消费电子散热领域中,被动散热与主动散热的技术边界在哪里?

在智能手机等消费电子产品的散热设计中,被动式散热(如导热界面材料、石墨膜、均温板)长期占据主导地位。但随着AI手机和AI PC的普及,芯片功耗不断攀升。

请问在当前的物理规律和技术条件下,被动散热的极限阈值是多少?当芯片功耗达到何种水平时,必须引入风冷或液冷等主动散热方案作为补充?目前行业内有哪些典型的主动散热落地案例?

最佳答案 匿名用户编辑于2026/09/15 20:04

被动散热的物理极限由“热量自然传导”的本质决定,散热功率=热流密度×散热面积。在手机领域,在当前屏幕与外壳材料条件下,当表面温度需满足国标要求的45℃时,自然对流散热的热流密度为0.01W/cm²,手机有效散热面积一般约为300-400cm²。因此当芯片功耗超过5W时,若不采用主动式散热技术,手机表温依旧会持续升高,单一的被动方案已逐渐无法将结温控制在安全阈值内。

此时,风冷、液冷等主动散热可作为“导热界面材料+石墨膜+均温板”主流方案的重要补充散热模式。在风冷领域,2019年努比亚推出的红魔3成为首款内置风扇与风道的智能手机,后续OPPO的K13 Turbo Pro、荣耀WIN系列、iQOO 15 Ultra等也均采用了风冷技术,到华为Mate80 Pro Max风驰版面世,主动风冷更是正式进入主流旗舰行列。在液冷领域,一加11概念版手机、红魔11 Pro系列游戏手机均已应用压电微泵液冷散热技术;此外,在手机配件方面,华为、OPPO等也已率先在手机背夹及手机壳中采用微泵液冷的散热方案。预计未来智能手机散热将继续向均温板等高端被动散热材料为主、风冷、液冷等主动散热模式为辅的方案演进。

参考报告REPORT

新材料行业散热材料深度报告(一):AI消费电子时代将至,散热材料需求凸显.pdf

随着AI功能深度集成与5G向6G过渡,消费电子产品功耗持续提高,散热已成为制约电子设备迭代的关键瓶颈。温度在电子设备失效原因中占比达55%,主流手机芯片TDP已从2021年的4-6W攀升至当前的7-10W,散热材料亟需系统性升级。散热方案持续迭代手机散热历经导热界面材料、石墨膜、热管至均温板四个阶段。“导热界面材料+石墨膜+均温板”组合已成中高端智能手机主流方案。当芯片功耗超过5W时,被动方案触及物理极限,风冷、液冷等主动散热正作为重要补充加速渗透,华为Mate80ProMax、红魔11Pro等机型已率先搭载。AI驱动市场规模爆发端侧模型精简与芯片算力升级带动AI终端渗透率跃升。预计2025-...

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