一、核心要点
- 培育金刚石此前主要应用于培育钻石,当前AI算力散热将催生先进功能材料新机遇,此前团队已覆盖力量钻石、国际金工等产业链公司并更新研究。
- 行业技术路径分为高温高压法(成本低、产能成熟,主要产出工业金刚石散粉)和CVD法(成本高、可生产高纯度大尺寸金刚石,适配高端芯片散热),后者更优。
- 行业处于早期验证阶段,放量顺序为金刚石铜铝等复合材料→中大型尺寸CVD多晶→长期关注CVD单晶在芯片背面、第四代半导体等场景突破。
二、行业背景与周期变化
- 2021-2025年国内培育钻石产能复合增速80%,但需求增长乏力导致全球零售价从2022年每克拉4500美元降至2025年2200美元,毛利率从40%以上降至20%多。
- 2026年行业边际变化:供给端产能退出,原材料成本上涨带动工业金刚石需求回升,力量钻石等产品价涨5%-15%,传统业务盈利企稳。
三、AI散热应用的核心逻辑与价值
- AI服务器单模块功耗升至1000-2000瓦,芯片热量集中,液冷无法解决局部热点,需金刚石高导热材料协同散热。
- 金刚石导热率是铜的5倍、铝的8倍(单晶硅2000+,多晶硅1500-1800,铜铝仅200-400),热膨胀系数更优,是液冷系统中快速铺展热量的关键材料,海外已初步验证并送样先进封装。
四、技术路径与落地节奏
- 金刚石散热可从芯片背面衬底、盖板到冷板等多位置切入,越靠近芯片难度越高但价值越大。
- 技术路径分为三类:
- 金刚石铜/铝复合材料(高温高压法,导热率500-900,最可能先规模化);
- CVD多晶(导热率1500-2000+,主流研发方向);
- CVD单晶(导热率最高,成本与工艺难度最大,适合2035年以上长期布局)。
- 全球金刚石散热方案渗透率不足1%,处于早期阶段,乐观情景下渗透率10%、悲观情景5%,对应市场空间27-54亿美元,兑现取决于客户认证、良率、成本下降。
- 国内优势:工业金刚石产能占全球90%以上,产业链完整;新疆、内蒙等地电价低,CVD产能快速扩充,具备成本优势。
五、重点上市公司布局
- 黄河旋风:布局高温高压法与CVD法,投产国内首条8英寸CVD多晶圆产线。
- 力量钻石:以培育钻石为核心,布局CVD产能。
- 四方达:CVD全产业链布局,子公司年产约2.5万片,行业龙头。
- 中兵红箭:旗下中南钻石拥有大量工业金刚石产能,单晶、多晶领域技术积累与产能优势。
- 多家公司散热业务均处于规划建设、客户验证或小批量生产阶段。
六、风险与关注重点
- AI算力散热需求兑现不及预期,技术迭代慢于预期。
- CVD产能良率提升慢,成本下降幅度未达预期。
- 全球服务器、AI行业景气度下行,影响产品需求。
后续将重点跟踪产品良率、单位成本、客户认证进展、实际订单兑现情况,以判断行业突围能力与投资机会。