> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 金刚石行业深度研究报告总结 ## 核心内容 金刚石行业正经历从“培育钻石”向“先进散热”的价值重估。随着AI算力需求激增，金刚石在散热领域展现出巨大的应用潜力，成为高端芯片散热的关键材料。当前，行业分为高温高压法（HPHT）与化学气相沉积法（CVD）两条技术路线，形成产业互补。 HPHT技术成熟、成本低，主导工业金刚石市场，2025年国内产能占全球90%以上，主要产品包括金刚石微粉、工业单晶和培育钻石，用于AI服务器、新能源车等场景。CVD技术具备高纯度、大尺寸优势，适用于半导体热沉、光学窗口等高端散热应用，目前正快速扩张。 ## 主要观点 1. **行业周期触底，业绩修复** - 培育钻石行业经历产能扩张与价格下行，毛利率从40%+降至20%-30%。 - 2026年初，由于上游原材料涨价及AI散热需求落地，行业价格开始回升，毛利率逐步修复。 - 企业盈利修复主要依赖传统工业金刚石，散热业务尚未贡献实质营收。 2. **AI算力推动金刚石散热增量** - AI芯片功耗大幅提升，传统铜铝散热面临瓶颈，金刚石热导率是铜的5倍、铝的8倍，成为高端散热方案首选。 - 金刚石散热材料将沿冷板、盖板、芯片背面、衬底由外向内分层落地，短期复合材料率先放量，中长期CVD热沉片将渗透高端算力市场。 - 2030年全球服务器液冷市场规模有望达535.1亿美元，若金刚石散热渗透率提升至10%/16%/5%，对应市场规模约54/86/27亿美元。 3. **国内企业布局散热赛道** - 黄河旋风、力量钻石、四方达、中兵红箭、惠丰钻石、国机精工等企业均布局金刚石散热业务，具备技术与产能优势。 - 国内企业通过技术攻关、产能扩张与成本优化，正在加速承接海外高端材料替代需求。 ## 关键信息 ### 技术路线对比 | 项目 | HPHT高温高压法 | CVD化学气相沉积法 | |------|----------------|-------------------| | 主要原料 | 石墨、合金触媒 | 甲烷、氢气、微波等离子体 | | 生产设备 | 六面顶压机（40-200万元） | MPCVD微波等离子体沉积设备（150-450万元） | | 合成环境 | 高温高压 | 高温低压 | | 合成产品 | 块状单晶毛坯 | 片状金刚石、金刚石薄膜 | | 应用场景 | AI服务器、消费电子、新能源车 | 半导体热沉、光学窗口、高功率器件 | | 国内产业地位 | 全球产能主导 | 快速扩张阶段，多晶进展较快 | | 国产化程度 | 全面国产化 | 腔体、电源国产，磁控管依赖进口 | | 代表企业 | 黄河旋风、力量钻石、惠丰钻石、中兵红箭 | 黄河旋风、四方达、力量钻石、国机精工 | ### 散热材料技术路径对比 | 路径 | 热导率 | 技术路径 | 商业化状态 | 下游应用 | 相关标的 | |------|--------|----------|------------|----------|----------| | 金刚石铜/铝复合材料 | 500–900 W/(m·K) | HPHT微粉+复合烧结 | 已规模化应用 | AI服务器、功率模块 | 惠丰钻石、黄河旋风、中兵红箭、国机精工 | | CVD多晶热沉片 | 1200–1800 W/(m·K) | MPCVD多晶生长 | 测试/小批量供货 | 高功率模块、射频、激光器 | 黄河旋风、四方达、惠丰钻石、国机精工 | | CVD单晶热沉片/衬底 | 2000–2200 W/(m·K) | MPCVD单晶生长 | 早期验证/送样 | GPU热点、GaN/SiC器件 | 力量钻石、中兵红箭、国机精工、四方达 | ### CVD晶圆大尺寸化降本逻辑 | 指标 | SiC 6英寸 | SiC 8英寸 | 变化幅度 | CVD金刚石推演 | |------|-----------|-----------|----------|----------------| | 单片可用整die数 | 448颗 | 845颗 | +89% | 单片有效散热片数量大幅提升 | | 边缘废料占比 | 14% | 7% | 减半 | 边缘损耗降低，利用率提升 | | 单die相对成本 | - | - | 大幅降低 | 单片热沉单位成本大幅下降 | ### 产业落地路径 | 层级 | 热路径位置 | 现有材料 | 金刚石切入方式 | 商业化阶段 | 对应器件 | |------|------------|----------|----------------|------------|----------| | 第一层 | 封装外/冷板 | 铜、铝 | 金刚石铜/铝复合材料 | 最快，已有案例 | AI服务器、功率模块 | | 第二层 | 封装盖板/热沉 | 铜盖板、TIM | CVD热沉片 | 测试、小批量 | GPU、光模块 | | 第三层 | 芯片背面 | 焊料、导热界面材料 | 薄金刚石片 | 早期验证 | GaN射频、AI芯片 | | 第四层 | 器件衬底 | Si、SiC | CVD单晶衬底 | 研发阶段 | 雷达、功率器件 | | 第五层 | 半导体器件本体 | - | 金刚石功率/射频器件 | 长期方向 | 新能源逆变器 | ## 风险提示 - **散热市场增长不及预期**：AI算力建设节奏放缓，可能导致金刚石散热市场放量低于预期。 - **客户导入进度不及预期**：头部客户认证周期长，样品难以快速转化为订单。 - **行业竞争加剧**：随着产能扩张，行业面临价格和毛利率承压。 - **工艺降本进度受限**：CVD大尺寸量产良率不足，成本短期内难以大幅下降。 - **技术迭代压力**：新型导热散热材料持续迭代，金刚石方案可能面临市场份额分流风险。 ## 总结 金刚石行业正迎来从传统培育钻石向高端散热材料转型的关键阶段。随着AI算力需求的持续增长，金刚石在散热领域的应用前景广阔。国内企业在HPHT与CVD技术路线均有布局，且在降本、扩产、技术优化等方面取得进展，有望在高端散热市场实现突破。未来，随着CVD大尺寸晶圆技术的突破与产业化，金刚石散热材料将逐步渗透至第三代半导体、射频器件等高附加值领域，为行业带来第二增长曲线。