隨著 AI 運算、毫米波通訊與高速傳輸技術快速導入無人機平台，散熱與電磁干擾（EMI）已成為無人機電子系統設計的兩大核心挑戰。根據 Fortune Business Insights 的統計，全球無人機市場規模預估將由 2026 年約 1,007 億美元成長至 2034 年約 2,103 億美元，年複合成長率（CAGR）約 9.6%。在高功率、高頻化與輕量化的設計趨勢下，導熱材料（Thermal Interface Material, TIM）與導熱吸波材料（Thermal EMI Absorber）正成為高階無人機不可或缺的關鍵材料。
無人機熱管理需求：從運算晶片到電池模組
AI 運算晶片功耗持續攀升
現代無人機為實現自主導航、影像辨識與即時決策，開始搭載 NVIDIA Jetson Orin 系列、Qualcomm 機器人平台及各式 FPGA、AI 加速器。以 NVIDIA Jetson AGX Orin 為例，其模組功耗可在 15W 至 60W 之間配置，提供最高 275 TOPS 的 AI 運算效能。在無人機狹小、密閉且氣流受限的機體內，這樣的功耗密度對散熱設計是嚴峻考驗。
依應用等級不同，AI 運算模組對 TIM 導熱係數的需求大致可分為三個層級：商用機種約需 6–12 W/m·K，高階工業機種約需 12–20 W/m·K，軍規與高功率 AI 平台則需要 20 W/m·K 以上的材料。常用的材料型態包括導熱墊片（Thermal Pad）、導熱膏（Thermal Grease）、相變材料（PCM）與 Gap Filler，用於填補晶片與散熱結構之間的間隙、降低介面熱阻。
ESC、電池與感測模組同樣需要高效散熱
除了運算晶片，無人機的動力與感測系統也是主要熱源：
- ESC（電子變速器）：高速切換的 MOSFET 發熱明顯，需要高絕緣、耐震且耐溫 150°C 以上的導熱墊片、導熱灌封膠與導熱黏著膠，確保馬達控制的可靠度。
- 電池模組：快充、高倍率放電與長航時飛行使鋰電池的熱管理更加關鍵。導熱 Gap Pad、PCM 與導熱灌封材料可協助電池組均溫、降低熱失控風險並延長循環壽命。
- 雷達與相機模組：無人機搭載的 24 GHz、60 GHz、77 GHz 毫米波雷達 IC 與 AI Camera（含 ISP、DDR、NPU）功耗與發熱集中，除了高導熱 TIM，也需要低介電常數（Dk）、低介電損耗（Df）的材料，避免影響高頻訊號品質。針對光學模組，非矽型 TIM 因無低分子矽氧烷揮發疑慮，可避免鏡頭與感測器表面污染，是更適合的選擇。
導熱吸波材料的重要性：散熱與 EMI 抑制一次解決
多頻共存使 EMI 問題日益嚴重
一台高階無人機可能同時整合 GPS／北斗衛星定位、Wi-Fi 6/7、5G、遙控鏈路、圖傳系統與毫米波雷達等多種 RF 模組。以毫米波雷達為例，60–81 GHz 頻段的感測技術已廣泛應用於無人機避障與地形偵測。在有限的機體空間內，多組天線與高速數位訊號緊密共存，雜散電磁波在遮蔽腔體內來回反射，容易造成模組間串擾、GPS 靈敏度下降與影像傳輸品質劣化。
導熱吸波材料由軟磁性粉體與高分子基材複合而成，能將電磁波能量轉換為熱能耗散，而非單純反射，因此不會在腔體內產生二次干擾；同時材料本身具備導熱能力，可將晶片熱量傳導至散熱結構。近年學術界亦將「導熱＋吸波」雙功能複合材料視為重要研究方向，相關綜述論文指出，兼具熱管理與電磁波吸收功能的高分子複合材料，是解決高密度電子系統熱–電磁耦合問題的關鍵材料路線。
軍用無人機的要求更為嚴苛
軍用無人機除了一般 EMI 抑制外，還須降低 RF 訊號洩漏與雷達散射特徵，並在寬溫、震動等嚴苛環境下維持高可靠度。吸波墊片、吸波泡棉等材料因此被大量應用於軍規電子艙段。此外，無人機的相機與光學酬載對材料揮發物較為敏感：含矽材料揮發的低分子矽氧烷可能污染鏡頭與感測器表面，或在密閉艙段內造成電氣接點障礙，因此非矽型導熱與吸波材料在光學與密閉模組中的優勢日益明顯。
主要應用位置
| 應用模組 | 導熱材料 | 導熱吸波材料 |
|---|---|---|
| AI 運算模組（SoC／DDR／儲存） | ✔ | ✔ |
| 毫米波雷達 | ✔ | ✔ |
| 通訊模組（Wi-Fi／5G） | ✔ | ✔ |
| 相機模組（ISP／NPU） | ✔ | ✔ |
| ESC 電子變速器 | ✔ | 少量 |
| 電池系統 | ✔ | — |
在實務設計上，常見做法是於主晶片上使用高導熱 TIM 連接散熱結構，並在晶片周邊、遮蔽罩內側或模組之間貼附導熱吸波片；部分設計則直接採用兼具兩種功能的 Thermal EMI Pad，簡化堆疊並節省空間。
市場趨勢：AI、物流、軍用與群飛無人機快速成長
從市場面觀察，多個高成長應用正同步推升材料需求：
- 商用與物流無人機：Research and Markets 預估全球商用無人機市場將由 2026 年約 276 億美元成長至 2032 年約 514 億美元（CAGR 約 10.8%）；其中貨運無人機市場成長更快，預估 2026 年約 31 億美元，並以超過 35% 的年複合成長率擴張至 2030 年約 107 億美元。
- 軍用與群飛（Swarm）無人機：美國國防部 2026 財年編列約 134 億美元投入自主系統、31 億美元投入反無人機能力，後續年度預算提案更將無人機與反無人機相關投資大幅提高至 700 億美元以上規模；群飛無人機亦已從概念驗證走向實際演訓與量產計畫。
這些平台的共同特徵是：更高功率的 AI 運算、更多的毫米波通訊與天線、更高的資料傳輸率——這意味著單機使用的導熱材料與導熱吸波材料的用量與規格要求都將同步提升。
結論：高導熱、低介電、輕量化與 EMI 抑制並進
綜合以上分析，未來無人機材料的發展方向可歸納為五個關鍵詞：高導熱、低介電（Dk）、高頻低損耗（Df）、輕量化與 EMI 抑制。導熱材料與導熱吸波材料將從輔助性零組件，轉變為決定高階無人機可靠度、續航力與通訊品質的關鍵材料，市場具備長期成長潛力。
LiPOLY 針對無人機應用提供完整的熱管理與 EMI 抑制材料方案：
| 產品系列 | 熱傳導係數 | 特點 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| TEM96 系列導熱吸波墊片 | 2.0~6.0 W/m・K | 應用頻率 10MHz–77GHz，將電磁波轉換為熱能耗散 | 毫米波雷達、5G／Wi-Fi 模組、AI 運算模組 |
| NT92／NT93／NT94 非矽型導熱吸波墊片 | 2.0~4.0 W/m・K | 應用頻率 10MHz–77GHz，無低分子矽氧烷揮發 | 光學模組、軍規電子設備 |
| Ti900-s 導熱吸波膜 | 1.5 W/m・K | 薄型設計，應用頻率 10MHz–77GHz | 空間受限的通訊與相機模組 |
| DTT44-s／DTT65-s 5G 毫米波導熱墊片 | 3.0~5.0 W/m・K | 低 Dk、低 Df，降低射頻模組干擾 | 毫米波雷達、高速通訊模組 |
| N800C 非矽型導熱墊片 | 17.0 W/m・K | 無低分子矽氧烷揮發、低接觸熱阻 | 高功率 AI SoC、光學儀器 |
若您正在進行無人機熱管理或 EMI 對策的材料評估，歡迎與 LiPOLY 聯繫，我們的技術團隊可依據您的模組功耗、頻段與結構條件，提供適合的材料選型建議與樣品測試支援。
參考資料
- Fortune Business Insights, “Drone Market Size, Share | Industry Report [2026-2034]”
- Research and Markets, “Commercial Drone Market – Global Forecast 2026-2032”
- The Business Research Company, “Cargo Drones Market Size, Share, Trends, Growth Report 2026”
- DefenseScoop, “DOD moves to make its largest-ever investment in drones and anti-drone weapons”
- NVIDIA, “Jetson AGX Orin for Next-Gen Robotics”
- Texas Instruments, “Using mmWave Technology to Enable Sense and Avoid in Drones”
- Advanced Composites and Hybrid Materials (Springer), “Recent advances in polymer-based composites for thermal management and electromagnetic wave absorption”
- LiPOLY 旭立科技 2026 產品型錄（Shiu Li E-Catalogue 2026）
