2026.09.22 | AC | Thermal | Thermal Material Supplier: 1.6T & Rubin TIM

摘要

本文核心要点包括： 1，光模块速率从800G向1.6T迭代对散热方案影响 2，NVIDIA Rubin GPU散热方案及TIM供应商格局 3，石墨烯TIM材料放量预期

以下为专家观点：

1，随着光模块速率从800G向1.6T及3.2T迭代，TIM、VC均热板等散热方案的使用场景、渗透率以及未来的方案变化是怎样的？

在800G光模块中，散热方案通常采用8W/mK的导热凝胶，基本不使用VC均热板。当速率提升至1.6T时，对导热凝胶的性能要求会提高到12W/mK或更高，并且会配合使用铜或VC进行均热。关于3.2T光模块的散热方案，目前尚未收到相关的送样需求 ，因此具体细节尚不明确。

同时在800G光模块市场，国产TIM材料的渗透率约为50%。而在1.6T光模块市场，国产渗透率非常低，目前尚未有国内厂商实现批量供货，市场绝大部分由陶氏供应。从价值量来看，单个光模块上使用的TIM材料价值大约在几十元人民币，不超过100元。 国产化替代的主要障碍在于材料性能，国内产品在渗油、挥发以及长期可靠性等方面与海外厂商存在差距，导致目前尚无法实现完全替代。

2，随着未来光模块功耗的提升，国产TIM材料的导入拐点将在何时出现？

未来更高功耗的光模块确实需要导入国内供应商，这是一个确定的趋势。但是，具体的导入拐点时间尚不明确，可能在今年（2026年）或明年（2027年），这主要取决于各家国内厂商产品技术的提升速度和批量生产的稳定性。

目前中石进展较快的业务应该是VC均热板，TIM材料业务主要由北京团队负责，现阶段尚未实现对光模块客户的批量出货。

3，关于NVIDIA Rubin GPU的散热方案，目前TIM材料的供应商格局如何，以及国内厂商是否有机会成为第二供应商？

目前NVIDIA Rubin GPU的TIM材料由鸿富诚供应（该领域的核心技术壁垒主要在于工艺的稳定性。实现大规模批量生产时，必须确保产品性能稳定、无缺陷）。NVIDIA方面确实有意向引入第二供应商，包括中石在内的国内其他厂商基本处于同一梯队，都在进行送样测试。哪家厂商能够率先实现稳定的批量生产，并保证产品性能和工艺的稳定性，就有可能获得第二供应商的份额。

4，石墨烯TIM材料的导热系数能达到多少？与传统TIM材料相比有何区别？

石墨烯导热材料的导热系数可以达到130 W/m·K左右。该数值是通过热阻和厚度计算得出的估算值。在实际应用中，主要关注其热阻，即在特定厚度（如1毫米）的材料两端施加冷热源后产生的温度差。石墨烯材料与传统TIM材料在结构和导热效率上存在本质区别。石墨烯材料具有垂直取向排列的有序结构，而传统TIM材料（导热系数通常为12 W/m·K或18 W/m·K）是由球形粉末等填充物在无定型状态下通过紧密堆积实现导热，因此两者的导热效率和应用场景均有显著差异。

5，石墨烯TIM材料是从哪一代产品开始放量的？其未来的技术替代方案可能有哪些？

石墨烯TIM材料主要从Rubin这一代产品开始应用。当产品发热量超过2千瓦后，传统的相变材料因热阻过高已无法满足散热需求，因此需要采用石墨烯这类新型材料。对于Rubin的下一代产品，除了继续使用石墨烯材料外，液态金属也是一种潜在的技术方案。

6，石墨烯TIM材料在NPU、CPU等领域的应用前景如何？是否存在应用限制？

石墨烯TIM材料未来是否会广泛应用于NPU或CPU尚不确定。其主要应用限制在于石墨烯本身具有导电性，导致石墨烯导热片在宏观上也存在导电问题。在应用中，如果材料碎屑脱落并接触到集成主板，可能会引发短路风险。因此，其使用场景受到严格限制，目前来 看，增长斜率较高的应用主要还是在Rubin这类产品上。

目前中石公司提供的样品正在英伟达方面进行测试。与此同时，公司内部正在紧急调试批量生产线，调试完成后可能还需再次送样。今年的目标是实现小批量产线的稳定生产，但英伟达方面的具体测试节奏尚不明确。

7，旭创科技选择与中石公司合作，甚至进行股权投资的主要原因是什么？

旭创科技选择合作可能是看重中石公司能够提供从TIM材料到VC，再到散热模块的整体化、全产业链散热解决方案的能力。尽管国内有数家企业具备类似能力，但旭创科技可能更看重中石公司在VC产品的研发与生产能力方面，因为目前双方在TIM材料方面并无太多 合作动作。

8，在可插拔光模块中，热量是如何从芯片传导至外部液冷系统的？其中涉及哪些关键结构和导热材料？

光模块内部的散热是一个分层传导的过程。首先，芯片作为点热源，其产生的巨大热量通过一层TIM 1材料传导至芯片盖板或VC。TIM 1材料要求高可靠性，有时会采用金属直接焊接的方式。其次，盖板或VC起到均热作用，将点热源扩展为面热源，以便更有效地散热。接着，热量通过第二层TIM 2材料（通常是导热凝胶等产品）从盖板或VC传导至模块外壳。最后，当光模块插入机箱时，通过一种可耐插拔的TIM材料，将模块外壳上的热量进一步传导至机箱的液冷系统。

一个光模块的整体功耗，例如100瓦，会分布在内部的多个芯片上。这些芯片的功耗各不相同，有的单颗芯片功耗可能为十几瓦，有的则为几瓦。每个芯片产生的热量需要通过对应的导热凝胶等材料散发出去。具体需要多大导热系数的导热凝胶来满足特定芯片的散热需求 ，是由热设计工程师进行评估和匹配的。从常规来看，1.6T光模块通常需要导热系数达到12W/m·K或更高的材料才能满足其散热要求。

9，从800G升级到1.6T光模块，其散热方案有何变化？VC在其中扮演何种角色，以及在未来NPO和CPO等共封装光学技术趋势下，VC的应用前景如何？

VC本身的面内导热系数非常高，可以达到1,000W/m·K以上。从800G升级到1.6T光模块，发热量可能翻倍，因此必须使用VC这类能将点热源快速扩散为面热源的组件。尽管800G和1.6T模块所用的VC在导热性能上可能差别不大，但1.6T模 块内部结构更紧密，对VC的结构设计要求会更高。因此，VC在可插拔光模块的升级路径中仍是必要的。至于未来NPO和CPO阶段，VC是否还有应用空间，目前尚不明确。

10，展望未来，在光模块散热技术路线中，VC、TIM、Cage等不同解决方案的发展趋势如何，哪一部分的用量预计会提升？

预计未来用量提升将主要集中在VC和Cage产品上。TIM材料在单个光模块中的使用量和成本占比较小。此外，公司目前在光模块应用的TIM材料业务上进展不佳，此前送样的产品未能通过客户验证。

11，在光模块TIM材料的供应格局中，中石公司的市场地位如何？

光模块市场对TIM材料的需求量本身不大。未来国内市场可能会有两到三家供应商进入，但即便进入，这部分业务对任何一家公司的整体营收贡献都非常有限。目前，中石公司在光模块领域的TIM业务基本没有营收，主要客户仍集中在通讯设备领域，如华为、中兴、爱 立信等。关于其他竞争对手在光模块TIM业务上的进展情况，目前并不清楚，但他们有可能进展得比中石快。

全球所有行业的TIM市场空间估计约有六七十亿美元。这是一个应用非常广泛且分散的市场，主要应用领域包括家电、新能源汽车、光伏、通信设备以及消费电子等。由于应用领域众多，各家厂商的产品也分散在不同的客户群体中。

12，应用于单个AI芯片的TIM材料，其价值量大概是多少？

应用于单个芯片的TIM材料成本大约在五六十元人民币。

13，目前送样给NVIDIA的石墨烯产品具体是哪种类型？相较于公司的主营产品，其技术特点和应用领域有何不同？

目前向NVIDIA提供的石墨烯产品是采用垂直取向排列技术的石墨烯片，其主要作用是实现垂直方向的快速导热，而非传统的二维平面均热。这与公司的主营产品存在显著差异。公司主要营业收入来自于人工合成石墨，这是一种二维均热材料，主要应用于消费电子领域 ，如手机和电脑。

14，氮化铝陶瓷基板与VC均热板在散热功能上是什么关系，它们是并行的解决方案还是可相互替代？

氮化铝陶瓷基板与VC均热板虽然都起到均热作用，但并非可替代关系，应用场景也不同。VC均热板通常放置在芯片上方，用于将热量从芯片顶部均匀散开。而陶瓷基板则是在芯片下方，作为承载电路的基板材料。由于传统的环氧树脂基板导热系数极低，无法满足一些高 发热芯片的需求，因此需要采用高导热的陶瓷基板，或正在研发的CVD金刚石板，在其上制作电路。两者在散热系统中处于不同层面，解决不同环节的导热问题。

15，在金刚石粉体中添加TIM材料以提高导热率的技术方案，其实现难度和应用前景如何？

将金刚石粉体应用于TIM材料中，确实可以提升整体的导热系数，例如从12W/m·K提升至18-20W/m·K。然而，这种提升并非数量级的飞跃。更重要的是，该方案的应用前景受限，主要因为金刚石材料本身硬度极高。在芯片封装或工作过程中，例如芯片发 生翘曲变形时，坚硬的金刚石颗粒可能会对芯片表面造成挤压，甚至导致芯片损坏。因此，其应用场景相对有限。

16，苹果公司在散热方案上，VC均热板与石墨材料之间是否存在替代关系？未来是否会全面转向VC方案？

对于发热量较高的应用场景，苹果公司确实需要使用VC均热板。未来石墨材料可能不会被完全弃用，在某些场景下仍会保留，但其用量增速预计将显著放缓，不会再像过去那样保持线性增长。