湘財證券:AI芯片熱管理產業升級 維持對金剛石散熱材料產業鏈積極關注

智通財經
08/31

智通財經APP獲悉,湘財證券發布研報稱,金剛石散熱材料作為AI芯片封裝熱管理的關鍵升級方向,正處於從0到1的產業化突破的拐點,具備高壁壘與高彈性雙重特徵,是半導體封裝材料領域中值得重點關注的增量賽道。建議關注兩條主線:一是CVD金剛石材料及熱沉片製造環節;二是金剛石銅複合材料加工與封裝配套環節。同時需認識到,越靠近芯片的材料驗證周期越長,短期業績放量節奏可能滯後於市場預期,投資時應區分技術突破與批量訂單兌現兩個階段,在技術路線明確、先發卡位穩固的企業中擇機佈局,把握產業化早期的預期差機會。維持對金剛石散熱材料產業鏈的積極關注。維持對機械行業「增持」評級。

湘財證券主要觀點如下:

材料性能突破與製備工藝的雙軌並行

據先進功能材料消息,純金剛石熱導率達2000 W/(m·K)以上,金剛石銅複合材料達600-900 W/(m·K),遠高於純銅和純鋁,可大幅提升芯片近端熱擴散效率。純金剛石脆性大、加工難,與銅複合後保留高導熱性且具備良好機械加工性能,適於精密加工。製備上,CVD法在低壓下使碳原子異質外延生長,形成多晶薄膜,可大面積、厚度可控沉積,但設備投資高、沉積速率有限;HPHT法以六面頂壓機模擬超高溫高壓,促使碳原子排列為單晶,工藝成熟、產量穩定,但腔體容積限制尺寸拓展,大規格成本隨尺寸呈指數級攀升。HPHT單晶適合高端半導體襯底,CVD多晶適配散熱片批量製造,兩者長期共存,下游按成本、尺寸與性能權衡選型。

全球領軍企業加速佈局,產業化拐點已至

海外頭部企業率先落子,產業化明顯提速。據中國科技網消息,2026年2月英偉達宣佈Vera Rubin GPU全面採用金剛石複合材料加液冷方案,7月黃仁勳確認已投產,單顆功耗2300W。據第一電動網消息,AkashSystems交付搭載金剛石冷卻的H200服務器,效率提升15%-22%。據觀研報告網消息,國內依託人造金剛石產量優勢,頭部企業集體向半導體散熱轉型。黃河旋風8英寸熱沉片產線年產2萬片;四方達散熱片通過海外測試並小批量供貨;力量鑽石散熱片項目已投產;沃爾德研發出12英寸金剛石熱沉片處於測試階段;國機精工CVD產品進入頭部客戶驗證,2025年收入超千萬元。

市場空間量化測算與技術演進梯度

產業化路徑上,短期金剛石銅複合材料技術最成熟、性價比突出,應用於IHS散熱蓋板,僅材料替換、與現有工藝高度兼容,放量最快。中長期金剛石襯底替代陶瓷基板趨勢明確,但面臨CVD生長慢、晶界散射、鍵合界面兼容性、大尺寸單晶製備難等瓶頸,導入周期長。據我們測算,2026年全球金剛石散熱材料市場規模約16億元,2030年增至559億元;風險上,量產爬坡可能不及預期,靠近芯片的材料驗證嚴苛,業績放量滯後於概念炒作,且銅合金或石墨烯若突破性價比可能延緩滲透。投資呈高壁壘、高彈性、慢驗證特徵,工藝門檻構築護城河,需求隨AI放量釋放彈性,驗證周期為先發者築起時間壁壘。

風險提示

1.工程化與量產爬坡不及預期風險;2.客戶驗證與導入周期過長風險;3.技術路線替代與跨界競爭風險;4.下游需求波動風險;5.行業競爭加劇風險。

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