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人造金刚石以前用于饰品,如今可用于AI芯片
站上这个风口的川企 迎来格外火热的夏天
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□四川日报全媒体记者 文露敏
放在10年前,西南科技大学硕士毕业生袁稳压根儿想不到,自己研究的冷门材料,有一天会如此炙手可热。
金刚石——一种由碳元素组成的矿物,将其切割、打磨后产生的钻石,折射出诱人的光泽。如今,通过制造高温高压环境或进行化学气相沉积,人类已经能够“手搓”金刚石晶体,培育出越来越大、越来越纯净的钻石。
7月初,培育钻石概念在资本市场热度不减。这次,镶上它的不是饰品,而是AI芯片。
如今,袁稳成为“袁董”。他创办的成都稳正科技有限公司,专门生产“手搓”钻石的机器,今年以来订单量节节攀升。公司产能目前已接近饱和,如袁稳所说,“这是一个格外火热的夏天。”
风口来了 “长”钻石的设备太好卖,产能已接近饱和
7月3日,在稳正科技位于郫都高新区的“钻石工厂”,透过如一枚硬币般大的观察窗口,记者见到了一台设备里正在“生长”的钻石。
这台稳正科技的拳头产品,专业名称是微波等离子体化学气相沉积设备。“钻石就是从这里面‘长’出来的。”袁稳解释。
简单来说,金刚石晶体就像一颗“种子”,处理掉表面杂质后,被放进真空室中。随后,注入甲烷、氢气等气体,通过微波等方式加热到1000摄氏度,分解出碳原子,形成等离子体,最终在“种子”上沉淀结晶,慢慢长大。
2019年,踩着培育消费级钻石产业发展的节奏,稳正科技在成都成立。“当时,国外同类设备要卖三四百万元人民币,给了我们竞争的空间。”袁稳介绍,凭借物美价廉的自研设备,2022年,公司销售额首次达到1000万元,又用两年时间突破1亿元关口。
如今,稳正科技的主营业务还是“长”钻石的设备,但又有些不同——“长”出的晶体,不再只是“一块块”,还有“一片片”。
袁稳递来一块指甲盖大小的金刚石散热片。除了坚硬,金刚石的导热能力也很强,热导率分别是铜的5倍、硅的13倍。
随着高算力芯片的功耗持续攀升,传统铜、铝散热材料面临严峻的性能瓶颈,金刚石散热材料加速进入人们视野。今年2月,英伟达就宣布,下一代GPU芯片将全面采用“金刚石复合材料+液冷”的全新散热方案。
这阵“风”也吹到了稳正科技的生产线上。
“去年,每月给客户打样的金刚石散热片只有上百片,现在已飙升至上千片。”袁稳介绍,下游的火热也带动了设备订单量的增长,“每个月生产150台左右,产能已接近饱和。”
市场展望 金刚石散热赛道已形成,要成为下一代半导体上的明珠仍需努力
产业的火热,向来在展会上最为直观。今年6月,稳正科技参加了第十六届深圳国际导热散热材料及设备展览会。2025年首次参展时,金刚石领域的参会企业“一只手都能数过来”,来展台接洽的客户大多只是感觉“很新鲜”。
而今年,客户的需求变得明确,开始探讨起尺寸、性能等细节。“这说明金刚石散热赛道已经完成了从‘讲故事’到‘出产品’的关键一跃,正式进入测试、适配与调试阶段。”袁稳认为。
细数行业龙头进展,黄河旋风宣布国内首条8英寸金刚石热沉片生产线正式投产,产线满产运行;四方达金刚石散热片已通过海外客户测试,验证进展符合预期,并进入小批量供货阶段……
当初选择进入上游板块创业,袁稳自嘲是不得已而为之。培育钻石的生产制造属于重资产行业,刚毕业的年轻人,苦于没有大笔资金进入。而做设备,可收预付款,资金压力更小。
现在看,当时的“不得已”,在新的风口出现时,反而让企业“春江水暖鸭先知”。特别是,相较于高温高压法制备,化学气相沉积法产物纯度高、可做大尺寸、热导性能优异,在光学、半导体电子领域想象空间很大。
四川在该领域的优势也很明显。微波射频、真空材料、装备制造……这里有良好的产业基础。“目前我们的本地配套率在40%以上。”袁稳透露,通过持续的技术攻坚,稳正科技已成功实现10千瓦微波等离子设备量产,让金刚石材料的产量和生长面积较此前提升约两倍。
中泰证券研报分析预测,2026年全球高端AI芯片用金刚石散热片市场规模有望达到87亿元人民币,2030年有望快速增长至592亿元,复合年均增速超50%。不过,记者了解发现,成本、产能、良率……仍然是高悬于行业头顶的几把利剑。
比如产能。天然金刚石,往往要经过地球内部以“亿年”为单位的高温高压锤炼。“钻石工厂”虽然大大压缩了这一时间,但作为工业品,“10天2毫米”这一效率仍然有些“骨感”。
比如成本。哪怕是纯度没那么高的金刚石复合材料,采购价格也是传统铜铝散热材料的3至4倍。
但袁稳仍然看好行业的发展前景。“金刚石是光力热声电‘全能战士’,人类目前发掘的用途仅仅是冰山一角。”这位曾经找不到工作的材料学硕士,如今已找到值得毕生奋斗的事业:让金刚石材料成为下一代半导体上实打实“镶嵌”的那颗钻石。
