增强“四力”教育实践河南行 | 郑州三磨所“点石成芯”:从婚戒平替到AI算力的“第二曲线”

培育钻石是人造金刚石中质优粒大、可以用于制作首饰的宝石级单晶，因其成分和结构与天然钻石完全相同，但价格更低，所以长期作为婚嫁市场天然钻戒的平替产品。

依托长期深耕人造金刚石的技术积淀和产业链优势，河南延伸出培育钻石生产业务并快速实现规模化量产，占据全国培育钻石产能的“半壁江山”。

然而，近年来，培育钻石价格持续“内卷”，行业陷入“有量无利”的发展困局。就在消费赛道增长见顶之际，AI算力产业飞速发展带来了关键性的拐点：曾经用于打造婚戒的金刚石，凭借极致的物理性能完成价值逆袭，成为破解算力瓶颈、赋能高端制造的核心战略材料。

近日，记者随中央媒体青年编辑记者增强“四力”教育实践活动采访团走进郑州磨料磨具磨削研究所（以下简称“郑州三磨所”），实地见证这场产业价值的重构——手握全国80%人造金刚石产能的河南企业，正依托多年来的核心技术积淀进军AI算力高端赛道，为产业开辟“第二曲线”。

培育钻石市场增量不增利

把钻石价格“打下来”的正是河南。河南省柘城县被称为“中国钻石之都”，这里没有一座天然钻石矿，但培育钻石年产量达1200万克拉，让消费者实现了“克拉自由”。《2025培育钻石产业发展报告》显示，‌中国培育钻石毛坯产能约为2520万克拉‌，占全球总产能的‌63%。也就是说，仅柘城一县，就贡献了全国近半的培育钻石产能。

市场规模持续扩张，行业利润却一直缩水。数据显示，2025年全球钻石珠宝市场中，培育钻石的销量占比已超过40%，较2019年增长超过8倍，但“打下来”的“白菜价”又恰恰成了行业发展之痛。据报道，近年来，培育钻石零售价格较峰值下跌超50%。以1克拉高品质培育钻石为例，2020年售价约为8000元，近两年仅3500元左右。多数企业陷入微利甚至盈亏倒挂的困境，以人造金刚石领域的头部企业力量钻石股份有限公司为例，公司2025年上半年利润骤降八成，公开资料显示，其业绩滑坡的主要原因在于培育钻石价格持续下滑。

中国珠宝玉石首饰行业协会会长叶志斌曾指出，我国培育钻石的毛坯产能占全球60%，但成品环节利润仅占全球15%，国内企业长期局限于“卖原料、赚辛苦钱”。

此外，目前国内培育钻石消费仍以婚庆市场为主，其他场景渗透率不足20%，增长空间已然触顶，行业普遍缺乏品牌溢价与产品附加值，多数企业只是停留在低端原料加工环节，陷入“有量无利”的发展困境。

算力发展带来新机遇 金刚石成芯片散热最优解

当培育钻石消费赛道陷入低价“内卷”，飞速发展的AI大模型为人造金刚石打开了万亿级市场。随着AI大模型持续升级，高端芯片算力越来越强、功耗越来越高，随之而来的芯片散热难题成为制约产业发展的核心瓶颈。

业内有公认的“芯片10℃法则”：芯片在正常工作时，温度每升高10℃，使用寿命就直接减半。一旦芯片温度过高，设备就会自动降速降温，导致算力效率大幅下降，严重时还会引发宕机，造成数据丢失、业务中断。也就是说，AI算力的上限已经不是算力本身，而是散热能力。

“在所有材料里，金刚石是芯片散热的最佳方案。”国机金刚石市场支持中心总经理、功能金刚石研究院院长陈宇鹏告诉记者。据了解，金刚石的导热速度是铜的5倍、硅的13倍，是目前已知的天然物质中热导率最高的材料，且其电阻率极高，是典型的绝缘体，不会影响芯片电路运行，因此金刚石散热片成了理想的高功率光电子器件的散热材料。

“金刚石解决了芯片散热‘最后一公里’的问题，相当于给高负荷运转的芯片贴了一张高效的‘散热贴’。”陈宇鹏向记者通俗解释道。随着生产工艺不断成熟、成本持续下降，这条赛道未来将成长为百亿、千亿甚至万亿级的市场。

正是因为无可替代的散热性能，业界将2026年视为“金刚石散热规模化应用元年”。全球AI算力龙头英伟达率先落地应用，在新一代高端GPU（图形处理器）产品中采用“金刚石复合材料+液冷”的散热方案，适配高性能芯片的散热需求。芯片巨头英特尔、AMD、高通也纷纷入局，开展金刚石散热技术的测试与商用试点。

河南企业双轨并行筑牢产业优势

面对消费市场与工业材料两大赛道，河南人造金刚石企业选择“两条腿走路”，不是“换赛道”，而是“扩赛道”。

在郑州三磨所，记者看到企业自主研发的2—6英寸CVD金刚石材料设备，可批量制备高品质单晶与多晶金刚石片。但刚成型的金刚石表面粗糙、易翘曲，贴合芯片前需加工至纳米级平整度。“金刚石硬度极高，同时兼具硬脆特性，普通加工手段极易造成碎裂。”国机金刚石综合部员工李澈向记者介绍。国机金刚石依托高性能工具全国重点实验室，攻关近一年，用激光超精密加工技术，将4英寸金刚石热沉片表面粗糙度控制在1纳米以下，满足与高端芯片无缝贴合的严苛标准。

“目前我们还可以批量制备金刚石铜复合材料。”陈宇鹏说，天然金刚石性能强于人造金刚石，但成本偏高；复合材料散热效率能达到纯金刚石的50%，价格却只有纯金刚石的五分之一到十分之一。这种差异化产品搭配，既能满足高端AI芯片的极致散热需求，也能适配汽车电子等中低端大众化场景，形成“高端纯金刚石+中端复合材料”的双赛道布局。

散热之外，芯片制造也离不开金刚石。芯片属于硬脆材料，加工必须依靠金刚石“硬碰硬”。李澈向记者介绍，国机金刚石生产的划片刀最薄的仅10微米，一片4英寸的半导体晶圆需要金刚石划片刀精准划切近2000道，最终产出约80万颗独立的小方块，这是芯片生产中的关键一步。

放眼河南全省，转型已是大势所趋：黄河旋风股份有限公司建成国内首条8英寸金刚石热沉片产线，并拿到华为昇腾订单；河南省力量钻石股份有限公司宣布将原定投用于培育钻石扩产的超10亿元募集资金，变更为投入“金刚石功能材料生产研发建设项目”；河南四方达超硬材料股份有限公司的金刚石散热片通过海外客户测试，进入小批量供货阶段……

同时，企业也并未放弃培育钻石市场，转而通过品牌化、高端化转型摆脱低价竞争。国机金刚石推出自有培育钻石品牌黛诺，依托全产业链工艺优势，通过提纯优化、精细切磨、设计创新，大幅提升培育钻石的纯净度与质感，跳出单纯售卖毛坯原料的销售模式。同时，通过线下门店、电商、加盟等多元化销售渠道，拓展高端婚庆、轻奢配饰、艺术定制等细分市场，以高附加值产品提升消费市场竞争力。

从婚嫁市场的轻奢饰品，到AI算力产业的战略材料，一枚小小的金刚石，见证了产业多年来的迭代与突围，也见证了它从消费平替到算力刚需的价值跃迁。国机金刚石战略投资部部长助理马宁表示，在战略性新兴超硬材料方面，我国手握全球95%的工业金刚石产能，领跑全球产业链。未来，金刚石功能化应用前景广阔，从量子传感、粒子探测到半导体散热、6G通信，金刚石正加速向功能化跃升，成为新质生产力的重要支撑。