我国金刚石下游应用呈现多元化发展特点功能化应用进程不断推进

2025-09-01 10:39

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1.我国金刚石行业正处于创新发展阶段

金刚石俗称“金刚钻”，是一种由碳元素组成的矿物。其是目前人类所发现的最硬物质，具有优异的力学、热学、光学、声学、电学和化学性能。我国金刚石行业起步于1963年，经过起步阶段、快速发展阶段，目前行业正处于创新发展阶段。同时历经六十余载砥砺奋进，我国金刚石行业实现了从无到有、从弱到强的跨越式发展。如今，我国已成为全球金刚石行业的引领者，不仅构建起完整的产业链条，更以占全球总产量90%以上的绝对优势，稳居世界最大金刚石生产国地位。

资料来源：公开资料、观研天下整理

2.金刚石行业呈现显著的区域聚集特征，河南省是主要产区

根据观研报告网发布的《中国金刚石行业发展现状分析与投资前景预测报告（2025-2032年）》显示，我国金刚石行业呈现出显著的区域集聚特征，其中河南省作为全国最大的生产基地，产量约占全国总产量的80%，素有“世界金刚石看中国，中国金刚石看河南”之称。凭借庞大的产能规模、明显的成本优势及持续的技术创新能力，河南在全国金刚石产业中占据核心地位并发挥引领作用。近年来，河南省先后出台《河南省“十百千”转型升级创新专项实施方案》《河南省“十四五”制造业高质量发展规划》《河南省加快新兴产业重点培育行动方案》等多项政策，明确支持金刚石材料研发与产业化应用，也为我国金刚石行业的高质量发展提供了有力支撑。

河南省金刚石行业相关政策

发布时间	发布部门	政策名称	主要内容
2019年1月	河南省人民政府办公厅	河南省“十百千”转型升级创新专项实施方案	在新型无机非金属材料领域，研发电子级多晶硅材料、功能性金刚石、高效隔热微孔材料、光学材料、半导体材料、气凝胶绝热材料、隐身材(涂)料、功能陶瓷等。
2021年12月	河南省人民政府	河南省“十四五”制造业高质量发展规划	巩固人造金刚石优势，大力发展宝石级金刚石、高导热高透光率多晶金刚石等，加快金刚石聚晶、高端刀具等高端制品研发制造，加快原辅材料、超硬材料及制品协同发展，打造全球超硬材料产业基地。突破超宽禁带半导体材料生长系统构建、快速生长、晶径扩大、超硬材料加工等关键技术，布局发展碳化硅、氮化镓、氧化锌、金刚石、柔性晶体管、光子晶体等第三代宽禁带半导体材料，打造郑州、洛阳、许昌等地第三代半导体材料产业集群。
2021年12月	河南省人民政府	河南省“十四五”战略性新兴产业和未来产业发展规划	依托郑州高新区、柘城县、方城县、长葛市等，规划建设超硬材料特色园区，大力发展聚晶金刚石复合片、精密高效磨具等高端超硬材料及制品，打造全球最大的超硬材料研发生产基地。开展智能仿生材料、增材制造材料、量子信息材料、高熵合金、石墨烯基新材料、功能金刚石、第三代半导体材料、超导复合材料、液态金属、先进储能材料等前瞻性研究。
2022年1月	河南省人民政府办公厅	河南省加快新兴产业重点培育行动方案	巩固人造金刚石优势，加快钻头用金刚石聚晶、高端刀具等产品的研发制造，打造全球超硬材料产业基地。
2022年1月	河南省人民政府办公厅	河南省加快未来产业谋篇布局行动方案	依托我省电子信息产业基础，布局发展碳化硅、氮化镓、氧化锌、金刚石、柔性晶体管、光子晶体等第三代宽禁带半导体材料，打造郑州、洛阳、许昌等地第三代半导体材料产业集群。
2022年7月	河南省人民政府办公厅	河南省加快材料产业优势再造换道领跑行动计划（2022—2025年）	加速纳米聚晶金刚石、功能金刚石等制备技术攻关。
2025年2月	河南省人民政府	关于明确政府工作报告提出的2025年重点工作责任单位的通知	瞄准碳基新材料、先进功能材料等，推动电子级金刚石、高纯石英等新一代电子材料创新发展。

资料来源：观研天下整理

3.金刚石下游应用呈现多元化发展特点，应用前景广阔

随着科技进步，金刚石的应用已不再局限于传统的切割与磨削领域，而是逐步扩展至功能性材料（如半导体、超大功率散热器件和光学窗口材料等）及民用消费领域（以培育钻石为代表），展现出更为多元和高端的发展方向。在此趋势推动下，我国金刚石下游应用持续拓宽，目前覆盖半导体、光伏、航空航天、国防军工、消费电子、汽车、珠宝首饰、机械制造、油气开采及石材加工等诸多领域，展现出广阔的市场前景与应用潜力。以半导体和光伏为例进行分析：

在半导体领域，金刚石作为一种极具前景的新一代半导体材料，拥有众多令人瞩目的物理特性，被业界誉为“终极半导体材料”。例如其热导率在室温下可达2200W/(m・K)，是硅的13倍，极大地提升了芯片的散热效率，进而提高了电子设备的性能和稳定性。近年来，我国半导体市场规模不断扩大，2024年突破1.3万亿元。这一庞大的产业基础为金刚石在半导体领域的创新研发与规模化应用提供了强有力的支持和发展空间。

数据来源：公开资料、观研天下整理

在光伏领域，金刚石制作而成的切割工具可以用于光伏硅片切割。近年来，随着“双碳”战略推进及《关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知》等政策的实施，我国光伏行业发展快速，新增和累计装机容量不断攀升，为金刚石行业带来强劲需求。数据显示，2025年上半年，我国新增光伏装机容量达到212.21GW，同比增长107.07%。截至2025年6月末，累计装机容量突破1100GW，已达到2019年规模（204.2GW）的5倍以上。

数据来源：国家能源局等、观研天下整理

4.金刚石功能化应用进程不断推进

金刚石之所以能够实现从传统工具材料向高端功能与消费领域的跨越，除了技术进步外，还在于其一系列卓越的物理化学性能。金刚石具备高硬度、高热导率、高化学稳定性、高光学透过性、极宽的禁带宽度、负的电子亲和性、高绝缘性和良好的生物兼容性等许多优异的物理化学性能。这些独特的物理化学性质结合，使得金刚石成为近几十年中最有潜力的新型功能材料之一，也成为我国科研机构与产业界重点探索、研究开发的重要方向。

金刚石功能化应用的推进，还得到了国家与地方政策的大力支持。在国家层面，工业和信息化部、国家发展改革委等8部门发布的《建材行业稳增长工作方案》提出聚焦新能源、宽禁带半导体等领域需求，加强上下游协同，加快钙钛矿、功能性金刚石、大尺寸碳化硅、氮化镓等前沿材料研发及产业化。地方层面，作为我国金刚石产业重点省份，河南省在《河南省“十四五”战略性新兴产业和未来产业发展规划》中提出开展功能金刚石前瞻性研究，在《河南省加快材料产业优势再造换道领跑行动计划（2022—2025年）》中进一步明确加速纳米聚晶金刚石、功能金刚石等制备技术攻关。

在政策与技术双轮驱动下，国内企业正积极推进金刚石功能化应用的产业化进程。以国机金刚石为例，其正在建设功能性金刚石材料中试及产业化生产线，涉及金刚石的多个高价值应用方向，包括散热片、光学窗口、半导体等核心领域。展望未来，随着金刚石功能化研究的持续突破、政策支持的深化以及企业产业化能力的提升，其在半导体、高端散热与光学器件等新兴领域的应用预计将不断深化，下游市场空间也有望进一步打开，为我国金刚石行业发展注入新的成长动力。

国内部分企业在金刚石的功能化应用方面的布局情况

企业简称	布局情况
国机金刚石（国机精工子公司）	公司正大力推进金刚石的功能化应用，建设功能性金刚石材料中试及产业化生产线，其投资涉及金刚石的多个高价值应用方向，包括散热片、光学窗口、半导体等核心领域，例如金刚石散热的卫星扩热板、金刚石导热的高功率电子器件、金刚石导热的GaAs高功率器件等。
中南钻石	公司正持续加大科研攻关，利用高温高压设备、CVD 设备均能柔性生产功能性金刚石的特点进行生产推广，以加快推进金刚石在“声、光、电、热”领域，加速布局量子传感、粒子探测、微波输能等电子器件的应用。
四方达	公司在功能性金刚石领域积极加大研发投入，加快金刚石半导体及功率器件等方面的技术突破，致力于突破金刚石半导体在商业化应用中的技术瓶颈。其子公司天璇半导体建设功能性金刚石的批量化产线，项目主要产品包括超精密刀具单晶金刚石、光学级金刚石以及芯片热沉半导体和功率器件用金刚石等高端产品，目前正式进入投产阶段。
沃尔德	目前，公司已初步完成从CVD金刚石功能材料实验室研发到工程化、商业化的关键转变，部分核心产品已进入市场推广阶段，预计将在未来几年逐步放量。
惠丰钻石	2025年公司将以金刚石微粉为主业，同时开展项目合作及拓展功能性金刚石新产品在半导体、散热材料、光学等新领域的应用。
力量钻石	公司目前建有“河南省功能性金刚石及制品工程技术研究中心”等多个科研平台，围绕第三代半导体、5G/6G 通讯、光伏、新能源汽车、高端精密制造等先进制造领域和未来产业需求，致力于先进金刚石材料和金刚石功能材料的核心技术攻关，并不断拓展其应用领域。
黄河旋风	公司持续推进金刚石材料在第三代半导体、纳米材料、功能材料等应用领域的研发，成功开发出直径2英寸的CVD多晶金刚石热沉片、半导体用5～30μm超薄6～8英寸多晶金刚石晶圆热沉材料，针对5G/6G、AI以及相控阵雷达领域芯片散热难题，开展了基于金刚石材料的集成散热应用的创新研究。