AI芯片功耗持续飙升，液冷行业迎来高速增长
随着AI芯片性能持续迭代升级，单芯片功耗呈现跨越式提升，散热行业刚需属性持续强化。英伟达H100、H200芯片最高功耗约700W，迭代至B200芯片后功耗提升至1000W左右，而下一代Rubin平台单模块功耗更是预计攀升至2300W。芯片功耗的大幅增长，让传统风冷散热方案彻底承压，液冷散热成为AI服务器散热的主流替代方向，带动全球液冷市场进入高速扩容周期。行业机构普华有策数据显示，全球服务器液冷市场规模将从2026年的125.7亿美元增长至2030年的535.1亿美元，四年复合增速高达43.6%，行业成长确定性突出。
需要明确的是，液冷市场整体扩容，并不代表金刚石散热方案已实现规模化商用。截至2026年7月，金刚石散热在市场中的实际渗透率不足1%。目前国内相关企业虽已落地8英寸产线、实现小批量生产，同步推进客户验证、公布大额扩产规划，但金刚石散热产品对企业整体营收的贡献依旧微乎其微。当下行业发展可清晰划分为两条主线，一是2026年行业企业业绩改善，核心依托工业金刚石涨价、传统业务复苏，属于已落地的业绩增量；二是AI金刚石散热新赛道，目前仍处于客户验证、小规模试用阶段，尚未形成规模化营收，属于长期产业增量。短期来看，适配现有生产工艺、落地门槛更低的金刚石铜、金刚石铝复合材料，以及大尺寸多晶金刚石热沉，更有望快速切入服务器散热市场，而性能最优的单晶金刚石受限于高成本、高加工难度，短期大规模落地难度较大。
金刚石散热核心优势：解决芯片局部高温痛点
液冷散热的核心作用是带走机房整体热量，但无法针对性解决AI芯片的局部热点难题。当前高端AI芯片普遍采用集成封装模式，将计算核心、HBM内存等多部件高度集成，功耗集中释放，局部热流密度可达1000W/cm²，极易形成高温热点。从散热链路来看，芯片产生的热量需依次经过芯片背面、散热盖板、热界面材料，最终传递至液冷冷板完成散热，若中间导热环节效率不足，热量会持续堆积在芯片内部，即便液冷系统流量充足，也无法降低芯片核心结温，最终影响芯片运行频率、稳定性与使用寿命。
金刚石材料凭借极致的导热性能，成为解决芯片局部热点的核心材料。从主流散热材料参数对比来看，铜导热率约401W/mK、铝约237W/mK，而单晶金刚石导热率可达2000~2200W/mK，是铜的5倍、铝的8倍，能够快速导出芯片局部堆积的热量。同时金刚石的热膨胀系数与硅基芯片高度接近，在设备长期冷热循环运行过程中，不易产生应力形变、开裂损伤，可保障AI服务器长期稳定工作。整体散热逻辑分工明确，液冷负责整体热量外排，金刚石负责芯片核心热点快速导热，二者形成互补协同的散热体系，且金刚石贴合芯片越近，散热效果越突出，但对应的生产制造与工艺落地难度也会同步提升。
三大落地路径分层推进，行业呈现梯度商业化格局
当前金刚石散热切入AI服务器领域，主要分为复合材料、多晶金刚石热沉、单晶金刚石热沉三条技术路线，落地难度与商业化进度呈现明显梯度差异，行业形成“短期材料复合、长期单晶突破”的发展格局。落地门槛最低的是冷板端金刚石复合材料方案，通过在铜、铝基材中掺入金刚石粉末制成复合散热材料，可完全适配现有生产设备与加工工艺，无需大规模改造产线，服务器厂商导入成本极低，是现阶段最易规模化推广的方案。
落地难度中等的是封装盖板端方案，对材料平整度、结构稳定性、抗开裂能力要求更高，主要采用金刚石复合材料与多晶金刚石热沉，兼顾散热性能与成本优势，适配中端AI服务器散热需求。技术壁垒最高、散热效果最优的是芯片背面/衬底贴合方案，可最大程度贴近芯片热源，导热效率最优，但面临芯片键合、表面处理、大尺寸材料缺陷控制等多重技术难题，验证周期长、落地难度极大。
从材料品类来看，单晶金刚石性能顶尖，但成本高昂、加工难度大，单块4英寸单晶金刚石热沉价格接近5000美元，成本是传统铜材的数十倍，短期难以普及；多晶金刚石性能略逊于单晶，但可制作大尺寸产品、成本可控性更强，成为现阶段产业落地的核心主力。国内企业当前普遍采用“多晶+复合材料规模化落地、单晶技术持续研发迭代”的策略，平衡短期商业化落地与长期技术突破需求。
金刚石铜适配现有工艺，工程落地优势显著
金刚石铜是当前商业化价值最高的复合散热材料，通过在铜基材中掺杂金刚石颗粒，经界面改性、高温烧结工艺制成，导热率可达500-900W/mK，远超传统铜铝散热材料。该材料最大核心优势是物理特性、加工形态与纯铜高度接近，可直接沿用现有冷板、盖板加工设备与生产工艺，无需企业重构产线、优化封装结构，大幅降低了新材料导入的时间成本与资金成本，是服务器厂商落地金刚石散热方案的首选。
同时，通过调整金刚石掺杂比例、优化颗粒界面涂层，可精准调控复合材料的热膨胀系数，使其无限贴近硅基芯片，有效规避设备长期运行中的材料开裂、性能失效问题。目前该方案已实现工程落地，郑州曙光超算机房搭载金刚石铜复合材料后，芯片模组传热效率提升80%，设备整体性能提升10%，芯片运行温度下降5℃，标志着金刚石铜散热方案从实验室测试正式走向实际商用。
而多晶CVD金刚石热沉当前核心制约为生产成本偏高，其生产依赖真空腔体微波等离子体生长工艺，电力成本占总生产成本的60%以上，因此行业企业纷纷将新增产能布局至内蒙古、新疆等低电价区域，以此压缩生产成本。此外，晶圆尺寸升级是降本核心路径，产能从4英寸迭代至8英寸可大幅摊薄单位生产成本，目前头部企业已布局大尺寸产线，但规模化落地仍需持续突破良率提升、工艺优化、成本管控等核心问题。
行业市场空间测算，预计2030年渗透率提升至10%
基于液冷行业整体扩容趋势，东吴证券在行业现有数据基础上，对金刚石散热赛道做出多维度情景测算，明确行业中长期成长空间。中性情景下，2026年金刚石散热渗透率为0.5%，对应市场规模0.6亿美元，预计2030年渗透率提升至10%，市场规模攀升至53.5亿美元；乐观情景下，2030年行业渗透率可达16%，对应市场规模85.6亿美元；悲观情景下，渗透率维持5%，对应市场规模26.8亿美元。
需要注意的是，行业高增长预期存在多重前置条件，需要依托生产成本持续下降、下游客户认证顺利落地、多场景产品迭代配套、产能供应能力稳步提升等多重突破。目前行业实际渗透率不足1%，多数产品仍处于送样、验证、小批量生产阶段，未来四年渗透率提升至10%的目标，需要技术、成本、供应链、客户认证全方位落地支撑，产业成长节奏具备一定不确定性。
2026年行业业绩修复核心依托传统业务
回顾行业过往发展周期，2021-2025年国内培育钻石产能高速扩张，复合增速高达80%，但下游珠宝消费市场需求未同步扩容，供需失衡导致全球培育钻石零售价格大幅下滑，从2022年的4500美元/克拉跌至2025年的2200美元/克拉，行业毛利率也从前期40%以上回落至20%-30%，行业整体盈利承压。
2026年初，工业金刚石行情迎来回暖，惠丰钻石先后两次调价，涨幅分别为5%-15%、8%-12%，带动中南钻石、黄河旋风等行业头部企业同步跟涨，推动行业整体业绩修复。但本轮业绩回暖与AI金刚石散热新赛道无关，完全依托传统工业金刚石业务涨价复苏。现阶段行业上市公司营收与利润增量均来自传统主业，AI散热相关新兴业务尚未贡献实质业绩，短期仅具备题材属性，长期成长价值需等待渗透率持续提升后逐步兑现。
相关公司
黄河旋风同时掌握HPHT与CVD双工艺技术，产品布局覆盖金刚石铜、金刚石碳化硅复合材料及多晶热沉，2023年启动MPCVD多晶热沉项目、2024年实现2英寸产品技术突破，2026年2月国内首条8英寸金刚石热沉片产线顺利投产、年产能达2万片且已实现批量订单交付，同时公司规划三年内投入20亿元、配置300台MPCVD设备，将大尺寸热沉年产能扩充至15万片，整体产业化进度处于行业靠前位置，现阶段产能与营收贡献仍相对有限，后续需重点跟踪订单规模、产线利用率及散热产品营收占比提升情况。
力量钻石传统主营涵盖金刚石单晶、微粉及培育钻石业务，2024年7月携手台湾捷斯奥合作布局半导体高功率散热片赛道，相关产线于2025年1月正式投产，目前散热产品已实现小规模量产，一期产能维持满产运行状态，同时公司计划变更10.28亿元募集资金，专项用于金刚石功能材料的生产与研发，持续加码半导体散热新材料赛道布局。
300***依托全资子公司天璇半导体开展CVD金刚石业务，核心优势为自主研发MPCVD生产设备，可根据材料良率、缺陷波动实时调整工艺参数，摆脱对外购设备的技术依赖，2026年4月落地新疆沙雅CVD金刚石项目，总投资4.5亿元、规划年产2.5万片半导体级金刚石产品，配套部署800台自研MPCVD设备，聚焦光学材料与半导体散热材料生产，目前项目仍处于建设规划阶段，受制于CVD生长周期长、设备占用率高的行业特性，短期暂无实质收入贡献，业绩释放需等待产线爬坡与客户验证落地。
000***旗下中南钻石为国内头部工业金刚石厂商，依托HPHT、CVD双技术路线布局单晶散热片研发与量产，自研单晶散热片热导率可达2000W/mK，目前已实现小批量生产并开展下游客户技术对接，依托兵器集团产业资源，可切入雷达、激光等军工高端应用场景，军工定制化项目虽体量有限，但能够持续助力公司积累高端材料制备与精密加工经验，为民用AI散热业务迭代形成技术赋能。
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作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
AI芯片功耗持续飙升，液冷行业迎来高速增长
随着AI芯片性能持续迭代升级，单芯片功耗呈现跨越式提升，散热行业刚需属性持续强化。英伟达H100、H200芯片最高功耗约700W，迭代至B200芯片后功耗提升至1000W左右，而下一代Rubin平台单模块功耗更是预计攀升至2300W。芯片功耗的大幅增长，让传统风冷散热方案彻底承压，液冷散热成为AI服务器散热的主流替代方向，带动全球液冷市场进入高速扩容周期。行业机构普华有策数据显示，全球服务器液冷市场规模将从2026年的125.7亿美元增长至2030年的535.1亿美元，四年复合增速高达43.6%，行业成长确定性突出。
需要明确的是，液冷市场整体扩容，并不代表金刚石散热方案已实现规模化商用。截至2026年7月，金刚石散热在市场中的实际渗透率不足1%。目前国内相关企业虽已落地8英寸产线、实现小批量生产，同步推进客户验证、公布大额扩产规划，但金刚石散热产品对企业整体营收的贡献依旧微乎其微。当下行业发展可清晰划分为两条主线，一是2026年行业企业业绩改善，核心依托工业金刚石涨价、传统业务复苏，属于已落地的业绩增量；二是AI金刚石散热新赛道，目前仍处于客户验证、小规模试用阶段，尚未形成规模化营收，属于长期产业增量。短期来看，适配现有生产工艺、落地门槛更低的金刚石铜、金刚石铝复合材料，以及大尺寸多晶金刚石热沉，更有望快速切入服务器散热市场，而性能最优的单晶金刚石受限于高成本、高加工难度，短期大规模落地难度较大。
金刚石散热核心优势：解决芯片局部高温痛点
液冷散热的核心作用是带走机房整体热量，但无法针对性解决AI芯片的局部热点难题。当前高端AI芯片普遍采用集成封装模式，将计算核心、HBM内存等多部件高度集成，功耗集中释放，局部热流密度可达1000W/cm²，极易形成高温热点。从散热链路来看，芯片产生的热量需依次经过芯片背面、散热盖板、热界面材料，最终传递至液冷冷板完成散热，若中间导热环节效率不足，热量会持续堆积在芯片内部，即便液冷系统流量充足，也无法降低芯片核心结温，最终影响芯片运行频率、稳定性与使用寿命。
金刚石材料凭借极致的导热性能，成为解决芯片局部热点的核心材料。从主流散热材料参数对比来看，铜导热率约401W/mK、铝约237W/mK，而单晶金刚石导热率可达2000~2200W/mK，是铜的5倍、铝的8倍，能够快速导出芯片局部堆积的热量。同时金刚石的热膨胀系数与硅基芯片高度接近，在设备长期冷热循环运行过程中，不易产生应力形变、开裂损伤，可保障AI服务器长期稳定工作。整体散热逻辑分工明确，液冷负责整体热量外排，金刚石负责芯片核心热点快速导热，二者形成互补协同的散热体系，且金刚石贴合芯片越近，散热效果越突出，但对应的生产制造与工艺落地难度也会同步提升。
三大落地路径分层推进，行业呈现梯度商业化格局
当前金刚石散热切入AI服务器领域，主要分为复合材料、多晶金刚石热沉、单晶金刚石热沉三条技术路线，落地难度与商业化进度呈现明显梯度差异，行业形成“短期材料复合、长期单晶突破”的发展格局。落地门槛最低的是冷板端金刚石复合材料方案，通过在铜、铝基材中掺入金刚石粉末制成复合散热材料，可完全适配现有生产设备与加工工艺，无需大规模改造产线，服务器厂商导入成本极低，是现阶段最易规模化推广的方案。
落地难度中等的是封装盖板端方案，对材料平整度、结构稳定性、抗开裂能力要求更高，主要采用金刚石复合材料与多晶金刚石热沉，兼顾散热性能与成本优势，适配中端AI服务器散热需求。技术壁垒最高、散热效果最优的是芯片背面/衬底贴合方案，可最大程度贴近芯片热源，导热效率最优，但面临芯片键合、表面处理、大尺寸材料缺陷控制等多重技术难题，验证周期长、落地难度极大。
从材料品类来看，单晶金刚石性能顶尖，但成本高昂、加工难度大，单块4英寸单晶金刚石热沉价格接近5000美元，成本是传统铜材的数十倍，短期难以普及；多晶金刚石性能略逊于单晶，但可制作大尺寸产品、成本可控性更强，成为现阶段产业落地的核心主力。国内企业当前普遍采用“多晶+复合材料规模化落地、单晶技术持续研发迭代”的策略，平衡短期商业化落地与长期技术突破需求。
金刚石铜适配现有工艺，工程落地优势显著
金刚石铜是当前商业化价值最高的复合散热材料，通过在铜基材中掺杂金刚石颗粒，经界面改性、高温烧结工艺制成，导热率可达500-900W/mK，远超传统铜铝散热材料。该材料最大核心优势是物理特性、加工形态与纯铜高度接近，可直接沿用现有冷板、盖板加工设备与生产工艺，无需企业重构产线、优化封装结构，大幅降低了新材料导入的时间成本与资金成本，是服务器厂商落地金刚石散热方案的首选。
同时，通过调整金刚石掺杂比例、优化颗粒界面涂层，可精准调控复合材料的热膨胀系数，使其无限贴近硅基芯片，有效规避设备长期运行中的材料开裂、性能失效问题。目前该方案已实现工程落地，郑州曙光超算机房搭载金刚石铜复合材料后，芯片模组传热效率提升80%，设备整体性能提升10%，芯片运行温度下降5℃，标志着金刚石铜散热方案从实验室测试正式走向实际商用。
而多晶CVD金刚石热沉当前核心制约为生产成本偏高，其生产依赖真空腔体微波等离子体生长工艺，电力成本占总生产成本的60%以上，因此行业企业纷纷将新增产能布局至内蒙古、新疆等低电价区域，以此压缩生产成本。此外，晶圆尺寸升级是降本核心路径，产能从4英寸迭代至8英寸可大幅摊薄单位生产成本，目前头部企业已布局大尺寸产线，但规模化落地仍需持续突破良率提升、工艺优化、成本管控等核心问题。
行业市场空间测算，预计2030年渗透率提升至10%
基于液冷行业整体扩容趋势，东吴证券在行业现有数据基础上，对金刚石散热赛道做出多维度情景测算，明确行业中长期成长空间。中性情景下，2026年金刚石散热渗透率为0.5%，对应市场规模0.6亿美元，预计2030年渗透率提升至10%，市场规模攀升至53.5亿美元；乐观情景下，2030年行业渗透率可达16%，对应市场规模85.6亿美元；悲观情景下，渗透率维持5%，对应市场规模26.8亿美元。
需要注意的是，行业高增长预期存在多重前置条件，需要依托生产成本持续下降、下游客户认证顺利落地、多场景产品迭代配套、产能供应能力稳步提升等多重突破。目前行业实际渗透率不足1%，多数产品仍处于送样、验证、小批量生产阶段，未来四年渗透率提升至10%的目标，需要技术、成本、供应链、客户认证全方位落地支撑，产业成长节奏具备一定不确定性。
2026年行业业绩修复核心依托传统业务
回顾行业过往发展周期，2021-2025年国内培育钻石产能高速扩张，复合增速高达80%，但下游珠宝消费市场需求未同步扩容，供需失衡导致全球培育钻石零售价格大幅下滑，从2022年的4500美元/克拉跌至2025年的2200美元/克拉，行业毛利率也从前期40%以上回落至20%-30%，行业整体盈利承压。
2026年初，工业金刚石行情迎来回暖，惠丰钻石先后两次调价，涨幅分别为5%-15%、8%-12%，带动中南钻石、黄河旋风等行业头部企业同步跟涨，推动行业整体业绩修复。但本轮业绩回暖与AI金刚石散热新赛道无关，完全依托传统工业金刚石业务涨价复苏。现阶段行业上市公司营收与利润增量均来自传统主业，AI散热相关新兴业务尚未贡献实质业绩，短期仅具备题材属性，长期成长价值需等待渗透率持续提升后逐步兑现。
相关公司
黄河旋风同时掌握HPHT与CVD双工艺技术，产品布局覆盖金刚石铜、金刚石碳化硅复合材料及多晶热沉，2023年启动MPCVD多晶热沉项目、2024年实现2英寸产品技术突破，2026年2月国内首条8英寸金刚石热沉片产线顺利投产、年产能达2万片且已实现批量订单交付，同时公司规划三年内投入20亿元、配置300台MPCVD设备，将大尺寸热沉年产能扩充至15万片，整体产业化进度处于行业靠前位置，现阶段产能与营收贡献仍相对有限，后续需重点跟踪订单规模、产线利用率及散热产品营收占比提升情况。
力量钻石传统主营涵盖金刚石单晶、微粉及培育钻石业务，2024年7月携手台湾捷斯奥合作布局半导体高功率散热片赛道，相关产线于2025年1月正式投产，目前散热产品已实现小规模量产，一期产能维持满产运行状态，同时公司计划变更10.28亿元募集资金，专项用于金刚石功能材料的生产与研发，持续加码半导体散热新材料赛道布局。
300***依托全资子公司天璇半导体开展CVD金刚石业务，核心优势为自主研发MPCVD生产设备，可根据材料良率、缺陷波动实时调整工艺参数，摆脱对外购设备的技术依赖，2026年4月落地新疆沙雅CVD金刚石项目，总投资4.5亿元、规划年产2.5万片半导体级金刚石产品，配套部署800台自研MPCVD设备，聚焦光学材料与半导体散热材料生产，目前项目仍处于建设规划阶段，受制于CVD生长周期长、设备占用率高的行业特性，短期暂无实质收入贡献，业绩释放需等待产线爬坡与客户验证落地。
000***旗下中南钻石为国内头部工业金刚石厂商，依托HPHT、CVD双技术路线布局单晶散热片研发与量产，自研单晶散热片热导率可达2000W/mK，目前已实现小批量生产并开展下游客户技术对接，依托兵器集团产业资源，可切入雷达、激光等军工高端应用场景，军工定制化项目虽体量有限，但能够持续助力公司积累高端材料制备与精密加工经验，为民用AI散热业务迭代形成技术赋能。
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作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
