培育钻石行业专题研究：方兴未艾_培育钻石六问六答.docx

培育钻石行业专题研究：方兴未艾_培育钻石六问六答1.起源演进：培育钻缘何存在？金刚石为自然界中已知最坚硬的材料，凭借独特的物理及化学属性可被广泛应用于工业领域，其中晶体纯净、美观优质的金刚石可打磨为钻石用于珠宝消费领域。但天然金刚石作为高度稀缺的不可再生资源，全球储备量高度有限，且开采难度较高，周期较长，资金投入量大，因此人造金刚石技术应运而生。当前三大主流人造金刚石产品为：金刚石单晶、金刚石微粉、与培育钻石。金刚石单晶：由高温高压法或化学气相沉积法形成的人造金刚石晶体，根据产品形态与粒度范围可划分为磨削级（35/40-325/400）、锯切级（16/18-70/80）、修整级（30/35及以粗）三类，分别用于磨削工具、锯切、钻探工具、单粒或多粒修整工具等超硬材料制作，可应用于建筑建材、勘探采掘、机械加工等工业制造行业。金刚石微粉：由金刚石单晶经过粉碎或动压等物理作用形成粒度较小的超细磨料，并根据粗端粒径大小划分为研磨用微粉（7m以下）、线锯用微粉（7-14m）、和金刚石微粉（大于14m）三类，分别用于超精密光整加工、金刚石线锯等超硬材料切割、石材玻璃等磨削切割工具。培育钻石：为净度、颜色等级优异的宝石级金刚石单晶，其制造工艺与程序与金刚石单晶合成过程相同，核心差异在于石墨芯柱与金属触媒的配方决定最终产品形态与品质。培育钻石参照天然钻石4C标准，以重量、颜色、净度、切工四大参数划分品级。金刚石合成技术起源于海外，兴盛于中国。海外工业革命迸发金刚石需求，1797年英国化学家SmithsonTennant率先确定金刚石为碳元素组成的化学物质，金刚石合成理论历经各国科学家不断补充丰富后最终由美国通用电器公司于1954年采取高温高压法合成首颗金刚石。1980年日本科学家者Setaka、Matsumoto等人首次在低压条件下采用化学气相沉积法（CVD）合成金刚石膜开启海外CVD研究热潮，2011年美国ApolloDiamond公司利用微波等离子体CVD法进行同质外延，生长出能与天然钻石媲美的人工钻石，此后CVD作为主流合成技术在海外广泛应用于大颗粒高品级的宝石级金刚石合成。而20世纪中叶由于经济、文化、政治环境等特殊性以及CVD技术的专利保护，我国人造金刚石技术长期受海外封锁严重，技术成长路径以自研的高温高压法为主，1965年郑州磨料磨具磨削研究所联合济南铸造锻压机械研究所共同研发出第一台66MNDS-023A型铰链式六面顶压机，合成我国历史上第一颗人造金刚石。21世纪以来粉末触媒技术突破与碳化钨顶锤质量提高加速我国磨料级金刚石单晶合成技术发展，至2005年时我国已稳居世界第一大人造金刚石生产国，金刚石产量达35亿克拉，占全球产量70%以上，年出口量5亿克拉，至2015年时我国金刚石产量已达151亿克拉，占全球总产量的90%以上，年出口量达23亿克拉，HPHT高温高压法大颗粒金刚石单晶技术已处于世界前列。二分天下：培育钻技术之格局。历史与科技等多重因素决定海外金刚石合成技术以CVD为主，我国合成技术以HPHT为主。据贝恩咨询《2020全球钻石报告》，2020年全球培育钻产量约700万克拉，分技术看，全球CVD与HPHT产能结构相对均衡，美国、印度、新加坡、西欧及中东等地区以CVD技术为主，合计产量约400万克拉，其中CVD产能占据90%以上。中国与俄罗斯为HPHT技术生产大国，90%以上的产能为HPHT法合成，其中我国为第一大培育钻石生产国，年产钻石约300万克拉，占全球总产量的41.67%。分地区看，行业市场格局高度集中中国、印度、美国、新加坡等CR4合计占据全球93%以上的份额，对应产量分别达300/150/100/100万克拉。HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600172.html"\hHPHT产能高度集中，CR4至少占据75%以上产能。河南省为我国第一大超硬材料产业基地，以成熟的HPHT法贡献了全国75%的金刚石产能。成熟的产业集群具备完整的产业链与优质的配套设施，丰沃的产业环境下诞生了中南钻石、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石等领先企业。据超硬材料上市公司黄河旋风央视财经访谈披露，2020年公司培育钻产量占据我国总量的1/3，根据贝恩咨询报告数据，2020年中国培育钻产量达300万克拉，黄河旋风对应产量约为100克拉。中兵红箭旗下子公司中南钻石公告自身人造金刚石产销量位居世界第一，由此推测中南钻石产量至少和黄河旋风相当。力量钻石招股书披露，2020年公司培育钻产量达13.64万克拉，对应占比达4.55%。2020年豫金刚石超硬材料收入达4.25亿元，假设培育钻业务占比20%，相关收入规模可达0.85亿元，中南钻石，黄河旋风，力量钻石，豫金刚石等行业CR4合计至少占据我国75%以上的