「新华财经调查」算力“烤”热金刚石概念 大尺寸制备等难题待解
发布时间：
2026-07-22
新华财经郑州7月16日电（记者王小璐 李丽静）随着全球AI算力竞赛持续升温，曾主要用于珠宝和超硬工具领域的材料——金刚石，成为资本市场追逐的新热点。
今年以来，“金刚石复合材料+液冷”散热方案成为行业关注的热点。Akash Systems交付全球首批搭载金刚石散热技术的AI服务器，河南黄河旋风股份有限公司（下称“黄河旋风”）、惠丰钻石股份有限公司（下称“惠丰钻石”）、河南四方达超硬材料股份有限公司（下称“四方达”）等国内超硬材料企业纷纷扩大布局功能金刚石，“金刚石散热”概念迅速站上风口。
然而，在资本热情高涨的另一面，金刚石散热三条技术路线尚未完全成熟，处于客户送样、产品认证阶段，大规模订单尚未真正形成。从培育钻石到功能金刚石，这一次，产业能否真正走出一条不同的发展路径？
站上“新风口” 产业加速发展
今年以来，算力需求的爆发，推动GPU持续向更高性能演进，也让芯片功耗不断刷新纪录。
中国信息通信研究院数据显示，今年一季度，我国AI算力需求同比增长417%，同期算力租赁市场规模达到680亿元，预计全年将突破2600亿元。
算力的急速增长，意味着承载算力的芯片正以更快速度消耗能量、产生热量。根据英伟达公开数据，H100 SXM最大热设计功耗（TDP）已达到700W，其Blackwell Ultra产品线B300 GPU芯片的TDP提升至1400W，而下一代Rubin GPU功耗将突破2300W。
随着单颗GPU功耗迈入千瓦级时代，传统风冷、铜基散热材料在局部热点扩散和芯片温度控制方面已逐渐逼近物理极限。
“人工智能蓬勃发展，芯片性能越来越好，对散热提出了越来越高的要求。”郑州大学副校长单崇新表示，金刚石导热性能约为铜的5倍，是目前已知导热性能最好的材料之一。
目前，行业主要形成三条技术路线：单晶金刚石、多晶金刚石以及金刚石复合材料。三条路线并非简单的竞争关系，而是对应着不同的发展阶段。
单晶金刚石拥有最高热导率，理论值可达到2000W/(m·K)以上，同时具备优异绝缘性能，被视为未来第四代半导体的重要方向。但由于大尺寸生长难度极高，目前整个行业尚不具备稳定量产2英寸以上单晶金刚石的能力，距离大规模商用仍有较长距离。
在多晶金刚石领域，黄河旋风宣布研制出8英寸金刚石热沉片，并启动量产。在黄河旋风总经理庞文龙看来，多晶金刚石在实现高热导率（1000-2200W/(m·K)）的同时，能够很好地解决大尺寸制备的难题，是目前较为现实的产业化路径。2025年9月，黄河旋风与国内MPCVD设备供应商深圳优普莱合资设立河南风优创材料技术有限公司，专注于MPCVD多晶金刚石晶圆产品的研发与生产。今年2月底，国内首条8英寸金刚石热沉片生产线在风优创正式投产，这也是目前国内可量产的最大尺寸。
相比前两条路线，金刚石复合材料产业化速度更快一些。这种路线并非完全使用金刚石，而是将金刚石微粉与铜、铝、陶瓷等基材复合，在保持较高散热性能的同时，大幅降低成本，也能够兼容现有封装体系。
惠丰钻石轮值总经理鲍思玮向记者表示，公司已同步布局单晶、多晶及金刚石复合材料三条路线。“金刚石复合材料是我们近期最快能落地的产品，今年年底估计会有一部分厂家的产品批量化投入市场。”但他也坦言，因国内市场尚未进入规模化应用阶段，散热片目前收入占公司整体营收不足10%。
目前，金刚石铜复合材料已在郑州超算中心实现规模化应用，可使芯片模组散热能力提升80%。
“应用元年”背后的温差
“功能金刚石”成为今年资本市场最受关注的材料概念之一。截至7月15日收盘，培育钻石概念指数年内涨幅达45.63%，黄河旋风、惠丰钻石、四方达等个股涨幅超125%。
中信建投证券轻工纺服首席分析师叶乐表示，2026年金刚石散热从实验室、小试样转向中试、小批量供货，头部企业实现产线量产、下游头部客户定点送样，行业正式从概念阶段迈入产业化落地阶段，因此定义为规模化应用元年。但在市场规模层面，仍需观察下游需求释放情况，以及金刚石散热材料应用情况。
这也是当前资本市场与产业现实之间最大的“时间差”。从样品测试到客户认证，再进入供应链并形成稳定订单，通常需要更长时间。
在业内看来，金刚石散热产业真正落地，还需要跨越成本、工艺、认证三重门槛。其中，成本是企业最关心的问题。
庞文龙告诉记者，成本是金刚石散热技术在通往全面普及道路上需要解决的最大问题。目前，高品质（大尺寸、低缺陷）金刚石材料的MPCVD制备工艺复杂、能耗高，直接导致金刚石散热片生产成本高。金刚石是自然界最硬的材料，需要对其进行高精度研磨抛光，以达到芯片集成所需的原子级平整度，技术难度高且良率低，进一步推高了总成本。
鲍思玮透露，在CVD设备生产成本中，电力成本占比达到50%以上。正因如此，公司将新的功能金刚石项目布局在包头，主要考虑当地丰富的煤炭和风力资源可提供较低的电价。
过去，河南依靠高温高压（HPHT）技术建立起全球最大的人造金刚石产业基础，如今，进入功能金刚石时代，决定竞争优势的不再只是压机数量和制造能力，而是MPCVD设备、绿电供应、工艺控制以及与下游芯片企业的协同能力。
企业能否形成第二增长曲线
不过，对于河南超硬材料企业来说，这并不是第一次站在产业风口。
2021年以来，培育钻石市场快速升温，力量钻石、惠丰钻石等企业相继登陆资本市场，行业进入高速扩产阶段。资本涌入，压机价格上涨，企业纷纷扩建产能，培育钻石一度成为河南制造业最耀眼的新名片。
但风口来得快，退潮也同样迅速。
随着供给快速释放，消费需求增长未能跟上，培育钻石价格持续下跌，行业很快进入调整期。
有行业人士告诉记者，当时培育钻石市场资本热潮吸引大量投资者进入，人造钻石产能迅速扩张，最终导致供需失衡，他担心功能金刚石也会再现当年的情况。“我们认为这波周期里肯定会有一些厂家要吃亏。”
但有所不同的是，培育钻石对应的是消费市场，而功能金刚石面对的是AI、半导体、激光器、光通信等战略性产业。算力增长一定程度上是数字经济发展的长期趋势。AI芯片功耗持续攀升，对高性能散热材料的需求具有较强刚性。
不过，刚性需求并不意味着确定的盈利。
目前无论是单晶还是多晶金刚石，仍然面临大尺寸制备、加工良率等技术难题。与此同时，高端MPCVD设备部分核心部件仍依赖进口，下游客户认证周期较长，产业链尚未真正成熟。
叶乐认为，大客户确权的前提是产品性能突出和成本端可接受。对于金刚石散热行业而言，工艺实现关键突破、量产产线集中落地及成本下降是重要前提。在这些前提实现后，客户需求才有望快速释放。目前，全球头部算力芯片、封测企业主要是进行样品认证，暂未落地年度长协大批量采购订单，客户确权仅停留在试样阶段，也未形成持续性收入。
另一个值得关注的问题是，市场对于“大尺寸”的追逐是否存在误区。
不少企业正在竞逐6英寸、8英寸甚至更大的热沉片产品，但在单崇新看来，金刚石并不能简单复制硅晶圆的发展路径。“尺寸越大，生长越困难，加工成本也越高，不一定越大成本越低。”
更重要的是，功能金刚石最终能否创造下一个“神话”，除了材料本身性能和成本，还取决于应用场景是否真正打开。
正如单崇新所言，市场才是最好的“指挥棒”。只有当上游企业真正确定技术路线，大规模采购开始形成，产业链上下游才能进入“需求扩大—成本下降—应用拓展”的正向循环。
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