随着AI算力和高端芯片功率不断攀升，传统铜硅材料的散热能力逼近物理极限，金刚石凭借极高的热导率和优异的电绝缘性，成为破解高端电子设备散热瓶颈的关键材料。在国机金刚石的功能金刚石研究院实验室里，激光切割机正沿着预设路径，将一块直径4英寸的灰色圆片精准分割，这片经过特殊处理的金刚石片，正是为高功率芯片量身打造的核心散热部件。

全技术路线布局覆盖不同散热需求

　　国机金刚石已完成单晶金刚石、多晶金刚石及金刚石铜三大技术路线布局，三条路线分别对应不同的性能定位与应用场景。其中金刚石铜复合材料已实现稳定批量供货，散热效率可达纯金刚石的一半，价格仅为纯金刚石的十分之一，能够适配汽车电子等对成本较为敏感的中低端大众化场景。多晶金刚石热沉片已实现批量交付，产品薄如蝉翼，通体透亮，经过反复优化生长工艺与加工控制，热沉片的翘曲度被控制在10微米以内，表面粗糙度控制在1纳米以下，满足与高端芯片无缝贴合的严苛标准。单晶金刚石衬底热导率最高，是目前技术含量最高的方向，正加快推进科技攻关。

　　国机金刚石市场支持中心总经理、功能金刚石研究院院长陈宇鹏表示，金刚石解决了芯片散热“最后一公里”的问题，相当于给高负荷运转的芯片贴了一张高效的“散热贴”。从材料性能来看，单晶金刚石热导率超过2000W/m·K，多晶金刚石大约1500W/m·K，金刚石铜复合材料约800W/m·K，导热能力远强于常用的铜材料，特别适合2000W以上高功耗GPU。它的核心作用不是直接代替液冷，而是贴在芯片表面，快速抹平芯片局部的高温热点，再搭配液冷系统带走整机热量，二者配合解决超高算力芯片过热难题。

　　国机金刚石依托郑州研发总部以及洛阳伊川、新疆哈密三大产业基地，累计投资近10亿元，配备超千台（套）专业生产加工设备，构建“研发+生产+加工”一体化产业体系。企业没有选择直接采购外部长晶设备，而是自主研发生产MPCVD长晶设备，不用依赖外部设备厂商，同时还牵头制定国内第一份《热沉用金刚石片》团体标准，相当于给国内金刚石热沉产品定下统一技术标尺，方便下游服务器、芯片厂商做产品测试和选型。

产业化进程加速打开千亿级市场空间

　　金刚石散热材料正告别实验室阶段迈向产业化，2026年也被业界定义为“金刚石散热战略元年”。据中泰证券股份有限公司研报预测，2026年全球高端AI芯片用金刚石散热片市场规模有望达到87亿元，至2030年有望快速增长至592亿元，年均复合增长率超过50%。据华福证券有限责任公司测算，2030年AI算力金刚石散热市场空间有望达到480亿元至900亿元；若考虑消费电子、新能源汽车、工业等场景增量，长期来看有望形成千亿元市场空间。

　　全球AI算力龙头英伟达率先落地应用，在新一代高端GPU产品中采用“金刚石复合材料+液冷”的散热方案，适配高性能芯片的散热需求。芯片巨头英特尔、AMD、高通也纷纷入局，开展金刚石散热技术的测试与商用试点。2026年4月，金刚石铜复合材料在郑州超算中心实现全国首次规模化应用，曙光数创推出的全球首款MW级相变浸没液冷整机柜及其基础设施整体解决方案C8000 V3.0，首次实现金刚石铜导热材料规模化应用，让系统导热率提升80%，助力芯片性能上涨10%。

　　当前行业仍有不少待解的开放性问题：金刚石的精密抛光环节仍存在不少技术卡点，大规模量产的加工良率能否持续提升，不同应用场景下的综合使用成本能否进一步下探，下游芯片厂商的长期验证周期能否进一步缩短，这些都是行业普遍关注的核心方向。

郑州超硬材料产业完成跨界转型

　　郑州依托中国第一颗人造金刚石诞生地的产业底蕴，完成从传统磨削工具到芯片散热核心材料的跨界转型。1963年，依托郑州磨料磨具磨削研究所开展技术攻关，中国第一颗人造金刚石在郑州诞生，一举打破国外长期技术垄断，填补国内产业空白。60余载深耕不辍，从传统磨削切削工具，到如今跨界赋能高端芯片散热，郑州金刚石产业完成华丽蜕变，在算力新赛道上抢占先机、领跑前行。

　　目前国机金刚石已建成年产4万余片散热片产能，产品批量供应国内外头部企业。中国凭借完整产业链与成本优势正快速打破国外垄断，成为全球金刚石散热材料核心产能供给地，助力我国超硬材料产业持续保持国际领先地位。西部证券指出，金刚石产能集中在中国，并于河南形成产业集群，国内公司从培育钻石切换至金刚石散热材料等的生产加工的迁移成本相对小，且凭借产业链一体化布局、产业集群协同等优势有望抢占先机，充分受益。

　　郑州传统超硬材料产业链通过切入散热新赛道，打开高端化价值空间，并积极与长三角半导体企业开展跨区域协同合作，推动联合研发与项目落地。除了金刚石热沉业务，企业传统半导体超硬磨具业务同样保持稳定增长，相关产品覆盖晶圆切割、减薄抛光环节，客户包含国内主流晶圆厂和封测企业，实现半导体加工材料与芯片散热新材料双线并行发展。

(编辑：吕文)