金刚石是自然界硬度最高、热导率最高的材料之一,与半导体硅/碳化硅热膨胀系数匹配度高,具备绝缘性、低密度等优势。主要应用方向包括散热材料、PCB钻针、衬底材料等。
我国是全球最大的人造金刚石生产国,2023年产量达165.97亿克拉,占全球90%以上,已形成原辅料-材料-装备-制品全链条贯通的完整产业体系。上游关键设备六面顶压机几乎全由中国供应,专用MPCVD设备约占全球50%,中游企业覆盖材料生产到高端应用。
增量驱动
散热领域,由于AI芯片功率密度快速攀升,单GPU功率密度突破2000W,传统散热体系触及物理极限。金刚石凭借超高热导率、低热膨胀系数及优异热导率/密度比,成为“终极”散热方案。2026年2月,首批搭载金刚石散热技术的服务器完成商业化交付,产业化进程正式启动
钻针领域,由于AI算力升级推动PCB材料向M9级升级,传统钨钢钻针寿命从M8级材料的800-1000孔骤降至100-200孔,而金刚石钻针凭借高硬度、高耐磨性,寿命可达传统方案数十倍至百倍,成为高阶PCB加工刚需,产业化验证加速推进。
半导体设备领域,金刚石作为半导体衬底材料,在电子器件高功率、高效率、超高频工作方面展现独有优势,同时在精密加工、光学仪器制造等高端领域的应用需求持续增长,带动行业价值提升。
机构预测,2030年金刚石功能材料有望达千亿级,其中仅金刚石散热市场空间有望达480-900亿元,而随着M9级材料渗透率提升,金刚石钻针刚性需求凸显,产业验证后市场将快速扩容。
企业案例
应用
国机精工:MPCVD设备+散热片/光学窗口
沃尔德:CVD金刚石热沉片量产(2026年),PCD微钻适配M9板材。
黄河旋风:国内首条8英寸金刚石热沉片产线投产,可量产最大8英寸热沉片。
中兵红箭:子公司中南钻石是全球超硬材料龙头,研发半导体散热衬底。
力量钻石:与台企合作研发半导体散热片。
沃尔德:成立专门项目组开发大尺寸CVD金刚石热沉片,2026年上半年推向市场,同时推进金刚石微钻产业化
四方达:具备批量制备12英寸金刚石衬底及薄膜能力,涉及半导体散热用金刚石,PCD微钻钻头已实现各规格产品系列供应。
惠丰钻石:拟设子公司,投资10亿元布局CVD金刚石热沉片及半导体功能材料,一期安装500台MPCVD设备。
生产设备
四方达:自主MPCVD设备+12英寸金刚石衬底量产。
惠丰钻石:扩产CVD设备(2026年拟投500台),布局热沉片。
国机精工:具备从设备到材料的自制能力,自研MPCVD设备覆盖多个功率等级
英诺激光:产品可用于金刚石切割、取芯、打标等场景
本文根据公开信息整理,不构成投资建议。
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