50万片订单引爆金刚石散热!AI算力下,这一细分赛道迎“戴维斯双击”!

10月28日至29日，国内首批芯片级金刚石热沉片招标正式落地，海光深算4确定采用单晶金刚石散热方案，首批总量约50万片，对应价值量近5亿元，将于11月起分批供货且与GPU实现1:1配比，其中单晶方案占比接近九成，多晶仅作为过渡方案。

此次招标是金刚石散热在芯片近端应用领域首次实现0到1的商业化突破，标志着国内金刚石散热产业正式从送样验证阶段迈入批量交付阶段，行业产业化元年的大幕就此拉开。在AI算力持续升级、高功耗芯片散热需求刚性增长的背景下，金刚石散热作为突破传统散热物理极限的核心方案，正在打开千亿级的市场空间。

01 ｜ AI算力跃迁倒逼散热技术革新

随着AI大模型训练与推理需求的爆发，高端算力芯片的功耗与热流密度呈指数级攀升。

据公开数据显示，英伟达下一代VeraRubin架构GPU单卡功耗已高达2300W，芯片局部热点热流密度突破500W/cm²；国产算力芯片在性能快速追赶的同时，同样面临严峻的热管理挑战。

传统铜基散热材料的热导率天花板约为400W/m・K，搭配风冷、常规液冷的散热方案已逐渐触及物理极限，难以支撑2.5D/3D异构集成芯片的散热需求。

当芯片内部热流密度突破1000W/cm²时，传统散热体系将无法有效导出热量，进而导致芯片降频、寿命缩短甚至失效，散热已成为制约算力芯片性能提升的核心瓶颈。

在此背景下，金刚石凭借极致的材料性能成为破解散热难题的最优解。方正证券研报分析指出，金刚石散热具备四大不可替代的核心优势：一是热导率可达铜的3-5倍，搭载金刚石散热片的GPU工作温度可降低10℃以上，对应算力提升15%-22%，同时支持芯片在50℃的环境温度下稳定工作；

二是热膨胀系数与硅、氮化镓、碳化硅等半导体材料高度匹配，可大幅降低芯片与散热材料之间的热应力，提升器件可靠性；

三是金刚石为天然电绝缘材料，不会引发芯片漏电、短路问题，也不会干扰高频电信号传输，适配射频、光通信等敏感场景；四是金刚石耐高温性能超过600℃，同时具备耐腐蚀、抗辐射特性，稳定性远超传统金属散热材料。

从技术演进路径来看，金刚石散热形成了梯度化的产品路线。中信建投证券研报将其划分为三个阶段：短期来看，金刚石铜复合材料技术成熟度最高，成本仅为纯金刚石的10%-20%，热导率稳定在600-800W/m・K，适用于封装盖板、冷板与微通道场景，有望率先实现规模化放量；中期维度，多晶金刚石热沉片通过键合贴合芯片表面，核心突破点在于表面光滑度与卷曲度控制，未来1-3年将逐步走向成熟；

长期来看，单晶金刚石晶圆级键合可直抵芯片基底，散热效率最高，但受制于大尺寸制备难度与成本，目前仍处于技术探索阶段。本次海光深算4直接采用单晶金刚石热沉方案，超出市场此前对产业化节奏的预期，证明单晶技术已具备量产可行性，芯片级近端散热的高价值市场正式开启。

市场空间层面，行业增长潜力巨大。华福证券研报指出，2026年是金刚石材料规模化应用元年，金刚石有望成为未来数据中心散热的"终极材料"，预计到2030年，仅AI领域金刚石散热市场规模就有望达到480亿元至900亿元。

中泰证券研报同样给出乐观预测，2026年全球高端AI芯片用金刚石散热片市场规模有望达到87亿元，至2030年将快速增长至592亿元，复合年均增长率超过50%。随着功率半导体、光模块、5G/6G通信等多场景应用的逐步渗透，整体市场空间将进一步扩容。

02 ｜ 需求放量节奏持续超预期

本次国内首批芯片级金刚石热沉片招标落地，是金刚石散热产业发展的标志性事件。从招标细节来看，50万片的总规模、近5亿元的价值量，验证了芯片级金刚石散热的商业化价值；单晶方案占比近九成，明确了高端算力芯片的技术路线选择。

1:1的GPU配比，确立了金刚石热沉片作为高端芯片标配的产业地位。后续需求暂定40万片，且存在上修至60-100万片的预期，充分体现了下游客户对该技术的认可与需求的紧迫性。

更为重要的是，本次招标重新定义了行业竞争的核心要素。在产业化初期，产品一致性与供应保障能力成为决定厂商份额的核心指标，价格因素退居其次。这意味着提前完成技术验证、具备稳定量产能力的龙头企业，将凭借可靠的产品性能与交付能力快速抢占市场份额，形成先发优势，行业马太效应将逐步显现。

从业绩兑现节奏来看，首批订单将于11月起分批交付，相关企业的收入与利润弹性将在2027年率先集中体现，成为板块行情的核心催化。

全球范围内，金刚石散热的产业化进程同样在加速推进，三大芯片巨头已全部入局。2026年初CES展上，英伟达宣布下一代VeraRubin架构GPU将采用"金刚石铜复合散热盖+45℃温水直液冷"的组合工艺，正式将金刚石散热纳入高端GPU的标准配置。

2月，金刚石散热技术企业AkashSystems向印度NxtGenAI交付全球首批搭载金刚石冷却技术的英伟达H200GPU服务器，3月又推出适配AMDInstinctMI350X的金刚石冷却AI服务器，实现单位功耗算力提升22%。

英特尔CEO也公开表示已投资人造金刚石晶圆企业，看好金刚石在芯片封装散热领域的应用潜力。海外巨头的共同选择，印证了金刚石散热的技术确定性，也为国内产业发展指明了方向。

国内市场的应用场景也在多点开花。除本次AI芯片级热沉片招标外，金刚石铜复合材料已实现规模化落地，国家超算互联网核心节点机房采用金刚石铜复合材料后，芯片模组传热能力提升80%，芯片性能提升10%的同时工作温度下降5℃。

曙光数创已实现金刚石铜微通道冷板的规模应用，联想3C笔记本也已搭载金刚石散热方案。从AI算力到消费电子，从数据中心到功率器件，金刚石散热的应用边界正在持续拓宽。

长期需求维度，芯片架构迭代将进一步放大金刚石的用量。当前招标的芯片多为单die、双die版本，随着算力需求的持续提升，2028年高端芯片数量高增的同时，有望普遍升级为4die版本，单颗芯片对应的金刚石散热材料需求量将实现翻倍以上增长。

与此同时，国内多家芯片厂商正处于技术跟进阶段，首批项目落地形成示范效应后，后续各家厂商有望加速推进金刚石散热技术的研发与引入，行业需求将从单点突破转向全面放量。

03 ｜ 国内产能卡位抢占先机

▶ 上游环节

上游环节是产业的基础支撑，核心包括MPCVD制备设备、六面顶压机、高纯气源与金刚石微粉等原料。

数据显示，我国人造金刚石产量占全球总产量的90%以上，上游关键专用设备六面顶压机几乎实现完全国产供应，MPCVD设备的国产份额也已达到全球的50%左右。河南地区已形成完整的产业集群，从原辅料、装备到制品全链条贯通，企业从培育钻石生产切换至金刚石散热材料的迁移成本较低，能够快速响应市场需求。

其中，国机精工旗下三磨所是国内少数具备MPCVD设备自研能力的机构，覆盖从设备研发到材料制备的全链条，是上游环节的核心代表。

▶ 中游环节

中游环节是产业链的核心价值所在，主要负责金刚石散热基材与复合材料的加工制造，也是当前A股公司布局最集中的环节。

目前中游形成了三大技术路线并行的格局：一是单晶金刚石热沉片，采用MPCVD工艺生长，晶体缺陷少、热导率上限可达2200-2400W/m・K，是高端AI芯片的首选方案，技术壁垒最高，价值量也最大；二是多晶金刚石热沉片，制备成本低于单晶，适配中高端散热场景，当前产业化进度较快；三是金刚石-金属复合材料，以金刚石铜、金刚石铝为代表，兼顾性能与成本，是现阶段商业化落地最成熟的路线。

国内企业正加速产能布局，抢占市场先机。四方达拟投资4.5亿元建设年产2.5万片CVD金刚石生产线，直接对接AI芯片、光模块等高功率芯片的散热需求。

惠丰钻石拟投资10亿元在包头建设CVD金刚石项目，一期投资5亿元布局金刚石热沉片与半导体功能材料；力量钻石变更10.28亿元募集资金，全部投向金刚石功能材料生产研发项目；黄河旋风投资3亿元扩产人造金刚石，同时布局金刚石-碳化硅、金刚石铜等多种复合材料路线。

头部企业纷纷从培育钻石赛道转向高附加值的散热材料赛道，产能的持续释放将为后续需求放量提供充足保障。

▶ 下游应用

下游应用端覆盖AI智算中心、算力服务器、5G/6G基站、功率半导体、军工射频、新能源汽车IGBT等多个领域。当前AI算力芯片是增长最快的核心赛道，随着国产算力芯片竞争加剧，金刚石散热能够显著提升芯片的功率上限与产品竞争力，成为芯片厂商差异化竞争的重要手段，因此下游导入动力充足。

除AI芯片外，光模块、功率器件等领域的送样测试也在密集推进，未来多场景需求共振将支撑行业长期成长。

04 ｜ A股投资主线梳理

主线一：中游材料龙头，量产交付先发优势显著

四方达是券商重点覆盖的单晶金刚石散热标的。西部证券研报指出，公司已具备批量制备英寸级金刚石衬底及薄膜的相关生产能力，在金刚石散热应用领域持续深耕，目前金刚石散热片已通过客户测试，验证进展符合预期并进入小批量供货阶段。

公司4.5亿元的扩产项目建成后，将大幅提升CVD金刚石的产能规模，直接匹配AI芯片散热的批量需求，在单晶热沉片领域的技术积累深厚，有望深度受益于本次招标落地后的行业放量。

黄河旋风在多技术路线布局上具备差异化优势。据西部证券研报，公司单晶CVD金刚石相关研发进展顺利，订单处于陆续交付阶段，在单晶、多晶金刚石领域均有布局。

公司自主研发的金刚石-碳化硅复合材料取得阶段性成果，热导率突破700W/(m・K)，热膨胀系数低至2.6ppm/℃，与芯片硅衬底高度匹配，解决了高算力芯片散热与热匹配的核心痛点。同时公司还在推进金刚石铜、金刚石铝等系列复合材料的研发，多路线布局能够覆盖不同层级的散热需求，抗风险能力更强。

惠丰钻石凭借全产业链布局构建成本优势。公司构建了覆盖高导热金刚石单晶、高性能金刚石粉体、高导热金刚石金属复合材料的完整产业链，形成CVD热沉片、半导体功能材料和培育钻石的多元产品矩阵。

沃尔德在金刚石加工与冷板应用领域进展领先。公司主要围绕冷板散热场景布局，已开发出金刚石铜产品并实现客户交付，可制造最大尺寸320mm*320mm的金刚石散热片，兼容50mm-300mm的主流晶圆尺寸，在金刚石精密加工工艺上积累深厚，客户验证工作推进顺利，有望在复合材料与多晶散热领域率先兑现业绩。

力量钻石依托技术储备快速切入散热赛道。公司将原培育钻石项目的10.28亿元募集资金全部变更投向金刚石功能材料项目，依托自身在HPHT与CVD金刚石领域的技术储备，以及河南本地的产业配套优势，快速切入散热材料赛道，产能释放后将成为中游环节的重要参与者。

主线二：上游设备与全链条布局企业，受益行业扩产浪潮

国机精工是上游设备环节的核心标的，也是西部证券重点覆盖的企业。公司是国内少数具备MPCVD设备自研能力的企业，覆盖从设备研发到金刚石材料制备的全链条。目前公司金刚石散热片和金刚石光学窗口片已有小批量订单，主要供应国防工业领域，2025年相关收入超1000万元，民用领域的散热产品也已送样客户验证。

整体来看，当前金刚石散热行业正处于0到1突破的关键节点，份额格局尚未完全固化，但技术先发、产能规模与客户验证三大壁垒正在快速形成。对于下游芯片厂商而言，散热方案的可靠性直接决定芯片产品的竞争力，因此具备稳定量产能力、产品一致性高的龙头企业将优先获得订单，业绩弹性也将更为显著。

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