Материалы · Графен№ 07Информационная записка
Графен в тепловом менеджменте
Охлаждение электроники, термоинтерфейсы и отопление. Выпуск подготовлен на основе рецензируемых публикаций и независимых испытаний.
Почему производители систем охлаждения и отопления оказались на пересечении бума ИИ-инфраструктуры и климатического регулирования одновременно.
У графена самая высокая теплопроводность среди известных материалов – 3000–5000 Вт/(м·К) при комнатной температуре, примерно в 10 раз выше меди (≈400 Вт/(м·К)).
Более того, ряд исследований показывает: теплопроводность графена растёт с увеличением размера образца почти неограниченно – поведение, прямо противоречащее классическому закону Фурье на микроуровне.
Именно способность мгновенно и равномерно распределять тепло делает графен ценным сразу для двух противоположных задач: отвода избыточного тепла от процессоров, батарей и силовой электроники – и равномерного нагрева по всей площади элемента без холодных и горячих зон.
Охлаждение
Отвод тепла от процессоров, батарей, силовой электроники – там, где локальный перегрев угрожает работоспособности и безопасности.
Обогрев
Равномерное и быстрое распределение тепла по всей площади нагревательного элемента – пол, панель, кабель.
Что графен даёт системе терморегулирования
Все показатели приведены с условиями эксперимента и указанием источника – для самостоятельной проверки.
Охлаждение и отопление на графене
Охлаждение · SHT Smart High-Tech
Шведская публичная компания (Гётеборг, спин-офф Технологического университета Чалмерса, листинг на Франкфуртской бирже) описывает миссию буквально как переход от классических термоинтерфейсов – паст, гелей, фазопереходных материалов – к новому классу на графеновой основе [5]. Линейка GT-TIM® и GT50R® поставляется в Швецию, ЕС, США, Китай, Японию, Южную Корею и Юго-Восточную Азию – для процессоров, светодиодов, силовых модулей IGBT и батарей электромобилей [6].
Отопление · Haydale и Graphene Square
Графеновые панели напольного отопления Haydale (JustHeat) прошли независимые испытания – термография и White Paper. Корейская Graphene Square с линейкой ThermoGraphene™ заявляет снижение энергопотребления нагревательных модулей на 30% против спиральных нагревателей за счёт прямого резистивного нагрева графена вместо высокоомного сопротивления.
Как графен попадает в изделие
- 01Готовый термоинтерфейс (TIM)Графен-усиленные пасты, гели, подушечки или листы – прямая замена существующих материалов между процессором или батареей и радиатором, без изменения конструкции устройства.
- 02Вертикально ориентированные плёнкиЛисты расположены перпендикулярно поверхности контакта – максимальная теплопроводность именно вдоль теплового потока. Метод, показавший лучший результат в исследованиях выше.
- 03Графеновая пенаТрёхмерная пористая структура заполняет микрозазоры между процессором и радиатором, компенсируя шероховатость поверхностей.
- 04Нагревательные чернила и плёнкиПечатаются или ламинируются на подложку и образуют резистивный нагревательный элемент – полы, панели, кабели. Прямая замена проводных нагревательных матов.
- 05Переработка отходов производстваКак показывает GT50R®, отходы основного графенового производства перерабатываются в отдельный товарный термоинтерфейс – ниже себестоимость и замкнутый цикл одновременно.
Архитектура материала здесь важнее самого факта присутствия графена
Спрос толкают ИИ-чипы и директива ЕС
По данным Международного энергетического агентства, дата-центры потребили 240–340 ТВт·ч электроэнергии в 2022 г., и это потребление, как ожидается, более чем удвоится к 2030 г. [12].
Обновлённая Директива ЕС по энергоэффективности (EEF2) с 2025 г. распространяется на дата-центры мощностью свыше 500 кВт: они обязаны отчитываться о показателе PUE и улучшать его. Эффективность теплового менеджмента перестала быть только инженерным вопросом – она стала предметом юридической отчётности [11].
- 01SHT Smart High-Tech – публичная компания, вся линейка на графене
- 02Клиенты в Швеции, ЕС, США, Китае, Японии, Корее и ЮВА
- 03Применения: процессоры, светодиоды, модули IGBT, батареи электромобилей
- 04Отопление: Haydale JustHeat и Graphene Square ThermoGraphene™
Масштаб рыночного давления
Окно спроса открыто сразу с двух сторон
Рынок материалов термоинтерфейса в целом растёт с $2,56–4,9 млрд в 2025 г. до $5,64–14 млрд к 2034–2035 гг. при среднегодовом темпе 9,1–12,4% по независимым оценкам [7–10].
Окно спроса открыто сразу с двух сторон: взрывной рост тепловой нагрузки от ИИ-чипов и юридическое требование эту нагрузку эффективно рассеивать.
Что это значит для вашего бизнеса
Замена без перепроектирования
Готовый графеновый термоинтерфейс ставится вместо пасты или фазопереходного материала в существующую конструкцию – это самый быстрый сценарий внедрения.
Решает вопрос ориентации, а не дозировки
Ключ к результату – архитектура: вертикально ориентированные листы дают на два порядка больше, чем тот же графен, просто подмешанный в матрицу.
Два рынка одной технологией
Один материал закрывает и охлаждение электроники и батарей, и печатные нагревательные элементы для полов и панелей – две продуктовые линейки на общей базе.
Аргумент в отчётности заказчика
С 2025 г. крупные дата-центры ЕС отчитываются о PUE. Поставщик, который даёт измеримый выигрыш в теплоотводе, продаёт не деталь, а соответствие требованиям.
Резюме для принятия решения
- Что даёт физически
- Теплопроводность на порядок выше меди – работает и на отвод тепла (электроника, батареи), и на равномерное распределение (полы, панели)
- Насколько подтверждено
- Публикацией в Applied Physics Letters (свыше 50 Вт/(м·К), адгезия свыше 4 МПа) и обзорами до 1390 Вт/(м·К) для ориентированных плёнок
- Как вводится в продукт
- Готовый термоинтерфейс, вертикально ориентированные плёнки, графеновая пена, печатные нагревательные элементы – без изменения конструкции устройства
- Кто уже это делает
- SHT Smart High-Tech (Швеция, публичная компания) – вся линейка на графене, клиенты в шести и более регионах; Haydale (JustHeat) и Graphene Square – сторона отопления
- Почему это не мода
- Директива ЕС EEF2 с 2025 г. обязывает крупные дата-центры отчитываться об энергоэффективности; рынок TIM для дата-центров растёт около 10% в год
Проверить самостоятельно
Записка подготовлена на основе рецензируемых научных публикаций (ScienceDirect, Applied Physics Letters), официальных материалов SHT Smart High-Tech, данных Международного энергетического агентства и независимой рыночной аналитики. Ссылки приведены по состоянию на август 2026 г.
Рецензируемые научные публикации4
- [1]High-performance thermal interface materials consisting of vertically aligned graphene film and polymer
Композит VAGF/PDMS: теплопроводность 614,85 Вт/(м·К), прирост 3329% на весовой процент графена. ScienceDirect, 2016.
- [2]Graphene Thermal Interface Material: Advanced Solutions for High-Performance Heat Dissipation in Electronics
Обзор: термически восстановленные плёнки 890–1390 Вт/(м·К), плёнки-теплораспределители 600–1800 Вт/(м·К). Eureka Patsnap, 2026.
- [3]GT50R® – научные результаты
Теплопроводность термоинтерфейса свыше 50 Вт/(м·К), минимум в 5 раз выше фазопереходных материалов и термопасты; адгезия свыше 4 МПа против менее 100 кПа у предыдущего поколения. Applied Physics Letters.
- [4]Thermal Conductivity of Graphene and Its Applications on Heat Spreading Materials
Плёнки жидкофазной эксфолиации: снижение температуры горячей точки на 6 °C (вакуумная фильтрация) и 4 °C (капельное нанесение) при 1200 Вт/см². ResearchGate.
Данные о компаниях2
- [5]About us – Smart High Tech AB
Формулировка миссии: переход от классических материалов термоинтерфейса к новому классу на графеновой основе. Официальный сайт SHT Smart High-Tech.
- [6]SHT Smart High-Tech AB (publ) – корпоративный профиль
География поставок, линейка GT-TIM® и GT50R®, листинг на Франкфуртской бирже (7H6). Simply Wall St.
Рыночная аналитика и регулирование6
- [7]Thermal Interface Materials Market Size, Share, Growth 2034
Рост рынка с $2,56 млрд (2025 г.) до $5,64 млрд (2034 г.), CAGR 9,1%. Fortune Business Insights.
- [8]Thermal Interface Materials Market Size to Worth USD 13.64 Bn by 2035
Рост с $4,62 млрд (2025 г.) до $13,64 млрд (2035 г.), CAGR 11,44%. Precedence Research, 2026.
- [9]Thermal Interface Materials Market Size & Share, Forecast Report 2035
Рост с $4,9 млрд (2025 г.) до $14 млрд (2035 г.), CAGR 12,4%. Research Nester, 2025.
- [10]Thermal Interface Materials Market Size & Share 2025–2034
Рост с $4,6 млрд (2024 г.) до $12,2 млрд (2034 г.), CAGR 10,1%. GMInsights, 2025.
- [11]Thermal Interface Material for Data Centers Market Research Report 2034
Рост с $1,82 млрд (2025 г.) до $4,21 млрд (2034 г.), CAGR 9,8%; апгрейд-цикл $600 млн за 2025–2030 гг.; Директива ЕС EEF2 – обязательная отчётность PUE для дата-центров свыше 500 кВт с 2025 г. DataIntelo, 2026.
- [12]Thermal Interface Material Market Size and Analysis, 2033
Данные Международного энергетического агентства: потребление дата-центрами 240–340 ТВт·ч в 2022 г. с прогнозом удвоения к 2030 г. Market Data Forecast, 2026.
