回到物理学坐标上！培育钻石以极致导热，扛起AI芯片散热重任

【环球网财经报道 记者 冯超男】谁也未曾料到，用来见证爱情的钻石，如今扛起了为 AI 芯片“退热”的重任。

凭借着卓越的导热性，培育钻石，也就是人造金刚石，强势闯进了当下炙手可热的AI赛道。

甚至，英伟达都亲自下场“带货”，今年2月宣布下一代GPU芯片全面采用“金刚石复合材料+液冷”的全新散热方案。

（图/东方IC）

从“克拉自由”到“新贵材料”，培育钻石的价值坐标正在发生位移。

那么，抛开大众熟知的消费故事，回归纯粹的物理本质，被券商机构认为可能是未来数据中心散热“终极材料”的金刚石，究竟如何拿捏住了AI算力的时代风口？

在西安工业大学交叉创新研究院光子学未来技术研究中心副主任葛少博看来，随着AI服务器、GPU芯片和数据中心快速发展，芯片功耗持续提升，热流密度不断增加，散热能力已经成为影响算力释放和设备稳定运行的重要因素。而金刚石具有极高导热性能，在高功率芯片热管理、先进封装散热、热沉材料、导热基板以及复合散热材料等方向具备应用潜力。

也就是说， AI产业越向高算力、高功耗、高集成度方向发展，对高导热材料的需求就越迫切，金刚石材料的战略价值也就越突出。

从“稀缺叙事”到“性能本位”的底层逻辑切换

“钻石恒久远，一颗永流传。”这句家喻户晓的广告语，让天然钻石与永恒爱情深度绑定。凭借这一经典的营销叙事，钻石巨头戴比尔斯构筑起“稀缺即价值”的商业神话。

而技术革新，打破了钻石市场固化的格局。随着培育钻石技术的日渐成熟，这种实验室或工厂里培育出的金刚石晶体，拥有与天然钻石别无二致的物理、化学性质，同时钻石变得不再稀缺。相对亲民的价格，让消费者得以轻松实现“克拉自由”。

在北京某培育钻石实体门店，店员向记者介绍道，店内1克拉裸钻价格为1999 元，某款搭配铂金戒托的1克拉成品戒售价超10000元。而某天然钻戒品牌线上门店，1克拉天然钻戒的最低售价也要超8万元。

不过，培育钻石的价值，绝非仅仅颠覆珠宝消费市场这般简单。金刚石，作为最坚硬的物质，素有“工业牙齿”之称，工业用途集中在切割、耐磨等场景。

拿硅片制作过程来说，如何将硅棒切割成一片片薄如纸张的硅片，靠得就是金刚石切割线。而硅片再经过一系列加工后，便能生产出芯片。

不过，这依然不是金刚石的应用极限。

目前，我国不少人造金刚石生产企业针对前沿领域的高端功能性需求有所布局。

河北投实晶铠科技有限公司技术总监吴伟庆介绍，公司依托国产化自主MPCVD 微波等离子体沉积装备，量产99.999% 超高纯度半导体级单晶/多晶 CVD金刚石，覆盖第三代功率半导体、射频通信、AI算力芯片、半导体晶圆制造、航天军工光电半导体五大核心赛道。

其中，在新能源领域，金刚石制成的散热膜有效应用于电驱系统的散热，同时金刚石电极能大幅度提升电解质水制氢效率，两者共同助力氢能产业化进程。

如何解决散热难？答案是金刚石

谈及制约AI算力发展的突出瓶颈，恐怕不是算力不够，而是“太热了”。

AI大模型的迭代升级，推动着芯片功耗持续飙升，传统散热材料导热性逼近物理极限，散热难的行业痛点愈发突出，一场算力时代的散热材料革新势在必行。

而凭借着导热能力是铜的5倍、硅的10倍，金刚石得以脱颖而出。

据央视财经报道，中国银河证券研究所机械行业首席分析师鲁佩表示，在单芯片功耗超过1400瓦的场景中，金刚石是必选项。

从市场情况来看，金刚石散热方案已然获得市场认可。英伟达将“金刚石复合材料+液冷”作为下一代GPU芯片的散热方案。

国内方面，据新华财经报道，郑州超算中心已实现金刚石铜复合材料的规模化应用，使得芯片模组传热能力提升80%，芯片性能提升10%，温度下降5°C。这是全国首次规模化采用金刚石铜复合材料，标志着金刚石散热材料已走出实验室，进入主流数据中心供应商的规模化采购清单。

AI算力升级带来散热刚需持续爆发，推动了产业估值中枢持续上移。今年以来，A股培育钻石板块持续活跃。截至6月10日收盘， 四方达、黄河旋风、力量钻石、惠丰钻石年内股价分别上涨了178.44%、112.26%、97.76%、90.89%。

行业需求爆发，也促使着企业加速产能布局。5月18日，力量钻石在投资者互动平台上表示，金刚石凭借优异性能，是半导体、高功率器件散热的终极优选材料，公司半导体高功率散热片项目一期已投产。6月5日，四方达在2025年度业绩说明会上表示，公司金刚石散热片已通过客户测试，验证进展符合预期，并进入小批量供货阶段。同时，公司正加快推进沙雅年产2.5万片CVD金刚石散热基地建设。

尤为值得一提的是，按照证券时报报道，随着生产端产能布局提速，市场供应快速增加，2022年三季度起，培育钻石毛坯价格“高位跳水”，工业金刚石价格也应声回落。在底部沉寂多时后，从2025年四季度起，金刚石行业龙头企业陆续涨价。

其中，4月15日，惠丰钻石宣布，5月1日起，对公司工业金刚石系列产品价格进行8%-12%的结构性上调，理由是上游核心原材料价格连续大幅上涨，导致公司工业金刚石相关生产成本大幅度增加。

产能优势只是基础，这些问题才是关键

国海证券预测，钻石散热市场规模有望从2025年的0.37亿美元（渗透率不足0.1%）急剧扩张到2030年的152亿美元（渗透率10%），呈现爆发式增长态势。

放眼全球培育钻石产业，我国占据绝对主导地位。根据2025培育钻石产业大会上发布的《2025培育钻石产业发展报告》，全球培育钻石毛坯产能约4000万克拉，中国产能约2520万克拉，占比约63%。

“世界金刚石看中国，中国金刚石看河南”的行业共识下，以商丘柘城为例，其已构建起了包含金刚石原辅材料、工业级金刚石单晶、金刚石微粉、宝石级金刚石、金刚石制品、钻石首饰的产业集群。

依托深厚的产业积淀，中国培育钻石的竞争优势，也收获了海外媒体的密切关注。

据彭博社报道，中国的培育钻石正出人意料地成为人工智能热潮下的受益方。随着其作为先进芯片制造关键组件的地位逐步确立，相关需求正不断攀升。这些过去通常与珠宝联系在一起的人造宝石，如今正被应用作芯片散热材料，助力打造密度更高、性能更强的AI半导体。在多家中国生产商宣布其钻石产品已被客户验证为有效的散热片并开始商业化出货后，这一增长势头进一步加速。

（图/彭博社报道）

知名经济学家、工信部信息通信经济专家委员会委员盘和林表示，金刚石芯片散热主要适配高端芯片，而高端芯片最核心的应用领域就是AI算力赛道。这也意味着，我国人造金刚石企业正在接入AI算力芯片供应链当中，这将为中国人造金刚石产业带来庞大的出口需求。目前，人造金刚石行业存在技术门槛，但整体壁垒并不算高，我国产业核心竞争力目前集中于规模化产能，而实质性落地订单，是行业从概念期迈入成长期的分水岭，后续企业真实订单落地情况，将是驱动板块行情、验证产业逻辑的核心关键。

葛少博认为，中国在人造金刚石领域的产能和成本优势，为切入AI散热产业链提供了很好的基础。但下一阶段的关键，不是继续强调“产量有多大”，而是要回答“能不能用于高端场景、能不能通过客户验证、能不能形成稳定订单、能不能参与全球AI硬件供应链竞争”。如果国内企业能够把规模优势转化为技术优势、应用优势和供应链协同优势，就有机会从传统人造金刚石制造商，升级为AI时代高端热管理材料的重要参与者。