全球市场洞察GMI预测,2024 年全球热界面材料市场价值为 46 亿美元,预计到 2034 年将达到 122 亿美元,复合年增长率为 10.1%。
热界面材料市场在各种应用领域都面临着巨大的增长机遇。在汽车行业,汽车电气化的日益发展推动了对热界面材料的需求。高发热量的电池组、轻量化材料以及旨在延长电动汽车使用寿命的更紧凑设计,这些因素的结合正在引发市场变革。导热硅脂、导热垫片、导热凝胶、相变材料、导热填缝剂和其他类似的热界面材料 (TIM) 对于有效散热至关重要,并且正处于高速增长阶段。
此外,自动驾驶汽车也日益普及,而传感器密集的系统会产生大量热量,因此导热界面材料正变得必不可少。所有这些都解释了汽车行业对高性能导热界面材料 (TIM) 需求不断增长的原因。
随着消费电子产品、数据中心和工业设备变得越来越先进和紧凑,电子行业也与汽车行业一起推动着热界面材料市场的发展。高性能计算、游戏笔记本电脑和5G智能手机的出现提高了功率密度,这需要改进热管理系统。
云计算和人工智能的快速发展也为数据中心带来了更多资金投入,而数据中心需要热界面材料(TIM)来增强处理器的冷却性能并维护系统的可靠性。
此外,可穿戴电子产品和物联网设备的兴起也催生了对高效、灵活、轻便、紧凑的热界面材料(TIM)的需求。随着电子制造商持续致力于提高产品的能源效率和使用寿命,对新型TIM(尤其是基于石墨烯和相变材料)的需求也日益增长。
根据国际能源署 (IEA) 的数据,电动汽车销量将从 2020 年的 4% 增长到 2022 年的 14%。随着电动汽车销量的增长,对创新热管理解决方案的需求也日益增长,这又增加了对热界面材料的需求。
电动汽车电池、电力电子设备和充电系统的良好散热对其性能、安全性和耐用性至关重要,因此需要开发新型高性能热界面材料 (TIM)。
热界面材料市场趋势
可再生能源、医疗保健和电信行业正在推动TIM市场的扩张。由于可再生能源系统的兴起,企业正在扩大其业务活动,而TIM对于太阳能电池板、风力涡轮机和储能设备的能源控制至关重要。
新型先进相变材料和导热聚合物粘合剂提高了效率和使用寿命,这为制造商带来了新的机遇。另一个值得注意的趋势是医疗保健、航空航天和其他工业领域对高性能计算微型设备的需求日益增长。
这些可穿戴医疗设备和工业传感航空电子设备对高导热系数、低热阻的TIM的需求日益增长,而基于石墨烯的材料的开发也变得越来越普遍。
此外,5G网络和电信的扩展增加了对基站、高频天线和功率放大器的需求,这些设备需要TIM来控制过热并确保设备可靠运行。未来,TIM公司需要更加注重新材料的创造、环保实践,并扩展到清洁能源、医药和电信等高增长领域,以在不断变化的市场环境中保持竞争力。
该市场的多项创新也丰富了客户的产品选择。例如,陶氏公司于2021年7月推出了三款用于电动和混合动力汽车的新型有机硅导热界面材料。
第一、第二和第三款产品分别是陶氏 TC-4551 CV 间隙填充剂、陶氏 TC-2035 CV 粘合剂和陶氏 TC-4060 GB250 导热凝胶。这些产品的开发旨在提升电动和混合动力汽车的性能、生产效率、导热性以及散热性能。
关税影响
美国对进口商品征收的新关税可能会减少热界面材料 (TIM) 的供应,进而推高生产成本,并推高国际价格。本质上,新关税将导致进口价格上涨,进而推高 TIM 的生产成本。最终成本可能会增加,制造商将面临艰难的选择:是承担损失还是将负担转嫁给消费者。与此同时,国内生产商可以利用外国竞争减少的优势,逐步转向本地制造。
如果无法获得一系列进口材料,质量基准和创新将受到极大阻碍。无论如何,为了降低风险,转移供应链、投资国内服务业或建立新的区域联盟似乎都是必要的。最终,这些关税可能会在长期内提高国内生产商的产能和创新能力,同时在短期内扰乱TIM市场的稳定。

根据材料类型,市场分为导热油脂和导热膏、导热垫和导热膜、相变材料、导热胶、导热胶带、间隙填充物。
由于导热油脂和导热膏的广泛应用,到 2024 年,其市场份额将达到 37.9%。
导热硅脂和导热膏凭借其卓越的导热性、适应性和成本效益,仍然是热界面材料中最大的细分市场。这些材料由于热阻极低,可在CPU、GPU、电力电子设备和工业机械等应用中实现高效散热。
此外,它们能够有效填充微观表面不规则性,确保最大程度的界面接触,从而减少热量积聚并提高系统可靠性。与固体导热界面材料 (TIM) 不同,导热硅脂能够长期保持性能柔韧性。电子和半导体企业的需求支撑着它们的增长,尤其是在小型化设备和高性能计算蓬勃发展的背景下。此外,纳米增强型硅脂的新发展也进一步推动了它们的主导地位,因为它们具有高导电性和长使用寿命。

根据热导率,热界面材料市场可分为低、中、高三个等级。低热导率材料市场规模在2024年将达到24亿美元,预计到2032年将以10.5%的复合年增长率增长。
低导热系数热界面材料占据主导地位,这归因于其在消费电子、汽车以及工业电子领域的高渗透率,而这些领域对热管理至关重要。
导热硅脂、导热垫和相变材料等材料就是其中几个例子,它们不仅具有导热功能,还具备所需的机械柔韧性和低成本。随着对紧凑型高性能电子设备的需求日益增长,它们的地位也持续提升。
中等导热率材料占据第二位,占据了相当大的市场份额,因为它们在导热性能和机械强度之间实现了理想的平衡,适用于LED灯、电信设备和电力电子等中等散热应用。另一方面,高导热率材料仍在市场中占据一席之地,因为它在这一领域的市场份额较小。高导热率材料较少被采用的主要原因是成本高昂且加工工艺复杂。
根据目前的市场分析,市场持续向低热导率材料转变,同时中高热导率材料正在开发中,以满足未来电子和工业应用的需求。
根据应用,热界面材料市场细分为电子、汽车、电信、工业、航空航天和国防等。电子领域占据主导地位,占据55.6%的市场份额,预计到2034年将以11%的复合年增长率增长。
高性能计算、数据中心和消费电子产品的快速发展,对高效散热的需求日益增长,从而导致电子产品的需求不断增长。设备紧凑性和效率的提升需要卓越的热管理,以实现持久的可靠性。
导热硅脂、导热填缝剂、相移材料等已成为智能手机、笔记本电脑、半导体和游戏机的主流材料,用于提高设备效率和解决过热问题。5G 网络、人工智能和云计算的普及也推动了服务器和处理器对先进热界面材料的需求。除了这些趋势之外,可持续和节能电子产品的发展也推动了行业内新型高性能材料的开发。
除电子产品外,由于电动汽车 (EV) 和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 车辆集成中电子元件的日益普及,汽车电子也占据了巨大的市场份额。TIMS 对于电池、电源模块和 LED 照明系统的热管理也至关重要。
例如,国际能源署发起的“电动汽车倡议”(EVI),旨在扩大电动汽车在国际范围内的使用。该倡议于2017年启动了“EV30 30”活动,旨在到2030年占领至少30%的电动汽车市场份额。这促进了汽车领域热界面材料市场的蓬勃发展,因为先进的TIM对于高功率、安全性和长寿命电动汽车应用中的能量传输至关重要。
电信行业紧随其后,因为5G基础设施和网络设备需要有效的热管理。其他工业应用,包括自动化和机器人技术,也需要TIM在高温条件下保持热稳定性。航空航天和国防市场虽然市场份额较小,但也需要高性能TIM来满足航空电子设备、雷达系统和任务关键型电子设备的需求。

热界面材料市场以北美为主,市场规模达170万美元,预计复合年增长率为11%。在北美,美国以12亿美元的市场规模占据主导地位。
北美是电子、汽车和电信行业的领先供应商,而最佳热管理对这些行业至关重要,因此其对热界面材料 (TIM) 市场的影响尤为显著。技术的发展和进步也是该地区占据主导地位的主要原因之一。北美不仅拥有大量半导体制造商、数据中心和消费电子公司,还服务于先进的 TIM 市场,以促进散热并提升设备性能。
此外,电动汽车(EV)使用量的增加以及5G基础设施的大力推广也对该地区有利。北美凭借其核心企业的存在、高额的研发投入以及针对先进应用热管理监管的强有力政策,进一步巩固了其主导地位。
紧凑高效电子设备的需求不断增长,以及热界面材料(TIM)——例如石墨烯基材料和相变材料——的进步,进一步推动了这一市场的发展。此外,政府出台的促进本土半导体制造和清洁能源技术发展的政策,也刺激了先进材料市场的增长,使北美成为热界面材料的领先地区。
热界面材料市场份额
热界面材料市场排名前五的公司分别是霍尼韦尔国际公司、3M、汉高股份公司、派克汉尼汾公司和信越化学株式会社,它们占据了相当大的市场份额。这些公司凭借其战略合作伙伴关系和多样化的产品组合在热界面材料市场中脱颖而出。这些公司以其战略举措和完善的产品组合而闻名,为多个行业提供解决方案。
2024年11月,派克汉尼汾公司推出了一系列由硅酮和陶瓷填充材料制成的导热硅脂,非常适合用于CPU和GPU、内存模块、电源、电源转换设备、照明和汽车控制模块的散热。
2023年6月,汉高开设了生产耐冲击粘合剂产品的新工厂。这项投资有助于公司填补国际和国内市场的供应缺口,尤其是在电子、汽车、医疗、设备制造和航空航天领域。