值量2～3美元，5G之前仅需1美元左右。石墨膜层数越多，成本越高，小米10采用6层石墨膜薄膜，保守估计成本在30元人民币以内。

图：小米10四摄板（靠近背板）下方的一小块散热片

然而，2月19日，股价高速增长的中石科技于回复投资者称，并没有供货小米产石墨膜散热片。而该公司此前公开的客户名单中包含手机厂商vivo，按照后者官方公告，将于2月29日发布一款5G手机，售价1999左右，值得关注。另外，中石科技供货苹果手机总装商，如宝德、鸿富锦等。

图：铜色部分为VC液冷板

目前，智能手机和笔记本电脑常用“石墨+VC”的组合结构。5G手机采用均热板与石墨膜成本总计30～70元人民币左右。

机壳（1）：氧化锆陶瓷

尽管金属机壳成本更低、更耐用，但毫米波对于金属的敏感性，决定了5G手机将进一步普及其他可行材质，例如陶瓷、玻璃、复合材料（PC/PMMA）。

而后者的成本更高，能够优先解决非金属一体机壳的材料、代工成本的厂商，势必会受到市场青睐。

刚刚提到，5G手机发热量高于4G手机，机壳材质限定在“即有良好散热同时不会屏蔽信号”的范围。

那么，只有PC/PMMA、玻璃和陶瓷符合标准。

结合机壳成本，我们可以预测：未来5G手机中高端采用陶瓷、玻璃，低端采用PC/PMMA。

陶瓷产品中的，主流采用纳米氧化锆陶瓷，通过2300摄氏度烧结，制成机壳。

氧化锆烧结而成的陶瓷机壳，具备极高耐用性、无信号屏蔽问题。但矛盾在于，我国锆储量极低，需从日本高价进口，此外，氧化锆制作难度高、良品率远低于金属机壳。

东方锆业，我国锆矿原料龙头，2017年募资11亿投入氧化锆手机背板建设。此前，东方锆业高端锆产品输出于替代牙等。

长盈精密(300115)、顺络电子(002138)曾与主流手机品牌合作代工陶瓷机壳。长盈精密具备完成金属机壳加工线；顺络电子曾并购信柏陶瓷。

陶瓷机壳厂鱼目混珠，此前三环集团（300408）夸张自身陶瓷机壳业务，实质只有少量手机厂订单。

机壳（2）：3D玻璃

3D玻璃机壳，无信号屏蔽、外观精致，却并不耐用。

3D玻璃很可能是4G到5G时代，金属机壳过渡到陶瓷机壳的阶段性方案，如果能够解决易碎的问题，3D玻璃方案可能性最高。此外，该方案与屏幕玻璃加工产线有共同处。

小米10机壳便是采用的3D玻璃，与机体胶封结合。

图：后盖破损的小米10

蓝思科技(300433)、信利国际（00732）、瑞声科技（02018）均有参与主流机3D玻璃相关业务。

2020年后半年，除低端、4G机外，金属机壳迅速增长的将不如预期。

快充：氮化镓（GaN）

氮化镓快充头在同样体积下，可以提供传统充电头2～3倍功率的输出。65W功耗不仅满足手机快充、甚至可为MacBook等笔电充电，用户可以只携带一款充电头，为绝大多办公设备供电。

小米并不是第一家推出氮化镓快充头的厂商。联想曾推出“口红”快充（189元）、“倍思”曾推出双Type-C+单USB接口的65W氮化镓通用充电头（199元），但两者由于协议缺失，不支持市面部分机型的快充。由此看，主流手机厂仍会以独家氮化镓充电头为发力对象。

图：体积小巧的联想“口红”充电头

小米氮化镓快充头来自此前投资的纳微（Navitas）半导体，除资金注入，同时为其引入销售渠道。

中信证券认为，2025年全球氮化镓快充市场规模有望达600多亿元。

2020年，苹果将推出氮化镓快充头，同样是65W功率。

氮化镓充电头相关工厂有：闻泰科技（⻋载GaN已经量产）、三安光电（化合物半导体代⼯）、海特⾼新（氮化镓功率器件代⼯）、富满电⼦（充电器主控芯⽚）、耐威科技（GaN材料设计）、捷捷微电（SiC、GaN半导体器材）。

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