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文|王喆 刘海博 李超 赵宇航
在AI芯片功耗陡峭攀升、传统金属散热逼近物理极限及金刚石制备技术工艺持续优化三重因素驱动下，金刚石散热行业有望迎来产业化元年的投资机遇。我们建议围绕率先商用交付和产能量产卡位显著两条主线布局：一、聚焦行业头部，率先实现散热片小批量供货、装备自研与产能规模领跑的企业有望充分受益于需求放量；二、关注工艺领先，具备大尺寸制造与全产业链能力，且加速扩产布局的相关企业。
▍金刚石：极佳性能的碳基晶体，价值重心向功能区迁移。
金刚石集自然界最高硬度（莫氏硬度10）与最高热导率（2000-2200W/（m·K）于一体，且热膨胀系数与硅及碳化硅等主流衬底高度匹配，产品正沿“磨料级—宝石级—电子级”三级谱系升级。从产量及结构来看，中国人造金刚石产量全球市占率约90%。虽然按克拉计，工业级金刚石占98.7%，但从产值维度看，工业级金刚石产值占比60%，散热级22.6%，价值重心正加速向功能级迁移。金刚石材料行业沿“成熟放量—批量导入—培育导入”梯度纵深扩张，形成磨料磨具、军工散热、消费电子、光模块、AI服务器热沉、金刚石钻针、GaN-on-Diamond衬底等三级递进的九大场景格局，我们判断凭借优异物理特性在AI服务器散热中的应用，金刚石材料有望于2026年进入量产元年，是AI散热材料行业体量最大、节奏最快的增量方向。
▍行业研判：AI功耗曲线陡峭上扬，金刚石散热空间广阔。
以英伟达AI芯片为例，随着算力需求持续提升，其功耗从Hopper系列700W、Blackwell系列1200W升至Rubin系列约1800W，业界预计Feynman代将达4400W量级，四年提升逾6倍。AI散热体系呈“芯片—TIM—导热板—冷板—液冷”层级结构，随着功耗曲线陡峭上扬，芯片局部热流密度已突破500W/cm²并向1000W/cm²演进，铜（约400W/（m·K））等传统金属材料散热逼近热导率物理极限，热导率5倍于铜的金刚石成为散热升级的必然选择。空间测算：根据产业放量节奏，我们测算AI芯片用盖板、热沉片、冷板以及光模块以金刚石将逐步替金属散热，预计到2030年金刚石散热全球市场空间有望达1150亿元，2027-2030年CAGR约143%，空间广阔弹性大。
▍玩家进展：聚焦行业渗透卡点，主要玩家持续发力。
2026年金刚石散热完成从送样验证到批量订单的跨越，多家公司的标志性项目相继落地，行业进入商业化提速阶段。从行业发展现状来看，发力点主要聚焦在成本和设备工艺两个方面。其一，成本端，CVD散热级金刚石片单价仍处“克级”区间，较铜铝热沉高出近一个量级，生长环节设备折旧与电力降本是重要路径；其二，工艺端，MPCVD设备大腔体与磁控管仍待突破，键合工艺与界面热阻（TBR）控制是国内外差距最明显的环节。当前，竞争格局呈“Element Six主导、中日美竞合”态势，海外在单晶与TBR方向领先，中国厂商凭借多晶产能、复合工艺与低电力成本优势快速缩小差距。我们预计随着国内厂商沿“材料生长—后道加工—集成应用”全链条加速发力，行业内多批扩产项目将密集落地，凭借国内已形成的全球规模最大的散热级金刚石产能储备与低电价成本洼地，国内金刚石厂商有望开启高速发展通道。
▍风险因素：
客户验证与BOM导入不及预期风险，产能规划集中释放风险，能源与设备成本高企风险，国际贸易与出口管制风险，替代材料与技术路线竞争风险
▍投资策略：
在AI芯片功耗陡峭攀升、传统金属散热逼近物理极限及金刚石制备技术工艺持续优化三重因素驱动下，金刚石散热行业有望迎来产业化元年的投资机遇。我们建议围绕率先商用交付和产能量产卡位显著的两条主线进行布局：一、聚焦行业头部，率先实现散热片小批量供货、装备自研与产能规模领跑的企业有望充分受益于需求放量；二、关注工艺领先，具备大尺寸制造与全产业链能力，且加速扩产布局的企业。
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