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1、2022年金刚石行业市场规模及产业链分析1. 人造金刚石：从工业明珠到消费新风尚金刚石性能优异，下游应用广泛。金刚石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石， 它是由碳元素组成的、具有立方结构的天然晶体。自然界中的天然钻石是由地表 以下约100英里深处碳单质形成的，压力为4.5-6.0Gpa、温度为1100-1500。 近代以来科学家通过实验室模拟金刚石生长环境，生产出人造金刚石，并通过改 良技术培育出钻石。金刚石作为强折射、高色散的宝石品种，由其打磨而成的钻石在奢侈珠宝中占据 一席之地；同时具备高强度、高灵敏、高透光、高功率、高热传导率和高电子迁 移等热、光、电、声和化学性能优势，被广泛应用于建材
2、石材、勘探采掘、机械 加工、清洁能源、消费电子、半导体等领域。人造金刚石被广泛应用于工业生产 中，而培育钻石作为钻石消费领域的新兴选择，主要用于制作各类钻石饰品及其 他时尚消费品。技术突破培育宝石级金刚石，中国占据优势地位。自然界中金刚石储量稀少，且集中于南非、俄罗斯等地。近代工业发展对金刚石需求大增，西方率先在人工合 成领域取得进展。我国人造金刚石以高温高压法为主，1960s 打破国外垄断，成 功合成人造金刚石并研制合成设备六面顶压机。目前河南地区已经形成了全球最 完整的金刚石产业链，涵盖“六面顶压机供应/原材料生产人造金刚石合成单 晶筛选分级/钻石打磨加工”各个环节，当地有超过 200 家
3、超硬材料及制品生产 企业。工业金刚石：2000 年开始，我国成为全球最大人造金刚石生产国，2019 年 产量达到 142 亿克拉，占全球总产量的 90%以上。培育钻石：2015 年前后，豫金刚石在宝石级金刚石领域取得突破，可生产 1-3 克拉毛坯。2018 年，中南钻石、黄河旋风先后突破 3-6 克拉毛坯技 术，并开始批量化生产，意味着我国在培育钻石生产领域达到世界领先水平。 2020 年，我国培育钻石毛坯产量约 300 万克拉，占全球供应的 40%+。2. 培育钻石千亿市场，中国制造商受益2.1. 全球培育钻石产业链：中印美三国主导中国、印度、美国分别为培育钻石生产、加工、消费第一大市场。全
4、球相当数量 的培育钻石也经历了“中国印度美国”的流动过程。2020 年，中国生产了 全球 40%+培育钻石，其中 70-80%最终流向美国市场；印度打磨了全球 90% 的钻石；美国则消费了全球 80%的培育钻石，其中 30-40%可追溯至中国。培育钻石产业链毛利率呈现典型的“微笑曲线”。上游钻石毛坯生产商存在生产 技术优势，毛利率普遍在 60%左右；中游贸易加工商等因门槛较低，毛利率仅 10-20%；下游零售商享受品牌溢价，毛利率普遍为 60-70%。2.2. 供给：HPHT 与 CVD 法齐头并进，中国占比超 40%目前仅高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）两类技术路线可商业化
5、生产培育钻石毛坯。HPHT 法和 CVD 法采用完全不同的合成原理和合成技术， 生产出的产品类型和产品特点也各不相同，HPHT 法在白钻生产中更有优势， CVD 法则更适于大克拉、高净度毛坯生产。2020 年，全球培育钻石毛坯产量 700 万克拉中，HPHT 法和 CVD 法分别为 320、380 万克拉。HPHT 法：合成原理是石墨粉在超高温、高压条件及金属触媒粉催化作用下 发生相变生长出钻石晶体，合成速度快、单次产量高。中国 2020 年 HPHT 法毛坯产量约 280 万克拉，几乎垄断全球 HPHT 法生产，主要生产企业包 括中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、郑州华晶四家，CR4 市占率约
6、80%。CVD 法：合成原理是含碳气体（CH4）和氢气混合物在超高温、低压条件 下被激发分解出活性碳原子，通过控制沉积生长条件促使活性碳原子在基体 上沉积交互生长成钻石晶体。CVD 合成培育钻石呈板状，颜色不易控制、 培育周期长、成本较高，但纯净度高，较适宜 5ct 以上培育钻石合成。国外 以 CVD 法生产为主，2020 年印度、美国 CVD 法毛坯产能分别为 150、 100 万克拉。河南“982”工程等重大项目相继出台，厂商加码培育钻石产能。头部企业中兵 红箭、黄河旋风、力量钻石等经验技术丰富，主导培育钻石扩产。目前在建的重 点项目投资额合计超 140 亿元，建设期普遍在 2-4 年，我
7、们预计可新增毛坯产 能 1000 万克拉左右。预计到 2025 年培育钻石产量达到 3818 万克拉。仅考虑产量规模，培育钻石在 钻石生产端渗透率达到 23%，年复合增速为 41%。核心假设如下：河南地区目前重点在建项目预计可新增毛坯产能 1000 万克拉左右，建设期 2-4 年。考虑后续全国扩产，预计到 2025 年中国 HPHT 法产能净增长 1200 万克拉。中国、印度、发达地区 2022-2025 年 CVD 设备数量年增速分别为 50%、 40%、10%；预计 2022-2025 年天然钻石产量增速为 3%。2.3. 加工：印度垄断全球打磨市场印度人工成本低廉，包揽全球 90%钻石加
8、工业务。钻石打磨加工厂商集中在印 度苏拉特，当地约 70 万人从事钻石加工业，包揽了全球近 90%的钻石加工业 务。在巴西和非洲发现钻石之前，印度一直是钻石的主产区，当地打磨加工历史 悠久、行业竞争门槛较低、劳动力成本低廉，大型加工厂和传统家庭作坊并存， 打磨量占比极高但切工相对落后。据钻石观察数据，相比天然钻石，培育钻石能让中游赚到更多的钱，苏拉特地区 已有 10%的钻石工厂加工培育钻石产品。据 GJEPC 数据，2019 年底培育钻石 进出口数据已经明显增长，受疫情影响短暂下滑后恢复高增速。2022 年 3 月， 印度培育钻石毛坯进口额为 2.03 亿美元，同比增长 157.10%，培育钻
9、石裸钻出 口额为 1.37 亿美元，同比增长 59.45%；培育钻石进口端渗透率为 9.06%，同 比+3.73pct；出口端渗透率为 5.87%，同比+2.02pct。2.4. 需求：美国市场占 80%全球钻石消费以美国为主，占比超 50%。2020 年，全球裸钻市场规模约 230 亿 美元，其中美国、中国、印度、日本市场分别为 120、30、20、10 亿美元。2018- 2020 年，美国市场裸钻消费量在全球占比分别为 46%、48%、51%，我们预 计全球钻石消费较长时间内均以美国为主。美国市场消费者钻石消费量大，带动 培育钻石需求。据 MVEye 统计 2020 年，共有 80%的美
10、国消费者了解过培育 钻石，并有 8%的消费者购买过培育钻石首饰。老牌珠宝商破局，叠加疫情推动，培育钻石渗透率快速提升。自宝石级培育钻石 开始进入消费市场后，美国市场渗透率长期不足 1%。伴随老牌珠宝商 De Beers 等开始涉足这一新兴领域，加大市场宣传力度，消费者认知提升带动渗透率增长。2021 年，预计全球培育钻石饰品市场销售额约 35 亿美元。据 Bain 统计数据， 美国市场占据了培育钻石 80%的销售量，预计 2021 年美国市场规模近 30 亿美 元，培育钻石渗透率约 7%。主要天然钻石产地南非、澳大利亚等国受疫情影响， 2020 年产量大幅下降，培育钻石在此背景下获得广泛关注。
11、疫情后经济增长疲 弱影响消费者信心，其对高性价比的培育钻石饰品消费意愿增强。高性价比构筑核心优势：培育白钻价格仅是天然钻的 1/4。随着培育钻石产能不 断扩张及技术进步，培育钻石和天然钻石之间的价格差异稳步扩大，以 1 克拉成 品裸钻（圆钻、VS、G 色）为例，2016-2021 年价格差异从 10-15%扩大到75%甚至更高。截至 2021Q3，天然钻石裸钻价格约为 6000 美元/克拉，培育 钻石裸钻价格约为 1800 美元/克拉。以时尚类钻石首饰为主的 Pandora “Brilliance”系列，定价仅 600 美元/克拉。自然界中红色、蓝色、绿色都是极为罕见的钻石颜色，价格高昂。实验
12、室培育技 术解决了彩钻的稀少问题，为年轻群体提供了极具性价比的选择。1 克拉天然蓝 钻的价格在 10-30 万元不等；品级较高的蓝色培育钻石，1 克拉的价格也仅为 2-4 万元。2021 年以来，天然钻供需错配导致价格持续上移，价差扩大有助于培育钻渗透 率走高。据 IDEX（国际钻石交易平台）数据，2021 年 1 月 1 日-2022 年 4 月 27 日，成品钻价格总指数累计上涨 24.44%。需求端，欧美疫情稳定后，下游需 求快速反弹，同时通胀预期下钻石在资产配置中的重要性显著提高；供给端，生 产仍受限制叠加部分矿区衰竭关停，存在一定缺口。目前培育钻石尚无行业统一报价，价格锚定天然钻石价
13、格，根据一定折扣比例进 行销售。天然钻石价格大幅上涨，与培育钻价格差异扩大，城市中产有望加速转 向培育钻消费，培育钻渗透率提升创造空间。预计 2025 年全球培育钻石饰品市场空间 131 亿美元，裸钻需求达到 44 亿美 元。仅考虑金额，培育钻石在需求端的渗透率达到 13%，年复合增速为 36%。 核心假设如下：美国钻石饰品市场交易额每年增长 4%，全球钻石饰品市场交易额每年增长 5%；较长时间内培育钻石消费仍以美国市场为主（2021 年 80%，2022 年开始 每年-2pct）；裸钻与饰品价格比例为 1：3。3. 金刚石行业景气度高位，盈利能力恢复3.1. 我国金刚石供应占全球 90%以上
14、金刚石行业供应集中，全球生产看河南。我国在 1963 年成功研制出第一颗人造 金刚石，经过 50 多年的发展，形成了完整的产业体系。从 2000 年开始，我国 成为全球最大人造金刚石生产国，2010 年产量即突破 100 亿克拉。2019 年， 我国金刚石单晶产量为 142 亿克拉，占全球总产量的 90%以上。金刚石单晶领域，河南产量占全国的 80%，其中中南钻石、黄河旋风、郑州华 晶、力量钻石占据全国近 70%的市场份额；金刚石微粉领域，2019 年全国产量 约 25.3 亿克拉，其中商丘柘城微粉产业集群占据国内微粉市场的 80%。较长时间内，金刚石单晶下游需求平稳，国内产能供应充足，价格稳
15、定在 0.3 元 /克拉左右。2017-2018 年价格明显上涨，主要原因为光伏硅片切割技术替代导 致线锯用微粉市场供不应求，销售价格、市场需求均大幅增加，金刚石单晶作为 生产金刚石微粉的原材料，其市场价格亦随之上涨。2019 年后，金刚石微粉市 场供求关系逐步恢复平衡、市场价格有所回落，金刚石单晶的价格也随之下降。2021 年以来，需求高增叠加供应不足，导致工业金刚石价格总体涨幅达到 50%, 部分产品涨幅超 70%。受培育钻石市场需求火爆影响，许多公司将产能逐渐向 培育钻石倾斜，导致工业金刚石产能下降，无法满足市场需求，同时光伏、电子 等下游需求高增，导致价格大幅上涨。3.2. 下游应用广
16、泛，供给缺口致价格居高难下下游市场需求高增，价格有望维持在高位。金刚石单晶和金刚石微粉产品具有超 硬、耐磨、抗腐蚀等优良性能，属于高效、高精、半永久性、环保型先进无机非 金属材料，是生产用于对高硬脆、难加工材料进行锯、切、磨、钻等加工工具的 核心耗材，终端应用领域广泛覆盖建材石材、勘探采掘、机械加工、清洁能源、 消费电子、半导体等行业。近年来，光伏、消费电子等行业快速发展，对金刚石微粉需求大增，同时拉动其 原料金刚石单晶的需求。光伏领域，2017 年金刚石线锯切割技术全面取代碳化 硅砂浆切割技术广泛应用于光伏单晶硅、多晶硅材料切割领域，金刚石线需求量 提升拉动微粉需求；消费电子领域，金刚石微粉及制品可为电子玻璃等提供高质 量的精密表面处理，为微粉创造广阔的市场空间。