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金刚石铜行业数据报告:预计到2030年全球规模将达到333.53百万美元--QYResearch

发布日期:2024-07-25

金刚石铜是一种金刚石粉与铜合金的复合材料。采用优质人工合成金刚石粉,其具1000W/M.K左右的热导率,和极低的热膨胀系数,合适的工艺下,金刚石颗粒与铜合金达成冶金结合界面,则金刚石铜复合材料具有极佳的热导率与合适的热膨胀系数。

金刚石铜行业发展总体概况

全球金刚石铜市场收入及增长率
全球市场金刚石铜市场规模
十四五期间,2019年全球金刚石铜市场规模为106.13百万美元,根据本公司最新调研显示,2023年全球金刚石铜市场规模为151.29百万美元,2019-2023这四年期间年复合增长率CAGR为9.27%。

十五五之后,预计到2030年全球规模将达到333.53百万美元,2024至2030期间年复合增长率为12.41%。

地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2023年市场规模为32.76百万美元,约占全球的21.65%,预计2030年将达到70.73百万美元,年复合增长率(CAGR)为11.51%。

从产品类型及技术方面来看,热导率550W/(m·k)由于下游应用较广泛,因此占据了大多数市场份额,2023年,全球热导率550W/(m·k)的金刚石铜市场规模达到了70.91百万美元,占比46.87%,其次是热导率600W/(m·k) 的金刚石铜,其2023年全球市场规模为50.30百万美元,占比33.25%,小于550 W/(m·k)及大于600W/(m·k) 的金刚石铜市场需求量相对较少,在其他分类中,2023年仅占19.88%的收入份额。值得一提的是,国内企业能够做到700W/(m·k)热导率金刚石铜复合材料的民营企业并不少,但相比之下,TGS的800W/(m·k)热导率产品仍然具备一定技术优势。

从产品市场应用情况来看,电子产品是最大的应用端,2023年用于电子产品的金刚石铜市场规模为50百万美元,占收入份额的33.05%,预计未来几年,电子产品、航空航天、通信设备及汽车等几个下游市场对金刚石铜使用量的市场份额变化不大,其市场规模占比也相对稳定。

目前全球主要厂商包括Sumitomo Electric Industries (ALMT Corp)、长沙升华微电子材料、泰格尔科技、西安创正新材料和TGS等。2023年,Sumitomo Electric Industries (ALMT Corp)市场规模份额为74.95%,占据了总市场的接近四分之三,预计未来几年行业竞争将更加激烈,中国厂商由于可与科研机构合作,具有研发优势、市场优势、成本优势等,有望后发而先至。

总体来看,纯铜由于导电性好,热导率高(385~400W/(m·K)),约为纯铝的1.7倍,CTE为17×10-6/K,也低于纯铝(23×10-6/K)。与铝基复合材料相比,铜基复合材料只需添加更少量增强体,热膨胀系数即可与半导体相匹配,并易于获得更高热导率。更为重要的是,铜基复合材料不仅可集成高导热、低膨胀系数以满足热管理功能特性,还具有良好的耐热、耐蚀与化学稳定性,可在更大程度上满足高温、腐蚀环境等极端服役条件的要求,如核电工程、酸碱及干湿冷热交替的大气环境等。因此,在密度非第一考虑要素时,铜基复合材料往往是先进热管理材料的理想选择,尤其是金刚石铜复合材料,近年来已发展成为金属基复合材料的研究热点之一,预计伴随卫星通信和高阶自动驾驶的发展,以及6G 通信商业化,全球对该材料的需求将迅速增长。

金刚石铜行业发展主要特点

商业化水平较低    
由于产品商业化时间短,技术难点相对较多,尤其是国内生产商而言,商业化程度尚较低。

行业呈现日本企业垄断格局    
行业内国产企业较少,具备批量商业化生产能力的民营中国企业仅为三四家。主要市场份额被日本企业住友电工Sumitomo Electric所垄断(ALMT是其全资子公司,生产该产品)。

产品高度定制化    
由于应用、性能、成本、技术等方面差异,该行业高度定制化,且全部为直销生产。生产前需要客户提供具体图纸及参数要求,生产企业按照客户要求,全部进行定制化生产。

金刚石铜行业发展有利因素分析

散热性能优势突出    
金刚石的热导率可高达2000 W/(m·K),并且密度轻,因此将其制备成铜/金刚石复合材料,既能充分利用金刚石高热导率及低密度的特点,又能将铜的良好导电能力与之相结合,开发出具有良好散热能力的电子器件。

技术进步及产业化为需求增长创造必要条件    
预计伴随卫星通信和电动自动驾驶汽车,以及6G通信等新技术发展并进入产业化阶段,将导致对该材料的需求呈爆炸式增长。

金刚石铜行业发展不利因素分析

技术壁垒高    
由于铜和金刚石热膨胀系数相差很大,结合力不好(铜与碳相互不浸润,铜不熔于金刚石)等,需要借助中间层(Ti-Pt-Au,Ti,Mo及Ta等)解决结合力问题,加工技术壁垒较高。

价格较高    
相对第三代半导体封装材料而言,金刚石铜价格相对较高,成本压力较大。

应用前景未完全释放    
当前金刚石铜最主要的最终下游为军事国防领域,汽车领域应用也主要集中于高端车型,更多的民用领域由于技术、成本等制约,短期内难以大规模应用。

大规模生产难度大    
金刚石的硬度高、不导电,制备成复合材料后进行加工的难度较大,并且制备出的铜/金刚石复合材料的表面粗糙度较高,且裸露的金刚石也让材料的焊接性能难以保证,这些在材料加工方面的问题也亟待解决,否则很难让铜金刚石复合材料大批量地投入生产及使用当中。


资料来源恒州博智调研机构最新出版的【2024-2030全球与中国金刚石铜行业市场分析及前景趋势预测报告】完整版报告。注:著作权归QY所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

恒州博智(QYResearch)调研基于研究团队收集到的大量一手和二手信息,研究过程综合考虑行业各种影响因素,包括政府政策、市场环境、竞争格局、历史数据、行业现状、技术革新、行业相关技术发展、市场风险、壁垒、机遇以及挑战等。通过对特定行业长期跟踪监测,分析行业需求端、供给端、经营特性、盈利能力、产业链和商业模式等方面的内容,整合行业、市场、企业、渠道、用户等多层面数据和信息资源,为客户提供深度的行业市场研究报告,全面客观的剖析当前行业发展的总体市场容量、竞争格局、细分数据、进出口及市场需求特征等,对行业重点企业进行深入调研,进行产销运营分析,并根据各行业的发展轨迹及实践经验,对行业未来的发展趋势做出客观预测。


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