人造钻石产业链梳理

2026-09-25 10:28:0410℃

人造钻石行业市场空间


传统及新兴应用市场规模:传统切削磨料模具领域市场规模达大几百亿元,年化增速为小个位数,整体市场成熟、供需稳定。晶圆划片刀采用高温高压金刚石单晶加工,2025年规模近200亿元,2030年接近300亿元,年化增速7%。晶圆减薄砂轮同样采用高温高压金刚石单晶制备,是半导体制造关键工具,用于晶圆修整磨削以达到所需薄度与平整度,对精度、稳定性要求较高,2025年规模为35亿元,2030年达53亿元,年化增速9%。培育钻石饰品可采用高温高压、CVD两种技术制备,2025年全球终端零售规模1900亿元,2030年预计达2700亿元,年化增速为高个位数;原料端2025年中国产量2500多万克拉,全球产量约4000万克拉,毛坯批发价约140元/克拉,对应2025年全球原料端产值约50多亿元。PCB金刚石钻针2025年规模较小、渗透率较低,适配马九等高级别材料,沃尔德、四方达均在重点布局,未来年化增速可达30%-40%。


散热产品分类与应用载体:金刚石散热领域分为两大产品类别:


1)纯金刚石散热片,采用CVD技术路线,2030年规模有望达千亿级,实现0到1的突破;


2) 金刚石铜,以高温高压制备的金刚石微粉为核心原料,可应用于封装级散热、板级散热、整机散热及TIM材料领域,2030年规模有望超500亿元,受益于AI服务器液冷散热方案普及与3C消费电子规模增长,当前商业化进度领先于纯金刚石散热片,现有落地案例包括联想金刚石铜笔记本、郑州超算中心曙光服务器。


金刚石散热四大应用载体:


1)金刚石TIM导热界面材料:填充于两个固体接触面间隙的柔性导热介质,采用金刚石铜制备,代表应用包括笔记本金刚石导热硅脂、服务器高端导热垫片;


2)金刚石夹层垫片:作为封装层间热沉,是夹在GPU与HBM中间的超薄金刚石蒸热片,采用多晶及单晶CVD金刚石薄片制备,可应用于2.5D、3D CO­OS封装内部GPU计算裸片、HBM显存堆叠等场景,代表案例为阿卡什为英伟达H200交付的3D封装加层金刚石件;


3)通用金刚石热沉片和复合热沉:独立硬质金刚石板材,用于芯片背部、整机板均热,可适配多晶CVD金刚石片、单晶CVD金刚石片、金刚石铜铝复合材料,代表案例包括联想笔记本金刚石铜均热底座、阿卡什服务器GPU背部多晶金刚石热沉;


4)金刚石半导体衬底:以单晶金刚石晶圆作为半导体外延生长基底,采用高质量单晶MP­C­VD金刚石晶圆制备,代表案例包括Ga­l­l­i­um Di­a­m­o­nd射频晶圆、卫星毫米波雷达组件。


市场规模测算:纯金刚石散热片方面,中性假设下2030年搭载金刚石散热片的AI服务器出货115万台,按单台搭载15片、单片均价3000元测算,中性市场规模超500亿元,乐观假设下规模超1000亿元。金刚石铜方面,2030年对应市场规模区间为300-800亿元,当前头部企业以金刚石铜成品形态交付,而非仅销售金刚石微粉原材料,价值量远高于直接售卖微粉,是未来重要的业绩增量弹性来源。


人造钻石企业近况


国际精工:


公司高度重视超硬材料业务,规划加大投入:针对金刚石功能化、工业化应用成立专门工作组,设立功能金刚石研究院承担研发工作,同步启动三大金刚石产业园建设,2026年研发投入预计同比翻倍以上。产能布局方面,第一产业园预计2027年底交付,产能将在2027-2028年逐步释放,定位聚焦半导体领域高精密陶瓷配件、吸盘配件生产、散热领域应用及半导体材料加工;


新疆基地定位为金刚石产业化生产基地,布局MP­C­VD及高温高压产线;郑州定位为研发中心,针对客户需求打造定制化方案,已与新疆签订人才合作协议,派驻郑州技术员工赴疆并给予最高区域系数补贴。技术及设备方面,可量产6英寸单晶金刚石光学片,良率、翘曲率、加工精度、晶面均匀度等指标表现理想;主流采用2450型10千瓦MPC PB设备,15千瓦设备经济性暂不成熟,915设备处于试验阶段,长晶效率不及2450设备。下游及扩产方面,今年金刚石散热需求已从主动拓客转为客户主动对接,尤其是新型芯片企业需求积极;热导率稳定在700-800即可满足入场需求,


目前金刚石铜、纯金刚石单晶多晶均在推进送样,联想金刚石铜散热项目已通过测试,获小批量订单,预计2027年量产,曙光等客户处于测试阶段,金刚石铜稳态毛利率预计为20%-30%;.


海光、华为的纯金刚石产品已通过测试,可随时启动生产,小米处于送样测试阶段。现有500余台MP­C­VD设备在产,20%-30%产能用于功能金刚石业务,其余用于培育钻石生产;第三产业园可容纳5000台10千瓦设备,预计2026年10月底第一栋厂房完工进设备,后续将根据订单情况申报投资扩产;郑州三磨所园区规划投100-200台设备用于客户打样测试,订单落地后转至新疆基地生产。


沃尔德:


交付及收入预期方面,2026年四季度预计实现小批量交付,全年预计收入数百万元,2027年将实现大批量交付。客户及技术路线方面,目前与10-20家海内外客户处于联合开发验证阶段,已有小批量订单推进,ch­ip to wa­f­er方案落地进度更快,已对接台湾地区客户;业务侧重纯金刚石单晶、多晶业务,金刚石铜暂未作为验证重点,同时PCB钻针、钻石声学振膜等非散热类金刚石应用落地较快,当前散热业务处于小批量订单阶段。产能及产品效果方面,规划产能65万片(为单一规格产品简化测算值,实际将根据客户不同产品型号分配产能,实际产出或高于测算值);产品主要用于高端高功率芯片,金刚石散热可使芯片性能提升10%-20%,从算力拥有成本角度具备较好经济性,目前也在对接光模块、HPB等散热需求领域的客户。


四方达:技术路线及运营布局方面,具备高温高压与MP­C­VD两种技术路线的源头生产能力,高温高压路线生产金刚石复合片,MP­C­VD路线生产CVD金刚石相关产品,CVD金刚石业务由子公司天璇半导体运营。产品技术及产能方面,年产能约200万克拉,可量产4-6英寸产品,储备12英寸热丝法技术;所有CVD设备均为自研,更新迭代及扩产效率较高;三期扩产规划合计10万片(为保守测算值,后续根据产品型号及产能提升情况,实际产能或更高),主流采用450型设备。下游应用方面,目前已获得小批量测试订单,为行业内较早对接核心海内外客户的企业;散热应用场景丰富,近期重点推进芯片散热层、te­am层应用,远期同步推进6G太空算力、光模块、GP等场景的应用落地。


力量:业务转型及产能扩张方面,早期主营高温高压金刚石单晶微粉等工业磨料模具材料,后转向培育钻石饰品生产,CVD业务布局稍晚;2025年1月一期实验线投产,配备100台MP­C­VD设备可稳定供货;2026年6月变更10亿元定增用途投向金刚石散热材料项目,设备招标已完成,计划2026年10月新增500台MP­C­VD设备开机生产,后续将根据订单推进情况滚动扩产。技术及生产效率方面,500台设备满产可年产1英寸单晶片80万片,单台MP­C­VD设备15天可产出7片厚度6毫米的1英寸单晶片,可根据下游需求切割加工为不同厚度薄片,飞秒激光切割技术进步将进一步提升出片率;多晶可稳定生产8英寸产品,与行业主流水平一致;可稳定量产1.5英寸非拼接单晶片,优于行业平均0.5英寸、部分企业1英寸的量产水平。


黄河:产品布局及技术参数方面,以多晶金刚石为主,2-8英寸多晶已实现量产,厚度10微米-1毫米可定制,热导率可达1000-2200;12英寸产品处于研发阶段,尚未达到量产标准;单晶业务仍在研发储备阶段,可生产小尺寸样品;金刚石铜未做重点布局,侧重采用915大设备生产多晶、单晶产品。客户覆盖及后续规划方面,客户主要覆盖芯片、冷板用金刚石应用领域,后续将推进设备扩产相关工作。


惠丰:包头基地,规划500台MP­C­VD设备,主打8英寸CVD多晶金刚石热沉片,用于高功率芯片散热,2026年7-8月投产 。已经稳定产出高质量8英寸多晶热沉片,多家头部客户送样验证,拿到小批量测试订单;散热产品目前营收占比极低,还没有大规模商业化。同时也做培育钻石,重心放在半导体热沉材料。


从传统微粉耗材,转型金刚石功能材料方案商;和国内机构国机金刚石签署战略合作,做装备+产业链协同。传统微粉业务盈利打底;CVD热沉是多晶路线,匹配AI算力散热需求。


恒盛(桦茂科技):200台MP­C­VD设备已经投产;2026下半年再加100台,年底合计300台,规划年产约100万克拉;远期规划260万克拉产能。具备设备自研、晶体生长、后加工全链条;培育钻石良品率80%,功能金刚石良品率90%


当前以培育钻石饰品毛坯为主,同时布局工业功能性金刚石(热沉、刀具等);2026中报主业热电利润增长较好,金刚石仍处于产能爬坡阶段,还没贡献显著收入。


传统热电现金流托底;MP­C­VD自产设备,降低设备采购成本;同时覆盖培育钻石消费+工业功能金刚石两条线




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