一、算力功耗逼出的散热新赛道
芯片功耗正在以惊人的速度攀升。英伟达单芯片从A100的约400瓦,一路推高到H100的700瓦、Blackwell的1200瓦,下一代Vera Rubin架构更达约2300瓦。单芯片热流密度突破1000瓦每平方厘米,铜、铝的散热能力已逼近物理极限。
芯片表面温度一旦越过70至80摄氏度,此后每升高1摄氏度,可靠性就下降约10%;电子设备的故障中,55%以上由过热引发。产业界因此把2026年称作"金刚石散热商用元年"。
散热链条实际分作两段:
- 液冷负责把热量排出系统之外,管"排";
- 金刚石负责把热量从芯片热点扩散到冷板,管"扩"。
两者串联互补。政策端同样在加码:"十五五"规划纲要提出增强超硬材料竞争优势、推动金刚石等超宽禁带半导体产业化;工信部《电子信息制造业发展"十五五"规划》首次将金刚石产业化写入国家级规划。
二、金刚石凭什么成为散热优选
金刚石是碳原子按正四面体网状结构排列而成的晶体。人造金刚石的主流工艺分两种:HPHT(高温高压法)与CVD(化学气相沉积法),其中MPCVD(微波等离子体CVD)是生长高纯金刚石的主流路线。
紧密的碳原子键合赋予它三项组合优势:
- 单晶金刚石室温热导率可达2000至2200瓦每米开尔文,是铜(约400瓦每米开尔文)的五倍以上;
- 热膨胀系数约1.0至1.5×10⁻⁶每开尔文,与硅十分接近;
- 金刚石铜复合材料热导率约900瓦每米开尔文,且能直接贴合芯片裸片,界面热阻更低。
落到应用上,共有三条路径:金刚石衬底、金刚石热沉片、金刚石微通道散热。
产业催化相当密集。2026年2月,英伟达官宣Vera Rubin架构采用"金刚石铜复合散热+温水直液冷";同月,国内首条8英寸金刚石热沉片产线在河南长葛投产。2026年4至5月,金刚石铜复合材料在郑州超算中心完成全国首次规模化部署,联想YOGA Air 14 Ultra成为全球首款大规模搭载该方案的消费电子设备。
海外方面,台积电完成单晶金刚石验证,AMD的MI350X官宣标配,Akash Systems向H200服务器交付了商用方案。
三、产业化进程与市场空间测算
产业化大致走过四个阶段:1990年代以前是技术萌芽,1990至2015年海外起步,2015至2020年国内突破,2020年至今加速追赶。多条路线并行推进,国产高端产品已开启小批量交付。
市场空间的机构测算分歧较大:
- 中泰证券测算,2026年全球高端AI芯片用金刚石散热片约87亿元,2030年约592亿元;
- 中信证券测算2030年全球空间约1150亿元;
- 另一口径预测2029年约155亿美元、三年复合增速约206%。
口径虽不同,对"高速增长"的方向判断却一致。
竞争格局上,高端大面积CVD金刚石热沉仍由海外领跑:
- 英国元素六是全球CVD龙头;
- 日本住友电工深耕金刚石铜散热基板;
- 德国Diamond Materials主攻大尺寸超高导热CVD基材;
- 美国通用电气、英国元素六长期以微粉为原料加工高端刀具复合材料返销我国。
国内依托工业金刚石产能与完整的算力配套,正加快补齐大尺寸高导热CVD单晶的量产短板。
四、A股受益标的按兑现度分梯队
截至2026年三季度,A股尚无纯粹的"金刚石散热"公司,现有标的均由超硬材料、培育钻石、散热材料或装备主业延伸而来。按产业化兑现度,大致可分三个梯队。
(一)产业化兑现度领先
黄河旋风:国内超硬材料的IDM标杆。子公司风优创于2026年2月投产国内首条8英寸金刚石热沉片产线,一期投资3.6亿元、配置50台MPCVD、年产能约2万片;大尺寸热沉片据称已通过华为、中芯国际等头部企业验证,2026年8月与海外头部企业签署单晶金刚石热沉片销售合同。三年规划300台MPCVD、年产15万片,8英寸热沉片订单有望超1.5亿元。公司同时提示,散热业务暂未对生产经营造成重大影响。
四方达:CVD金刚石散热商业化推进最快者之一。控股子公司天璇半导体自研MPCVD,散热片热导率达2000瓦每米开尔文以上,已通过客户测试并取得小批量订单,据研报已切入英伟达H200、AMD MI350X等高端AI服务器供应链。拟投资4.5亿元扩产,沙雅基地规划年产2.5万片。2026年上半年营收3.75亿元,同比增长43.76%,CVD金刚石板块营收同比激增约1032%,毛利率由负转正。
沃尔德:国内CVD功能材料布局最全面的一家。定增募资14.5亿元,其中约5.24亿元投向金刚石散热衬底产业化,达产后年产能65万片。三条路线同步推进:硅/碳化硅基PCD金刚石衬底最大320毫米×320毫米,已向中国台湾晶圆代工及封测企业送样;多晶、单晶热沉片分别做到最大直径300毫米与最大60毫米×60毫米;金刚石铜复合材料已交付冷板客户验证。2026年上半年营收4.17亿元,同比增长24.54%。
国机精工:核心优势在于大功率MPCVD设备的国产化自研,打通了"设备—材料—成品"全链条。单晶、多晶、金刚石铜三条路线并行,均已向重点客户送样验证。2025年散热片与光学窗口片收入超1000万元,主要供应国防工业领域;民用端已向英伟达、联想送样,年内有望实现小批量订单落地。
(二)加速布局与跨界切入
力量钻石:培育钻石龙头,将10.28亿元募集资金变更投向"金刚石功能材料",拟采购300台MPCVD,主打单晶金刚石散热片,已实现小规模量产。2026年上半年营收4.38亿元,同比增长80.94%;归母净利润9008万元,同比增长247.61%。公司同时提示,散热应用尚未大规模市场化。
惠丰钻石:北交所超硬材料企业。2026年5月,年产20亿克拉高性能纳米金刚石导热微粉项目投产,纯度可达99.99%;在包头总投资10亿元建设CVD金刚石散热项目,规划年产100万片。
中兵红箭:旗下中南钻石为全球超硬材料龙头,依托上游原料优势布局CVD金刚石热沉材料,散热基材已小批量试制,面向IGBT、储能功率器件与军工散热场景。公司表态谨慎,称相关产品"距市场化批量应用还需攻克较多技术难关"。
恒盛能源:控股子公司浙江桦茂科技200台MPCVD已投产,2026年下半年再新增100台,年末将形成300台、年产约100万克拉的规模,2至4英寸多晶热沉片已稳定量产;桦茂科技2026年上半年营收同比增长约656%。公司主业仍为热电联产。
国力电子:其大功率磁控管正是MPCVD设备的核心器件,为国内少数能稳定量产该部件的企业,已小规模供货,处在产能扩张周期中上游先受益的位置。
九州一轨:轨道交通减振企业跨界,投建金刚石芯片基板建设项目(一期),产品覆盖单晶、多晶金刚石片;合资设立通创九州(持股40%)布局晶圆级金刚石基板。
斯莱克:子公司斯莱克热控(持股85%)与北京科技大学联合开发金刚石铜复合材料热沉,样品已进入客户送样测试阶段。
中石科技:散热材料领域的老牌厂商,已完成金刚石导热复合材料技术储备;中际旭创以17.47亿元入股10.47%,为其补上"材料—器件—液冷模组"链路。
宏昌科技:拟以不超过7.2亿元现金收购昆吾半导体、尤品新材料各45%股权(并通过表决权委托获51%控股),标的聚焦大克拉培育钻石与金刚石散热材料。
杰美特:子公司戴尔蒙德(持股52%)拥有全国最大的CVD纳米金刚石涂层产业化基地,切入金刚石涂层PCB钻针。
光莆股份:参股化合积电,后者具备MPCVD规模化量产能力,生产高导热金刚石热沉片。
楚江新材:子公司顶立科技为国内热工装备龙头,设备可服务CVD金刚石生长等制备环节,扮演产业链"卖铲人"的角色。
英诺激光:激光微加工设备企业,为金刚石的切片、减薄等后道环节提供设备。
安泰科技:聚焦金刚石铜复合热沉材料,主打芯片封装与功率半导体热管理。
晶盛机电:晶体生长设备龙头,在宝石培育与晶体生长设备上具备技术协同,被券商列为金刚石散热设备端的映射标的。
(三)产业链相关标的
金刚线及切割加工方向:
- 三超新材
- 岱勒新材
- 高测股份
- 宇晶股份
- 东尼电子
上述公司提供切割加工所需的金刚线与设备,受产能扩张间接受益。
培育钻石消费端:
- 潮宏基
- 中国黄金
两家受益于国内培育钻石消费增长,与散热业务关联度不高。
其他关联标的:
- 光智科技主营红外光学全产业链,与金刚石光学窗口片方向存在映射;
- 阿莱德专注热管理与电磁兼容,拥有热导率12瓦每米开尔文的金刚石导热凝胶并已小批量供货;
- 恒林股份关联度相对较弱。
此类标的须以公司官方公告为准。
五、技术路线差异与三重风险
三条路线的成熟度差异明显,选错路线,估值逻辑会完全不同:
- 金刚石铜复合材料产业化最成熟、成本最低、放量最快,但利润较薄,适合算力中心的规模化普及;
- CVD多晶金刚石热沉片是纯金刚石散热的主力方向,8英寸是量产能力的分水岭;
- CVD单晶金刚石性能最优,热导率可达2200瓦每米开尔文以上,但大尺寸良率与成本仍是瓶颈。
风险则集中在三处:
- 多家公司已明确提示散热业务尚未形成规模化收入,行业整体仍处在"送样—小批量—试产"阶段,"2026年是产业元年"更多是趋势判断,而非当期业绩;
- 机构对2030年市场空间的测算相差数倍,从592亿元到1150亿元不等,预测本身存在较大不确定性;
- 当前尚无纯粹的"金刚石散热"上市公司,板块短期高度依赖事件催化,概念泛化特征明显。
六、从产能第一到价值高地
从1963年第一颗人造金刚石在北京研制成功,到成为全球唯一拥有全产业链的国家,中国早已证明自己能"造得出、造得好、造得便宜"。工业金刚石产量占全球95%以上,培育钻石毛坯产能约占63%。
但一克拉培育钻石价格已从2022年的逾100美元跌至如今约15美元。"原材料在中国、加工在印度、设计在比利时、市场在欧美"的格局,让中国生产了全世界近一半的钻石,却只分得不足5%的终端价值,行业概括为"三缺":缺价格指数、缺分销渠道、缺终端品牌。
金刚石散热的兴起,正是打破这一"低端锁定"的切口。黄河旋风点亮8英寸产线,四方达CVD收入增逾十倍,沃尔德铺开65万片产能,国机精工实现设备自研,力量钻石将十亿元募资转向功能材料——中国企业正沿产业链向上游与高端同步发力。守住"全球产能第一"只是起点,把属于自己的那份价值稳步拿回来,才是这轮产业升级真正的看点。
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