钻石散热的产业化不仅依赖技术突破，更依赖上游材料的成本优势。中国正是全球培育钻石产业链的绝对主导者——人造金刚石产量占全球90%以上，六面顶压机几乎全部由我国生产。开源证券研究报告指出，2024年8月商务部、海关总署对超硬材料相关物项实施出口管制，涵盖六面顶压机、MPCVD设备及合成工艺技术。力量钻石、国机精工、四方达、黄河旋风等国内培育钻石企业正加速布局钻石散热技术，在全球高算力时代，中国有望站在科技制高点。
全球90%+产能——中国培育钻石产业链的绝对主导地位
中国在人造金刚石领域拥有不可撼动的全球主导地位。2020年，我国人造金刚石产量突破200亿克拉，占全球总产量90%以上。其上游专用制造设备——六面顶压机几乎全部由我国生产，专用MPCVD设备全球市场份额约50%。立方氮化硼产量占全球75%，大尺寸人造金刚石单晶占全球近50%。在下游应用方面，金刚石线锯市场份额达95%以上。中国之所以能主导全球培育钻石产业链，核心在于自主研发的六面顶压机技术——使国产人造钻石成本做到世界最低，为金刚石散热大规模产业化提供了成本基础。国际依赖度方面，2019年美国进口金刚石中81%来自中国，日本进口中55%来自中国。美日在钻石散热技术虽领先全球，但对中国人造金刚石进口依赖较大。我国培育钻石主要生产企业包括力量钻石、中兵红箭、黄河旋风、四方达、惠丰钻石、沃尔德等，2022年力量钻石产能规划超200万克拉居行业前列。
超硬材料出口管制——从“产能优势”到“战略优势”
2024年8月15日，商务部、海关总署对超硬材料相关物项实施出口管制，涵盖六大类：（1）六面顶压机设备；（2）六面顶压机专用关键零部件（铰链梁、顶锤、高压控制系统）；（3）MPCVD设备；（4）金刚石窗口材料；（5）用六面顶压机合成人造金刚石单晶工艺技术；（6）制造六面顶压机设备的技术。超硬材料被称为“最硬最锋利的工业牙齿”和“材料之王”，通常指金刚石和立方氮化硼。出口管制的战略意义在于：金刚石散热技术在AI、HPC时代被视为“终极散热方案”，而中国掌握从上游设备到材料生产的全产业链优势。通过对核心设备和技术的出口管制，中国在全球高算力散热产业链中占据了关键的话语权。
表3：国内培育钻石企业钻石散热布局一览| 公司 | 钻石散热相关布局 |
|---|
| 力量钻石 | 与台湾捷斯奥合作研发半导体散热功能性金刚石材料；IC芯片加工用八面体金刚石应用于CMP工艺 |
| 沃尔德 | 单晶金刚石热沉产品用于5G微波射频功率放大器散热，已完成客户两轮测试 |
| 国机精工 | 金刚石散热片广泛应用于GaN半导体芯片；投资2.6亿元建设年产65万片超高导热金刚石材料产线 |
| 黄河旋风 | 与厦大成立集成电路热控联合实验室；CVD多晶金刚石热沉片热导率超2000W/m·K |
| 四方达 | 天璇功能性金刚石超级工厂投产（国内最大CVD生产基地），产品包括半导体散热用金刚石 |
| 中兵红箭 | 开发出适用于高校院所进行金刚石半导体器件研究的衬底材料 |
国内企业加速布局——力量钻石、国机精工、四方达等率先卡位
国内培育钻石企业正积极布局钻石散热技术，在半导体衬底、热沉及薄膜方面取得突破。力量钻石2024年10月与台湾捷斯奥签约，致力于半导体散热功能性金刚石材料开发、应用和推广；其IC芯片加工用八面体金刚石已在半导体CMP工艺中应用；2022年定增募资39.12亿元用于产能及研发中心建设。沃尔德单晶金刚石热沉产品用于5G微波射频功率放大器散热，已完成客户两轮测试。国机精工金刚石散热片广泛应用于半导体芯片散热部件，尤其在GaN半导体芯片领域；投资2.6亿元建设年产5万片超高导热单晶/多晶金刚石材料生产线和年产60万片高品级大单晶金刚石生产线。黄河旋风与厦门大学成立集成电路热控联合实验室，针对5G/6G、AI及相控阵雷达芯片散热难题；成功开发CVD多晶金刚石热沉片，直径2英寸、热导率超2000W/m·K。四方达天璇功能性金刚石超级工厂投产，为国内最大的CVD金刚石生产基地，主要产品包括培育钻石、光学级金刚石、半导体散热用金刚石等。光莆股份持股化合积电（非上市），后者已具备较为完整的金刚石半导体材料解决方案并实现规模化生产。在全球钻石散热产业化“从0到1”的进程中，国内培育钻石产业链企业已占据先发卡位优势。
