

进入2026年,半导体行业正站在一个历史性的十字路口。传统的通过缩小晶体管尺寸来提升芯片性能的摩尔定律,已无可避免地逼近其物理极限。近期两大行业重磅信号——苹果与英特尔传闻中的联合定制芯片合作,以及英特尔CEO陈立武的公开表态,共同将行业的未来发展聚光灯投向了底层材料的革命性创新。陈立武明确指出,更换底层新材料是延续芯片性能增长的核心解法,并指明了三大关键技术路线:
我们将全面、深入地梳理这三大新兴材料赛道的产业逻辑、发展现状、市场格局,并对A股市场的核心标的企业进行竞争力分析。我们认为:
是解决AI大算力芯片先进封装瓶颈的长期刚需,其产业化正从“0到1”迈向“1到10”的关键阶段,2026年是小批量验证元年,但真正的规模化量产与业绩兑现尚需时日。
因其无与伦比的导热性能,正成为解决千瓦级AI芯片“热墙”问题的终极方案。随着英伟达下一代GPU明确采用金刚石散热方案,2026年已成为该赛道商业化落地的元年,市场需求确定性高,产业链进入产能竞赛阶段。
作为商业化最为成熟的赛道,已在新能源汽车、数据中心、快速充电等多个领域展现出强大的增长动力。碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、磷化铟(InP)三大细分领域各具特色,国产厂商正在技术、产能和客户认证方面取得全面突破,重塑全球供应链格局。
这三大赛道共同构成了后摩尔时代半导体产业创新演进的基石,其发展不仅关乎单一企业的兴衰,更将深刻影响全球科技竞争的未来走向。
随着人工智能、高性能计算(HPC)等应用的爆发式增长,AI芯片的功耗已普遍进入千瓦级别。这不仅带来了严峻的散热挑战,更对芯片的封装技术提出了前所未有的要求。2.5D/3D等先进封装技术通过将多个小芯片(Chiplet)集成在一个基板上,成为延续摩尔定律的重要路径。然而,传统的有机封装基板(如ABF载板)在面对新一代AI芯片时,其固有的物理局限性日益凸显,主要体现在以下几个方面:
:有机材料的热膨胀系数(CTE)与硅芯片差异较大,且在高温下容易发生形变和翹曲,影响多芯片互连的可靠性和良率。
:有机基板的介电常数和介电损耗较高,在高频信号传输中会导致严重的信号衰减和失真,限制了芯片间通信的带宽和速率。
:有机基板的制造工艺限制了其线路/间距(L/S)的精细度,难以满足未来Chiplet集成对更高密度互连的需求。
在此背景下,玻璃基板凭借其卓越的物理和电气性能,被视为取代有机基板的下一代核心载体材料,其核心优势在于:
:玻璃的热膨胀系数与硅更为匹配,且在高温下形变极小,具有极高的平整度,能够为大规模、高密度的3D堆叠提供稳定可靠的平台。
:玻璃是优良的绝缘体,具有极低的介电常数和损耗因子,可大幅降低高频信号传输损耗,支持更高的数据传输速率。
:借鉴显示面板行业的成熟工艺,玻璃基板可以实现远超有机基板的超精细线路/间距,从而在更小的面积内集成更多的功能单元。
实现玻璃基板与芯片连接的核心技术是玻璃通孔(Through-Glass Via, TGV)。TGV技术通过在超薄玻璃上进行微米级的激光打孔,并进行高深宽比的导电材料填充(如填铜),构建垂直的电学互连通道。这是整个产业链中技术壁垒最高、决定成本和良率的关键环节 。
全球范围内半导体巨头已纷纷抢滩布局。英特尔不仅投资了玻璃基板初创公司3DGS,其EMIB(嵌入式多芯片互连桥)技术的玻璃基板封装样品也已成功落地。此外,台积电、三星、苹果、博通、AMD等行业领导者均在积极推进各自的玻璃基板解决方案 。这一趋势明确预示着,玻璃基板将成为未来十年先进封装技术演进的主航道。市场普遍预期,2026年是TGV玻璃基板的商业化元年,产业化进程正从“0到1”向“1到10”的关键阶段切换,预计2027年有望开始规模化量产 。
目前A股市场中涉足TGV玻璃基板的企业尚属少数,但已涌现出具备核心技术和量产能力的龙头企业。
:沃格光电是目前国内乃至全球范围内,少数具备TGV玻璃基板全制程自主可控技术的企业。公司成功打通了从玻璃薄化、激光精密打孔、高深宽比填铜到多层精细布线的完整工艺链,形成了极高的技术壁垒 。其技术指标已达到行业领先水平,能够实现最小3μm的孔径和高达150:1的深宽比 ,另一说为最小孔径5μm、最大深宽比100:1 显示出其在精密加工方面的深厚积累。
:公司的量产布局走在国内前列。其位于武汉的一期年产10万平方米TGV产线已于近期投产,并已实现对部分客户的小批量稳定供货 。更值得关注的是,公司正在建设的成都8.6代大尺寸基板产线年底投产,达产后月产能将达到2.4万片大尺寸玻璃基板,远期规划2026-2027年总产能扩至每月10万片 。这一大规模产能规划彰显了公司对赛道前景的信心。在决定商业化成败的良率方面,沃格光电表现出色,据披露其TGV工艺良率已稳定在85%-95%之间 ,这是其能够率先实现小批量供货的基础。
:凭借技术和量产的先发优势,沃格光电已经成功切入全球顶级AI芯片及光通信企业的供应链体系。其产品已批量应用于高速光模块、CPO(共封装光学)以及先进封装领域,并已进入英伟达、AMD、华为等核心客户的验证流程,部分客户的送样已经完成并进入可靠性测试周期 。这标志着公司的技术和产品质量得到了行业头部玩家的初步认可。
综合评价:沃格光电无疑是当前A股TGV玻璃基板赛道的核心标的,其在技术自主性、全产业链布局、量产进度和客户导入方面均具备显著的领先优势。公司正处于业绩兑现的前夜,未来发展的关键在于成都大尺寸产线的顺利投产和产能爬坡,以及在头部客户处完成最终认证并获取大额量产订单。
:京东方作为全球显示面板行业的龙头企业,其切入玻璃基板赛道具备天然的“降维”优势。公司在玻璃基板的精细加工、巨量转移、薄膜沉积等方面拥有数十年的深厚积累和成熟的供应链体系 。公司将半导体玻璃基封装载板作为战略转型的重要方向,旨在利用现有技术平台实现业务的多元化拓展。
:京东方的布局节奏稳健而清晰。公司已与全球特种玻璃巨头康宁公司签署合作备忘录,共同投资建设TGV试验线和玻璃基载板产线 。根据规划,公司的中试线片的产能,并已因应强劲的市场需求,决定提前启动扩产,目标在2026年底将月产能提升至1000片 。大规模量产的决议预计在2027年上半年做出,目标在2027年底正式实现量产 。
:京东方目前已完成全套玻璃基板工艺的打通,并已向国内部分客户送样进行测试。凭借其在面板领域与全球各大终端厂商建立的深厚合作关系,京东方在未来开拓半导体封装客户方面具备渠道优势 。
综合评价:京东方A是玻璃基板赛道中实力雄厚的“潜力股”。虽然其量产时间表略晚于沃格光电,但其强大的资本实力、深厚的技术底蕴以及与康宁的战略合作,使其在未来的规模化竞争中具备强大的后发优势。
新森科技目前在玻璃基板领域尚处于技术储备和样品研发阶段。公司已成功完成玻璃基板样品的开发,但尚未获得量产订单,也未公布明确的量产时间表。对于新森科技而言,从样品到量产,再到实现规模化营收,仍有较长的路要走,其业绩兑现周期存在较大的不确定性。
尽管玻璃基板赛道前景广阔,但作为一个处于产业化初期的领域,其发展仍面临诸多风险与挑战:
:TGV是核心工艺瓶颈,虽然沃格光电等企业已取得突破,但要实现大尺寸、多层数玻璃基板的稳定高良率量产,仍需克服大量工程挑战。任何技术环节的延误都可能导致量产进度不及预期 。
:AI芯片、HPC等领域的客户对封装基板的可靠性要求极为严苛,认证周期通常长达6-12个月,甚至更久。目前多数国内企业仍处于小批量送样或验证阶段,能否顺利通过并获得大额长期订单存在不确定性 。
:当前市场对玻璃基板寄予厚望,吸引了众多企业投入。市场担忧,若未来几年产能集中释放,而下游需求渗透速度不及预期,可能会引发激烈的价格战,从而压缩行业整体的利润空间 。
:虽然AI芯片是主要驱动力,但玻璃基板的部分应用也与消费电子、面板等行业相关。若这些行业需求持续疲软,可能会影响部分企业的订单增速和产能利用率 。
本章小结:玻璃基板作为先进封装的确定性发展方向,其产业化大幕已在2026年正式拉开。沃格光电凭借其全制程技术和量产先发优势占据了领跑位置,而京东方A则以其雄厚的实力构筑了强大的后发潜力。投资者在关注这一赛道巨大潜力的同时,也必须清醒地认识到其产业化初期的不确定性和风险。
当AI芯片的功耗跨越千瓦门槛,传统的风冷和普通液冷散热方案已显得力不从心。芯片内部的“热点”温度急剧升高,不仅会限制芯片的运行频率和性能释放,严重时更会影响其稳定性和寿命。散热,已从一个辅助环节,演变为制约AI算力发展的核心瓶颈之一。
在所有已知自然物质中,金刚石拥有最高的室温热导率,其理论值可达2000-2200 W/(m·K),大约是铜的5倍、硅的10倍以上 。这意味着金刚石能够以极高的效率将芯片产生的热量迅速传导出去。因此,将人造金刚石作为热沉(Heat Sink)或热扩展(Heat Spreader)材料,被视为解决顶级芯片散热难题的终极方案。
引爆这一赛道的催化剂,是行业巨头的明确采纳。2026年初,全球AI芯片领导者英伟达正式宣布,其计划于2026年第三季度量产出货的下一代GPU架构——Vera Rubin,将全面采用“金刚石铜复合散热+45℃温水直液冷”的创新散热方案 。这一官宣具有里程碑式的意义,它标志着金刚石散热技术正式从实验室和小规模验证,迈向了大规模商业化应用的全新阶段 。
金刚石散热方案的核心在于利用化学气相沉积(CVD)方法,在基板上生长出高质量的多晶或单晶金刚石薄膜,再通过与铜等高导热金属复合,制成金刚石/铜(Diamond/Cu)复合散热片。这种复合材料既利用了金刚石的超高导热性,又兼顾了铜的优良加工性能和成本效益。
这一产业变革为中国企业带来了历史性机遇。中国在全球人造金刚石产业中占据绝对主导地位,掌握着全球超过95%的产量,拥有强大的产业话语权 。随着CVD技术的不断成熟和成本下降,金刚石散热材料正加速从“奢侈品”走向规模化量产。
市场对金刚石散热的前景极为乐观。根据中泰证券的测算,仅AI芯片用金刚石散热片这一细分市场,其全球规模在2026年就将达到约87亿元人民币,到2030年,这一数字有望飙升至592亿元 Web G,另有预测认为届时市场规模将达到152亿美元 。一个千亿级的蓝海市场正在快速打开。
面对即将爆发的市场需求,国内人造金刚石领域的龙头企业已纷纷布局,加速产能扩张和客户验证。
:四方达是国内纯CVD金刚石散热片领域的技术领军者。公司不仅实现了核心设备MPCVD的100%自研自产,其产品的热导率也稳定在2000W/(m·K)以上,达到了国际第一梯队水平。产品线英寸的全尺寸规格,能够满足不同芯片的封装需求 。
:公司正在全力推进产能建设,其位于新疆沙雅的年产2.5万片CVD金刚石散热基地项目是其未来产能的核心。据公司董事长近期透露,现有产能已无法满足强劲的市场需求,扩建新厂的计划正在加紧实施 。
:四方达在客户验证方面取得了重大突破。据市场消息,公司已经全面通过了某海外头部GPU客户的全流程测试,并已实现小批量供货,大规模量产在即 。结合英伟达的散热方案变革,市场普遍认为该客户即为英伟达。这一进展使四方达在抢占AI芯片散热这一核心市场中占据了极为有利的位置。
综合评价:四方达凭借其深厚的技术积累、核心设备的自主可控以及在顶级客户处的关键性突破,已成为本轮金刚石散热浪潮中最具确定性的核心受益者。公司当前面临的主要挑战是尽快扩大产能,以满足即将到来的订单爆发。
:黄河旋风在产能规模化方面走在了行业前列。公司于近期宣布,其国内首条8英寸金刚石热沉片生产线已成功投产,这标志着公司实现了从实验室研发到规模化生产的关键跨越 。公司同样采用CVD技术,已成功制备出2英寸至8英寸的多晶金刚石晶圆,热导率可达1000-2200 W/m·K,部分性能指标已优于国外同类产品 。
:8英寸产线的投产是黄河旋风最核心的竞争优势,使其具备了满足大规模订单的生产能力。此外,公司在金刚石铜复合材料的应用方面也取得了实际成果,相关产品已在郑州超算中心实现规模化应用,实测数据显示,芯片模组传热能力提升了80%,芯片性能提升10%,同时核心温度下降了5摄氏度 。这一成功案例为其产品在数据中心等领域的推广提供了有力的佐证。
:黄河旋风正积极推进与下游半导体客户的合作,其规模化生产能力使其在面对需要稳定大批量供货的客户时具有吸引力。
综合评价:黄河旋风的核心优势在于其率先实现的规模化生产能力。公司在技术指标上同样具备竞争力,并通过在超算中心的应用证明了产品的实战性能。未来,公司需要加速在AI芯片领域的客户认证,将其产能优势转化为实实在在的市场份额。
力量钻石采取了HPHT(高温高压法)和CVD两条腿走路的技术策略。虽然CVD是制造半导体级金刚石散热片的主流技术,但HPHT在培育大尺寸单晶金刚石方面亦有其独特优势。公司目前正积极与多家头部半导体企业对接,持续进行产品的送样和测试工作。其双技术路线的布局使其在应对不同应用场景和成本需求时具备更高的灵活性。
惠丰钻石则将目光投向了远期的产能竞争。公司投资10亿元在包头建设的CVD金刚石产业园项目备受市场关注。根据规划,该项目将于2026年7月(即下个月)开始逐步投产。虽然短期内对市场格局影响有限,但其宏大的远期产能规划,显示了公司希望在未来金刚石散热市场的规模化竞争中占据一席之地的雄心。
:虽然国内企业在MPCVD设备上已取得突破,但设备作为核心资产,其制造、调试和产能爬坡仍需时间。目前国内整体金刚石散热片产能尚处于投入和扩张期,供给紧张是短期内的主要矛盾 。
:CVD法制备金刚石的成本依然较高,如何在大规模生产中持续优化工艺、提升良率、降低单位成本,是决定企业盈利能力和产品竞争力的关键。
:金刚石与铜等金属的界面结合是金刚石铜复合材料性能的关键。如何实现二者之间牢固、低热阻的结合,存在较高的工艺壁垒,是各家企业技术比拼的核心之一。
:对于英伟达等顶级客户,其供应链认证标准极高。一旦某家供应商率先通过认证并形成稳定供货关系,可能会形成较强的先发优势和客户粘性,后进入者将面临更高的认证门槛。
本章小结:在AI算力需求和散热瓶颈的双重驱动下,人造金刚石散热赛道在2026年迎来了确定性的爆发。英伟达的“官宣”为行业注入了强心剂。A股核心企业中,四方达在技术和顶级客户验证上占得先机,黄河旋风在规模化生产上率先破局,力量钻石和惠丰钻石则分别以技术布局和远期产能规划参与竞争。未来2-3年,行业的主旋律将是产能竞赛和供应链卡位。
相较于尚在产业化黎明期的玻璃基板和刚刚迎来爆发元年的人造金刚石,第三代半导体是三大新材料赛道中商业化最为成熟、应用场景最为广泛的领域。其核心材料——以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体,凭借其耐高压、耐高温、高频率、低损耗的优异特性,正在电力电子领域对传统硅基器件发起颠覆性的替代。2026年,第三代半导体产业正朝着提质增效、加速渗透的方向深化发展。
:SiC器件的核心应用场景是中高功率领域,完美契合了新能源汽车、光伏储能、工业电源、轨道交通和智能电网等国家战略性新兴产业的发展需求。在新能源汽车中,使用SiC MOSFET替代传统硅基IGBT的主逆变器,能够显著提升电驱系统效率,增加续航里程,并支持800V高压快充平台,已成为中高端车型的标配。全球SiC功率器件市场正以超过40%的年复合增长率高速扩张,预计2026年市场规模将达到65亿美元,中国市场的增速更是领跑全球。
:公司是国产碳化硅衬底材料的绝对核心厂商,也是全球主要的SiC衬底供应商之一。在衬底这一产业链价值量最高的环节,天岳先进凭借其在半绝缘型和导电型衬底方面的深厚技术积累,已成功跻身全球市场份额前列,重塑了由海外厂商主导的供应链格局。其上海临港的8英寸衬底基地产能正在快速扩张,预计2026年产能将实现翻倍,年产能将突破60万片,并已与全球半数以上的头部功率半导体企业(国际IDM大厂)建立了深度合作关系。
:三安光电是国内唯一一家真正实现SiC全产业链垂直整合的IDM大厂,业务覆盖衬底、外延、芯片设计、制造和封测。其湖南基地的8英寸SiC产线已实现规模化量产,车规级SiC MOSFET产品性能优异,已通过理想汽车等国内头部车企的严苛验证并实现批量上车,目前已进入十余家国内主流车企的供应链。全产业链布局不仅带来了成本和效率优势,更保证了供应链的安全可控。凭借SiC业务的快速放量,公司已在2026年第一季度实现净利润,预计下半年随着产能利用率的提升,盈利能力将大幅释放。
:作为国内车规级功率模块的龙头企业,斯达半导在SiC模块领域扮演着国产替代先锋的角色。公司深度绑定国内主流新能源车企,其车规级SiC模块产品已实现大规模出货。同时,公司敏锐地抓住了AI算力爆发带来的新机遇,正在积极推进其SiC模块在AI服务器电源等领域的客户验证工作,有望开辟新的增长曲线。
:依托于在轨道交通领域深厚的技术积累,时代电气成功将大功率半导体技术拓展至新能源汽车和智能电网领域。公司在国内大功率电网用IGBT模块市场占据约50%的份额,其SiC模块正在加速向数据中心、智能电网等新兴市场渗透,形成了轨交与新能源双轮驱动的稳健发展格局。
:GaN器件以其超高的开关频率和极低的导通电阻,在中小功率、高频率应用中优势尽显。其两大核心驱动力来自于:一是消费电子领域的快速充电器,GaN技术使得充电器可以做得更小、更轻、效率更高;二是AI数据中心的高压直流电源(HVDC),采用GaN器件的电源模块能够大幅提升供电效率,降低数据中心的PUE(电能利用效率),为AI算力的“耗电大户”们实现节能降耗。
:英诺赛科是全球硅基氮化镓(GaN-on-Si)IDM模式的绝对领导者。公司率先在全球范围内实现了8英寸硅基GaN晶圆的规模化量产,其产能规模、全球市场占有率和产品良率(稳定在95%以上)均位居世界第一。公司稼动率在2026年上半年已接近100%,并计划在2026年内继续扩产1万-1.5万片/月的产能,预计到2027-2028年达到每月7万片的满产状态。在客户方面,英诺赛科与英伟达的合作极为深入,在2026年3月的GTC大会上,现场80%的供应商展出的GaN电源模块方案均采用了英诺赛科的芯片。此外,公司已在2025年与谷歌签订供应商协议,预计相关订单将于2026年内落地,并已成功进入台达、意法半导体等英伟达核心电源模块厂商的供应链。
:作为全能型化合物半导体大厂,三安光电在GaN领域同样拥有从衬底-外延-封装的一体化能力。其6英寸GaN产线实现了全流程的自研自产,产品广泛应用于快充、电源等领域。
:作为国内领先的功率IDM企业,华润微在GaN领域采取了自有器件产品与对外开放代工双线并行的策略,既能满足内部产品需求,也能为外部设计公司提供制造服务,具备较强的平台化优势。
:AI大模型的训练和推理产生了海量的数据交互需求,驱动数据中心内部及之间进行800G、1.6T乃至更高速率的光模块升级。磷化铟(InP)是制造高速光通信所需的光源(激光器)和探测器的核心衬底材料。可以说,没有InP,就没有高速光模块。随着AI算力建设的持续投入,对高性能InP基光芯片的需求呈现出爆发式增长,InP材料因此成为AI新基建中不可或缺的“刚需”。
:公司是目前A股市场中唯一能够实现6英寸磷化铟衬底规模化量产的标的,是国产替代进程中的核心供应商。在大尺寸InP衬底长期被海外少数企业垄断的背景下,云南锗业的量产突破具有重要的战略意义。
:兴发集团位于产业链更上游,公司成功量产了半导体级的高纯红磷,这是合成磷化铟的关键原材料。此外,公司已掌握磷化铟的合成技术,有望在原材料端打破海外垄断,为国内InP产业链的自主可控提供保障。
:三安光电再次展现了其在化合物半导体领域的平台化优势。公司是国内磷化铟外延片的龙头企业,已实现6英寸产品的规模化量产,业务覆盖衬底、外延和光芯片的全产业链环节。凭借其强大的技术实力和产能规模,公司与华为、中际旭创等国内光通信领域的头部客户建立了深度绑定关系,是其光芯片的核心供应商。
本章小结:第三代半导体赛道已进入高速成长的黄金时期。SiC、GaN、InP三大材料分别卡位新能源、高效电源和高速光通信三大高景气应用,市场空间广阔。A股相关企业已在从衬底、外延到器件、模块的各个环节涌现出一批具备全球竞争力的企业,国产替代与全球扩张的逻辑清晰,成长路径明确。
综合来看,半导体三大新材料赛道各自处于不同的发展阶段,其投资逻辑和风险收益特征也各不相同:
。其核心逻辑是解决未来终极的封装难题,市场空间天花板极高。2026年是其小批量验证的关键之年,线年之后。这是一个典型的长周期、高壁垒、高潜在回报的赛道,但也伴随着最高的技术和量产不确定性。
。其核心逻辑是解决当前最紧迫的AI芯片散热痛点,需求由顶级客户(英伟达)的明确采纳而引爆,确定性极高。2026年是其商业化元年,产业链的核心矛盾在于供给端的产能能否快速跟上。这是一个逻辑清晰、需求明确、短期内成长性最强的赛道,投资的核心在于跟踪龙头企业的产能扩张和订单落地情况。
。其核心逻辑是对传统硅基功率器件的全面替代,市场已多点开花,进入高速成长的成熟阶段。这是一个确定性与成长性兼备的赛道,风险相对较低,投资的核心在于甄选在特定细分领域具备核心技术、稳定客户关系和规模化生产能力的龙头企业。
:从实验室样品到实现高良率、低成本的规模化量产,需要跨越巨大的工程化鸿沟。企业需要攻克无数工艺细节,并通过客户长达2-3年的严苛认证,这个过程充满了不确定性。
:在部分细分领域,可能存在多种技术路线的竞争。一旦企业在技术路线的选择上出现战略误判,可能会导致前期的巨额投入无法转化为市场回报,甚至被市场淘汰。
:新材料领域的许多企业当前估值已部分甚至完全透支了未来的业绩预期。然而,从样品、小批量供货到大规模释放利润,往往需要数年时间。短期内,股价可能与基本面脱钩,纯概念炒作风险较高,波动性极大。
今天,2026年6月23日,我们正亲眼见证半导体产业从“依赖制程微缩”向“依赖材料创新”的范式转移。玻璃基板、人造金刚石和第三代半导体,这三大新材料赛道不再是遥远的未来概念,而是正在发生的产业革命。它们分别从封装、散热和功率管理三个维度,为延续“摩尔定律”的经济学效应、支撑人工智能时代的算力需求提供了坚实的物理基础。
对于A股市场而言,在这些关键领域涌现出的一批核心企业,如沃格光电、四方达、三安光电、天岳先进、英诺赛科等,不仅受益于全球性的技术变革浪潮,更承载着中国半导体产业链自主可控的时代使命。它们的发展,值得我们长期、深入地跟踪与研究。