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证券研究报告
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作者：
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行业评级：
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上次评级：
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行业报告：
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通信
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强于大市
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强于大市
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维持
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2026年05月28日
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（ 评级）
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分析师 王奕红 SAC执业证书编号：S1110517090004
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分析师 余芳沁 SAC执业证书编号：S1110521080006
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分析师 曾庆亮 SAC执业证书编号：S1110526020004
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分析师 唐海清 SAC执业证书编号：S1110517030002
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金刚石——声光电热“终极材料”
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行业深度研究
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摘要
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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金刚石作为兼具极致硬度、超高导热、超宽禁带的终极工业与科技材料，是新一代半导体、AI 芯片散热、高端精密制造、光通信及
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量子科技的核心底层材料，战略价值突出。
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1. 行业层面，我国从 “十三五” 到 “十五五” 持续抬升金刚石产业战略定位，已上升至国家竞争优势核心长板、半导体自主可控
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关键材料，叠加出口管制、新材料首批次等政策加持，行业迈入高质量、全球领跑发展阶段。
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2. 性能与工艺端，金刚石凭借莫氏十级最高硬度、热导率达 2000W/mk 以上、5.5eV 超宽禁带等稀缺特性，远超硅、SiC、GaN
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等半导体材料；制备主流分为 HTHP 高温高压法与 CVD 化学气相沉积法，其中 MPCVD 路线更适配高端半导体、散热、光学晶
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圆等高精尖场景。
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3. “散热+半导体”等应用端多点放量：声光电热多维度场景全面落地——1）AI 芯片与算力服务器领域，英伟达、AMD 新一代
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GPU 已规模化搭载金刚石散热方案，可显著提升能效比、支撑千瓦级高功耗芯片稳定运行；2）半导体精密加工，金刚石划片刀、
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减薄砂轮市场持续高增，国产替代空间广阔；3）作为第四代超宽禁带半导体，金刚石功率器件已实现高耐压、大电流稳定开关运行，
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未来有望颠覆高压高频高温电子领域；4）同时在 5G/6G 基站、相控阵雷达、航天光学窗口、量子传感器等领域加速渗透。
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投资建议：看好金刚石材料在芯片散热、半导体加工、终极半导体三大主线的成长机遇，关注具备 CVD 量产、MPCVD 设备自研、
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高端热沉与工具产品落地的龙头企业，相关标的包括国机精工、四方达、沃尔德、惠丰钻石等。
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风险提示： CVD 技术量产良率及成本下降不及预期、下游 AI 及半导体需求疲软、行业产能扩张引发竞争加剧、高端应用导入进度
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慢于预期。报告中提及的“相关标的”仅为对相关公司的罗列，不构成任何投资建议。
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目录
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3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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1. 金刚石简介及核心特性
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2. 金刚石行业现状
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3. 金刚石应用
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4. 金刚石相关标的
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金刚石简介及核心特性
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4请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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0lGtWR/wHfGNOJxwFjOBzuy2Amc7IgL2c7A1ifAlj6BXrnnL1H0zHFlx3LkPe4Kz
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➢ 金刚石是一种由碳元素组成的矿物 ，是碳元素的同素异形体之一 。金刚石是自然界中最硬的物质 ，其莫氏硬度高达10，是衡量其他物
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质硬度的标准。这种硬度源于金刚石晶体中碳原子以SP3杂化轨道形成的共价键，构成了极其稳定的正四面体结构。
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➢ 金刚石晶体结构是由碳原子组成的四面体结构，每个碳原子都与其他四个碳原子通过共价键连接在一起，形成一个稳定的结构。这种结
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构在三维空间中重复排列，形成了金刚石的晶体结构。金刚石晶体结构具有高度的对称性，包括四面体对称和八面体对称。这种对称性
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使得金刚石具有许多独特的物理和化学性质，如高硬度和高熔点 。
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1.1 金刚石简介
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图： 金刚石结构图
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资料来源：中国地质大学北京郑州研究院公众号，国磨质检 NAQS精
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工博研公众号，天风证券研究所
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图： 金刚石原石
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➢ 金刚石常根据其含氮量及光谱特征分类，分为I型和II型两大类，进一步细分为Ia、Ib型和IIa、IIb型。
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➢ 目前主要有两种制备合成单晶金刚石的方法:一种是高温高压法(high temperature and highpressure)，简称HTHP;另外一种就是化
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学气相沉积法(chemical vapor deposition), 简称CVD
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➢ 高温高压法（HTHP）：需在超 1500℃、高压环境下合成，以六面顶压机等设备实现石墨碳相转化，工艺简单、生长速度快，是工业
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制备单晶金刚石主流方式，现已可制备毫米级粒径产品。
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➢ 化学气相沉积法（CVD）：以甲烷、氢气为原料，通过高温化学反应在基底沉积生成金刚石膜 ，衍生出微波等离子、热丝辅助等多种
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细分技术路线。
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1.2 金刚石分类
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图：金刚石分类
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资料来源：粉体网公众号，唐合科技公众号，天风证券研究所
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图：人造金刚石制作方法（ HTHP与CAD）
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➢ 金刚石具备自然界最高莫氏十级硬度，硬度为刚玉的150倍，可对各类矿物、玻璃等材料实现高效刻划加工。由于金刚石中的C-C键很
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强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，因此金刚石硬度大。
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➢ 凭借极致硬度特性，金刚石自古便应用于瓷器修复等手工加工场景，现代更是广泛用作切割刀具、打磨砂轮等核心工业耗材，同时兼具
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高端宝石属性。
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莫氏硬度（Moh’s Hardness）又称摩氏硬度，是表示矿物硬度的一种标准，由德国矿物学家腓特烈·摩斯于1822年提出。这种硬度标准采用划痕法，通过金刚石针在矿物表面刻划
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产生的划痕深度来确定硬度。莫氏硬度分为十级，从滑石（1）到金刚石（10），金刚石是最硬的物质，滑石则最软。尽管这种标准相对粗略，但因其方便实用，在矿物学、宝石学和
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野外作业中被广泛采用。
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1.3 金刚石核心特性——极致的硬度
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图：莫氏硬度表
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资料来源：广西自然资源博物馆公众号，天风证券研究所
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图：金刚石结构图
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➢ 极致导热： 金刚石热导率是铜的5–6 倍、SiC 的4–5 倍、硅的
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13 倍，是热导率 > 500 W/m・K 场景的唯一选择。
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➢ 低热膨胀： 与 Si、GaN、SiC 等半导体材料热膨胀高度匹配，减
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少热循环应力，提升器件可靠性。
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➢ 电绝缘 + 高稳定：可直接做散热衬底 / 热沉，无需绝缘层。
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➢ 金刚石散热的核心源于其原子级紧密的晶体结构与独特的声子导热
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机制：
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1.晶体结构：金刚石由碳原子以sp³杂化形成正四面体空间网状结构，
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原子间键长极短、键能极高，晶格振动（声子）传播几乎无阻碍。
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2. 导热机制：以声子导热为主（电子导热可忽略），声子平均自由程
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极长，热扩散速度极快，能瞬间将局部热点热量均匀传导至整个散热
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体。
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3. 近结散热优势：金刚石兼具高绝缘性，可直接与芯片裸片接触，无
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需额外绝缘层，消除界面热阻，实现 “芯片 - 金刚石 - 散热系统”
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的高效热通路。
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1.4.1 金刚石核心特性——高散热性
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资料来源：材想社公众号，天风证券研究所
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图：金刚石与其他材料散热性对比
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1.4.2 金刚石散热方案
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金刚石散热有三种方案：一是金刚石钝化散热技术（ CVD方案），即在器件顶部沉积金刚石，提高热点顶部的热扩散，同时起到增大
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换热面积的作用；二是作为衬底散热，主要有GaN底部异质外延金刚石、金刚石表面异质外延GaN和键合技术，三是作为封装热沉，
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在其中构筑微通道结构。
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➢ 金刚石膜钝化层： 为保护半导体表面免受外界环境（如化学污染或湿气）的侵害，保护功能层不受影响，往往需要在芯片表面覆盖
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一层致密性好、隔离和绝缘能力强的钝化层。目前钝化层通常是由氮化硅制成，由于热导率极低，在高功率半导体器件中使用会受
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到一定的限制。若采用纳米金刚石薄膜替换原有源区的传统钝化层，直接淀积在器件顶部，则可以增强热点顶部的热扩散，对器件
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表面进行均热，为器件增加一条导热通路，提升器件表面均温性能，散热效率更高。
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➢ 衬底键合方案： 高热流密度器件采用金刚石衬底，提升面内均热效果
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➢ 热沉片 /散热片方案：结合微流道，可以通过周期性改善流动混合以及通过产生二次流来增加湍流率来提高传热系数。
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图：钝化层散热示意图
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图：氮化镓键合技术示意图
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资料来源： 粉体圈公众号，天风证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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1.5 金刚石其他特性
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➢ 金刚石是超宽禁带半导体，其禁带宽度为5.5eV，具有高电子迁移率（4500cm2/Vs）、高电子饱和速度（2×107cm/s）、高击穿
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场强（107V/cm）和高热导率（2000W/m·K）等特点，其功率器件的JOHNSON'S优值为宽禁带半导体SiC的10倍。
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➢ 随着SiC和GaN功率电子学进入发展成熟阶段，新的需求又在推动下一代功率电子学的发展 ，金刚石被认为是制备下一代高功率 、
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高频、高温及低功率损耗电子器件最有希望的材料，被业界誉为“终极半导体”。
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➢ 金刚石化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性 ，高温下不与浓HF、HCl、HNO3作用，只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中，
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或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时，表面会稍有氧化；在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。
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➢ 金刚石具有低至1×10⁻⁶/K的热膨胀系数：与芯片材料近乎完美的热膨胀匹配，彻底规避材料开裂与分层风险，保持超高导热界面
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的完整性与稳定性，实现高精密、大尺寸封装的可能。据河南黄河旋风股份有限公司披露 ，其自主研发的“金刚石—碳化硅复合材
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料”项目热导率突破700W/(mK)，热膨胀系数低至2.6ppm/°C，与芯片硅衬底约2.5ppm/°C的热膨胀系数高度匹配，意味着长
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期困扰高端芯片封装与散热领域的“热膨胀失配”问题，开始出现真正具备产业化潜力的国产解决方案。
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图：金刚石与其他材料对比
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资料来源：征世科技官网，天风证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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金刚石行业现状
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2.1 金刚石行业现状
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资料来源： QYResearch 公众号，智研咨询公众号，天风证券研究所
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➢ 产能端，据智研咨询数据显示，2015年以来，中国人造金刚石产量总体保持增长的态势，到2020年中国人造金刚石产量突破
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200亿克拉，占据全球总产量90%以上，始终保持全球第一。智研咨询预测，2023年中国人造金刚石达到250亿克拉以上。
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➢ 需求方面，据QYResearch ，2024年，全球金属金刚石复合材料市场规模达到了199.20百万美元，预计2031年将达到
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381.43百万美元，年复合增长率（CAGR）为10.24%。
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图：我国金刚石行业产能情况
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2.2 金刚石行业相关政策
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➢ 从“十三五”到“十五五”，国家对金刚
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石与超硬材料的定位从基础材料补短板 ，
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升级为战略性新兴产业核心抓手 ，再到国
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家竞争优势长板、半导体自主可控核心材
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料，政策层级、表述精度、战略权重持续
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抬升。
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➢ “十五五”规划将其提升至国家竞争优势
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高度，标志着该产业进入高质量发展 、全
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球领跑的新阶段，将成为半导体、新能源、
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高端制造、未来产业的关键支撑 ，为我国
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构建新质生产力、实现科技自立自强提供
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坚实材料保障。
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资料来源：中国地质大学北京郑州研究院公众号，天风证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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发布时间 政策名称 发布部门 简要说明
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2024年 《对锑及超硬材料相关:物项实施出口管制公告》
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(2024年第33号) 商务部、海关总署 对大型六面顶压机、MPCVD设备、3英寸以上金刚石窗口材料等实施出口许可，未经许
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可不得出口
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2024年 《重点新材料首批次应用示范指导目录（2024
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年版）》 工信部 将聚晶金刚石复合片(PCD)、聚晶PCBN刀片、超细金刚石线锯列为首批次支持产品
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2024年 《关于推动未来产业创新发展的实施意见》 工信部等六部委 前瞻布局 “未来材料”，推动超硬材料等先进基础材料升级，发展高性能碳基、半导体
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级超硬材料
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2024年 《产业结构调整指导目录(2024年本)》 国家发改委 鼓励高品质人工晶体、功能性人造金刚石生产装备研发，支持超硬材料切削刀具技术开发。
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2023年 《工业战略性新兴产业分类目录(2023年版)》 国家统计局 将 “工业级人造金刚石”列入先进无机非金属材料，“金刚石与金属复合材料” 列入高
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性能纤维复合材料。
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2022年 《河南省“十四五”战略性新兴产业和未来产
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业发展规划》 河南省人民政府 加快发展新型功能材料。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
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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。
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2021年 《“十四五”规划纲要》 全国人大 将新材料列为战略新兴产业，强调关键材料创新应用，间接覆盖超硬材料领域
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2021年 《“十四五"原材料工业发展规划》 工业和信息化部科技
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部、自然资源部
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攻克高温合金、航空轻合金材料、超高纯稀土金属及化合物、高性能特种钢、可降解生物
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材料、特种涂层、光刻胶、靶材、抛光液、工业气体、仿生合成橡胶、人工晶体、高性能
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功能玻璃、先进陶瓷材料、特种分离膜以及高性能稀土磁性、催化、光功能、储氢材料等
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一批关键材料
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2021年 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四
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个五年规划和2035年远景目标纲要》 全国人大
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聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以
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及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业，加快关键核心技术创新应用，增强要素保障能
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力，培育壮大产业发展新动能。
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2020年 《产业结构调整指导目录(2019年本)》 国家发改委 鼓励信息、新能源、国防、航空航天等领域高品质人工晶体材料、制品和器件，功能性人
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造金刚石材料生产装备技术开发等产业发展。
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2019年 《鼓励外商投资产业目录(2019年版)》 国家发改委、商务
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部
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将“高品质人工晶体及晶体薄膜制品开发生产:金刚石膜工具、厚度0.3mm及以下超薄人
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造金刚石据片"等列为鼓励外商投资产业目录。
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2019年 《工业企业技术改造升级投资指南(2019年版)》中国机械工业协会等 调整超硬材料品种结构，发展低成本、高精密人造金刚石和立方氮化硼材料;鼓励投资高
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精度金刚石PCD刀具、立方氮化硼刀具CVD金刚石厚膜刀具、CVD金刚石涂层刀具等。
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2018年 《战略性新兴产业分类(2018)》 国家统计局
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将“人造金刚石“列入“战略性新兴产业分类”中的“先进无机非金属材料”;将“金刚
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石与金属复合材料”、“金刚石与金属复合制品"列入“战略性新兴产业分类”中的"高性
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能纤维复合材料和制品”，属于国家重点发展的新材料。
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2017年 《新材料产业发展指南》
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工业和信息化部国家
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发改委、科技部、财
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政部等
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要利用多层次的资本市场，加大对新材料产业发展的融资支持，支持符合条件的新材料企
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业在境内外上市、在全国中小企业股份转让系统挂牌、发行债券和并购重组;调整超硬材
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料品种结构，发展低成本、高精密人造金刚石和立方氮化硼材料，突破滚珠丝杠用钢性能
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稳定性和耐磨性问题，解决高档数控机床专用刀具材料制约
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2017年 《河南省新型材料业转型升级行动计划(2017-
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2020年)》 河南省人民政府
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依托骨干企业，以"超硬、超细、超纯、超精”为方向，研发低成本、高精密人造金刚石
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和立方氮化硼材料，提高复合材料及超硬材料制品技术水平;以高性能人造金刚石、高档
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超硬材料制品为方向，巩固扩大高品级大单晶、硼掺杂金刚石、纳米级微粉、金刚石薄膜
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和高效、精密超硬材料制品、刀具级聚晶复合片的规模和产量。
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金刚石应用
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14请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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➢ 在高性能计算、人工智能和5G/6G通信技术快速发展的背景下，芯片的热流密度不断攀升，传统散热材料如铜基散热器和热管逐渐接
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近极限。面对这一挑战，金刚石凭借其卓越的导热性能，逐渐成为高功率芯片散热的理想材料。
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➢ 金刚石的热导率高达2000W/(m·K)以上，约为铝的八倍以上，这种天然优势使其成为应对极限热通量的解决方案。
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➢ 当前，金刚石在热学应用中的发展呈现出以下两种主要形式：
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①金刚石填料：将金刚石颗粒作为填料加入到导热凝胶、导热垫等材料中，显著提高材料的导热能力。例如，华为通过金刚石颗粒填料的
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专利技术，验证了其在热传导效率上的优势。实验表明，相较于传统的硅脂等导热材料，金刚石填料显著提升了导热性能。
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②金刚石热沉片：金刚石热沉片因其高热导率、低热膨胀系数，广泛应用于光通讯、航天航空、新能源汽车及 5G基站等领域。最新的研
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究将金刚石与微通道冷却技术结合，开发出金刚石微通道基板，这一创新应用被视为解决极端热通量问题的有效途径。
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15请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.1 金刚石应用——热学应用：突破芯片散热的极限
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图：先材半导体研发的金刚石热沉片
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资料来源：先材深圳半导体科技有限公司公众号，天风证券研究所
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➢ 2026年2月，全球首批搭载金刚石散热技术的英伟达H200 GPU服务器完成商业化交付；此后，搭载AMD Instinct MI350X GPU的
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服务器也正式上市。英伟达在CES 2026大会上官宣，其下一代Vera Rubin架构GPU将全面采用“金刚石—铜复合散热+液冷”的全
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新散热方案。
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➢ 根据官方披露数据，在高环境温度数据中心（最高可达50度）条件下，该方案可实现约15%的FLOPs/W提升，并维持GPU满负载运
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行。AI芯片功耗早已突破千瓦级别（单芯片超1000W），传统风冷、铜铝散热无法解决其热量集中问题，金刚石的高效导热能力正是
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最关键的出路。
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➢ 在5G/6G通信基站与相控阵雷达领域，由于氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管在毫米波频段输出大功率时产生极高热流密度，金刚
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石热沉片可被直接贴合在GaN器件下方，快速将热量“拉出来”，确保通信和雷达系统在高负荷下持续稳定运行。
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16请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.1 金刚石应用——热学应用：突破芯片散热的极限
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图：金刚石 /金属复合材料
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资料来源：材想社公众号，天风证券研究所
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金刚石的超高导热特性与金属的易加工性相结合，既大幅提升
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导热效果，又能灵活调控形状，适应各种封装结构。例如，在
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铜基体中引入金刚石颗粒，导热率可在550-950 W/(m·K)范
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围灵活调整。
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3.2 金刚石应用——半导体应用：精密加工工具
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资料来源：三磨所官网，上海新阳招股书，天风证券研究所
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➢ 三磨所在半导体器件的生产加工环节，开发出倒边、减薄、切割、抛光用系列超硬材料制品以及配套用陶瓷盘、UV膜等产品，具
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有精度高、加工效率高、加工工件表面质量好等优点，部分产品性能超越国外同类产品，成功实现国产替代。
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图：三磨所半导体切割刀片 图：半导体加工流程
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3.2 金刚石应用——半导体应用：精密加工工具
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资料来源： QYResearch 公众号，天风证券研究所
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➢ 据QYResearch ，预计2031年全球划片刀市场规模将达到12.6亿美元，未来几年年复合增长率CAGR为7.58%。划片刀生产商主
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要包括DISCO Corporation 、东京精密（ACCRETECH）、Kulicke & Soffa、光力科技（ADT）、UKAM Industrial等。2024
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年，全球前五大厂商占有大约89.0%的市场份额。
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图：划片刀全球市场规模
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3.2 金刚石应用——半导体应用：精密加工工具
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资料来源： Global Info Research 公众号，天风证券研究所
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➢ 根据Global Info Research调研报告显示，2024年全球减薄砂轮市场规模约为4.56亿美元，预计2031年全球减薄砂轮市场规模将
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达到7.7亿美元，未来几年年复合增长率CAGR为7.3%。
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➢ 全球范围内减薄砂轮生产商主要包括DISCO、Saint-Gobain、东京精密株式会社、EHWA DIAMOND、Asahi Diamond
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Industrial Co.,Ltd.、SAESOL、中国砂轮企业股份有限公司（KINIK COMPANY）、A.L.M.T. Corp.、国机精工、赛尔科技等。
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2024 年，全球前十强厂商占据了约 68.0% 的市场份额。
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图：减薄砂轮全球市场规模
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20请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.2 金刚石应用——半导体应用：精密加工工具
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资料来源： Wind，天风证券研究所
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➢ 以全球龙头DISCO为例，DISCO主要从事半导体制造设备和精密加工工具的制造和销售，以及相关的维护及技术服务。公
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司经营三个业务部门。精密加工系统部门生产，销售，维护和提供半导体制造设备和精密加工工具的相关服务，包括切割锯，
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激光锯，磨床，抛光机，干蚀刻机，表面刨床，切割刀片，砂轮和干抛光轮。
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图： DISCO 营收情况（百万美金） 图： DISCO 净利润情况（百万美金）
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21请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.3 金刚石应用——“终极半导体材料”
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资料来源：半导体产业纵横公众号，天风证券研究所
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➢ 从半导体材料代际划分看，第一代半导体以硅为代表，第二代以砷化镓、磷化铟为核心，第三代通常指宽禁带半导体如碳化
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硅与氮化镓，而第四代则更多指向氧化镓、氮化铝、金刚石等超宽禁带材料。
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➢ 与硅相比，金刚石的禁带宽度高达约5.5 eV，击穿电场强度与热导率均处于已知半导体材料前列，这使其在高压、高频、高
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温环境下具备独特潜力。
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➢ 金刚石在半导体领域的应用正在得到迅速推进，CVD金刚石由于其高热导性、低功耗和高频率等优势，被誉为“终极半导体”
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材料。
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图：不同半导体材料性能对比
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22请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.3 金刚石应用——“终极半导体材料”
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资料来源：宽禁带半导体技术创新联盟公众号， DT半导体，
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Carbontech 公众号，天风证券研究所
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➢ 近日，日本企业Power Diamond Systems宣布，其自主开发的金刚石MOSFET器件在单个器件中实现了550V击穿电压与0.8A漏
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极电流，并完成200V/1A开关操作。
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➢ 这一结果解决了金刚石MOSFET长期存在的两个关键问题。其一是栅极边缘电场集中导致的提前击穿，通过场板结构实现电场均匀
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化后，器件耐压能力明显提升；其二是电流能力受限问题，通过扩大器件面积和多指结构设计，单器件即可实现较高电流输出。意味
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着金刚石功率器件首次在接近实际应用条件的电压和电流水平下实现稳定开关运行 。
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➢ 2021年9月，Orbray与日本佐贺大学合作开发出超高纯度2英寸金刚石晶圆，在此基础上，双方又利用2英寸晶圆开发出一款功率器
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件，输出功率密度达到875MW/cm²，耐压高达2568V。显示出金刚石功率器件在高电压和高功率密度条件下的潜在能力。
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图： C-H金刚石 MOSFET的横截面示意图 (a) 未含 p+层 (b) 含p+层
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图： Orbray 公司与佐贺大学制造的 2英寸晶圆
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➢ 金刚石不仅是热的良导体，其光学性能也使其在光学领域大放异彩。金刚石在固体材料中的透光谱最宽，从紫外的225nm到红外的
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25μm，具有卓越的透过性。这一特性使金刚石成为制作现代红外光学窗口的理想材料。
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➢ 此外，金刚石在量子光学领域的应用也日益引起关注。金刚石中的“氮-空位中心”（NV centers）因其独特的量子态，成为量子传感
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器领域的理想单元。
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➢ 量子传感器：日本筑波大学团队在《自然通讯》上发表的研究成果，展示了通过金刚石中的NV中心制造的超快非线性光子传感器。该
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传感器突破了传统电光传感器的衍射极限，实现了飞秒级时间分辨和纳米级空间分辨的电场探测，能够为半导体器件失效机理研究提供
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新的工具。
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23请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.4 金刚石应用——光学应用：量子传感器
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资料来源： DT半导体公众号，天风证券研究所
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图：超快非线性光子传感器
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➢ 金刚石的独特声学性能使其在声学领域的应用潜力十分广阔。金刚石具有超高声速（高达18000 m/s），这使得声波在其内部传播速
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度极快。这样的特性不仅提升了声纳系统的反应速度，还使得换能器能够在更小的体积内实现更高的性能输出。
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➢ 深海探测：金刚石的超高声速使其成为声纳换能器材料的理想选择。与传统的压电陶瓷和聚合物材料相比，金刚石的高弹性模量和机械
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强度使其在深海高压、高温、强辐射等极端环境中，依然保持稳定性能。这使得金刚石换能器能够满足深海探测等高精度需求，具有重
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要的军事和科研价值。
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➢ 高保真音频：在音频领域，金刚石高音喇叭的频率响应已达60 kHz，超出了人耳的听觉范围。这一特点使得金刚石在高频扬声器中应
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用，能够提供更加清晰和真实的音质。金刚石喇叭振膜 的高响应性能大幅提升了音色的完整性，为高保真音频设备提供了革命性的技术
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支持。镀有金刚石薄膜后的钛复合振膜的频响上限从纯钛振膜的20kHz提高到30kHz，最高可达33kHz。
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24请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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3.5 金刚石应用——声学应用：金刚石振膜
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资料来源：国机金刚石公众号，沃尔德公众号，天风证券研究所
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图： CVD 金刚石声学材料
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图：车载音响钻石振膜
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金刚石相关标的
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4
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25请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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➢ 作为中国第一颗人造金刚石的研制单位，公司旗下三磨所深耕超硬材料产业六十余载，已构建起从金刚石材料研发、规模化生产到
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场景化应用的完整产业生态。
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➢ 光模块领域应用有序推进： 25年12月中际旭创旗下深度智冷到访三磨所，探讨金刚石材料在光模块、电力电子设备等领域的应用。
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➢ GPU 领域有望落地：公司金刚石散热片已获高端客户认可，部分型号进入千万级出货规模。
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➢ 航天领域： 散热金刚石已应用于射频放大器、微波放大器等高功率射频器件，高功率激光管二极管、激光管二极管阵列、高功率晶
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体管等高功率器件，以及GaN、GaAs、SiC等化合物半导体等器件。
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4.1 国机精工
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源： wind，国机精工 2025年年报，天风证券研究所
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图：国机精工从事主要业务
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图：国机精工 2025年收入结构
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➢ 四方达主营聚晶金刚石(简称PCD)及其相关制品的研发、生产和销售，公司产品包括石油/天然气钻探用聚晶金刚石复合片、煤田及
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矿山用聚晶金刚石复合片、切削刀具用聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石拉丝模坯/拉丝模具、精密超硬刀具、矿山工具等，形成以复
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合超硬材料为核心，以精密金刚石工具为新的业务增长点的战略产品体系；产品广泛应用于石油钻探及矿山开采、汽车零部件、装
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备制造等制造领域。公司产品品种及规格齐全、规模优势明显，远销欧洲、美洲、东南亚等四十多个国家和地区。
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➢ 公司控股子公司河南天璇专注MPCVD设备及CVD金刚石的研发与生产，已成功实现高品质大尺寸超纯CVD金刚石的批量制备，
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产品应用于珠宝首饰、精密刀具、光学窗口、芯片热沉等领域。PCD微钻钻头已实现直径φ0.2mm-φ3mm等规格产品系列供应。
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4.2 四方达
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源： wind，四方达官网，天风证券研究所
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图：四方达产品矩阵
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图：四方达 2025年收入结构
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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。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，
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为客户提供涵盖超硬、硬质合金、金属陶瓷材料的刀具产品；
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➢ 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
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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。
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➢ PCD钻针：在公司内部验证过程中，例如针对M9的PCB板、板厚3.5mm、金刚石微钻直径0.25mm为例，在内部验证过程中可实
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现孔加工数量8000+个孔（未断针），上述数据为公司内部初步验证数据，后续将面临工艺匹配、成本控制、规模化稳定性等多重
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验证。
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源： wind，沃尔德官网， 天风证券研究所
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4.3 沃尔德
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图：沃尔德产品矩阵 图：沃尔德 2025年收入结构
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➢ 公司是目前国内规模领先、品种最齐全的超硬材料供应商。公司生产的超硬材料单晶是超硬材料产业链的基础性产品，该产品支撑
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了整个超硬材料行业下游产业的发展。超硬材料应用的终端产品主要包括金刚石研磨工具、金刚石修整工具、金刚石钻进工具、金
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刚石锯切工具、金刚石超硬材料刀具等类别。工业自动化领域系列产品基于智能制造技术、关键部件、机器人、智能制造软件、智
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能制造系统、智能制造标准体系的研发等。
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➢ 公司主要经营的产品涵盖碳系材料及制品，超硬材料及聚晶复合材料制品、工业自动化领域系列产品等产业发展。
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➢ 黄河旋风近年来启动了“面向高端应用场景的CVD多晶金刚石薄膜开发”项目，成功开发出了多晶金刚石热沉片。
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4.4 黄河旋风
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源： wind、天风证券研究所
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图：黄河旋风营收情况 图：黄河旋风 2025年收入结构
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➢ 公司是一家专业从事人造金刚石产品研发、生产和销售的高新技术企业，主要产品包括金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石。公司
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拥有高品级金刚石大单晶合成河南省工程实验室和河南省功能性金刚石及制品工程技术研究中心。
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➢ 通过自主研发，公司已逐步掌握了包括原材料配方技术、新型密封传压介质制造技术、大腔体合成系列技术、高品级培育钻石合成
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技术、金刚石微粉制备技术等在内的人造金刚石生产五大核心支撑技术，形成了相对完备的核心技术体系。
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4.5 力量钻石
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源： wind，天风证券研究所
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图：力量钻石 2025年收入结构
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图：力量钻石营收情况
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➢ 公司致力于金刚石粉的研制与经营，坚定的走专业化发展道路，铸造了自己的品牌：微粉、精微粉、超精微粉、超细微粉、超纯微
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粉、高强微粉，破碎料、优质破碎料、整形料、高强整形料，是中国机床工具工业协会超硬材料分会常务理事单位，国家级高新技
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术企业。
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➢ 金刚石微粉月生产量4000万克拉，金刚石破碎料月生产量1000万克拉，是中国最大的金刚石微粉专业制造商。公司特聘资深的知
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名专家为高级顾问，企业拥有雄厚的专业技术力量，精湛的生产工艺和先进的加工设备，拥有国际上最先进的现代化检测仪器，产
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品质量可靠。公司生产的各品牌产品畅销国内外市场，60%以上的产品出口到欧、美、日、韩、印度和东南亚市场，出口量逐年增
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加。
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4.6 惠丰钻石
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请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源： wind，天风证券研究所
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图：惠丰钻石 2025年收入结构图：惠丰钻石营收情况
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风险提示
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32请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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4. 风险提示
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33请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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1. CVD 技术量产良率及成本下降不及预期：当前成本仍是金刚石应用推广的主要制约因素，若成本和良率优化不及预期，或影响金刚
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石产业化进程；
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2. 下游 AI 及半导体需求不及预期：半导体领域是金刚石重要应用领域，若需求不及预期，或影响金刚石产业化进程；
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3. 行业产能扩张引发竞争加剧： 上游产能过度扩展或有竞争加剧和价格战风险；
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4. 高端应用导入进度慢于预期： 若应用导入慢于预期，有影响金刚石产业化进程风险。
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5. 报告中提及的“相关标的”仅为对相关公司的罗列，不构成任何投资建议： 投资者在做出投资决策时，应基于独立的分析和判断，全
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面评估公司的基本面、行业前景及市场环境等因素。
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34请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明
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股票投资评级 自报告日后的6个月内，相对同期沪
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深300指数的涨跌幅
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行业投资评级 自报告日后的6个月内，相对同期沪
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深300指数的涨跌幅
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买入 预期股价相对收益20%以上
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增持 预期股价相对收益10%-20%
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持有 预期股价相对收益-10%-10%
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卖出 预期股价相对收益-10%以下
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强于大市 预期行业指数涨幅5%以上
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中性 预期行业指数涨幅-5%-5%
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弱于大市 预期行业指数涨幅-5%以下
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投资评级声明
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类别 说明 评级 体系
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分析师声明
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本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表述的所有观点均准确地反映了我们对标的证
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券和发行人的个人看法。我们所得报酬的任何部分不曾与，不与，也将不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。
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一般声明
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除非另有规定，本报告中的所有材料版权均属天风证券股份有限公司（已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格）及其附属机构（以下统称“天风证券”）。未
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经天风证券事先书面授权，不得以任何方式修改、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为天风证券的商标、
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服务标识及标记。
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本报告是机密的，仅供我们的客户使用，天风证券不因收件人收到本报告而视其为天风证券的客户。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料，但天风证
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券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考，不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。该等信息、意见并未考虑
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到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估，并应同时
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考量各自的投资目的、财务状况和特定需求，必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，天风证券及/或其
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关联人员均不承担任何法律责任。
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本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断。该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。在
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易观点。天风证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。天风证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意
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见或建议不一致的投资决策。
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特别声明
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在法律许可的情况下，天风证券可能会持有本报告中提及公司所发行的证券并进行交易，也可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融
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服务。因此，投资者应当考虑到天风证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突，投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。
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