Khoảng 70% trong số 2 triệu carat kim cương nhân tạo mà nhà máy Jiaruifu của doanh nhân Feng Canjun ở miền trung Trung Quốc sản xuất mỗi năm hiện được dùng làm trang sức. Tuy nhiên, ông Feng đặt cược rằng tương lai của ngành kim cương nhân tạo Trung Quốc nằm ở việc cung cấp vật liệu tiên tiến cho chất bán dẫn, máy chủ trí tuệ nhân tạo (AI) và các ứng dụng công nghệ cao khác.
“Tôi muốn nâng tỷ trọng sản phẩm dùng làm vật liệu công nghiệp chuyên dụng lên hơn 50% vào năm 2030, đồng thời giảm tỷ trọng sản phẩm dành cho ngành trang sức xuống tối đa 30%,” ông Feng nói.
Các nhà sản xuất kim cương nhân tạo Trung Quốc, hiện chiếm khoảng một nửa nguồn cung toàn cầu, đang tìm kiếm thị trường ngoài lĩnh vực đá quý trong bối cảnh cạnh tranh gia tăng và giá bán chịu áp lực giảm.
Sự chuyển dịch này có thể nâng tầm quan trọng chiến lược của ngành trong cuộc cạnh tranh công nghệ Mỹ – Trung. Nếu kim cương nhân tạo được sử dụng rộng rãi hơn trong chất bán dẫn và các hệ thống tản nhiệt của hạ tầng AI, vị thế thống lĩnh sản xuất của Trung Quốc có thể trở thành một điểm dễ tổn thương khác trong chuỗi cung ứng của Mỹ.
“Quá trình chuyển đổi này hiện là câu chuyện mang tính cấu trúc định hình ngành kim cương, đồng thời tác động trực tiếp đến chuỗi cung ứng công nghệ toàn cầu,” Manan Goenka, giám đốc phụ trách dự án tại công ty tư vấn Ken Research, nhận định.
Các doanh nghiệp và nhà phân tích cho rằng nhu cầu từ những lĩnh vực như chip, tản nhiệt và công nghệ lượng tử có thể trở thành động lực tăng trưởng lớn tiếp theo của ngành. Kim cương nhân tạo được đánh giá cao nhờ những đặc tính có thể cải thiện hiệu suất của thiết bị điện tử và hệ thống tính toán tiên tiến.
Xu hướng này diễn ra khi AI thúc đẩy nhu cầu về năng lực trung tâm dữ liệu tăng mạnh. Theo báo cáo năm 2025 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu được dự báo tăng hơn gấp đôi vào năm 2030, lên khoảng 945 terawatt-giờ, tương đương gần mức tiêu thụ điện hằng năm của Nhật Bản.
Cơ hội từ AI
Giới phân tích xem tản nhiệt là cơ hội có thể khai thác trong thời gian gần, trong khi việc sử dụng kim cương làm vật liệu bán dẫn còn cách xa giai đoạn được thương mại hóa rộng rãi. Ứng dụng trong chip cũng đòi hỏi độ tinh khiết cao hơn nhiều và tiêu chuẩn sản xuất nghiêm ngặt hơn so với kim cương dùng trong các công cụ cắt, khoan.
Tuy nhiên, sự quan tâm từ một số tập đoàn công nghệ lớn nhất thế giới cho thấy ứng dụng trong chip có tiềm năng trở thành nguồn cầu mới, khi hoạt động tính toán bằng AI tạo ra lượng nhiệt ngày càng lớn.
Truyền thông Trung Quốc đưa tin Huawei và TSMC đang nghiên cứu sử dụng kim cương nhân tạo để làm mát chip. Trong khi đó, Lenovo đã ra mắt tại Trung Quốc một mẫu máy tính xách tay dành cho người tiêu dùng, sử dụng vật liệu tản nhiệt kết hợp kim cương và đồng.
Tháng 6, Lip-Bu Tan, giám đốc điều hành Intel, cho biết ông đã đầu tư cá nhân vào Diamond Foundry, nhà sản xuất kim cương nhân tạo đang phát triển các tấm kim cương dùng cho chip.
Một số nhà sản xuất Trung Quốc bắt đầu đầu tư để đón đầu nhu cầu. Theo hồ sơ công bố hồi tháng 6, Henan Liliang Diamond dự định chuyển 1 tỷ nhân dân tệ (149,18 triệu USD) vốn ban đầu huy động để mở rộng sản xuất kim cương làm đá quý sang một dự án mới về kim cương công nghiệp chuyên dụng.
Tháng 4, các mô-đun tản nhiệt kết hợp kim cương và đồng do các nhà nghiên cứu Trung Quốc phát triển đã cải thiện khả năng truyền nhiệt khỏi các mô-đun chip thêm 80%, đồng thời nâng hiệu suất chip lên 10%, theo Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ningbo.
Nếu được ứng dụng rộng rãi, công nghệ này có thể làm thay đổi thị trường vật liệu tản nhiệt, vốn được sử dụng để ngăn chip quá nóng. Tập đoàn Henkel của Đức, công ty hóa chất Dow của Mỹ và Shin-Etsu Chemical của Nhật Bản đều cung cấp các sản phẩm giúp tản nhiệt khỏi chip. Nếu được triển khai phổ biến trong chip AI và trung tâm dữ liệu, các tấm kim cương truyền nhiệt có thể cạnh tranh với một số vật liệu hiện có.
Các sản phẩm ứng dụng kim cương tương tự cũng đang được nghiên cứu và phát triển bên ngoài Trung Quốc. Tháng 6, Element Six, doanh nghiệp chuyên về kim cương nhân tạo và vật liệu tiên tiến thuộc De Beers, cùng công ty Orbray của Nhật Bản cho biết đã sản xuất được các tấm kim cương đơn tinh thể đường kính 3 inch và đang chuẩn bị đưa loại đường kính 2 inch vào sản xuất tại bang Oregon, Mỹ.
Chính phủ Tây Ban Nha đang đầu tư 753 triệu euro (868 triệu USD) vào một nhà máy của Diamond Foundry tại thị trấn Trujillo, chuyên sản xuất các tấm kim cương nhân tạo. Nếu hoàn thành, đây sẽ là cơ sở sản xuất đế kim cương quy mô lớn đầu tiên tại châu Âu. Đế kim cương là vật liệu dùng trong chế tạo chất bán dẫn.
Đầu tháng 10, Frore Systems, công ty Mỹ chuyên về công nghệ tản nhiệt, giới thiệu LiquidJet Diamond, một tấm làm mát nhiều tầng tích hợp bộ phận truyền nhiệt bằng kim cương.
“Quy mô và tiềm năng của lĩnh vực công nghệ và công nghiệp có thể lớn hơn đáng kể so với thị trường trang sức kim cương bán lẻ, vốn đã đạt khoảng 100 tỷ USD mỗi năm,” Robert Bouquet, chuyên gia tư vấn độc lập về kim cương, nhận định.
Những cỗ máy sản xuất kim cương
Nhà máy Jiaruifu của ông Feng là một trong hàng trăm cơ sở sản xuất kim cương nhân tạo tập trung tại tỉnh Hà Nam, miền trung Trung Quốc. Tỉnh này chiếm 80% sản lượng kim cương nhân tạo của cả nước.
Kim cương nhân tạo được sản xuất bằng những cỗ máy mô phỏng điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, vốn hình thành kim cương tự nhiên. Về mặt vật lý, kim cương nhân tạo giống hệt kim cương khai thác từ lòng đất.
Một cỗ máy tại nhà máy của ông Feng có thể tạo ra 120 carat kim cương thô trong sáu ngày, rút ngắn quá trình hình thành kim cương tự nhiên vốn mất hàng tỷ năm.
Ông Feng sở hữu 550 cỗ máy như vậy, mỗi chiếc có giá khoảng 3 triệu nhân dân tệ và nặng hơn 100 tấn. Nhờ hệ thống này, kể từ khi thành lập doanh nghiệp năm 2019, ông đã tăng sản lượng hằng năm lên gấp 10 lần, đạt 2 triệu carat vào năm 2025. Con số này tương đương khoảng 9% sản lượng của De Beers trong năm ngoái.
Bắc Kinh đã bắt đầu đưa công nghệ này vào cơ chế kiểm soát xuất khẩu. Năm 2024, Trung Quốc áp đặt hạn chế đối với máy móc liên quan và các linh kiện chủ chốt. Năm 2025, nước này bổ sung thêm nhiều sản phẩm kim cương nhân tạo vào danh mục kiểm soát, nhưng việc thực thi bị hoãn một năm theo thỏa thuận Mỹ – Trung đạt được hồi tháng 10 năm ngoái.
“Ý nghĩa rộng hơn là kim cương nhân tạo có thể ngày càng trở thành một phần trong các cuộc thảo luận về chính sách thương mại chiến lược, cùng với chất bán dẫn, đất hiếm và công nghệ sản xuất tiên tiến,” ông Goenka nói.
Việc Trung Quốc nhanh chóng mở rộng sản xuất kim cương nhân tạo đã góp phần kéo giá xuống, gia tăng áp lực buộc các nhà sản xuất tìm kiếm những ứng dụng có giá trị cao hơn.
Theo ông Feng, biên lợi nhuận gộp của kim cương dùng làm đá quý dao động từ 30% đến 40%, trong khi kim cương công nghiệp đạt khoảng 50%. Thay vì tiếp tục tăng sản lượng, ông dự định chuyển thêm năng lực sản xuất sang các ứng dụng công nghiệp có giá trị cao hơn.
Dù tiềm năng thương mại của kim cương nhân tạo trong những ứng dụng công nghiệp tiên tiến vẫn chưa chắc chắn, đồng thời có nguy cơ góp phần tạo ra một đợt dư thừa công suất mới trong ngành công nghiệp Trung Quốc, các nhà sản xuất vẫn lạc quan.
“Đây sẽ là thị trường trị giá hàng nghìn tỷ, thậm chí hàng triệu tỷ nhân dân tệ. Chúng tôi đang mở rộng chiến lược sang các ứng dụng thế hệ mới để thay thế những ứng dụng truyền thống,” ông Feng nói.

Ding Guanghui, quản lý sản xuất tại Zhengzhou Solstar Diamonds, kiểm tra kim cương nhân tạo trên dây chuyền sản xuất tại nhà máy của công ty ở Trịnh Châu, Trung Quốc. Ảnh: Reuters