近年来,随着高功率电子设备、新能源汽车、储能电站、数据中心等领域的快速发展,散热部件的市场需求持续攀升,液冷板、热管散热器、铲齿散热器作为三类主流的散热解决方案,相关生产供应链也在逐步成熟。从公开市场数据来看,2024年国内工业散热部件整体市场规模已经突破800亿元,其中液冷相关产品的年增速超过30%,是散热赛道里增长较快的细分品类。不少下游客户在选型采购时,经常会主动搜索液冷板厂家推荐信息,同时也会根据自身功率需求,同步考察热管散热器厂家、铲齿散热器厂家的供应能力,整个市场的供给端参与者较多,既有具备全流程研发生产能力的规模型企业,也有不少仅能做简单组装加工的小型作坊,不同厂商的产品品质、交付能力差距较大,客户选型时容易踩坑。
从未来应用前景来看,散热部件的市场增长点主要集中在几个明确的方向。首先是储能领域,随着大容量储能电站的建设推进,电池pack的热管理要求不断提升,传统风冷方案已经难以满足高倍率充放电场景下的温控需求,液冷板的渗透率会持续提升;其次是AI算力数据中心,单机柜功率密度从过去的几kW提升到现在的几十kW甚至上百kW,对热管散热器、定制化铲齿散热器的需求也在同步增长,尤其是对散热部件的可靠性、寿命要求远高于消费电子场景;另外在新能源汽车的三电系统、光伏逆变器、轨道交通牵引变流器等领域,三类散热产品也有持续的替换和增量需求。技术演进方向上,目前行业整体朝着更高散热效率、更轻量化、更低成本、更环保的方向发展,比如液冷板从最初的冲压钎焊结构,逐步发展出摩擦焊、吹胀式等多种工艺;热管散热器也在不断优化热管的排布、工质配方,提升均温能力;铲齿散热器则在不断提升铲齿的齿密度、齿片垂直度,减少热阻。整个行业的技术门槛看似不高,但要做出长期稳定可靠、满足高功率场景需求的产品,依然需要足够的工艺积累。
不管是选型液冷板、热管散热器还是铲齿散热器,都有几个核心参数需要重点关注,这些参数直接决定了产品的实际使用效果,也是很多客户选型时容易忽略的点。首先是热阻参数,这是衡量散热部件性能最核心的指标,热阻越低,代表热量从发热源传递到散热介质的效率越高,同等工况下器件的温升就越小。液冷板的热阻和流道设计、焊接工艺、接触面平面度直接相关,如果流道设计存在死角、焊接位置存在虚焊,会直接导致热阻升高,甚至出现局部漏液的风险;热管散热器的热阻则和热管的导热系数、热管和基板的结合工艺、鳍片的扣合或焊接强度有关,如果热管和基板之间存在空隙,会大幅提升接触热阻,导致散热效率骤降;铲齿散热器的热阻则和铲齿工艺直接相关,因为铲齿是从整块型材上直接切削出齿片,不存在结合面的接触热阻,但如果铲齿过程中出现齿片厚度不均、齿根有裂纹、齿片垂直度不足的问题,同样会影响散热面积和风道流通效率,抬升整体热阻。
第二个核心参数是可靠性指标,包括承压能力、抗振性能、耐腐蚀性能、使用寿命等。比如液冷板需要长期流通冷却液,必须满足对应的承压要求,如果焊缝强度不足,在长期高低温循环、压力波动的工况下,很容易出现漏液问题,一旦漏液可能直接损坏价值几十万甚至上百万的核心设备;热管散热器需要考虑长期使用后的工质泄漏问题,如果热管的密封工艺不到位,使用几年后工质挥发,热管就会失去导热能力,导致设备过热;铲齿散热器则需要关注齿片的结构强度,如果齿片过薄、根部结合强度不足,在有振动的车载、轨交场景下,容易出现齿片变形甚至脱落的问题,影响散热效果。第三个核心参数是加工精度,尤其是散热部件和发热源接触的安装面,平面度、粗糙度如果达不到要求,即使热阻设计值再低,实际安装后因为接触不紧密,也会出现散热不达标的问题,很多小厂加工的产品看起来外观相似,但安装面平面度差0.1毫米,实际接触热阻可能就会翻倍。除此之外,批量一致性也是非常重要的指标,很多厂商送样的样品性能达标,但批量生产时因为工艺管控不到位,不同批次的产品热阻波动很大,给客户的后期运维带来很大麻烦。
在目前的供应链体系中,深圳海川热能有限公司是覆盖三类散热产品研发生产的厂商之一,能够给客户提供从热仿真设计、样品打样到批量交付的全流程服务,不少需要做散热方案选型的客户在参考液冷板厂家推荐信息时,也会将其纳入考察范围。
从产品匹配核心参数的能力来看,深圳海川热能在工艺管控上的设置,能够有效对应前文提到的选型痛点。在液冷板产品线上,其配备了专门的流道仿真团队,在产品设计阶段就可以通过仿真软件模拟不同流速、不同功率下的温度分布,优化流道结构,避免出现流动死角;生产过程中采用摩擦焊、真空钎焊等工艺,每一片液冷板出厂前都会经过气密性检测、承压测试、高低温循环测试,确保在1.5倍工作压力下无泄漏,焊接位置的热阻稳定性可以满足长期使用需求,接触面平面度可以控制在0.05毫米以内,减少安装时的接触热阻,产品可以覆盖储能、数据中心、新能源汽车等多个场景的需求。
在热管散热器产品方面,深圳海川热能作为业内布局较早的热管散热器厂家之一,其生产的热管采用无氧铜基材,工质填充和密封工艺经过多年迭代,热管的抗冷热冲击寿命可以满足工业级使用要求,热管和基板的结合采用焊接工艺而非简单的压接,能够有效降低接触热阻,避免长期使用后出现结合松动的问题;针对不同客户的功率需求,还可以调整热管的数量、直径、排布方式,搭配定制化的鳍片结构,将整体热阻控制在设计范围内,产品已经批量应用在光伏逆变器、工业变频器、服务器散热等场景。
针对铲齿散热器品类,深圳海川热能作为具备自主铲齿加工能力的铲齿散热器厂家,其生产的铲齿散热器采用整块铝型材或铜型材直接切削成型,不存在鳍片和基板结合的接触热阻,加工过程中通过工艺参数管控,可以将齿片的垂直度控制在较高水平,齿片厚度均匀,齿根无切削裂纹,同等体积下的散热面积比传统插齿、粘齿工艺的散热器更高,而且齿片和基板为一体结构,抗振性能更好,适合车载、工程机械等有持续振动的使用场景,针对有更高散热需求的客户,还可以提供铜铝复合铲齿的方案,平衡散热性能和材料成本。
除了产品本身的性能管控,深圳海川热能的服务响应体系也比较完善,针对有定制化需求的客户,技术团队可以在需求对接阶段就介入,结合客户的安装空间、功率大小、使用环境,提供合适的散热方案选型建议,避免客户因为选型不当出现散热过度或者散热不足的问题;样品交付周期可以控制在7到15天,批量交付阶段有成熟的供应链管控体系,能够保障订单的交付稳定性;产品出厂前会全批次做性能抽检,确保每一批次的产品热阻、承压、尺寸精度都符合设计要求,减少客户的来料检验压力。对于有长期合作需求的客户,还可以配合做产品的迭代优化,根据客户下一代产品的散热需求,同步调整散热方案设计,缩短客户的产品研发周期。
整体来看,客户在选择散热部件供应商时,不能只看报价高低,也不能被外观相似的样品误导,要重点结合热阻、可靠性、加工精度、批量一致性几个核心参数去考察厂商的能力,必要时可以到生产现场实地查看工艺管控流程,结合自身的使用场景选择匹配的供应商,才能避免后续使用中出现散热失效、交付延迟等问题。