【原】总投资50亿元，300万克拉金刚石项目即将投产！

近日，内蒙古自治区乌海市高新技术产业开发区的碳基芯材科技（乌海）有限公司MPCVD金刚石项目迎来新进展。

据悉，碳基芯材科技（乌海）有限公司成立于2024年7月，隶属于碳基芯材（江苏）科技集团股份有限公司。碳基芯材科技（乌海）有限公司MPCVD金刚石项目是内蒙古范围内首家实施的项目，总投资50亿元，占地面积150亩。项目计划购置安装MPCVD设备约1000台、激光切割机约400台并配套相应的生产线。项目建成后，预计年产金刚石300万克拉。

目前，项目综合办公楼已全面封顶，5个厂房已完成基础施工，即将进行钢结构施工。按照计划，项目预计7月上旬完成主体结构和装饰装修施工，预计8月上旬完成设备调试，预计8月中旬首批设备正式投产。

图源：乌海融媒

与传统高温高压（HPHT）法合成的金刚石相比，MPCVD法所产金刚石具备更高的纯度、更少的杂质、更可控的生长过程，特别是在制备大尺寸单晶、高热导材料和电子级应用材料方面展现出独特优势，现已成为全球范围内高端金刚石制造的主要工艺路线之一，在电子器件、量子信息、先进光学等领域应用潜力巨大。

目前，MPCVD金刚石主要分为两类：单晶金刚石和多晶金刚石。单晶金刚石通过在单一晶向（如(100)面或(111)面）上有序生长而成，通常用于电子器件、量子芯片、超高频器件、散热基板等对材料晶体质量要求极高的应用场景；多晶金刚石则由大量微小晶粒构成，因生长速度快、成本相对较低，广泛应用于耐磨涂层、刀具、热扩散片等领域。在实际生产中，MPCVD设备的腔体设计、微波频率控制、气体流量比调节等技术细节，都会直接影响所生长金刚石的晶粒尺寸、表面粗糙度、杂质水平和应力状态。

从行业视角来看，目前全球金刚石市场正处于需求扩张阶段。天然金刚石资源逐渐枯竭，且其开采成本高、环境影响大，而人造金刚石尤其是高质量MPCVD金刚石成为替代趋势。根据相关市场研究，2024年全球人造金刚石市场规模已突破300亿美元，预计未来五年将以超过10%的复合增长率持续增长。

随着第三代半导体技术（如氮化镓GaN、碳化硅SiC）的快速发展，传统散热材料（如铜、铝、硅）已经逐渐难以满足高功率、高频率电子器件的散热需求。MPCVD金刚石因其极高的热导率（远超银铜等金属）、良好的电绝缘性、优异的化学稳定性，被视为理想的下一代散热材料，尤其适用于高频功率器件散热底板、微波通信模块散热片等高端应用，需求增长迅猛。此外，在量子信息领域，MPCVD工艺还可精准掺杂形成氮空位中心等量子缺陷点，用于量子传感、量子计算等前沿技术开发，进一步拓展了MPCVD金刚石的战略价值。

从设备角度来看，MPCVD反应器的核心部件包括微波发生器（常用频率2.45GHz或915MHz）、谐振腔、反应腔、气体供应系统、真空系统和冷却系统。制造高质量大尺寸金刚石需要在较长时间内（如几百小时）保持等离子体稳定、精准控制碳浓度与沉积速率，技术门槛极高。因此，MPCVD设备制造与工艺开发本身也是一条高壁垒赛道。

全球范围来看，元素六（Element Six）、日本住友电工等企业在MPCVD金刚石领域拥有深厚技术积累和较强市场地位。我国正在MPCVD领域加快追赶，力量钻石、中兵红箭、黄河旋风、宁波晶钻等企业已形成一定规模。

除乌海项目外，碳基芯材在新疆也展开了金刚石项目的建设。今年3月，新疆碳基芯材科技有限公司就与新疆疏附县签约，计划总投资24亿元建设年产150万克拉金刚石芯片衬底项目；与新疆和田地区皮山县签约建设年产150万克拉金刚石项目：一期将建设20台工业级沉积设备，年产50万克拉电子级金刚石，纯度达99.999%（5N级），重点突破8英寸单晶衬底技术；二期将开发金刚石量子传感器，应用于北斗导航芯片抗辐射封装；三期将联合中科院打造金刚石基GaN功率器件中试线。4月，新疆碳基芯材科技有限公司与新疆中田投资开发集团有限公司达成战略合作，计划建设50万片金刚石衬底产线，共建量子钻石原子钟创新联盟，并推动建立面向中亚市场的超硬材料交易中心。