文章核心观点 - 文章系统梳理了中国金刚石基复合材料行业的主要参与者，重点介绍了21家相关公司的产品、技术、产能、客户及融资情况 [1][2][3] - 金刚石基复合材料（如金刚石铜、金刚石铝）因其超高导热性（热导率可达1800–2200W/m·K，是铜的5倍以上）成为解决AI、5G、大功率芯片散热瓶颈的关键材料 [29][30] - 行业呈现产学研紧密结合的特点，多数公司技术源于哈工大、中南大学、南航等高校，并获得政府产业基金及知名风险投资机构的多轮投资 [2][9][11][15][23][28] 公司主要产品与技术 - **核心产品矩阵**：各公司主要产品集中在金刚石铜、金刚石铝等高导热金属基复合材料，并延伸至钨铜、钼铜、铝碳化硅等电子封装材料 [2][5][10][17][46] - **技术路线**：普遍采用溶渗法、粉末冶金、近净成形等技术，部分领军企业如国机精工掌握MPCVD与HPHT双核心技术路线 [2][8][14][19][29] - **性能指标**：产品热导率普遍在600-800W/m·K，顶尖企业如国机精工的单晶金刚石散热片热导率达1800-2200W/m·K，热膨胀系数可低至2.0~2.2×10⁻⁶/℃ [5][29][30][45][54] 产能与客户合作 - **产能规模**：部分公司已实现规模化生产，如长沙升华微电子总产能达5000万件/年，新锋先进材料2024年产量50吨并规划2025年扩产至150吨 [2][8] - **重大投资**：海特信科一期投资约3.5亿元建设80,000平米厂房，新锋先进材料项目二期投资约6.5亿元 [2][3] - **客户验证**：多家公司产品已切入华为、比亚迪等头部供应链，国机精工已向华为实现千万级出货/年，并进入GPU/功率半导体巨头验证阶段 [2][3][29][42] 融资与资本动态 - **融资活跃**：行业融资活动频繁，多数公司在2022至2025年间完成了多轮融资，投资方包括深创投、君联资本、哈勃投资等知名机构 [2][9][11][15][23][28] - **代表性案例**：宁波赛墨科技共完成5轮融资，投资方包括华为旗下哈勃投资、江西铜业集团等；湖南浩威特科技已进行至C轮融资 [11][43] - **国资背景**：部分公司获得地方产投集团或国有基金支持，如安徽尚欣晶工获得合肥市产投集团投资，河南碳真芯材获得河南省投旗下基金投资 [12][15][25]

芯片金刚石散热专题 20251029 摘要 金刚石凭借其超高热导率、电学优越性和稳定性，成为解决高功率半导 体器件散热问题的理想材料，尤其是在 AI 算力快速发展的背景下，市场 需求持续增长，预计未来将保持两位数以上的增长。 中国已成为全球最大的人造金刚石生产国，河南省占据核心地位，拥有 超过 90%的工业单晶产量。2024 年中国市场规模已达 50 亿元，预计 2025 年将继续保持两位数增长，行业发展迅速。 CVD 技术，尤其是 MPCVD，在单晶金刚石生产中占据核心地位，推动 产业链向高技术、高利润方向转移。河南作为超硬材料大省，正致力于 成为中西部半导体材料产业的核心集群。 CVD 法生产的大尺寸单晶金刚石纯度高、缺陷少，可广泛应用于高科技 领域，包括培育钻、高端珠宝以及半导体衬底等，尽管成本较高，但可 随时调整以处理瑕疵和应力问题。 金刚石铜散热组件在功率半导体、激光器、AI 芯片等市场需求巨大，全 球市场规模超过 20 亿美元。其动态可调节、兼容性强，导热系数远超 普通散热材料，性能优势显著。 Q&A 金刚石在科技行业中的适用性如何？ 随着全球科技的发展，金刚石作为第四代半导体材料，在导热、热导率 ...

公司研发进展 - 公司金刚石单晶产品在芯片散热应用方面正在开展研发实验 [2] - 该产品尚未实现批量化应用 [2] 出口管制政策影响 - 出口管制政策变化可能使相关产品审批周期有所延长 [2] - 短期内部分外贸客户会提前购买公司产品 [2] - 长期影响不大 [2] 公司经营策略 - 公司暂无调整产品价格的计划 [2]

公司研发进展 - 公司金刚石单晶产品在芯片散热应用方面正处于研发实验阶段 [1] - 该产品尚未实现批量化应用 [1] 出口管制影响 - 出口管制政策变化可能导致相关产品审批周期延长 [1] - 短期内部分外贸客户会因此提前购买公司产品 [1] - 长期来看政策变化对公司影响不大 [1] 产品价格策略 - 公司暂无调整产品价格的计划 [1]

行业价值重估 - 培育钻石板块持续走强，多只概念股连续大涨，资金涌入的背后是政策引爆、科技驱动的价值重估 [2] - 培育钻石正从“平价珠宝”以“工业牙齿”的身份站上高端制造舞台，从首饰盒走向芯片厂，从情感消费走向科技刚需 [2] - 金刚石作为热导率远超铜和硅的理想散热材料，将在电子信息产业迎来确定性增长机遇 [4] 应用领域突破 - 在5G、6G、AI与量子计算发展的今天，芯片集成度持续飙升，热流密度剧增，散热问题成为制约芯片性能的“卡脖子”难题 [4] - 力量钻石培育出15647克拉人工培育钻石原石刷新全球纪录，依托单晶培育技术将金刚石导热优势转化为实际产品，为新一代电子信息产业提供散热方案 [5] - 培育钻石所属的超硬材料在半导体、光学等高端制造领域具有不可替代的作用 [6] 全球市场与政策影响 - 中国商务部、海关总署决定对人造金刚石微粉、人造金刚石单晶等相关超硬材料产品实施出口管制 [6] - 中国掌控全球95%人造金刚石产能，此次精准管制粒径≤50μm的人造金刚石微粉等关键物项，直接影响美国半导体产业77%的原料供应 [6] - 8月份印度培育钻石毛坯进口额同比大幅下滑3701%，市场份额从去年同期的1504%骤降至890%，反映出上游产能过剩和价格战的连锁反应 [7] 中国产业现状与结构 - 柘城县作为“中国钻石之都”聚集了223家超硬材料企业，金刚石微粉年产量和出口量均占全国90%以上，培育钻石产量占全国50%以上 [8] - 中国培育钻石产业链结构不均衡，大致体现为毛坯生产在中国，加工溢价在印度，品牌定价在欧美，导致“中国造钻、全球分钱”的价值分配扭曲 [8] - 中国掌控全球60%-70%的培育钻石毛坯产能，但中游切割加工环节高度依赖印度，全球90%的裸钻加工集中于印度苏拉特 [8] 政策驱动的投资机遇 - 出口管制政策长期将推动产业从“规模导向”转向“技术导向”，助力产业高端化突破 [10] - 对于黄河旋风、力量钻石等上游龙头企业，政策将推动工业金刚石价格回升，并促使企业提升产品等级，加速向高端化转型 [11] - 政策支持“培育钻石设计加工”，为中国企业弥补产业链中游短板提供支持，同时催生了巨大的检测需求，为检测仪器与技术市场带来结构性机遇 [11] - 国内培育钻石市场渗透率仅5%，消费市场潜力巨大，有助于本土品牌积累势能，逐步走向全球 [11]

公司技术突破与产品 - 公司成功培育出重达156.47克拉的人工培育钻石单晶 经国际宝石学院鉴定 该钻石超越2022年150.42克拉的纪录 成为全球最大的人工培育钻石单晶 [1] - 公司的大颗粒单晶技术正式跻身全球领先行列 未来有望拓展出更多的应用场景 [1] - 公司攻克了IC芯片超精加工用特种异型八面体金刚石技术 填补了多项国内空白 打破了国外技术垄断 [3] - 公司参与研发的半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用 获得国家科学技术进步奖二等奖 [3] - 公司已形成培育钻石 金刚石单晶 微粉三大核心品类 [3] 公司业务拓展与产业化 - 公司依托大颗粒单晶培育技术 建设研发中心与生产线 将金刚石的导热优势转化为金刚石散热片等实际产品 [2] - 金刚石的热导率是铜的5倍 硅的10倍以上 成为解决芯片散热问题的关键材料 [2] - 公司的子公司宝晶新材料等智能化工厂 正将技术实力转化为规模化 高质量的产业优势 [3] 行业地位与区域产业集群 - 公司是2021年在深交所上市的龙头企业 [3] - 公司所在地柘城县聚集了223家超硬材料企业 金刚石微粉年产量和出口量均占全国的90%以上 培育钻石产量占全国的50%以上 [3] - 柘城县围绕微粉做精 单晶做强 制品做大 钻石做亮的思路 构建起从原辅材料到终端消费品 高科技功能材料的全产业链 [3] - 未来三到五年 随着产业链持续完善 该区域将加速成长为技术领先 品牌知名的产业集群 [3]

文章核心观点 - 人工智能数据中心耗电量飙升，但超过一半的芯片能量以热量形式被浪费，散热成为关键瓶颈 [1] - 人造金刚石因其卓越的导热性能（比铜快几倍）被视为解决芯片散热问题的革命性材料 [1] - 多家公司和研究机构正积极开发将金刚石集成到芯片中的技术，以提升计算性能、延长芯片寿命并降低数据中心冷却成本 [2][5][6] 芯片散热挑战与金刚石优势 - 现代芯片中超过一半的能量在晶体管层面以漏电流形式被浪费，转化为热量 [1] - 热量会浪费能源、缩短芯片寿命并降低运行效率，对数据中心平稳运行构成挑战 [1] - 金刚石的导热性能是所有材料中最好的，其导热速度比常用的散热材料铜快几倍 [1] - 金刚石的高导热性源于其碳原子间的强键，能有效传递振动使热量在晶体中传递 [2] 金刚石散热技术发展现状 - Diamond Foundry公司开发出将单晶金刚石薄层附着于芯片硅片背面的技术，能彻底消除芯片热点 [2][3][4] - 该公司通过高温气体沉积碳原子并使其在完美有序的钻石层上结晶，制造出4英寸宽的金刚石圆盘，表面平整度达到原子级别 [2][3] - 隶属于戴比尔斯集团的元素六公司生产用于工业及通信设备芯片冷却的金刚石，并推出金刚石与铜的复合材料，旨在提供性价比更高的热管理方案 [5] - 麻省理工学院专家指出该技术可显著降低热阻，但尚未得到商业验证 [5] 技术挑战与未来前景 - 斯坦福大学研究团队尝试使用更易制造的多晶金刚石层散热，但面临晶体水平散热效率低及沉积温度过高（超过700摄氏度）会损坏硅基芯片的挑战 [6] - 美国国防部高级研究计划局资助相关研究，认为结合低温技术与其他散热方法可释放目前无法实现的计算能力 [6] - 随着人工智能发展，芯片发热问题呈“曲棍球棒”式急剧恶化，其重要性迅速提升 [6] - 业界预期几年内，家用电脑或手机的处理器都可能安装金刚石散热器 [2]

公司业务与产品 - 有研粉材生产用于昇腾系列910芯片的高性能散热铜粉 [1] - 该款高性能散热铜粉为公司对昇腾芯片的独家供应产品 [1]

液冷行业电话会议纪要关键要点 涉及的行业与公司 * 液冷行业 特别是数据中心芯片散热领域[1] * 涉及公司包括英伟达 英特尔 陶氏 诺亚科技 浙江东亚 汉正 阿里巴巴 字节跳动 华为 曙光 英维克 润和公司等[2][9][11][16][17] 核心观点与论据 技术发展趋势 * 液冷方案从传统风冷 冷板向单向静默和双向静默演进 冷板仍是主流但头部企业对全静默方式持审慎态度[2] * 英伟达在GB300上采用单向能板 预计2026年鲁比发布时双向能板将成为主流并与静默式综合使用[1][2] * 未来发展方向包括双向能板与静默式耦合 增强节点覆盖以及新型材料应用[1][5][8] * 芯片散热技术从被动散热转向主动散热 微通道冷板（MLCP）技术直接将门板与芯片封装结合提高散热效率 但成本是传统门板的3至7倍[7] * 改进芯片上盖与冷板之间的导热层 如使用纳米材料或液态金属 是提高散热效率的有效方案[7] 技术挑战与选择 * 双向能板技术面临设计复杂性和介质选择挑战 相变过程需要更好的密封性和耐受更大蒸汽压[4] * 制冷剂选择是关键 R134（第三代）和1,233ZD（第四代）是主要候选 R134具有较高比热容且成本低但蒸汽压高 1,233ZD成熟度高但成本较高且GWP值不低[1][3][4] * R134A制冷剂因成熟性和代言能力强 可能与第四代制冷剂并存 英伟达的选择至关重要[13] * MLCP技术是对门板的精细化改进 旨在提高散热效率 但能否完全替代现有技术尚无定论[12] * 液态金属导热性能优异（导热系数可达80）但成本高且存在氧化 腐蚀 导电性问题 目前处于早期实验阶段[14][15][16] 冷却工质发展 * 浸没式冷却工质选择需考虑经济性 性能和环境影响[9] * 硅油经济环保但性能一般 全氟聚醚性能优异但价格高昂 全氟胺供应链尚未成熟 三聚体作为折中选择性能有所提升[1][9] * 硅油因低粘度（约10）和高燃点受英特尔推荐 但在数据中心推广受粘度限制（其他冷却液粘度通常为1或2）[9][11] * 未来几年浸没式冷却工质发展围绕性能提升 成本控制及环境友好性展开 三聚体和硅油或成主要选择[10] * 新型环氧三聚体通过改变分子结构提高稳定性 沸点从109-111度提升至124度（接近全氟胺的128度） 挥发性减弱 已在半导体控温领域获得部分认可 现阶段价格略高（每公斤约180-200元 传统三聚体约100-150元）[16] * 全氟聚醚价格高昂 K型全氟聚醚成本有望降至每公斤300元以下（目前售价每公斤500元以上） 但Y型成本难以大幅下降（目前最低每公斤四五百元）[17] * 全氟聚醚GWP值较高（通常保持在五六千左右）且短期内难以显著降低 但液冷客户对此并不十分关注[19] 市场动态与项目进展 * 英伟达节点数从NV72增加到144再到576 用量增长显著 推动门板覆盖需求增长[8] * 陶氏与英特尔联盟在大型项目上进展缓慢 保价机制和责任划分是主要问题[11] * 国内硅油市场在储能领域表现活跃（如润和公司） 但在数据中心推广受粘度限制[9][11] * 新型冷却液（如融合硅油和氟碳优点）正在研究中但尚需进一步验证[11] * 诺亚已实现新型三聚体量产 汉正也成功开发相关产品[17] 其他重要内容 * 上游材料如铝材 铜材 不锈钢软管 快速接头 CDU等将得到更多应用[1][4][8] * 碳氢油等其他材料无法用于数据中心[11] * 大多数厂商仍以样机测试为主 因为单向静默式系统尚未大量普及[16]

**行业与公司** * 行业涉及液冷散热解决方案 特别是数据中心和算力集群的散热技术[1] * 核心公司包括英伟达（芯片制造商） 新宙邦（液冷材料供应商） 洲邦（全屋净米技术提供商）[3][12][14] **核心观点与论据** * 芯片功耗提升驱动液冷方案迭代 英伟达新一代Ruby系列芯片散热需求已超出单向冷板能力范围[1][2] * 混合式液冷方案结合冷板与浸没式散热 冷板承担约70%热量 浸没液体处理剩余30% 此设计降低了对浸没系统稳定性的要求并简化了维护流程[1][4][5] * 混合式方案显著降低氟化液用量至每个机柜约500-600千克（半吨） 成本约为15-20万元 在性能与成本间取得平衡 有望成为下一代主流应用[1][6][7] * 双向冷板技术依赖氟利昂相变散热 R134A散热效能最高且成本较低（约5万元） 但面临全球配额缩减风险 氢氟醚是可调沸点的替代选择 但长期运行可能产生腐蚀[1][9] * 纯浸没式液冷有三种选型方向 高端电子氟化液（如全氟聚醚 全氟胺）因其优异性能成为国家级重点项目及大型算力集群的首选[1][10] * 混合式方案对液体兼容性要求更高 高端电子氟化液成为最优选择 若落地应用 一个机柜需半吨至600公斤 以30万元/吨计 市场需求潜力可达200亿元[3][11] **其他重要内容** * 新宙邦在液冷材料产能布局领先 现有产能近2500-3000吨 正建设专用于液冷的5000吨产能（可扩至万吨） 其他国内玩家产能多在500-1000吨水平[14] * 新宙邦主业估值约300亿人民币 液冷业务可带来约200亿估值 2025年服务业利润可能达77.75亿人民币[15][16] * 洲邦的全屋净米技术（半导体温控）在全球市场份额近30% 其技术优势可平移至液冷散热领域 并已与阿里巴巴 字节跳动等企业进行超过3年的验证[12][13]