►AI芯片功耗3年翻近3倍,散热瓶颈金刚石是物理最优解。NVIDIA H100 SXM单卡TDP为700W,Blackwell代单GPU由B200的1000W升至B300的1400W;散热链路上,液冷解决的是从服务器到机房的“搬热”,而芯片结到冷板之间的“扩热”仍依赖铜均热板,铜的401 W/m·K在单卡千瓦级功耗与2.5D/3D垂直堆叠带来的局部热点面前已成瓶颈。金刚石热导率为铜的5倍以上(多晶1000-2200、单晶2000-2200 W/m·K),CTE约1.0-1.1 ppm/K,与硅的绝对失配仅约1.5 ppm/K,比铜与硅约14 ppm/K的失配小一个数量级,在“高导热 低热应力”组合上没有工程替代品。
►生长端国内已并跑,胜负手在后道,产业化落地进入验证兑现期。国内首条8英寸金刚石热沉片产线在河南长葛投产(一期3.6亿元、50台915MHz MPCVD)。差距集中在后道与键合:Element Six与Orbray于2024年6月结盟,2026年6月披露已建立可重复的3英寸单晶金刚石工艺、2英寸热键合用晶圆准备量产,其对表面粗糙度低于0.5nm的要求正指向晶圆级直接键合;E6并牵头DARPA超宽禁带半导体(UWBGS)计划下的金刚石衬底项目,目标4英寸器件级单晶衬底。界面热阻(TBR)若控制不住,材料本体的高热导率会被界面吃掉大半——这是从“卖片”走向“进BOM”的准入开关,这是产业链当前最关键的缺环,谁先形成绑定谁先拿到放量入场券。
►2030年全球金刚石散热规模乐观超300亿元,衬底化是更大期权。我们采用“出货量×渗透率×单颗价值量”框架测算:假设全球高端AI加速器(GPU ASIC)出货量2026/2028/2030年分别约800/2000/2800万颗;单颗金刚石散热价值量(复合盖板 热点区CVD高导片)随良率与规模由2500元降至2000元、1800元;中性渗透率为1.5%/12%/28%,对应AI加速器场景市场规模3.0/48.0/141.1亿元,2030年悲观/乐观情形为75.6/226.8亿元。叠加光模块与激光器热沉(中性15亿元)、射频GaN(18亿元)、功率器件模块(14亿元),2030年全球市场中性约188亿元、乐观约312亿元,2026-2030年中性口径复合增速约128%。更长期看,金刚石凭借超高击穿场强、高载流子迁移率与最高热导率,有望从“散热片”升级为第四代半导体衬底,该期权量级可与散热主市场相当甚至更大。
►投资建议
重点关注技术卡位核心、产能扩产落地等多条主线。我们认为以下标的受益:1)技术纵深最厚的国家队——国机精工:三磨所体系,单晶/多晶/金刚石铜复合三条路线全覆盖,具备MPCVD设备自研能力。2)后道加工与大尺寸卡位——沃尔德:超高精密刀具基因切入金刚石功能材料后道,CVD金刚石热沉已通过大功率激光器客户认证;3)设备与材料一体化、订单最接近落地——四方达:自研MPCVD合成及加工设备与生长工艺,CVD散热片热导率2000 W/m·K以上、已通过客户测试并进入小批量供货,2026年4月签约新疆沙雅年产2.5万片项目(投资约4.5亿元);4)产业里程碑与弹性最大——黄河旋风:国内首条8英寸金刚石热沉片产线2026年2月28日投产,一期50台915MHz MPCVD、年产2万片,远期规划20亿元、300台设备、年产15万片; 5)HPHT微粉与颗粒端受益于复合材料放量——力量钻石、惠丰钻石,包头一期500台MPCVD、2026年7月投产)、中兵红箭(中南钻石,金刚石散热片已小批量生产)。
风险提示:下游GPU/ASIC及光模块采用率不及模型假设;客户、订单、性能与产能的公司口径与媒体口径存在偏差;相关公司扩产导致资本开支、折旧与现金流压力;海外供应链与出口管制政策变化;系统性风险,等等


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