10亿元投资、400台设备!8亿克拉金刚石项目开工
近年来,金刚石材料的产业重心正在经历一场深刻转向。过去以饰品为主的消费类需求,正逐步被以光电、新能源和半导体为代表的工业应用取代。
近日,湖北黄梅县小池镇的汇尚钻石数字化生产线项目已进入全面施工阶段。据了解,该项目总投资10亿元,建设核心内容涵盖培育钻石与金刚石单晶的研发及产业化生产,规划引入400台(套)数字化六面顶压机,预计年产8亿克拉金刚石单晶,产品将应用于光电元件、新能源、电子型半导体及钻探开采等新兴领域。
金刚石的功能属性使其天然具备跨行业的融合潜力。在光电元件领域,金刚石不仅作为加工工具存在,更在部分关键环节中成为器件本身的材料。例如,高功率激光器、光通信模块中的散热底板、甚至量子光源,都在逐步导入金刚石基底材料。金刚石的高热导率(超过2000 W/m·K)和宽禁带特性,使其能在极端功率密度和高温环境下稳定工作,显著提升器件寿命与信号稳定性。国内外已有企业在此方向上推进工程化:美国Diamond Foundry和Element Six已开发出适用于光电芯片封装的金刚石薄膜,而国内则有黄河旋风、乾元芯钻等企业开始量产金刚石散热基板。
在新能源领域,金刚石的应用更为多元。首先,在新能源装备制造环节,金刚石是光伏硅片切割、氢燃料电堆加工等高精度工艺中的关键工具材料。其次,在电池体系中,金刚石粉体或薄膜作为散热介质和绝缘保护层,也在功率型电芯与快充设备中被测试应用。尤其在高功率充电桩、储能变流器等场景下,金刚石基散热片相较传统金属材料具有更优的热扩散性能,可在同等体积下实现更高的功率密度与可靠性。可以预见,随着新能源汽车与储能产业继续扩张,金刚石在装备制造与热管理环节的需求将呈现结构性增长。
而在电子型半导体领域,金刚石的角色更具前瞻性。第四代半导体材料体系中,金刚石与氧化镓、氮化铝并列为最具潜力的宽禁带材料。其带隙高达5.47 eV,击穿电场强度超过10 MV/cm,是传统SiC和GaN材料的数倍。理论上,金刚石功率器件可在更高电压、更小尺寸下运行,具备极高的功率密度与能效上限。目前全球范围内的金刚石半导体研究正从实验阶段向原型验证推进,日本国立材料研究所(NIMS)、德国弗劳恩霍夫研究所、法国CEA-Leti以及中国科学院半导体所等机构均已实现基于金刚石的肖特基二极管与场效应管样品。产业化的瓶颈主要在于大尺寸、低缺陷单晶的稳定供应与掺杂控制。
此外,金刚石在传统钻探与超硬材料领域的应用也正在迭代升级。过去,金刚石更多用于机械切削与油气钻探领域,属于典型的消耗型材料。但随着数字化与自动化加工体系的引入,金刚石刀具、磨料的制备精度与复合结构大幅提升。例如,热稳定多晶金刚石(TSP)、金刚石涂层刀具等正在取代部分硬质合金产品,用于航天复合材料、碳纤维构件以及高硬度陶瓷的精密加工。
从更广的产业视角看,中国金刚石产业正进入从产量竞争向性能竞争的阶段。根据中国超硬材料协会数据,国内金刚石年产量已超过1500亿克拉,占全球总产量的九成以上,但在高端单晶、电子级金刚石等细分领域仍依赖进口。若能实现数字化、规模化与品质化结合,将为国内金刚石产业打开新的增长空间。尤其在全球半导体与新能源产业链“去单一依赖”趋势下,本土高性能超硬材料的战略价值愈发凸显。
未来,金刚石的产业路径将不再局限于传统的“工具材料”范畴,而是成为先进制造、能源装备、光电器件乃至国防科技的底层支撑。随着数字化装备与材料科学的融合加深,这一颗人造晶体正从工业的边缘,走向新材料体系的核心。
在此背景下,第九届国际碳材料大会暨产业展览会(Carbontech 2025)将为金刚石产业链上下游企业提供一个重要平台。展会不仅是展示技术的机会,更是各大企业、科研机构、设备供应商和应用端客户交流合作的最佳时机。通过展会,企业可以接触全球创新资源,与上下游合作,推动技术和产业的共同发展。

