AI时代的终极散热解决方案 - 从实验室概念到产业化临界点
商务部将人造金刚石设备和技术列入出口管制清单,引发全球对钻石散热供应链的关注。
华为公开"金刚石散热芯片"专利,明确将钻石用于GPU/CPU散热。
开源机械发布深度报告,首次提出"钻石散热是AI时代终极方案",引爆市场热度。
英伟达完成钻石散热GPU实验室测试,性能提升3倍,温度降低60%。
培育钻石行业掀起涨价潮(华晶上海+13%,黄河旋风+10%),叠加钻石散热概念,板块集体大涨。
四方达与汇芯通信签署协议,推进CVD金刚石在5G中高频器件的商用化。
钻石散热已从"实验室概念"进入"产业化临界点",2025年是规模化量产元年。核心驱动力是AI算力需求爆发(GPU热流密度>1000W/cm²)与金刚石材料天然散热优势(热导率2000W/m·K)的刚性匹配。中国凭借90%全球人造钻石产能和唯一完整产业链,有望主导这一千亿级市场。
MPCVD法可量产6英寸晶圆级金刚石,良率从50%提升至70%+
规模化后成本可下降70%,当前钻石散热片成本约$50/片,预计2026年降至$20/片
英伟达B200 GPU功耗达1000W,传统散热方案逼近物理极限
2025年Q2或发布搭载钻石散热的昇腾910C芯片
B200 GPU若采用钻石散热,将带来10万片/月需求
IEEE正在制定《金刚石散热片测试标准》,预计2025年6月落地
量产元年,数据中心先行
成本降至$10/片,消费电子大规模渗透
全球市场规模,中国市占率>80%
| 公司 | 角色 | 进展验证 | 风险点 |
|---|---|---|---|
| 力量钻石 | 衬底龙头 | 与台湾捷斯奥合作,39亿定增扩产 | 产能释放慢于预期 |
| 黄河旋风 | 热沉片量产 | 厦门大学实验室已出2英寸样品 | 良品率仅60% |
| 国机精工 | 设备垄断 | MPCVD设备占国内70%份额 | 技术迭代风险 |
| 沃尔德 | 加工环节 | 5G射频散热片通过两轮客户测试 | 订单规模未披露 |
| 光莆股份 | 模组集成 | 持股化合积电(未上市,已量产) | 估值溢价过高 |
键合工艺:金刚石与硅的热膨胀系数差异可能导致芯片开裂(华为专利尚未解决此问题)。
成本敏感:若2025年钻石散热片价格未降至$30以下,中低端市场渗透将受阻。
出口管制反噬:海外客户可能转向日本Orbray(已量产4英寸金刚石晶圆),削弱中国份额。
产能数据冲突:开源机械预测2025年需求100万片,但国内总产能仅30万片,缺口可能被夸大。
当前处于主题炒作向基本面过渡阶段,2025年Q2华为/英伟达订单落地将验证商业化。
是否采用钻石(2025年Q2)
产能爬坡进度(2025年H1)
是否跌破$20(成本临界点)
风险提示:若2025年Q2无头部厂商订单落地,概念可能退潮。
| 股票名称 | 项目 | 行业 | 分类 | 产业链 | 原因 |
|---|---|---|---|---|---|
| 黄河旋风 | 金刚石表面热防护技术开发 | 半导体 | 金刚石材料应用 | 散热解决方案 | 开发了金刚石热沉片用于芯片散热,与厦门大学合作成立实验室 |
| 黄河旋风 | 多晶金刚石热沉片研发 | 5G/AI | 芯片散热材料 | 高端散热器件生产 | 攻克5G/6G及AI领域芯片散热难题,热导率超2000 W/mK |
| 中兵红箭 | 金刚石半导体器件衬底材料开发 | 半导体 | 金刚石材料 | 半导体材料供应 | 开发适用于高校的金刚石半导体器件衬底材料 |
| 力量钻石 | 半导体散热功能性金刚石材料开发 | 半导体 | 金刚石材料 | 散热材料研发 | 与台湾捷斯奥合作研究半导体散热材料 |
| 四方达 | 天璇功能性金刚石超级工厂 | 光学/半导体 | 培育钻石生产 | 金刚石制造 | 投产国内最大CVD金刚石生产基地,生产光学级金刚石等产品 |
| 国机精工 | MPCVD法大单晶金刚石项目 | 半导体 | 金刚石散热片 | 芯片散热部件 | 金刚石散热片应用于GaN芯片,建设65万片/年生产线 |
| 惠丰钻石 | 金刚石半导体材料研究 | 半导体 | 金刚石材料 | 半导体材料加工 | 设立子公司研究金刚石半导体材料加工技术 |
| 光莆股份 | 钻石放热化台积电 | 光电子 | 散热材料 | 光应用产品 | 持股公司实现金刚石材料规模化生产,光应用产品营收占比73% |
| 沃尔德 | 5G微波射频功放器散热开发 | 半导体/5G | 金刚石功能材料 | 散热解决方案 | 金刚石材料用于5G射频器件散热,超硬材料营收占比7% |