过去提到人造金刚石，市场最熟悉的主要是两类用途。一类是砂轮、切削刀具等工业耗材，需求跟制造业景气有关；另一类是培育钻石，主要受到消费需求的影响。
进入2026年后，金刚石多了一条和AI硬件相关的增长线。一个是给高功率芯片散热，另一个是给高阶PCB钻孔。
过去这些用途还停留在技术验证，现在已经开始出现产品交付、小批量供货和扩产项目了。
不过目前来看，金刚石散热离成熟市场还有一段距离。
目前已经出现商业化案例的，主要是金刚石铜等复合材料。纯CVD金刚石如果要进一步进入芯片封装，甚至直接和芯片结合，对成本、良率和半导体工艺的门槛完全不同，大部分项目仍在验证和工艺优化。虽然都叫金刚石散热，但不同技术路线之间的进度差异很大。
一、液冷只解决表面，内部热点需要金刚石
AI芯片之所以会用到金刚石，核心原因是因为功耗的不断升高。
芯片提高算力，需要增加晶体管数量、提高运行频率，还要通过复杂的封装把更多的计算单元放到一起。算力提高以后，同样面积里产生的热量也会增加。
华福证券梳理的数据显示，英伟达AI芯片典型功率从A100的400W提高到H100的700W，B200达到1000W，GB200达到1200W。华福预计，Rubin最高功率可能超过2000W，后续Feynman还会继续提高。
这里就有一个问题了...
现在AI服务器已经从风冷升级到液冷，那为什么还需要金刚石这种新的散热材料呢？
因为液冷和金刚石解决的不是同一个位置的问题...
液冷主要负责把已经传到芯片表面和冷板上的热量带走。但芯片功率越来越高以后，芯片内部也会出现局部热点。如果里面的热传不到外面，即使冷板温度很低，热点附近的温度依然会很高。
所以散热实际上分成了两步
第一步得先把芯片内部产生的热尽快导出来，第二步再由冷板和液冷系统把这些热带走。金刚石主要解决的是前面这一步，也就是怎样让热量更快地从芯片附近传出去。
二、金刚石最大的优势，就是导热快
纯铜的热导率大约为400W/m·K，金刚石根据晶体质量和生产工艺不同，可以达到800至2200W/m·K，高质量单晶最高大约是铜的5.5倍。
它还有一个特点，就是受热以后尺寸变化比较小。
芯片工作时会不断升温和降温，封装里的不同材料也会反复膨胀和收缩。如果两种材料的热膨胀幅度差得太多，长期运行容易影响材料之间的结合。
金刚石既能快速导热，热膨胀系数又比较低，所以一直被用于高功率芯片、射频器件和功率半导体的热管理研究。
当然，实际使用时并不是直接往服务器里放一块钻石...
按照离芯片的远近，金刚石散热大致可以分成几个层级
距离芯片比较远的，是把金刚石和铜做成复合材料，用在冷板或者热沉上。再往里，可以把单晶或多晶金刚石散热片放进封装，让热量更快传出来。更进一步，则是通过键合等方式让金刚石直接和芯片结合。
越靠近芯片，导热效率越高，但制造难度也会明显增加。
所以现阶段更容易落地的，是金刚石铜等复合材料。
三、金刚石铜已经有实际产品，纯金刚石还在验证
金刚石铜不是一整块纯金刚石，而是把金刚石颗粒和铜结合起来。
它的热导率不如高质量单晶金刚石，但成本更低，也更容易放进现有的冷板和散热结构里，不需要一开始就改变芯片制造和封装工艺。
因此，目前已经出现的商业化产品主要集中在这一层。
2026年以来，Akash已经交付搭载金刚石散热技术的AI服务器；曙光数创推出的相变浸没液冷整机柜开始使用金刚石铜微通道产品；联想也推出了规模化搭载金刚石铜散热的消费电子产品。这也意味着，金刚石散热已经开始从样品测试阶段，逐步进入实际应用和小规模落地阶段。
但距离大规模进入GPU封装还是有一段距离的...
按照目前的推进顺序，先落地的是金刚石铜、金刚石铝等复合材料。下一步才是单晶和多晶CVD金刚石进一步靠近芯片封装。再往后，如果成本和工艺能够解决，才可能出现更靠近芯片内部的散热方案。
所以后面判断金刚石散热发展到哪一步，不能只看企业是否发布相关产品
还要看它到底用在冷板、封装还是芯片附近，客户测试做到什么阶段，有没有批量订单，以及成本和良率能不能支撑长期生产。
四、真正难的是把金刚石稳定、便宜地造出来
人造金刚石主要有两种生产方法。
一种是HPHT，也就是高温高压法。它通过高温高压模拟天然金刚石形成的环境，目前大量用于工业金刚石和培育钻石。
另一种是CVD，也就是化学气相沉积。
现在高端功能材料主要使用的是MPCVD工艺。
MPCVD会利用微波把甲烷、氢气等气体变成等离子体，再让其中的碳原子一层层沉积到籽晶表面。相比HPHT，这种方法更适合生产高纯度、大尺寸的金刚石薄膜和散热片。
但即便拥有MPCVD设备，也并不意味着就能稳定、规模化地生产出合格的金刚石材料。
长晶过程中，甲烷浓度、腔体压力和衬底温度都会影响生长速度和晶体质量。晶体长出来以后，还要继续切割、研磨、抛光和做表面处理。如果后面要和芯片或者其他材料结合，还要解决不同材料之间的热膨胀差异。
金刚石铜也有自己的难点
金刚石和铜天然不容易实现紧密结合，中间一旦出现空隙，热量传过去就会受到影响。因此，怎么改善两种材料之间的结合，减少界面热阻，是金刚石铜能不能稳定生产的重要一环。
正因为成本压力较大，一些国内企业开始把MPCVD产能放到新疆、内蒙古等电价较低的地区。
能产出多少，看设备数量。但最终一片金刚石散热材料要多少钱，得看生长速度、良率、电费和后加工效率。
如果价格降不下来，再好的导热性能也很难大规模进入服务器。
五、PCB材料升级，金刚石微钻需求增加
除了散热之外，AI硬件升级还带来了另一项对金刚石的新增需求，也就是PCB加工用的金刚石微钻。原因在于，AI服务器PCB传输速度要求高，板材升级到M9等级以后，里面石英和陶瓷成分增加，整块板子硬度也随之明显提高。传统钨钢钻针的寿命因此大幅缩短。在M8材料上，一支传统钻针大约可以钻800到1000个孔；换成M9以后，可能只能钻100到200个孔。
钻头用得越快，工厂就要频繁地停下来换针，加工成本会上升，断针、毛刺和孔壁质量也更难控制。
金刚石的硬度和耐磨性正好适合解决这个问题。
沃尔德披露的内部验证中，在3.5mm厚M9 PCB、0.25mm钻径条件下，金刚石微钻已经加工8000多个孔且没有断针。四方达披露，其PCD钻针在M8和M9板材上的打孔数已经达到万孔级，目前还在产品验证阶段。
这条路线和金刚石散热并不是一回事。
散热看中的是金刚石导热快，PCB微钻用的是它硬度高、耐磨。两块需求都来自AI硬件升级，但对应的产品、生产工艺和客户验证体系完全不同。
弗若斯特沙利文数据称，2025年全球PCB钻针市场规模约60亿元，预计2030年达到100亿元。
金刚石微钻最终能占多大市场，还要看M9等高阶PCB材料的应用速度，以及PCD钻针通过验证以后，能从传统钻针手里替代多少份额。
六、其他方向还在早期
目前散热和PCB微钻是产业进展最清晰的两条线，其他方向也在持续推进，只是距离形成规模化收入还比较远。
声学是其中一个方向。
CVD金刚石硬度高、声速快，用来制作高频振膜时不容易变形。2026年已经有国内量产新能源乘用车采用CVD钻石声学振膜。
航空航天和军工则利用金刚石的透光、耐高温和高强度特性，用来做光学窗口以及高功率器件的散热材料。
更远一些，金刚石本身还是超宽禁带半导体材料。
与碳化硅、氮化镓相比，金刚石的击穿电场和导热能力更高，理论上适合更高功率的半导体器件。金刚石中的氮空位中心还可以用于量子传感和量子通信研究。
但这些方向目前还没有完全被验证。现阶段还是得看散热和PCB微钻更直接。
七、相关公司业务梳理
国机精工
国机精工的金刚石业务同时覆盖设备和材料，具备HPHT和MPCVD两种技术路线，自研MPCVD设备覆盖多个功率等级。公司从2015年开始布局金刚石功能材料，目前产品涉及散热、光学窗口等方向，已经形成部分收入。
四方达
四方达通过河南天璇布局CVD金刚石，同时还做PCD微钻等精密加工产品。公司计划在新疆沙雅建设年产2.5万片CVD金刚石项目，其金刚石散热片已经通过客户测试，进入小批量供货阶段；公司还计划建设年产710万支金刚石钻针项目。
沃尔德
公司同时布局金刚石热沉、PCD微钻和钻石声学振膜。2026年3月，公司计划募集资金建设金刚石微钻产业化、金刚石功能材料产业化和研发中心项目，在几家金刚石企业中覆盖的应用方向相对要多一些。
力量钻石
力量钻石原有业务包括培育钻石、金刚石单晶和微粉，现在也在向半导体散热材料延伸。公司金刚石材料二期项目计划增加300台MPCVD设备，后续主要看新增产能投产以后，功能材料业务能拿到多少实际订单。
惠丰钻石
公司原来以金刚石微粉为主要业务，现在开始增加了CVD功能材料产能。公司在包头推进CVD金刚石项目，总投资10亿元，一期计划采购500台MPCVD设备，产品方向包括金刚石散热等功能材料。
黄河旋风
黄河旋风是国内传统超硬材料企业，已经建成8英寸金刚石热沉片生产线，目前产品主要面向半导体散热方向。
中兵红箭
中兵红箭旗下中南钻石长期从事超硬材料业务，已开发出面向高校和科研机构金刚石半导体器件研究的衬底材料，目前仍以科研合作为主。
国力电子
国力电子并不直接生产金刚石，它的位置在MPCVD设备上游。公司的大功率磁控管负责给MPCVD设备提供微波能量，是长晶设备里的核心器件之一。公司是国内少数能够稳定量产大功率MPCVD设备磁控管的企业。
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