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金刚石散热：新一代AI散热方案总结

核心内容

随着AI芯片的快速发展，其功耗和功率密度持续提升，导致散热需求显著增加。传统散热材料已难以满足高性能芯片的散热要求，因此，金刚石散热技术因其优异的热导率和热膨胀系数匹配性，被视为新一代AI散热的重要解决方案。

主要观点

1. 金刚石的物理特性优势

   • 热导率是铜的5倍以上，是硅的近15倍，具备极高的导热效率。
   • 热膨胀系数（CTE）约为1.1 ppm/K，与硅的2.6 ppm/K较为接近，有助于减少热应力，提高芯片稳定性。

2. 技术路径多样，商业化进展加快

   • 金刚石散热技术主要包括：金刚石热沉片、金刚石/金属复合材料、CVD金刚石涂层、以及与微通道液冷集成的方案。
   • 前两种方案（金刚石热沉片和金刚石/金属复合材料）技术成熟度较高，商业化进程较快。

3. 全球产业链加速布局

   • 金刚石散热技术仍处于早期研发阶段，但随着其在AI芯片中的战略地位确立，全球产业链正在加快布局。
   • 美国企业在直接键合和系统级应用方面具有先发优势，而中国大陆企业则依托在超硬材料领域的积累，迅速向半导体级金刚石转型。

4. 市场规模潜力巨大

   • 据普华有策数据，2026年全球服务器液冷市场规模为125.7亿美元，预计到2030年将增长至535.1亿美元。
   • 若金刚石散热在2030年占据液冷市场10%，则其市场规模有望超过54亿美元。

5. 国内企业积极布局

   • 国内多家上市公司已开始布局金刚石散热技术，并向AI芯片下游客户送样、测试或小批量交付。
   • 具体包括：四方达、国机精工、力量钻石、黄河旋风、沃尔德等。

关键信息

• 投资建议：随着AI芯片功率密度的提升，金刚石散热技术将成为关键解决方案，当前产业进展加快，预计未来将加速放量。
• 相关标的：
  • 四方达
  • 国机精工
  • 力量钻石
  • 黄河旋风
  • 沃尔德
  • 九州一轨
  • 中兵红箭
• 风险提示：
  • 技术发展不及预期
  • 金刚石散热方案经济性不足
  • 工艺改良进展缓慢

企业动态

• 四方达：金刚石散热片已通过海外客户测试，进入小批量供货阶段，同时推进CVD金刚石散热基地建设。
• 国机精工：在民用领域已有产品送样，若进展顺利有望年内实现小批量订单。
• 力量钻石：与多家国内知名半导体和科技企业开展合作，推进送样、研发与测试。
• 黄河旋风：计划3年内配置300台MPCVD设备，实现年产15万片大尺寸金刚石热沉片，目标将其打造为第一大主业。
• 沃尔德：设立金刚石半导体应用项目部，成功研发出12英寸钻石散热晶圆，并形成系列化产品。

数据来源与注释

• 数据来源：Wind，东吴证券研究所
• 注：市值、PE等数据截至2026年5月31日，盈利预测基于东吴证券研究所分析。

以上为文档核心内容的总结，涵盖技术特性、行业趋势、企业布局及投资建议等关键信息。