金刚石散热行业研究报告：金刚石热导率优异，下游市场加速拓展

金刚石热导率优异，下游市场加速拓展-金刚石散热行业研究报告分析师 | 王君翔 S0800526040004 wangjunxiang@xbmail.com.cn分析师 | 高伟杰 S0800526040010 gaoweijie@xbmail.com.cn西部证券研发中心2026年09月24日证券研究报告请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明核心结论2•金刚石为关键第三代热沉材料。热沉材料（Heat Sink Materials）在热管理系统中起至关重要的作用，主要用于传导及疏散来自热源的热量，保证设备及元件处于安全适宜温度范围中。第三代热沉材料主要包括纯碳材料（如CVD 金刚石、高定向热解石墨等），及金刚石作为增强相的金属/非金属复合材料（如金刚石铜、金刚石铝等），其中金刚石为第三代热沉材料的关键。•金刚石热导率优异，根据环洋市场咨询数据预测2032年全球热管理用CVD金刚石市场规模有望达到25亿美元。金刚石是已知导热性能最优的商用材料，单晶CVD金刚石热导率可达2000-2200W/(m·K)，约为铜的5倍、硅的13倍;热膨胀系数与硅芯片高度匹配，可将芯片核心温度降低15-20°C，是高端算力、射频器件的刚需散热基材。根据环洋市场咨询数据显示，2032年全球热管理用CVD金刚石市场规模有望达到25亿美元。•投资建议：金刚石散热片具备优异热导率，有望逐步在AI高功耗算力芯片、第三代半导体、军工射频、高功率激光、光模块、新能源汽车功率器件等高端热管理场景打开应用市场。•1、金刚石设备标的：推荐国机精工（已覆盖），公司具备自主研制MPCVD法金刚石生产设备的能力，建成新型高功率MPCVD法大尺寸单晶/多晶金刚石生产线。•2、金刚石材料标的：金刚石散热片为当前金刚石材料关键产品，有望解决芯片功耗提升带来的散热瓶颈，推荐公司：国机精工（已覆盖），建议关注沃尔德、四方达以及惠丰钻石等。风险提示：金刚石价格不及预期风险；客户导入不及预期风险；出口管制风险；大尺寸技术突破不及预期风险；散热业务兑现不及预期风险行业评级超配前次评级--评级变动--近一年行业走势相对表现1个月3个月12个月半导体1.62-18.1646.00沪深300-1.61-10.180.49-9%8%25%42%59%76%93%2025-092026-012026-052026-09半导体沪深300CONTENTS目录CONTENTS目 录金刚石散热应用及市场规模金刚石标的梳理风险提示010203金刚石行业发展情况04请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明1.1行业发展情况：金刚石热导率物理性质优异4热管理重要性日益凸显，散热材料亟待革新。•热沉材料持续突破，金刚石为第三代热沉材料。热沉材料（Heat Sink Materials）在热管理系统中起至关重要的作用，主要用于传导及疏散来自热源的热量，保证设备及元件处于安全适宜温度范围中，通过热沉材料的性质（高热导率/换热系数）及结构设计（增加散热面积）可有效将热量不断从热源转移至环境中，从而避免设备及元件的“热失效”。第三代热沉材料主要包括纯碳材料（如CVD 金刚石、高定向热解石墨等），及金刚石作为增强相的金属/非金属复合材料（如金刚石铜、金刚石铝等），其中金刚石为第三代热沉材料的关键。资料来源：赵继文.《高导热金刚石生长及超高热流密度散热技术研究》[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学博士学位论文，2024年；中国知网；西部证券研发中心整理图：碳的同素异形体及派生物热学性质（热导率）请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明资料来源：磨料磨具公众号， 西部证券研发中心51.2金刚石产品：小尺寸单晶热沉片热导率优异图：金刚石散热产品谱系图：CVD单晶与多晶热沉片产品图金刚石热沉片可用于散热，下游应用丰富•金刚石是目前商业化导热性能最优的材料。金刚石广泛应用于AI高功耗算力芯片、第三代半导体、军工射频、高功率激光、光模块、新能源汽车功率器件等高端热管理场景。行业主要分为两大核心体系：一、CVD金刚石材料：单晶片、多晶片、单晶热沉片、多晶热沉片、CVD金刚石薄膜。二、金刚石复合材料：金刚石-铜/铝复合材料、金刚石-SiC碳化硅复合基板、金刚石薄膜复合功能材料。图： CVD单晶与多晶金刚石片产品图图： 金刚石薄膜产品图CONTENTS目录CONTENTS目 录金刚石标的梳理风险提示030402金刚石散热市场规模金刚石行业发展情况01请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明2.1金刚石散热应用及市场规模72032年全球热管理用CVD金刚石市场规模有望达到25亿美元•单晶VS多晶：单晶极致导热性能2000-2200 W/(m·K)，表面平整度、金属附着力、热稳定性拉满，无晶界缺陷，可彻底消除芯片局部热点。尺寸受限，以小尺寸片状为主，加工工艺复杂、良率低，成本极高，仅小批量定制化生产；多晶热导率1200-2000 W/(m·K)，低翘曲、低杂质、界面热阻小，可直接与裸芯片键合，适配先进封装散热需求。4-8英寸大批量量产，成本可控，性价比远优于单晶热沉片，是高端散热的最优解。•根据Global Info Research《2026年全球市场热管理用CVD金刚石总体规模、主要生产商、主要地区、产品和应用细分研究报告》的预测数据，2032年全球热管理用CVD金刚石市场规模有望达到25亿美元。根据艾邦金刚石咨询资料显示，随着AI大模型、高功耗GPU、800G/1.6T高速光模块、SiC车载功率芯片全面普及，单芯片功耗突破千瓦级，铜、铝、氮化铝等传统散热材料性能触顶，热膨胀失配、热点温升难题难以解决。金刚石是已知导热性能最优的商用材料，单晶CVD金刚石°热导率可达2000-2200W/(m·K)，约为铜的5倍、硅的13倍;热膨胀系数与硅芯片高度匹配，可将芯片核心温度降低15-20°C，是高端算力、射频器件的刚需散热基材。资料来源：Global Info Research，艾邦金刚石咨询，赵柯臣.《面向大功率芯片集成的金刚石异质连接及界面散热特性》[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学博士学位论文，2025年；中国知网；西部证券研发中心整理图： 全球热管理用CVD金刚石市场规模预测（百万美元）图：散热器和芯片之间的TIR 示意图5346682501050010001500200025003000202520262032CONTENTS目录CONTENTS目 录风险提示04金刚石行业发展情况01金刚石散热应用及市场规模0203金刚石标的梳理请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明国机精工：轴承+超硬材料双主业驱动，半导体耗材+金刚石散热持续突破。•轴研所+三磨所分别对应轴承与超硬材料业务平台。轴承业务方面，轴研所是我国轴承行业唯一的综合性研究机构，是重点为国民经济建设各领域关键主机及国防建设研制“高、精、尖、专、特”轴承产品的高新技术企业。三磨所为公司超硬材料业务平台。超硬材料业务方面，三磨所作为我国磨料磨具行业唯一的综合性研究机构，是中国超硬材料行业的开创者、引领者、推动者。•业绩短期承压，研发费用前置。2026年上半年，公司归母净利润4,905万元，同比减少12,542万元，降幅71.89%