“# 沃尔德：精密工具筑基，金刚石散热与微钻双轮驱动 ## 相关研究： 1. 《20260830湘财证券-机械行业-金刚石散热材料：AI芯片热管理产业化的拐点与机遇》2026.08.30 ## 公司评级：增持（首次覆盖） ## 近十二个月公司表现  % 1个月 3个月 12个月 相对收益 42.3 15.7 142.5 绝对收益 39.6 5.5 139.7 注：相对收益与沪深300相比 分析师：汪…”
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# 沃尔德：精密工具筑基，金刚石散热与微钻双轮驱动 ## 相关研究： 1. 《20260830湘财证券-机械行业-金刚石散热材料：AI芯片热管理产业化的拐点与机遇》2026.08.30 ## 公司评级：增持（首次覆盖） ## 近十二个月公司表现  % 1个月 3个月 12个月 相对收益 42.3 15.7 142.5 绝对收益 39.6 5.5 139.7 注：相对收益与沪深300相比 分析师：汪炜 证书编号：S0500525070001 Tel: (8621)50299604 Email: ww07001@xcsc.com 地址：上海市浦东新区银城路88号中国人寿金融中心10楼 ## 核心要点： ## ☐ 精密工具筑基，平台化转型加速 沃尔德深耕超硬材料二十余年，沿超硬材料加工—高端精密工具—功能金刚石部件路径持续外延，已构建覆盖装备设计、晶体生长及精密加工的技术体系。据公司2026年半年报，2026年上半年公司营收4.17亿元，同比增长 $24.54\%$ ，利润总额0.67亿元，同比增长 $33.96\%$ ，其中金刚石微钻与CVD钻石振膜合计收入2488.15万元，同比大增 $385.50\%$ ，标志着以金刚石为核心的第二增长曲线已进入收入放量阶段。 ## □ 金刚石散热产业化拐点已至，公司梯次布局卡位关键环节 据公司2026年度定增募投项目可行性分析报告，随着GPU功耗向攀升，液冷虽成标配，但芯片近端热阻问题日益突出，金刚石凭借极高热导率成为破解封装散热瓶颈的关键材料。公司面向C2W应用的中小尺寸金刚石散热衬底已打通MPCVD生长至精密研抛工艺并完成中试验证；面向W2W应用的4—12英寸散热晶圆处于小批量验证阶段，其中12英寸晶圆已实现稳定生长，正与中国台湾晶圆代工、先进封测企业及国内芯片设计企业开展技术对接和送样验证。 ## 金刚石微钻瞄准M9高端PCB刚需，供应链量产拐点将至 据观研天下网和公司2026年度定增募投项目可行性分析报告，英伟达下一代Rubin架构全面采用M9材料体系，传统钨钢钻针寿命从800-1000次骤降至100-200次，金刚石钻针成为高阶PCB制造的刚需核心耗材。公司采用 $0.25\mathrm{mm}$ 金刚石微钻加工 $3.5\mathrm{mm}$ 厚M9PCB基板，全程无断针情况下钻孔数量可达8000个以上，目前已进入深南电路、沪电股份等头部PCB厂商小批量测试阶段，部分客户进入商务谈判。公司2026年定增方案拟募集资金14.50亿元，其中微钻产业化项目拟使用7.89亿元（规划年产420万支），金刚石功能部件产业化项目拟使用5.24亿元（规划年产65万片散热衬底），两者合计占拟募集资金的 $90.6\%$ ，公司已进入技术验证、商业转化和交付准备并行推进的阶段。 ## 投资建议 公司是国内超硬材料精密加工龙头，开辟金刚石散热与微钻增长曲线。散热端，公司梯次布局中小尺寸衬底与大尺寸晶圆，卡位AI芯片近端传热关键环节；微钻端，产品瞄准M9高端PCB刚需，已进入头部厂商小批量测试，打开未来长期空间。预计2026-2028年，公司营业收入为9.36、11.4、14.1亿元，同比增长 $24.14\%$ 、 $21.99\%$ 、 $23.84\%$ ；归母净利润1.44、1.68、2.06亿元，同比增长 $52.44\%$ 、 $16.87\%$ 、 $22.35\%$ 。对应2026年09月23日收盘价，市盈率为136.36、116.67、95.36倍。首次覆盖，给予公司“增持”评级。 ## 风险提示 (1) 下游需求不及预期风险。金刚石散热与微钻业务高度依赖 AI 算力产业链的持续高景气, 若全球 AI 服务器出货量增速放缓、M9 高端 PCB 渗透节奏推迟, 或头部客户验证周期拉长, 公司新兴业务的放量节奏和收入贡献可能低于预期。 (2) 原材料上涨风险。公司刀具生产所需主要原材料 PCD 复合片、 PCBN 复合片、钨钢棒材、碳化钨粉、钴粉等采购成本占产品总成本比重较高，材料成本占产品总成本的比例约 40%。后续如果原材料价格大幅上涨，将直接增加企业的生产成本，进而压缩企业利润空间。经测算，若 2026 年公司营业成本较原假设上升 1%，则归母净利润将减少 699 万元。 (3）客户导入与量产转化风险。公司金刚石微钻目前仍处于小批量测试与商务谈判阶段，散热衬底处于送样验证阶段，尚未形成大规模稳定订单。若产品在批量一致性、良率控制或成本优化方面未能通过客户最终验证，或客户复购意愿不足，量产拐点可能延后。 (4）行业竞争加剧与技术路线风险。金刚石散热与微钻赛道正吸引国内外企业加速布局，若技术路线趋同引发价格竞争，或CVD金刚石、金刚石铜复合材料等不同方案出现替代性突破，公司先发优势可能被削弱，盈利空间面临压缩压力。 财务预测 2025 2026E 2027E 2028E 营业收入(百万元) 753.70 935.67 1141.47 1413.64 同比 11.08% 24.14% 21.99% 23.84% 归母净利润(百万元) 94.51 144.07 168.38 206.01 同比 -4.71% 52.44% 16.87% 22.35% 毛利率 42.59% 45.94% 45.73% 45.17% ROE 4.76% 6.97% 7.78% 9.02% 每股收益(元) 0.63 0.95 1.12 1.36 PE 207.86 136.36 116.67 95.36 PB 9.89 9.50 9.07 8.60 资料来源：同花顺 iFinD、湘财证券研究所 ## 正文目录 1 超硬材料精密加工龙头，金刚石平台化转型加速....3 1.1 深耕超硬材料二十余年，材料与精密加工积淀深厚....3 1.2 传统刀具构筑经营底盘，新兴业务打开成长空间....5 2 AI 热墙：散热瓶颈从机房走向封装和芯片....7 2.1 NVIDIA 液冷外部图：45°C 温水冷却抬升芯片侧热阻约束....8 2.2 先进封装与 HBM 堆叠推动热分布问题复杂化....9 2.3 全球范围内，行业领军企业正加速布局金刚石散热技术路径....10 2.4 全球数据中心 AI 芯片用金刚石散热的市场空间测算....16 3 AI 服务器 PCB 持续升级，金刚石微钻有望率先兑现业绩....17 3.1 金刚石钻针行业产业链呈上游原料集中、中游技术分化、下游绑定 AI 算力高端 PCB 的格局....17 3.2 算力升级驱动 PCB 高端化，金刚石钻针需求加速释放....18 3.3 产业化进程持续提速，金刚石钻针市场未来有望迎来快速扩容....20 3.4 公司积极布局，供应链量产拐点将至....23 4 盈利预测....25 5 投资建议....26 6 风险提示....26 ## 图表目录 图1沃尔德公司发展历程....3 图22021-2026年H1营业收入及增速....6 图32021-2026年H1归母净利润及增速....6 图42022-2026年H1沃尔德产品收入占比....6 图52022-2026年H1沃尔德产品毛利率....6 图6GPU-HBM路线图：2035年突破15,000W....7 图7Rubin AI基础设施全面液冷并支持最高 $45^{\circ}\mathrm{C}$ 冷却液入口温度....9 图8逻辑折叠示意性图解....10 图9Element Six单晶产品....11 图10Coherent Corp Thermadite 800产品....11 图11Diamond Cooling®技术首度落地AMD Instinct GPU数据中心....12 图12力量钻石半导体高功率散热片金刚石功能材料研发制造项目....14 图13国机精工超高导热CVD金刚石散热片....14 图14金刚石钻针行业产业链....18 图15传统钻针在M9材料里使用寿命减少....19 图16金刚石钻针的优势....20 图172021-2030年全球PCB市场(单位：十亿美元)....21 图182021-2030年中国PCB市场(单位：十亿美元)....21 图192021-2030年全球PCB钻针市场（单位：十亿元）....23 图202021-2030年中国PCB钻针市场（单位：十亿元）....23 表1 沃尔德产品....4 表2 国外主要金刚石公司及进展....13 表3 国内主要金刚石公司及进展....15 表4 全球数据中心AI芯片用金刚石散热的市场空间测算....17 表5 国内金刚石钻针刚研发和产业化进展....21 表6 募集资金使用计划....24 表7 沃尔德业绩拆分（百万元）....25 ## 1 超硬材料精密加工龙头，金刚石平台化转型加速 ## 1.1 深耕超硬材料二十余年，材料与精密加工积淀深厚 沃尔德的发展并非从单一 CVD 材料项目起步，而是沿着超硬材料加工—高端精密工具—功能金刚石部件逐步外延。公司前身希波尔于 2000 年成立，早期将激光切割导入 PCD、PCBN 复合片加工；2006 年成立沃尔德，依靠钻石刀轮和超硬切削刀具形成产业化能力；2019 年登陆科创板后，研发和产能投入明显加快。2022 年并购鑫金泉，补齐硬质合金刀具和 3C 精密加工产品，使公司从超硬刀具企业进一步向综合精密工具供应商演进。 这条历史路径沉淀了金刚石功能材料商业化所需的共性能力。一是超硬材料的激光微纳加工、研磨和镜面抛光；二是非标设备研制及工艺参数闭环；三是面向头部制造客户的验证、交付与售后体系。金刚石散热和金刚石微钻虽然面对不同下游，但共同依赖材料一致性、亚微米级加工精度和批量良率，因此公司的平台化逻辑不是简单扩品类，而是把既有工艺栈向更高价值量场景迁移。 图 1 沃尔德公司发展历程 沃尔德发展历程：由超硬工具向金刚石功能材料平台延伸  资料来源：沃尔德公司官网、沃尔德收购鑫金泉全部权益资产评估报告、沃尔德投资关系记录表、湘财证券研究所 公司当前业务可分为三层。底层为 PCD、PCBN、硬质合金及 CVD 金刚石等材料认知和关键工艺；中层为超硬切削刀具、钻石刀轮、硬质合金刀具和微钻等精密工具；上层为热沉、散热衬底、钻石振膜、BDD 电极及光学窗口等功能部件。传统工具业务主要贡献收入与利润，微钻和振膜已进入收入放量期，散热部件仍处于客户验证和小批供应阶段。不同业务的成熟度差异较大，从竞争壁垒看，工具业务的关键在于刃口设计、材料匹配、加工数据库和客户服务; 功能材料业务则进一步增加晶体生长、缺陷控制、平坦度、表面粗糙度、金属化或键合等要求。 表 1 沃尔德产品 产品系列 产品类型 代表产品 精密切削刀具系列 PCD/PCBN 标准刀片 PCD/PCBN 定制刀片 PCD/PCBN 标准铣刀 PCD/PCBN 非标刀具 精微刀具系列 钻石刀轮刀轴系列 公司研究 PCD 微钻 金刚石磨轮磨棒系列 CVD 金刚石功能材料及培育钻石 CVD 金刚石功能材料 CVD 培育钻石 工具级 CVD 金刚石单晶材料 工具单晶 资料来源：沃尔德公司官网、湘财证券研究所 ## 1.2 传统刀具构筑经营底盘，新兴业务打开成长空间 近年来，公司营业收入和归母净利润呈现提升趋势。2026年上半年实现营业收入4.17亿元，同比增长 $24.54\%$ ；归母净利润达5843.77万元，同比增长 33.96%，扣非归母净利润同比增长 48.08%，盈利增速显著高于收入增速，主因超硬刀具与硬质合金刀具毛利率提升至 46.7% 及高增长业务结构优化。 图 2 2021-2026 年 H1 营业收入及增速  资料来源：Wind、湘财证券研究所 图 3 2021-2026 年 H1 归母净利润及增速  资料来源：Wind、湘财证券研究所 具体从业务构成看，超硬材料业务占据公司超七成业务。2026年H1，超硬刀具收入3.04亿元，占总营收 $72.8\%$ ，同比增长 $15.45\%$ ；硬质合金刀具收入0.75亿元，同比增长 $55.62\%$ ，实现扭亏为盈；超硬材料业务收入0.29亿元，其中第二曲线核心业务金刚石微钻+CVD钻石振膜合计收入2488.15万元，同比大增 $385.50\%$ 。其中，2022年至2026年H1，超硬刀具毛利率维持在 $50\%$ 上方。 图 4 2022-2026 年 H1 沃尔德产品收入占比  资料来源：Wind、湘财证券研究所 图 5 2022-2026 年 H1 沃尔德产品毛利率  资料来源：Wind、湘财证券研究所 ## 2 AI 热墙：散热瓶颈从机房走向封装和芯片 当 AI 模型规模持续扩大、GPU 功耗不断攀升之际，算力竞争已不再局限于芯片架构与制程工艺的比拼，一场围绕散热的隐形势力角逐正悄然展开。过去，晶体管密度、先进制程和封装技术被视为制约芯片性能的主要瓶颈，而如今，日益飙升的功率密度正逼近芯片的散热极限——AI 服务器整机功耗动辄数百千瓦，GPU 热点热流密度屡创新高，传统铜、铝等散热材料逐渐力不从心，难以满足下一代算力需求。就在这一关键节点，曾经主要应用于珠宝装饰和工业加工领域的金刚石，正凭借其卓越的热导性能，迅速进入 AI 产业的核心视野，成为破解散热难题的潜在颠覆性方案。 AI 芯片功耗的指数级攀升，正无情地撞上传统散热方案的物理极限，散热由此从附属工程跃升为定义算力天花板的决定性变量。GPU-HBM 路线图显示，随着 GPU 芯粒与 HBM 堆栈数量持续增加，系统总功耗预计从 2026 年 Rubin 架构的 2,200W 攀升至 2035 年下一代架构的 15,360W，反映出未来芯片在散热与供电上面临的物理极限挑战。 图 6 GPU-HBM 路线图：2035 年突破 15,000W  资料来源：快科技、湘财证券研究所 AI 服务器散热过去更多围绕机房和机柜层面展开, 关注风冷、液冷、CDU、冷却塔和 PUE 等指标。随着 GPU、ASIC 和 HBM 功耗提升, 液冷成为高密度 AI 服务器的重要基础设施, 系统侧换热能力显著增强。但液冷并不能完全解决芯片内部和封装近端的热扩散问题, 热管理约束正在向更靠近热源的位置下沉。 这一变化使金刚石散热具备产业化基础。液冷解决的是热量进入冷却液之后如何高效带走，金刚石材料解决的是热量从芯片结区、chiplet 和封装热点更快扩散到冷板之前的路径。若近端材料热阻过高，系统级液冷效率提升也难以完全转化为芯片性能提升。 ## 2.1 NVIDIA 液冷外部图：45°C 温水冷却抬升芯片侧热阻约束 据中国科技网消息, 2026 年 2 月, 英伟达公布全新散热技术方案, 其下一代 Vera Rubin 架构 GPU 将采用金刚石铜复合散热+45°C温水直液冷组合工艺。当前高端 AI（人工智能）芯片功耗已突破 2300 瓦, 超高功耗带来的极致热流密度, 让传统铜、铝材质散热方案濒临性能瓶颈。温水冷却的意义不只在于降低机械制冷和水耗, 更在于改变芯片热管理的约束条件: 冷却液入口温度提高后, 芯片侧结温裕量下降, 封装内热阻和局部热点对系统性能的影响更直接。 金刚石散热并非一个孤立于液冷之外的新概念，它更像是液冷架构不断升级后，在上游材料层的一个必然补充。AI服务器持续向高密度部署、温水液冷和超大功率封装演进，芯片功率从300瓦冲向1000瓦以上，传统的硅脂、相变材料甚至钎焊层都开始逼近导热的物理极限。此时，芯片到冷板之间那一两毫米的界面，成了热量传递最堵的一环。液冷负责把热量带走，而金刚石要解决的，是如何让热量更快、更顺畅地从指甲盖大小的芯片表面抵达冷板——高导热、电绝缘、低热膨胀这三个特性加在一起，让金刚石几乎成了这个界面的理想答案，它不是替代液冷，而是补上了液冷方案中越来越短的那块板。 图 7 Rubin AI 基础设施全面液冷并支持最高 $45^{\circ}$ C 冷却液入口温度 ## Hotter Than a Hot Tub: The 45°C Breakthrough to Cool AI's Biggest Machines NVIDIA's latest AI servers can run on coolant warmer than a hot tub — and that counterintuitive choice is one of the biggest efficiency leaps in data center history. June 21, 2026 by Josh Parker 5 mins 0 Comments Share  资料来源：NVIDIA（英伟达）、湘财证券研究所 ## 2.2 先进封装与 HBM 堆叠推动热分布问题复杂化 AI 芯片性能提升的路径，正越来越依赖 Chiplet、HBM、高速互连和先进封装这些技术的协同推进。多芯片封装在拉高计算密度和带宽的同时，也让芯片内部的热源分布变得前所未有的复杂——GPU 逻辑核心、HBM 堆叠、供电网络和高速互连区域各踞一方，算力跑起来时，芯片表面不再是一个均匀发热的面，而是一幅冷热不均的地形图，局部热点可能集中在某一颗 Die 或某一组互连通道上。传统的均匀扩热假设，在单芯片时代尚且适用，面对这种多热源、非均匀、动态变化的发热格局，已经难以覆盖全部工况。 华为提出的 $\tau$ （韬）定律，公开信息强调的是通过系统级架构和互连优化来撬动性能提升。不论各家走哪条技术路线，一个共性的趋势是：计算架构正从平面扩展走向更复杂的空间组织——芯片在三维尺度上堆叠、互联、交错，热量传导路径也随之从二维平面传导变成三维立体传导。这意味着，热管理不再只是把热量排出去的单纯散热工程，而是演变成了如何让热量在三维空间里均匀分布、有序传导的热分布工程。在这个转变下，靠近晶体管工作区域的近结区材料，其热扩散能力、界面热阻和热膨胀匹配性能，其重要性正在持续抬升——它已经不再是散热方案的配角，而是决定芯片能否跑满设计功耗的关键变量之一。 图 8 逻辑折叠示意性图解  资料来源：半导体产业网、湘财证券研究所 从芯片功耗上升到近端传热瓶颈，金刚石散热正是这一需求侧传导链条在材料环节的必然落脚点。需求侧传导链条可以概括为。AI算力提升推动芯片功耗上行，功耗上行推动机柜液冷和温水冷却，液冷架构升级进一步抬升芯片侧传热路径的重要性，近端传热瓶颈推动高导热材料导入。金刚石散热对应的正是这一链条中的材料升级环节。 从产业节奏看，需求侧已经出现明确变化，但材料侧仍处于导入初期。后续观察重点应从单纯液冷渗透率扩展到封装材料、冷板嵌件、热沉片和模组验证。只有客户在真实芯片和服务器中验证其降温、能效和可靠性，金刚石散热才能形成持续订单。 ## 2.3 全球范围内，行业领军企业正加速布局金刚石散热技术路径 Element Six 作为 De Beers 集团旗下的全球合成金刚石材料龙头，据官网消息，率先建立 CVD 平台并实现直径达 150 毫米的大面积均匀多晶金刚石生长，同时也是业内首家开发并量产电子级单晶金刚石产品的企业，技术壁垒深厚；2025 年 1 月，公司推出铜-金刚石复合材料，热导率约 800 W/(m·K)，较传统铜材提升近一倍，精准切入 AI 算力芯片、高性能计算及 GaN 射频器件等高热密度应用场景，上市后市场反响积极，已斩获较多订单，有望成为新的业绩增长点；产能方面，位于美国俄勒冈州格雷舍姆的 CVD 工厂已实现高品质单晶合成金刚石的可持续规模化生产，为后续订单交付及成本优化提供坚实保障。随着 AI、HPC 及第三代半导体下游需求持续放量，Element Six 凭借其先发技术优势和规模化产能，有望充分受益于合成金刚石材料在热管理和功能器件领域的渗透率提升，长期成长空间可期。 图 9 Element Six 单晶产品  资料来源：Element Six 官网、湘财证券研究所 Coherent Corp.于2026年3月发布ThermaditeTM800液冷板，作为其金刚石-碳化硅复合材料的商用巅峰形态，将液冷材料从金属时代推向复合陶瓷时代。该产品热导率达 $800\mathrm{W / (m*K)}$ ，约为铜的两倍，密度比铜低约 $60\%$ ，同时兼具低热膨胀系数与高尺寸稳定性，在高热流密度AI加速器环境中相比传统铜冷板可使芯片温度降低超过 $15^{\circ}\mathrm{C}$ 。Thermadite材料通过将金刚石集成至碳化硅基质制成，形成坚硬、稳定且高导热的材料，支持激进液冷方案的同时避免金属及金属-金刚石冷板常见的翘曲、应力或可靠性问题，并可集成针对实际芯片热图优化的复杂内部微通道结构，将冷却集中在局部热点，有效降低压降和冷却液用量。 图 10 Coherent Corp Thermadite 800 产品  资料来源：Coherent 官网、湘财证券研究所 2026 年 2 月 23 日，Akash Systems 向印度主权云服务商 NxtGen AI 交付全球首批搭载 Diamond Cooling® 技术的英伟达 H200 GPU 服务器，金刚石导热技术首次商用部署于 AI 服务器。据电子创新网消息，Diamond Cooling®金刚石冷却技术的先锋 Akash Systems, Inc. 宣布，正式推出并上市发售首款搭载 AMD Instinct™ MI350X GPU 且由神云科技负责制造的金刚石冷却 AI 服务器。这也是 Diamond Cooling®金刚石冷却技术首次在搭载 AMD Instinct™ GPU 的 AI 数据中心实现商用部署。Akash 计划今年面向更多 AMD Instinct™ GPU 系统推出 Diamond Cooling®金刚石冷却解决方案，其中包括 AMD Instinct MI355X GPU 及新一代 AMD Instinct GPU。 图 11 Diamond Cooling® 技术首度落地 AMD Instinct GPU 数据中心  资料来源：电子创新网、湘财证券研究所 从全球布局来看，海外头部企业凭借各自技术先发优势已形成差异化竞争路径。美国 Akash Systems 率先实现金刚石冷却技术在 NVIDIA 与 AMD 两大 AI 算力平台的双重商用落地，英国 Element Six 依托 De Beers 集团资源持续突破晶圆级单晶金刚石制造，美国 Coherent 则凭借可键合金刚石及 Diamond-SiC 复合材料方案消除界面热阻，日本住友电工在 GaN-on-Diamond 高频器件领域取得突破，而印度 NxtGen AI 作为终端应用代表已率先完成金刚石冷却数据中心的规模化部署——欧美日企业主导上游材料与器件创新、印度厂商引领下游场景落地的全球产业格局正加速形成，金刚石散热技术从实验室迈向大规模商用的产业化拐点已然到来。 表 2 国外主要金刚石公司及进展 区域 公司名称 核心技术 最新进展 美国 Akash Systems 专利 DiamondCooling 技术,合成金刚石直接集成于 GPU 散热模组 2026 年 2 月向印度 NxtGenAI 交付全球首批金刚石冷却 NVIDIA H200 服务器,GPU 能效提升 15%;3 月发布全球首款金刚石冷却 AMD MI350X 服务器,获 3 亿美元订单 英国 Element Six DeBeers 旗下,CVD 金刚石热扩散器,Diamond-Copper 复合材料 与日本 Orbray 合作实现晶圆级单晶金刚石制造里程碑,推动热扩散器向大尺寸演进 美国 Coherent CVD 金刚石基板(直径达 145mm)可键合及 Load-Supported SiC 复合材料 2026 年 1 月推出高性能可键合金刚石解决方案,消除热界面电阻;2025 年 6 月发布金刚石-SiC 复合材料 美国 DiamondFoundry 实验室培育金刚石技术,DiamondWafer 晶圆级金刚石键合 开发芯片级金刚石直接键合技术,声称可解锁 5 倍 AI 芯片性能 日本 住友电工 Cu-Diamond 复合材料,GaN on Diamond(氮化镓直接键合在金刚石衬底)技术 2025 年 5 月与大阪公立大学合作,在 2 英寸多晶金刚石衬底上成功制造 GaN-HEMT,大幅提升高频功率器件散热性能 美国 SP3Diamond 20 年 CVD 金刚石涂层与晶圆制造经验 专注为半导体制造提供高质量金刚石晶圆,拓展热管理解决方案产品线 印度 NxtGenAI 终端应用代表,金刚石冷却 AI 数据中心规模化部署 2026 年 2 月在印度率先部署全球首批金刚石冷却 NVIDIA H200 GPU 服务器,显著优化数据中心 PUE 资料来源：观研报告网、湘财证券研究所制作 2025 年 1 月，力量钻石半导体高功率散热片金刚石功能材料研发制造项目正式建成投产。该项目是力量钻石与台湾捷斯奥企业强强联合的重点项目，瞄准行业前沿科技和国家重大需求，重点建设高标准金刚石半导体研发中心，购置安装国际先进设备，用于研发制造大尺寸半导体高功率金刚石散热片。力量钻石重点围绕“散热+导热”展开攻关，金刚石散热片热导率达铜的 5 倍以上，实现航天级散热技术向工业级的转化。2025 年 6 月 15 日，力量钻石官网披露金刚石功能材料项目第二期设备采购招标公告。公告显示，该公司全资子公司商丘力量钻石科技中心有限公司拟采购 10kW 及以上 MPCVD 设备 300 台、14W 及以上激光切割机 100 台、20L 及以上制氢机及纯化机 20 台。 图12力量钻石半导体高功率散热片金刚石功能材料研发制造项目  资料来源：大河财立方、湘财证券研究所 国机精工金刚石散热片和光学窗口片已实现小批量订单交付，据公司2025年年报，2025年相关收入超过1000万元，产品主要供应国防工业领域；在散热应用方向，公司已构建覆盖金刚石单晶、金刚石多晶及金刚石铜复合材料的产品矩阵，其中CVD金刚石产品（含单晶与多晶）已进入行业头部客户验证阶段，金刚石铜复合材料亦已向重点客户送样，民用领域各技术路线产品目前均处于下游客户验证阶段，若进展顺利年内有望实现小批量订单的商业化落地；此外，公司正通过在新疆哈密产业园布局合成金刚石产能以利用当地低价电能降低成本，并同步推进晶种片、设备、沉积工艺及加工环节的全产业链技术迭代，进一步强化成本控制能力与产业化竞争力。 图 13 国机精工超高导热 CVD 金刚石散热片  ## 超高导热CVD金刚石散热片 \- 主要用于射频放大器、微波放大器等高功率射频器件，高功率激光管二极管、激光管二极管阵列、高功率晶体管等高功率器件，以及GaN、GaAs、SiC等化合物半导体器件。 \- 具有机械强度高、绝缘性好、介电常数低和重量轻等特点，室温热导率高达铜的5倍以上，可以使半导体器件在更小的空间内获得更高的功率密度和提高可靠性，是高热流密度器件散热的最佳热管理材料。 尺寸 1-6英寸,可定制 厚度 0.25-1mm,可定制 粗糙度 <10nm 厚度偏差 ±0.03 mm 资料来源：国机金刚石官网、湘财证券研究所 四方达于2025年12月宣布，公司已具备批量制备大尺寸（12英寸）金刚石衬底及薄膜的相关生产能力。金刚石因具备禁带宽大、击穿场强高、热导率极高等优异物理特性，被公认为下一代半导体散热与功率器件的理想材料。作为国内设备规模优势明显的CVD金刚石厂商，四方达拥有完全自主知识产权的MPCVD合成及加工设备技术和CVD金刚石生长工艺技术，从设备研发到工艺控制实现了全链条自主可控。在12英寸衬底尺寸的量产能力方面，公司已处于国内领先地位。现阶段，公司正围绕4英寸及以上MPCVD金刚石散热片进行重点生产，产品可广泛应用于芯片热沉、半导体器件及功率器件等高附加值领域。 国内金刚石散热产业已形成从设备、衬底、热沉到系统集成的全链路布局。力量钻石、黄河旋风等传统龙头加速向半导体散热转型，后者已建成国内首条8英寸热沉片产线；四方达、化合积电在大尺寸衬底及高热导率热沉领域形成差异化突破；瑞为新材、斯莱克等在金刚石铜复合材料领域取得进展并进入客户验证；国机精工2025年散热收入超千万元并牵头制定首个团体标准；曙光数创已发布全球首个MW级相变浸没液冷方案。产业整体于2025年底至2026年上半年进入产能密集投放与客户验证阶段，但多数企业仍处商业化落地初期。 表 3 国内主要金刚石公司及进展 公司 核心技术 最新进展 力量钻石 微波等离子体CVD技术,生产半导体高功率散热金刚石功能材料,热导率可达2200W/(m.K) 2025年1月,半导体高功率散热片金刚石功能材料研发制造项目正式建成投产,迈出产业化重要一步 黄河旋风 HPHT和CVD双技术路线,与优普莱合作采用MPCVD法量产国内最大8英寸金刚石热沉片 2026年2月子公司风优创揭牌,国内首条8英寸金刚石热沉片生产线落成,一期投资3.6亿元,年产能2万片 中兵红箭 旗下中南钻石全球最大超硬材料供应商之一,具备HPHT和CVD双技术路线 加大在多晶金刚石热沉领域的研发投入,积极布局半导体散热材料赛道 瑞为新材 攻克金刚石与金属结合难题,掌握多梯度一体化制造成型核心技术,实现高导热金刚石铜相热沉低成本量产 2025年建成3万平方米研发制造工厂并获评国家级专精特新小巨人;2026年投入数千万元扩产 四方达 自主研发MPCVD设备及工艺,具备高品质大尺寸超纯CVD金刚石批量制备能力 2025年12月宣布已具备批量制备12英寸金刚石衬底及薄膜的能力,可用于芯片热沉等领域 化合积电 MPCVD制备高质量金刚石晶圆级金刚石衬底、热导率超2000W/(m.K)金刚石热沉 2025年底攻克高质量大尺寸多晶金刚石制备技术,实现单晶金刚石表面粗糙度Ra<1nm;10月呼和浩特量产基地投产 国机精工 具备从六面顶压机+MPCVD设备到材料的全链条自制能力,生产金刚石散热片和光学窗口片 2025年金刚石散热收入超千万,12月牵头制定国内首个热沉用金刚石片团体标准 沃尔德 国内少数掌握CVD法三大工艺(MPCVD、热丝、直流电弧)的企业,开发CVD金刚石热沉片 2026年3月定增募资3亿元用于金刚石微钻及功能材料等项目;已成立AI芯片散热专项组,12寸CVD金刚石热沉片处于测试阶段 桦茂科技 恒盛能源控股子公司,采用MPCVD法生长金刚石,可低成本产出单晶热沉片和多晶热沉片 2025年12月二期产线陆续投产,已展开送样测试;金刚石散热片目前仍处试验验证阶段 斯莱克 针对金刚石与铜不浸润导致的界面热阻问题,联合研发掌握材料配方及气压熔渗制备工艺,旨在降低界面热阻,确定热传导效率 2025年底设立热控科技公司专门布局算力热管理,2026年5月宣布成功开发出金刚石铜复合材料热沉结构件,采用气压熔渗法,产品已在重要客户测试验证 惠丰钻石 惠丰钻石已探索出自支撑薄膜高效制备工艺,并同步推进2—4英寸单晶金刚石热沉片研发。目前,其金刚石热沉片产品已进入下游头部客户验证阶段。 2026年2月拟投资10亿元建设包头CVD金刚石项目,一期安装500台MPCVD设备,重点生产热沉片、半导体功能材料及培育钻石;柘城基地同步扩建高导热单晶及复合材料生产线 曙光数创 采用自研国产冷媒,可实现全年自然冷却,并首次规模化应用金刚石铜导热材料,热导率提升80%,助力芯片性能提升10% 2026年4月8日,在“液冷聚能,智算向新”2026战略发布会上,正式发布全球首个MW级相变浸没液冷整机及其基础设施整体解决方案(C8000V3.0)。最高可支持单机柜功率超过900kW,达到MW级,单机柜承载功率为传统液冷方案的3-5倍 资料来源：观研报告网、中国超硬材料网、湘财证券研究所制作 ## 2.4 全球数据中心 AI 芯片用金刚石散热的市场空间测算 单芯片金刚石散热价值量：据今日头条消息，目前4英寸单晶金刚石散热片的价格约30000元/片，据IT之家消息，主流数据中心GPU芯片的面积约800-900mm²；若4英寸金刚石片实际可用面积占比80%，则对应约7颗芯片需求，测算一颗芯片对应金刚石散热价值量约4286元，假设未来几年每年有小幅下降。 根据中国电子元件行业协会消息: 全球数据中心 AI 芯片出货量预计将从 2024 年的 3050 万片增长至 2030 年的 5340 万片。此类数据中心 AI 芯片包括高端和中端 GPU、专用 AI 芯片、AI 服务器 CPU，以及网络/互联相关芯片。 金刚石散热的渗透率：2026年是金刚石散热在AI芯片领域商业化应用的元年，预计渗透率1%；保守假设到2030年渗透率提升到15%；中性预期到2030年渗透率提升至20%；乐观预期到2030年提升至30%。 表 4 全球数据中心 AI 芯片用金刚石散热的市场空间测算 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球数据中心AI芯片需求量,万片 3676 4035 4430 4863 5340 单片AI芯片对应金刚石散热价值量,元 4286 4072 3868 3675 3491 金刚石散热在AI芯片领域渗透率(保守) 1% 3% 10% 12% 15% 使用金刚石散热AI芯片数量,万片 37 121 443 584 801 AI芯片用金刚石散热的市场空间,亿元 16 49 171 214 280 金刚石散热在AI芯片领域渗透率(中性) 1% 4% 12% 15% 20% 使用金刚石散热AI芯片数量,万片 16 66 206 268 373 AI芯片用金刚石散热的市场空间,亿元 16 66 206 268 373 金刚石散热在AI芯片领域渗透率(乐观) 1% 5% 20% 25% 30% 使用金刚石散热AI芯片数量,万片 37 202 886 1216 1602 AI芯片用金刚石散热的市场空间,亿元 16 82 343 447 559 资料来源：中国电子元件行业协会、今日头条、IT之家、湘财证券研究所制作 ## 3 AI 服务器 PCB 持续升级, 金刚石微钻有望率先兑现业绩 ## 3.1 金刚石钻针行业产业链呈上游原料集中、中游技术分化、下游绑定 AI 算力高端 PCB 的格局 金刚石钻针产业链上游主要围绕核心原材料与关键设备展开，整体呈现资源与产能高度集中的特征，可大致分为三个板块。其一是以钨矿为基础的金刚石钻针基础耗材，经冶炼加工制成碳化钨粉，拥有自有矿山的企业在成本端具备明显优势；其二是金刚石功能材料，包括工业金刚石微粉与PCD复合片，直接决定钻针的加工性能与使用寿命，目前国内相关产能占全球九成以上，供给能力充足；其三是关键生产设备，涵盖六面顶压机、MPCVD设备、激光研磨机及涂层沉积炉等，过去高端精密磨床与专用涂层设备长期依赖进口，成本较高，但以国机精工为代表的企业正持续推进国产化自研与落地，国产设备逐步成为中游厂商降本增效的重要支撑。 中游是金刚石钻针的核心制造环节，行业依托精细化工艺实现产品成型与性能升级，技术壁垒分层明显，产能持续向高端集中，低端非核心产能逐步出清。具备材料自研、设备改造、工艺优化全链条能力的龙头企业，正加速向上游金刚石功能材料制备和下游定制化应用解决方案两端延伸，逐步推进全产业链垂直整合。 下游需求则高度绑定 AI 算力赛道的高端 PCB 产品，AI 算力产业的爆发式增长直接驱动高端 PCB 迭代升级，重构了行业需求逻辑，金刚石钻针由此成为高阶 PCB 制造环节的刚需核心耗材。目前深南电路、沪电股份、胜宏科技、健鼎科技等国内头部 PCB 厂商正加速推进产品验证，逐步切入英伟达、华为等头部算力企业的供应链体系。 图 14 金刚石钻针行业产业链  资料来源：观研天下网、湘财证券研究所 ## 3.2 算力升级驱动PCB高端化，金刚石钻针需求加速释放 随着 AI 算力产业爆发式增长，大模型带动算力需求持续激增，对 PCB 基材的信号传输、散热能力及尺寸稳定性提出颠覆性要求，倒逼行业从传统常规板材向高端高阶板材迭代。据观研天下网消息，以 AI 服务器为例，GPU 板组扩容推动高速连接带宽需求激增，促使 PCB 层数从常规 8-12 层向 16+ 层演进，并需采用 M9 系列等低损耗覆铜板确保信号完整性，同时 CPO 技术渗透进一步催生 HDI 板及刚挠结合板需求，在 AI 算力持续升级驱动下，PCB 产业升级逻辑已从单纯层数扩容转向核心材料体系全方位迭代，M9 级高端材料逐步成为新一代高端 AI PCB 的核心标配，目前英伟达下一代 Rubin 架构已确定全面采用 M9 材料体系，其采用 M9 树脂、HVLP3/4 铜箔搭配石英布制作的 Rubin 架构中板及 Rubin Ultra 架构正交背板已完成送样验证，标志着 M9 材料在高端 AI 算力 PCB 中的应用落地进入实质阶段。 M9 级高端材料的普及，也给 PCB 钻孔加工带来了全新的技术挑战，传统钨钢钻针已难以适配其加工需求。由于 M9 级材料采用石英布并高比例添加陶瓷填料，板材更硬更厚，其中硅成分莫氏硬度达 7，而传统钨钢钻针莫氏硬度约 7.5，二者硬度十分接近。在此背景下，传统钨钢钻针面临排屑困难、冷却效果不佳、钻头寿命短暂及孔壁光洁度差等一系列问题，甚至可能出现孔口崩边、裂纹和毛刺等缺陷。此前适配 M8 级材料的钻针，单支可完成 800-1000 次钻孔，而在 M9 材料上，钻针寿命骤降至 100-200 次，直接影响加工效率、生产成本和良率。 图 15 传统钻针在 M9 材料里使用寿命减少  资料来源：观研天下网、湘财证券研究所 在此行业背景下，具备超高耐磨性的金刚石（PCD）钻针，正成为破解M9材料钻孔加工难题的核心破局方案，能够有效适配高端PCB材料的升级趋势。由此，随着 $\mathrm{M}9+$ 石英布高端板材及高多层HDI板渗透率持续提升，金刚石钻针的市场需求已从传统的成本优化诉求，逐步转变为高阶PCB工艺升级过程中不可或缺的刚性需求，行业需求逻辑随之发生根本性变化。 图 16 金刚石钻针的优势  资料来源：观研天下网、湘财证券研究所 ## 3.3 产业化进程持续提速，金刚石钻针市场未来有望迎来快速扩容 AI 服务器、交换机和高速光模块推动 PCB 向更高层数、更高密度和更低介质损耗演进。据沙利文消息，GB200、NVL72 等 AI 服务器 PCB 层数由传统服务器 12-16 层提升至 24-40 层，并更广泛使用 M8、M9 低损耗材料和石英纤维布。层数增加提升孔深，孔径缩小提高长径比，材料中的高硬度填料和玻纤又加剧刀具磨损，钻孔质量与生产节拍成为关键工艺约束。 全球PCB市场销售额从2021年的769亿美元增长至2025年的840亿美元，期间复合年增长率为 $2.3\%$ 。2023年整体市场出现萎缩，主要归因于消费电子需求疲软、供应链库存积压以及平均售价下行压力等多重因素，个人电脑、智能手机和电视等传统细分领域持续疲软。展望未来，全球AI、数据中心、下一代通信技术、自动驾驶以及AR/VR等领域的进步，预计将支撑市场稳步扩张。预测显示，2026年至2030年全球PCB市场将保持稳定增长，预计复合年增长率约为 $5.3\%$ 。 中国 PCB 市场销售额从 2021 年的 417 亿美元增长至 2025 年的 483 亿美元，期间复合年增长率为 3.8%。近年来，国内 PCB 企业快速提升了技术能力，并扩大了高层次 PCB、HDI 板和 IC 载板等高端 PCB 细分领域的产能，减少了中国对进口高端 PCB 产品的依赖。因此，2021 年至 2025 年期间，中国 PCB 市场增速快于全球 PCB 市场，同期中国在全球市场中的份额也从 54.2% 提升至 57.5%。 图 17 2021-2030 年全球 PCB 市场(单位: 十亿美元)  资料来源：沙利文、湘财证券研究所 图 18 2021-2030 年中国 PCB 市场(单位：十亿美元)  资料来源：沙利文、湘财证券研究所 目前，多家企业正积极推进在头部PCB厂商的产品验证与小批量导入金刚石微钻工作，规模化量产的各项条件日趋成熟。沃尔德在内部性能验证中给出实测结果：采用 $0.25\mathrm{mm}$ 金刚石微钻加工 $3.5\mathrm{mm}$ 厚M9PCB基板，全程无断针情况下钻孔数量可达8000个以上，该公司产品已进入深南电路、沪电股份等头部PCB厂商小批量测试阶段。与此同时，四方达PCD微钻钻头已实现直径 $\varphi 0.5\mathrm{mm} - \varphi 20\mathrm{mm}$ 、PCD厚度 $1\mathrm{mm} - 10\mathrm{mm}$ 等规格产品的系列化供应。 表 5 国内金刚石钻针刚研发和产业化进展 企业名称 金刚石钻针进程 沃尔德 公司在CVD金刚石的制备及应用方面已有多年的研发和技术储备,是少数能够全部掌握CVD金刚石生长技术的公司之一。其采用0.25mm金刚石微钻加工3.5mm厚M9PCB基板,全程无断针情况下钻孔数量可达8000个以上。目前该公司相关产品已进入深南电路、沪电股份等头部PCB厂商小批量测试。 四方达 公司是国内设备规模优势明显的CVD金刚石厂商,拥有自主知识产权的MPCVD合成及加工设备技术和CVD金刚石生长工艺技术。未来,公司将持续加大功能性金刚石方面的研发投入,加快金刚石在光学窗口、芯片热沉、半导体及功率器件等方面技术突破。目前公司PCD微钻钻头已实现直径φ0.5mm-φ20mm、PCD厚度1mm-10mm等规格产品系列供应。 英诺激光 2024年攻克金刚石隐切技术,实现微米级无损切割,大幅提升PCD钻针的加工精度与效率。其设备已进入国内主流钻针制造企业,单台设备可提升钻针产能20%以上。 安泰科技 该公司正在积极开发和布局PCB钻针材料,其中硬质合金钻针材料已经开始向客户打样,金刚石钻针正处于研发阶段。 资料来源：观研报告网、湘财证券研究所制作 未来金刚石钻针市场有望快速扩容。据观研天下消息，从当前单价与使用寿命对比看，在M9板材加工场景下，完成同等钻孔总量时，单支金刚石钻针售价为1500-2000元，是传统钨钢钻针单价（6-10元）的约300倍；但金刚石钻针单支可完成8000-10000个钻孔，是传统钨钢钻针（100-200个）的50-75倍。按总钻孔量折算，金刚石钻针的单孔综合加工成本反而更低，较传统钨钢钻针方案下降约 $37.5\% - 40\%$ 。预计随着PCB高端基材持续迭代，金刚石钻针的刚需属性将进一步凸显，渗透率有望快速上行，持续打开行业增长空间。 从销售额来看，全球 PCB 钻针市场呈现出与整体 PCB 行业大体一致的趋势。该市场从 2021 年的人民币 41 亿元增长至 2025 年的人民币 60 亿元，在此期间实现了 10.0% 的复合年增长率。展望未来，人工智能、AI 服务器和自动驾驶等前沿技术的快速发展，预计将推动 PCB 行业朝着更高层数、更高密度和更优性能的方向发展，从而显著提振对高端钻针的需求。因此，全球 PCB 钻针市场预计将在 2026 年至 2030 年间稳步增长，到 2030 年有望达到人民币 100 亿元，此期间的复合年增长率为 9.6%。 中国作为全球最大的PCB制造中心,凭借高度集中且一体化的产业生态,为PCB钻针市场提供了强劲而稳定的需求基础。中国PCB钻针市场规模从2021年的25亿元增长至2025年的38亿元,年均复合增长率达10.6%,增速超过全球水平,同期全球份额也从61.6%提升至63.0%。这一增长主要得益于中国PCB市场自身的扩张——其全球占比从2021年的54.2%提升至2025年的57.5%。同时,国内PCB产业集群让钻针厂商能与下游PCB生产商在整个生产周期中紧密协作,从协同开发到大规模制造,都能更快响应技术变化,推动中国钻针市场实现了比全球更快的技术进步和产能扩张。预计到2030年,中国PCB钻针市场规模将达到63亿元,全球份额进一步提升至63.5%。 预计 PCB 钻针市场的复合年增长率将显著高于整体 PCB 市场，这主要得益于 AI 相关领域等下游新兴应用的快速发展。这些应用日益要求 PCB 采用更厚、更硬的材料以及更小的孔径，从而加速了钻针的磨损并提高了更换频率。与此同时，此类技术进步也推动了对高纵横比钻针和涂层钻针等钻针产品的需求，这些产品通常具有更高的单…