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Ai算力五大金属

Ai算力五大金属

AI算力金属主要包括铜(及高端铜箔)、铝(及氮化铝)、锡、钨、钼以及金刚石。当前市场的核心定价逻辑已经从单纯的“数据中心基建用量增加”,跃迁至“先进封装、高频互连与极限散热带来的高附加值材料刚需”。

产业趋势的最新演进

技术路线颠覆:半导体制造全面“以钼代钨”随着3nm以下逻辑制程和300层以上3D NAND量产,传统钨金属互连因电阻偏高、填充能力不足彻底触及物理极限。钼凭借低电阻率和ALD高精度填充特性成为唯一替代解。SK海力士等全球头部大厂已官宣2026年底正式规模化量产切换,钼的产业逻辑正从“周期小金属”彻底转变为“半导体科技刚需”,相关高纯靶材和前驱体需求将迎来爆发式扩容。

地缘博弈加速供应链重构:钨出口管制引发的份额替代中国对日本钨中间品出口清零,导致日本住友(占据全球AI服务器PCB钻针棒材约30%-40%份额)减产甚至对华断供。这一突发事件直接将庞大的高端市场份额让渡给国内企业。中钨高新与厦门钨业合计拥有约1亿支产能,当前开工率仅50%-60%,短期内即可通过提升开工率填补缺口,迎来实质性的量价齐升。

散热材料代际升级:氮化铝全面替代氧化铝单机柜功耗正向兆瓦级攀升,传统氧化铝基板已无法满足需求。氮化铝导热率高达170-230W/(m·K),是氧化铝的6-10倍,且热膨胀系数与硅基芯片完美匹配。目前1.6T光模块已100%标配氮化铝,族兴新材等上游微细球形铝粉(合成氮化铝的核心前驱体)供应商,以及中瓷电子等基板龙头,正迎来订单的实质性爆发。

AI算力金属全景梳理与国内核心公司

金属类别
AI算力核心应用环节
核心驱动力与产业地位
国内核心公司梳理
铜 / 铜箔
高速连接器、液冷冷板、机架母线、高频高速PCB
算力互联标准化与液冷渗透率提升;英伟达新平台强制配套HVLP4高端铜箔。
上游资源
:紫金矿业、江西铜业铜加工/液冷:金田股份、海亮股份高端铜箔:德福科技、铜冠铜箔高速连接:沃尔核材、鼎通科技
铝 / 氮化铝
陶瓷基板、半导体封装散热、高压平台
氮化铝导热率是传统氧化铝的6-10倍,热膨胀系数完美匹配AI芯片,是高功率散热最优解。
上游资源
:中国宏桥、云铝股份氮化铝基板:中瓷电子、科翔股份核心前驱体:族兴新材
AI服务器PCB焊料、先进封装微凸点
算力越强、芯片堆叠越密,耗锡量呈指数级飞跃;单机耗锡量是传统服务器的8-10倍。
资源与冶炼
:锡业股份、兴业银锡、华锡有色、大中矿业
高频高速PCB微钻针、先进封装钨铜热沉
超高层数PCB只能使用超细晶粒钨钴硬质合金钻针;中国掌控全球80%以上资源。
PCB钻针/棒材
:中钨高新、厦门钨业配套工具:鼎泰高科、新锐股份
3nm以下逻辑芯片与3D NAND金属互连
传统钨互连触及物理极限,钼凭借低电阻率和无衬层沉积特性,成为“以钼代钨”的唯一刚需。
资源与深加工
:金钼股份高纯靶材:江丰电子、有研新材
金刚石
AI芯片极限散热热沉片
导热效率极高,可使芯片温度降低20-40℃,是解决兆瓦级机柜散热的终极方案。
MPCVD/散热
:国机精工、四方达、沃尔德、黄河旋风

核心金属的供需账本与定价空间

铜与高端铜箔:供需缺口走阔支撑估值溢价中国数据中心驱动的铜需求预计将从2025年的34.1万吨激增至2030年的119万吨,年复合增长率达28%。结构性紧缺更为致命:英伟达Rubin等新一代算力芯片强制配套HVLP4铜箔,单台设备用量是传统服务器的8倍,而当前全球月产能仅700吨,行业月度供需缺口超500吨。在估值层面,金田股份等加工龙头2025年算力散热铜材销量已达1.41万吨(同比+55%),随着高毛利AI产品占比提升,其估值中枢有望脱离传统加工费模式,向科技材料股靠拢。

锡的先进封装弹性与安全边际AI服务器的高密度板与多GPU架构导致锡基焊料用量激增。叠加全球锡矿品位下降与开采成本上行(2030年90%分位完全成本预计达5.4万美元/吨),预计2025年全球精锡供应缺口将达0.83万吨。

金刚石散热:尚未被充分定价的千亿蓝海作为AI芯片的“终极解热”方案,到2030年仅AI芯片领域的金刚石散热市场规模,在中性预期下即可达480-900亿元,乐观情景下将突破千亿。