电子行业周报：AI PC的投资思考：散热屏蔽轻量化

联想首次展示AI PC，散热屏蔽轻量化或将升级。联想集团10月24日召开的Tech World 2023大会，首次揭开AI PC的面纱，引发了市场对AI PC较高的关注。我们在专题报告《展望AI PC的未来》中分析了AI PC中处理器、存储等硬件发生的变革，在本文中继续探讨散热、屏蔽、轻量化的投资机遇。 散热：AI PC性能释放的保障。散热性能的高低直接决定了PC性能的稳定性及可靠性，根据思翰产业研究院，在电子设备主要的失效方式中，有55%的失效是温度过高引起，因此PC的散热能力成为影响整体性能的关键因素之一。 PC散热由多个散热部件组成，包含散热硅脂、热管、均热板、散热片、风扇、散热鳍片、石墨等，每个零部件承担不同的功能。散热硅脂有优异的导热性和电绝缘性，填充在CPU/GPU与热管之间，当前由海外龙头垄断，国产替代方兴未艾，此外AI PC或将加速价值量更高的液态金属替代传统硅脂。热管一般由纯铜打造，呈现扁平状且内部中空，填充有冷凝液，承担将硅脂传导来的热量转移至另一端风扇侧的功能，AI PC或将需要散热铜管数量增加，或切换至价值量更高的均热板方案。石墨具有独特的晶体结构，能够实现较强的平面导热能力。AI PC的高功耗，以及对轻薄的追求，或将推动石墨散热片在PC加速布局。 电磁屏蔽材料：解决AI PC电磁干扰的利器。电子设备及元器件在工作时会向外辐射大量不同频率和波长的电磁波，影响精密电子仪器的正常工作。电磁屏蔽材料通过对电磁波的反射和吸收来达到对电磁波的阻隔或使其衰减，是最基本和有效的解决电磁干扰问题的手段。AI PC向高功耗和高频率升级，有望带来更高的EMI屏蔽防护性能要求，推动电磁屏蔽材料需求增长。 结构件：AI PC轻量化升级。笔记本结构件模组需容纳显示面板、各类电子元器件、转轴等部件，其结构性能对制造精密度提出了较高的要求，同时由于其还具有外观装饰、轻薄化等功能。AI PC中镁合金/碳纤维结构件或成为机身轻薄化最佳的解决方案。 投资建议：AI PC作为大模型落地的重要终端，自联想Tech World 2023首次面世以来受到市场热烈关注，我们持续看好PC品牌商龙头联想集团及OEM龙头华勤技术的成长，同时散热、电磁屏蔽、轻量化都是AI PC相较传统PC可能发生的重大变革，建议重点关注:1.隆扬电子；2.思泉新材；3.光大同创；4.春秋电子，同时建议关注中石科技、飞荣达等散热及电磁屏蔽公司。 风险提示：市场复苏不及预期、行业竞争格局变化、AI发展不及预期、AI PC设计方案存在偏差 重点公司盈利预测、估值与评级 1AI PC引领变革，散热/电磁屏蔽/轻量化升级 自GhatGPT点燃本轮人工智能浪潮以来，AI PC便被给予了很大想象空间，AI赋能下有望重构PC终端体验。联想集团10月24日召开的TechWorld2023大会，首次揭开AI PC的面纱，引发了市场对AI PC较高的关注。我们在专题报告《展望AI PC的未来》中分析了AI PC中处理器、存储等硬件发生的变革，在本文中继续探讨其他硬件的投资机遇。 1.1散热：AI PC性能释放的保障 散热性能的高低直接决定了PC性能的稳定性及可靠性，根据思翰产业研究院，在电子设备主要的失效方式中，有55%的失效是温度过高引起，电子元件的故障发生率随工作温度的提高呈指数增长，温度每升高10℃，系统可靠性降低50%，因此PC的散热能力成为影响整体性能的关键因素之一。 AI PC的性能释放目前主要由两种硬件方案实现，一是Intel、AMD以及高通在CPU中集成NPU模块的方案，可以满足对算力要求不高的一般运算场景；二是在运行高算力、对图形渲染有较高要求的场景时，搭配英伟达的消费级显卡会有更好的体验效果。随着处理器性能的提高，其功耗或将变大，发热情况更为严重，当前AI PC仍处于比较早期的阶段，具体设计方案仍未披露，但我们可以参考高端轻薄本/游戏本的散热设计来获得一些启发。 PC散热由多个散热部件组成，包含散热硅脂、热管、均热板、散热片、风扇、散热鳍片、石墨等，每个零部件承担不同的功能。CPU及GPU为PC发热最大的单元，其热量通过散热硅脂传导至热管，随后热管将热量传导至散热鳍片，最后由风扇实现降温。 图1：PC中的散热模组 散热硅脂有优异的导热性和电绝缘性，填充在CPU/GPU与热管之间，将CPU/GPU产生的热量及时传递至热管。散热硅脂价值量较小，但作为CPU/GPU向外导热的第一步，其功能至关重要，当前被信越、暴力熊、利民、霍尼韦尔等外资企业垄断，国产厂商正处于奋力追赶的阶段。当前以暴力熊为代表的液态金属解决方案应用于高端游戏本，其液态金属的特性与热管及CPU结合更紧密，凭借优异的散热性能对散热硅脂形成一定替代，但是价格也相对高昂。AI PC的高功耗或将需要更高等级的散热硅脂，甚至推动高端PC加速过渡至液金方案。 热管一般由纯铜打造，呈现扁平状且内部中空，填充有冷凝液。CPU/GPU散发的热量经过硅脂传递给热管，热管的高温端的冷凝液吸收热量后会发生蒸发汽化，并在微小的压差下流向靠近散热鳍片及风扇的低温端，释放热量后重新凝结为液体回流至高温端，并再次重复上述过程以达到传递热量的效果。普通电脑一般使用1-2根热管，游戏本可达到3根以上，如枪神7 Plus超竞版采用了7热管的设计方案。当前高端轻薄本或游戏本中部分使用均热板替代热管，均热板与热管原理类似，但是具有厚度薄、散热面积大等特点，能在满足散热效果的同时使机身更加轻薄。AI PC的高功耗下热管数量或将增加，或有望使用价值量更高的均热板方案，以满足机身轻薄化需求。 图2：热管原理 石墨具有独特的晶体结构，能够以最大的有效表面积，通过将电子设备发热器件表面上热力均匀的分布在二维平面，从而有效的将热量转移，平面导热性较强。 石墨散热片过去较多应用于手机等消费电子领域的散热，近年来轻薄本均热的需求逐步提升，石墨散热片也常应用于笔电底壳或键盘背光模组等部位。AI PC的高功耗，以及对轻薄的追求，或将推动石墨散热片在PC加速布局。 图3：石墨散热片 思泉新材深耕热管理材料领域，其产品覆盖人工合成石墨散热片/散热膜、均热板、热管、导热垫片、导热凝胶、导热脂等，可广泛应用于消费电子、汽车电子、通信基站等诸多领域。其他散热材料供应商还有隆扬电子、中石科技、飞荣达等。 1.2电磁屏蔽材料：解决AI PC电磁干扰的利器 电子设备及元器件在工作时会向外辐射大量不同频率和波长的电磁波，对临近电路和设备造成干扰，影响精密电子仪器的正常工作，导致信息传输失误、控制失灵等事故，也会对环境造成电磁污染。电磁屏蔽材料通过对电磁波的反射和吸收来达到对电磁波的阻隔或使其衰减，可以阻断电磁波的传播路径，实现电子设备和元器件的电磁兼容，是最基本和有效的解决电磁干扰问题的手段。 电磁屏蔽材料主要包括导电布、导电布胶带、导电布泡棉、屏蔽绝缘复合胶带、吸波材料等，该产业初期由莱尔德、固美丽等外资企业把控，随着我国消费电子制造业的崛起，叠加海外专利逐步放开，我国电磁屏蔽材料产业正逐步实现国产化替代。AI PC向高功耗和高频率升级，有望带来更高的EMI屏蔽防护性能要求，推动电磁屏蔽材料需求增长。 隆扬电子为电磁屏蔽材料专业制造商，产品覆盖导电布、导电布胶带、屏蔽绝缘复合胶带、吸波材料、导电布泡棉、全方位导电海绵、SMT导电泡棉等，公司电磁屏蔽产品的关键性能指标如电阻、屏蔽效能等均优于一般行业标准，大客户包括广达、富士康等PC制造巨头。其他电磁屏蔽材料供应商还有思泉新材、光大同创、飞荣达等。 图4：电磁屏蔽材料 1.3结构件：AI PC轻量化升级 笔记本电脑结构件模组包括四大件：背盖、前框、上盖、下盖以及金属支架（即笔电A/B/C/D面），上述结构件模组在装配笔记本电脑过程中需容纳显示面板、各类电子元器件、转轴等部件，其结构性能对制造精密度提出了较高的要求。同时由于其还具有外观装饰、轻薄化等功能，故该类产品对生产企业的设计能力亦有较高的要求。 当前中低端笔电结构件以塑胶+铝冲压为主，高端机型如苹果大量使用铝全铣工艺，质感更好；而华为MatebookX Pro2022微绒典藏版使用镁合金+微弧氧化工艺，在金属质感更强的同时，保证电脑的轻薄性；联想ThinkpadX1 Carbon系列则是采用碳纤维材质，整机质感极致轻薄。随着AI PC性能的提升，其散热等部件需求的增加或导致产品重量/厚度增加，镁合金/碳纤维结构件成为机身轻薄化最佳的解决方案。 春秋电子为PC结构件行业龙头，下游客户覆盖联想、三星、惠普、戴尔、LG等知名PC品牌，公司镁合金结构件突破“半固态射出成型”的技术壁垒，已形成大批量订单，并由PC结构件向汽车电子结构件领域拓展。光大同创碳纤维业务于2019年初立项，目前给联想集团供应笔记本电脑中高端机型的外壳，在客户原有的存量碳纤维部分提份额，同时提供更多的优化方案开发碳纤维的增量市场。 图5：笔记本电脑结构件 2投资建议 2.1行业投资建议 AI PC作为大模型落地的重要终端，自联想TechWorld2023首次面世以来受到市场热烈关注，我们持续看好PC品牌商龙头联想集团及OEM龙头华勤技术的成长，同时散热、电磁屏蔽、轻量化都是AI PC相较传统PC可能发生的重大变革，建议重点关注:1.隆扬电子；2..思泉新材；3.光大同创；4.春秋电子，同时建议关注中石科技、飞荣达等散热及电磁屏蔽公司。 表1：重点公司盈利预测、估值与评级 3风险提示 1）市场复苏不及预期：如果经济复苏情况不及预期，消费、商用市场持续疲软，将导致PC行业下游需求持续偏弱，可能对板块公司业绩造成不利影响。 2）行业竞争格局变化：如果行业竞争格局出现恶化，则可能对板块内公司的收入和盈利情况产生不利影响。 3）AI发展不及预期：如果AI应用落地缓慢，或将导致对AI PC的需求减少，进而对板块内公司经营情况造成影响。 4）AI PC设计方案存在偏差：由于AI PC尚未公布设计方案，本报告所讨论的散热、屏蔽、轻量化是基于现有技术，以及参考高端散热本及游戏本进行分析，可能与实际方案存在偏差。