河南柘城量产金刚石散热片 热导率超铜5倍 台积电2026下半年导入AI芯片

面对H100、Blackwell等AI芯片功耗突破1.5kW及3D封装带来的局部高热流密度挑战，传统铜铝散热材料已逼近物理极限。河南柘城县凭借全国最完整的超硬材料产业链——223家企业、年产金刚石单晶60亿克拉、微粉150亿克拉（占全国90%以上），正加速推进高导热金刚石散热片落地。单晶金刚石室温热导率达2000–2200 W/(m·K)，为铜（约400 W/(m·K)）的5至6倍，可显著降低芯片结温15–20℃，保障高频稳定运行。

产业化进展迅速：力量钻石2025年1月投产半导体散热片项目，2026年6月变更10.28亿元募资投向该领域；园区现有500台MPCVD设备调试中，年新增产能超50万片，规划总量达3000台；惠丰钻石同期投产高导热金刚石粉体项目，材料热导率超1800 W/(m·K)，用于TIM或复合基板。台积电已完成碳化硅与CVD单晶金刚石对比测试，选定后者作为AI芯片背面散热贴片，计划2026年下半年导入量产。

市场空间广阔，中泰证券预计2026年全球高端AI芯片用金刚石散热片规模达87亿元，2030年升至592亿元。当前挑战在于单晶金刚石生长周期长、大面积均匀性控制难，92mm直径样品已展示但量产尺寸（≥100mm）、厚度一致性（100–300μm）仍需突破；多晶膜或金刚石-金属复合材料因成本低（为单晶1/5–1/3）、热导率800–1200 W/(m·K)，已在FPGA/ASIC模块试用。

国内黄河旋风、中兵红箭同步布局CVD产线；国际Element Six、Coherent虽具供应能力，但尚未大规模切入计算芯片领域。此次突破标志超硬材料从‘工具属性’向‘功能属性’跃迁，金刚石正从可选方案转向高功率芯片关键冗余设计。