一、行业相关定义
金刚石复合材料是指以金刚石(单晶金刚石、多晶金刚石PCD、金刚石微粉等)作为增强相,与金属、陶瓷或高分子等基体相结合,形成具有卓越综合性能的新型超硬材料。它并非天然钻石,而是通过人工合成(高温高压法HTHP或化学气相沉积法CVD)获得。
金刚石复合材料完美继承了金刚石的高硬度、高耐磨性、高导热性、低摩擦系数和宽禁带半导体等优异特性,同时通过复合工艺克服了金刚石本身脆性大、难加工、成本高的缺点,实现了性能的可设计性和应用范围的极大拓展。
二、行业规模现状
1、市场规模
从传统工业切割、精密加工向5G通信、新能源汽车、航空航天等高端领域延伸,金刚石复合材料成为支撑下一代高功率器件发展的核心材料。2024年,我国金刚石复合材料市场规模达到161.89亿元,较2023年同比增长11%。
数据来源:观研天下数据中心整理
2、供应规模
自20世纪90年代成功合成人造金刚石以来,金刚石在工业领域掀起了应用热潮,但早期金刚石仅用于抛光悬浮液,以及水泥、混凝土或天然石头的切削和研磨工具的加工,如锯片和其它圆形金刚石工具。随着技术的发展,2019年山特维克推出全球首个3D打印金刚石复合材料,开辟了金刚石的应用新热潮,为金刚石的应用带来了新的机遇,随后国际各大科研机构相继开展了金刚石及其复合材料的增材制造技术研究,并成功的应用于光学、医疗、电子、工程机械等领域,推动了相应技术的快速发展。
2020-2025年上半年我国金刚石复合材料行业主要产品产量
| 金刚石锯片(万片) | 金刚石砂轮(万片) | 金刚线(万公里) | |
| 2020年 | 5195 | 2819.33 | 9869.35 |
| 2021年 | 7864 | 3056.41 | 14687.22 |
| 2022年 | 8232 | 3207.87 | 23203.70 |
| 2023年 | 8610 | 3469.16 | 27610.87 |
| 2024年 | 9056 | 3815.50 | 30661.53 |
| 2025年H1 | 4033 | 1962.35 | 16863.45 |
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3、需求规模
目前,金刚石复合材料不仅被广泛应用于建筑业、石材加工业、汽车工业交通工业、地勘与国防工业等领域,且在宝石、医疗器械、木材、玻璃钢、石材工艺品、陶瓷和复合非金属硬脆材料等众多新领域不断得到应用,金刚石复合材料的需求正在逐年大幅增加。
2020-2025年上半年我国金刚石复合材料行业主要产品需求量
| 金刚石锯片(万片) | 金刚石砂轮(万片) | 金刚线(万公里) | |
| 2020年 | 4316 | 2429.21 | 8192.35 |
| 2021年 | 5515 | 2635.60 | 12154.19 |
| 2022年 | 6133 | 2770.17 | 18285.03 |
| 2023年 | 6504 | 2993.46 | 21286.35 |
| 2024年 | 6836 | 3288.50 | 24063.25 |
| 2025年H1 | 3379 | 1683.46 | 12831.46 |
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根据观研报告网发布的《中国金刚石复合材料行业现状深度研究与发展前景分析报告(2026-2033年)》显示,我国金刚石复合材料行业需求呈现“应用领域分化、技术驱动升级、政策资本助力、全球化区域化并存”的四大特征。建筑领域需求稳定但利润率低,光伏、半导体等高端领域需求快速增长,成为主要增长引擎;激光焊接、纳米涂层、细线化等技术突破推动产品升级,满足高精度、高效率加工需求;国家规划与地方政府补贴加速行业整合,资本市场投资则推动技术迭代;国内企业通过“一带一路”拓展新兴市场,同时在欧美布局研发中心,构建“技术-市场-资本”协同发展的竞争壁垒。
三、行业细分市场分析
1、锯片
金刚石锯片主要由基体、金刚石颗粒和金属胎体三部分构成。基体通常采用高强度钢材,作为锯片的主要支撑结构。金刚石颗粒则是锯片的“刀刃”,以其无与伦比的硬度,在切割过程中发挥关键作用。金属胎体则负责包镶并粘结金刚石颗粒,形成坚固的切割层。2025年上半年中国金刚石锯片市场规模为6.65亿元,具体如下:
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2、砂轮
金刚石砂轮是以金刚石磨料为原料,通过金属、树脂、陶瓷等结合剂制成的固结磨具,其结构由工作层、过渡层和基体组成,基体材料根据结合剂类型选用钢材、铝合金或电木,可高效加工硬质合金、玻璃、陶瓷等硬脆材料。2025年上半年中国金刚石砂轮市场规模为10.32亿元,具体如下:
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3、金刚线
常用的机械切割包括砂轮片切和带锯切割。一般选用金刚石砂轮片切割机时,当主轴转速较低时,刀具不易切断纤维,容易将纤维从基体中拉出;当主轴转速很高时,切削温度较高,易使基体熔化粘在刀具上,影响材料性能和切割质量。选用带锯切割机时,其切割效率较高,但切口的质量较差,不够平整,还会在出口边产生纤维毛刺,因此带锯切割一般只能用于复合材料的粗加工。针对于以上的切割不足,金刚石线切割无疑成为一种新的选择。2025年上半年中国金刚线市场规模为55.05亿元,具体如下:
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四、行业竞争情况
国内金刚石复合材料竞争格局呈现“国际巨头垄断高端、国内企业加速国产替代”的核心特征,围绕“技术壁垒、成本控制、下游绑定”形成多维度竞争。
美、日等国家在金刚石铜领域研究起步较早。据悉,日本住友电工(Sumitomo Electric)其800 W/(m·K)高导热产品技术领先;美国 Materion、Element Six 聚焦军工及航天高端市场。美国安德斯诺公司开发的金刚石铜最高热导率可达铜的3倍,金刚石铜、碳纤维铝等已用于雷达的封装基板、热沉和宇宙飞船聚光光伏阵列构件。
中国厂商升华微电子、宁波赛墨科技有限公司、泰格尔科技等通过界面金属化工艺突破,金刚石铜热导率稳定达600-800W/(m·K),成本较进口低30%-40%,逐步切入华为、比亚迪供应链。
金刚石复合材料行业主要品牌
| 名称 | 品牌 | 品牌简介 |
| 升华微电子 |
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长沙升华微电子材料有限公司位于湖南省长沙市宁乡高新区,是一家专门从事高性能电子封装材料研发、生产、销售、服务的高新技术企业,也是中南大学产学研示范基地之一。公司专业从事钨铜、钼铜、CMC(Cu/Mo/Cu)、CPC(Cu/MoCu/Cu)、金刚石铜等高性能电子封装材料的开发和生产,服务领域涉及微波射频、光通信、半导体激光器、功率半导体等。凭借先进的材料制备技术、全面的材料检测设备以及现代化的科学管理制度,同时依托中南大学雄厚的技术开发实力,公司已建立起国内领先、实力雄厚的电子封装材料生产基地。在电子封装材料领域,公司稳居行业前沿,为我国电子领域的不断创新和发展提供坚实支撑。 |
| 赛墨科技 |
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宁波赛墨科技是由中科院宁波材料所的技术孵化、江西铜业集团投资于2018年11月成立,公司组建了一支博士、硕士为核心的强大研发团队,研发实力雄厚。公司立足于第三代先进半导体和新能源汽车市场对轻质、高导热、高强等性能的需求,重点面向大功率芯片封装、5G通讯、新能源汽车、航空、航天等领域,从事轻质、高导热金属基复合材料的开发与销售。公司业务主要基于半导体散热需求的轻质、高导热、低热膨胀系数的热管理材料与器件,主要产品包括石墨-铝复合材料、石墨-铝三明治器件、金刚石-铜复合材料等。 |
| 力量钻石 |
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公司主营业务涵盖金刚石单晶、金刚石微粉、培育钻石三大系列,主要应用于精密制造,地质钻探,航天军工,光伏新能源,第三代半导体,珠宝首饰等相关领域。金刚石散热方面,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与台湾捷斯奥企业合作,开展先进金刚石功能材料关键技术攻关,全面提升公司在金刚石功能材料的创新能力和科技水平。该项目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。 |
| 沃尔德 |
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公司专注于超高精密、高精密刀具及超硬材料制品的研发、生产和销售业务,刀具业务定位于全球高端刀具市场,是国内较为领先的刀具综合方案提供商,为客户提供涵盖超硬、硬质合金、金属陶瓷材料的刀具产品;金刚石功能材料业务定位于全球高端新材料市场,是国内少数能够掌握CVD法三大制备工艺的公司之一,主要产品包括金刚石膜声学器件、金刚石热沉材料、金刚石光学窗口、金刚石工具材料、硼掺杂金刚石膜涂层电极及制品、CVD培育钻石等。半导体散热方面,公司德已开发CVD金刚石单/多晶热沉片,HFCVD工艺已成功开发出直径300mm尺寸金刚石产品,凭借金刚石在宽禁带、高热导率和耐高温等特性上的独特优势,未来有望在半导体器件散热、高端医疗器械等领域获得更广泛应用。 |
| 四方达 |
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四方达主营聚晶金刚石及其相关制品的研发、生产和销售,是国内规模大、技术实力强的复合超硬材料生产厂商,是国内能批量生产及销售超大直径切削用聚晶金刚石复合片的企业,产品质量达到行业较高水平半导体应用领域,四方达天璇功能性金刚石超级工厂投产,主要产品是培育钻石、光学级金刚石、半导体散热用金刚石等。 |
资料来源:企业官网,观研天下数据中心整理(WWTQ)
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