北京
来源：中国能源网
国金证券近日发布金刚石散热行业研究：金刚石为理论综合性能最优的散热材料：单晶金刚石室温热导率达2000～2200W/(m·K)，是铜的5～6倍、铝的9倍以上，突破了传统金属材料的导热上限。除极高热导率外，金刚石还兼具与主流半导体材料高度匹配的低热膨胀系数、优异的电绝缘性以及低介电常数，这些特性使金刚石成为解决AI芯片、GaN功率器件等高热流密度场景散热难题的"终极材料"。
以下为研究报告摘要：
什么是金刚石散热？
金刚石为理论综合性能最优的散热材料：单晶金刚石室温热导率达2000～2200W/(m·K)，是铜的5～6倍、铝的9倍以上，突破了传统金属材料的导热上限。除极高热导率外，金刚石还兼具与主流半导体材料高度匹配的低热膨胀系数、优异的电绝缘性以及低介电常数，这些特性使金刚石成为解决AI芯片、GaN功率器件等高热流密度场景散热难题的"终极材料"。
金刚石铜、单晶/多晶金刚石适配不同应用需求：金刚石铜在在保留大部分导热优势的同时，显著降低了制备成本与加工难度，最接近大规模量产的技术路线，可直接作为热沉使用，在高功率芯片、雷达、激光器、光模块等领域均有广阔应用前景。单晶/多晶金刚石则为更理想的散热材料，其中多晶有望先行落地，主要通过HFCVD或MPCVD技术制备。
金刚石可通过独立热沉、键合、外延生长等方式和半导体器件进行结合使用：金刚石基材料首先可以直接作为热沉使用替代原有散热材料，将其加工为翅片结构，通过导热界面材料（TIM）将金刚石直接贴合在器件封装的散热外壳表面，工艺最简单、可拆解更换，是基础的通用性方案。单晶/多晶金刚石还可通过键合、外延技术来实现和半导体器件的连接，目前产业针对金刚石/GaN器件的键合、外延连接方式均已经有较成熟的研究，制造的例如金刚石衬底GaN晶圆散热性能大幅提升，未来将金刚石和AI芯片进行连接使用有望成为新的产业趋势。
金刚石散热具备成为AI芯片散热终极解决方案潜力，产业化进展加速。
AI算力功耗指数增长，传统散热方案面临物理极限，金刚石散热有望成终极解决方案：目前随着GPU芯片功率密度提升、芯片向2.5D/3D堆叠演进将逐步跨过传统散热材料的物理极限，局部热点处热流密度可达1000～2500W/cm²，全面超越传统风冷、铜液冷板乃至两相液冷方案上限，金刚石超高热导率将成终极解决方案。
产业化进展加速，应用端开始验证切入，供应端积极扩产布局：目前我们一方面看到应用端持续加速，2026年2月，Akash Systems完成全球首批搭载金刚石散热技术的英伟达H200GPU服务器交付，后续进一步推出搭载AMD InstinctMI350X GPU的金刚石冷却AI服务器，英特尔CEO宣布投资了一家人造金刚石晶圆公司，看好钻石作为散热材料在芯片封装领域的应用潜力。同时国内供应端正积极扩产布局，黄河旋风、沃尔德等企业均宣布扩产布局金刚石散热领域，例如沃尔德目前已经实现了最大尺寸320mm*320mm，兼容直径50mm-300mm的主流晶圆尺寸金刚石散热片制造，并已经开始向客户交付进行验证。
投资建议与估值
金刚石散热具备成为AI芯片散热终极解决方案潜力，未来潜在成长空间巨大，建议关注积极布局金刚石散热领域的企业。
风险提示
大规模商用进展不及预期风险、下游需求不及预期风险。(国金证券 满在朋,李嘉伦)
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