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1、培育钻石行业分析：供需共振下有望迎来价量双升1.我国高温高压工业金刚石应用领域广阔，产业优势突出，有一定话语权1.1 中国主导高温高压工业金刚石行业，有较强产业优势人造金刚石主要产品包括工业金刚石和培育钻石，两 类产品均由同样的压机生产，只是工艺配方有所不同 ，在工业金刚石领域，不同的技术路径对应的主要应 用场景也有所不同，其中高温高压法生产的金刚石单 晶及微粉多用于制作锯切、钻进、磨削等工具性产品 ，CVD法生产的金刚石单晶多用于芯片、传感器等制 作功能性产品。我国为全球最大人造金刚石生产国，掌握高温高压工 业级金刚石定价权。 2020年，中国超硬材料行业总 产值达50亿元，中国金刚石产量2
2、00亿克拉，其中金 刚石单晶及微粉产量达145亿克拉，宝石级单晶244 万克拉，金刚石复合片587万片，中国金刚石已达到 国际先进水平。1.2 工业金刚石下游主要应用在建筑建材，机械电子等行业，需求稳定工业金刚石在下游领域应用面极广，市场需求稳定。2020年我国金刚石制品产品结构中，用于制作建材锯切磨削工具 的金刚石约占总量50，机械及电子行业磨具刀具用金刚石约占25-30，地质钻探钻进工具用金刚石约占15-20 。下游行业每年增速保持稳定，对工业金刚石的需求也保持稳定。金刚石制新型材料替代传统切割材料，带来行业需求的增长。比如光伏行业，新型微粉制品金刚石线锯用于硅片切割 ，2017年单晶硅领
3、域实现全面取代碳化硅砂浆切割，2018年95%的多晶硅切片使用金刚石线，金刚石微粉市场需求 大幅增长。从下游需求来看，2020年，我国硅片产量为161GW，10年以来均维持高增速。1.3 工业金刚石上中下游产业链发展情况工业级金刚石产业链包括：（1）上游原材料供应商及设备供应商：包括合金、石墨、叶腊石等原材料供应商及压 机设备供应商，已形成国产替代（2）中游工业级金刚石制造企业：以中南钻石、黄河旋风、豫金刚石、力量钻石 为首，2020年CR4企业金刚石单晶销售额占国内市场份额70%以上（3）下游新型材料生产企业：金刚石刀具、钻 头、磨具、线锯、锯片等金刚石工具生产企业（4）终端消费行业：包括建
4、筑建材、矿产资源、机械制造、清洁能 源等各个领域。1.4 我国有领先的人造金刚石产业链集群，2020年金刚石单晶产量占全球总产量的90%以上我国有领先的人造金刚石产业链集群。根据力量钻石招股书，2020年我国金刚石单晶产量占全球总产量的90%以上 。培育钻石产量全球领先：2020年中国培育钻石产量达到300 万克拉，占全球产量比重超过40%。其中，河南省又占据了国内培育钻石80%的产量，河南是中国培育钻石的制造中 心。在强大的产业集群效应下，河南已经诞生了中兵红箭（中南钻石母公司）、黄河旋风、豫金刚石和力量钻石等头 部企业。2. 花开一朵，各表一枝2.1 HPHT法应用场景：金刚石单晶及微粉多
5、用于制作锯切、钻进、磨削等工具性产品金刚石为超硬材料的一种，天然金刚石采掘成本高、储量小、不可再生，无法广泛应用于工业生产，因此工业用金 刚石多为人造金刚石。人造金刚石生产方式分为HPHT（高温高压法）及CVD（化学气相沉积法），前者生产的金 刚石单晶及微粉多用于制作锯切、钻进、磨削等工具性产品，后者多用于芯片、传感器等制作功能性产品。2.2 技术对比：HPHT及CVD法制备工艺各有千秋，MPCVD法制备的金刚石可用作功能性材料HPHT及CVD各有千秋，HPHT生产效率高、成本较低，CVD产品面积大、纯度高。CVD制备方式主要可分为微波 等离子体CVD法(MPCVD)、热丝CVD、火焰燃烧CV
6、D和直流弧光等离子CVD，其中MPCVD采用微波加热，具备 无污染、没有催化剂和杂质的掺入等优势，使得金刚石的质量得到改善。HPHT法受到缸径大小的限制，产出金刚 石体积受限，但我国在高温高压法技术成熟，有较高的生产效率。高温高压法（HPHT）：模拟钻石在自然界的形成环境，整个结晶过程发生在一个拥有超高压力的装置中的小胶囊内。 生产的金刚石单晶及微粉多用于制作锯切、钻进、磨削等工具性产品。我国在高温高压法人造金刚石领域有领先的技 术优势和规模成本优势。2.3 设备供应：上游高温高压设备商压机供应有限，且扩产相对谨慎我国高温高压产业链优势全球领先，已经形成了稳定的设备供应商和生产商之间的合作关系
7、，关键零部件同样也可以 应用在军工，新能源等领域，上游设备商扩产比较谨慎。国内高温高压设备的供应商主要来自洛阳启明，焦作天宝， 桂林桂冶，国机精工（三磨所）等企业，一台机器（包括组装调试等）的成本在150-200万元之间，每年的压机供应 量都比较稳定，其关键零部件“铰链梁”除了应用在压机领域，还可以应用在军工，新能源等其他行业，上游设备商 扩产比较谨慎。3. 边际变化：工业金刚石供应紧张，或迎来涨价2020年我国金刚石单晶产量占全球90%以上从而掌握定价权的大背景下， 上游设备商压机供应有限，金刚石生产企业培育钻石业务挤压传统工业级 金刚石业务，下游终端行业需求稳定发展，因此我们预计工业级金刚
8、石价 格将呈现上涨趋势，且直接带来毛利率提升，利好工业级金刚石为主业的 人造金刚石行业龙头。上游提价势头已显现，下游金刚石刀头因原材料价格上抬而涨价。2020年 4月，江西金刚石刀头协会发布通知称，受疫情影响2020年以来原材料价 格和运输成本大幅度上涨，原材料价格已涨25%，为保证产品质量，现决 定2020年的金刚石刀头价格在原有的价位上涨幅20%，拉开涨价帷幕。根据力量钻石2021年业绩预告：金刚石单晶市场供应紧张、销售价格明显 上升。中游产业集中地印度培育钻石出口额激增，彰显下游需求高景气度。印度占据全球95%市场份额的钻石毛坯加工， 其进出口数据可以较好地反映终端消费景气度，2021年
9、1-11月印度培育钻石出口总额约为10亿美元，同比增长超 过100%。培育钻石全球渗透率仍在快速提升中。自2018年以来，印度培育钻石进出口的渗透率在持续高速提升中，2021年 11月单月进口渗透率达到7.6%，出口达到6.2%。未来渗透率仍将有望继续提升。培育钻石终端消费高景气使得上游供不应求，一定程度上挤压了工业金刚石的产能，工业金刚石价格也将可预见性 上涨。4. 人造金刚石行业公司分析4.1 中兵红箭：人造金刚石行业龙头，军工板块盈利能力改善，超硬材料 利润持续高增中兵红箭主要业务包括特种装备、超硬材料、专用车及汽车三大业务板块，其中超硬材料贡献主要利润。中兵红箭隶 属于中国兵器工业集团
10、公司。分业务来看，2021H1公司特种装备/超硬材料/汽车板块业务（包括改装汽车及汽车零部 件）收入占比分别为40%/47%/13%，较2020全年分别-19pct/+17pct/+2pct，超硬材料业务逐步扩大表现强势。同 时2021H1特种装备/超硬材料毛利占比分别为19%/46%，超硬材料贡献主要利润。中兵红箭2021年前三季度业绩表现亮眼，归母净利润大幅提高。公司2021前三季度公司实现营业收入48亿元，同比 增长24%；实现归母净利润6亿元，同比增长84%。公司业绩高速增长，主因高成长性的培育钻石业务占比大幅提升。中南钻石为工业级金刚石行业龙头企业，压机数量保障业绩增长。中南钻石是中
11、兵红箭旗下超硬材料行业的子公司， 2020年报显示，公司工业金刚石产销量及市场占有率稳居世界首位。公司与头部设备供应商洛阳启明合作密切，每年 压机来源稳定。中南钻石拥有大颗粒钻石单晶生产优势，CVD技术突破，工业金刚石应用场景可拓展至功能性产品。截至2021H1，公 司掌握了30克拉以内的金刚石大单晶的合成技术，同时可批量生产20克拉以内的培育钻石。2020年报显示，公司已掌 握厘米级高温高压法CVD晶种制备技术，为工业级金刚石拓展功能性产品应用奠定基础，未来CVD技术突破可待。2017年后中南钻石业绩及毛利持续增长，2021H1提升明显。2013-2021H1公司营业收入基本稳中有升。201
12、8- 2020年，中兵红箭超硬材料产品的毛利率分别为35%/33%/37%。2021H1，公司分别实现营业收入/净利润13.6/3.4 亿元，同比增长65%/133%。4.2 黄河旋风：超硬材料贡献主要收入利润，期待财务问题改善，公司盈利能力回升黄河旋风是国内从事超硬材料规模生产的领跑者之一。公司主要经营的产品包括超硬材料及制品，超硬复合材料及制 品等，包括各类规格的金刚石、金属粉末、超硬复合材料、超硬刀具、金刚石线锯等，产品覆盖齐全。2018-2020年 ，超硬材料收入占比维持在50%左右。此外，公司擅长高净度1-3克拉毛坯制作。2021前三季度公司营收改善，净利润增速明显。公司此前业绩表现
13、受累于2015年收购的明匠智能业务。2020年公司 已出售明匠智能全部股权。2021前三季度，公司重新聚焦超硬材料主业，实现营业收入19亿元，同比减少0.7%，实 现归母净利润0.4亿元，同比增长135%。4.3 力量钻石：金刚石单晶+微粉等传统业务贡献主要收入，高毛利的培育钻石业务大力铺开公司形成金刚石单晶、金刚石微粉、培育钻石三大核心产品体系，2019年金刚石大单晶市占率国内第四。公司成立 于2010年11月，从事人造金刚石产品研发、生产和销售，掌握人造金刚石生产五大核心支撑技术。公司与头部设备商郑州三磨所合作密切，压机来源稳定、生产效率高。截至2021H1，公司拥有483台六面顶压机，
14、同时截至2020年底，650以上型号压机占比达91.3%，其中800型号压机占比37.1%，超过行业平均水平，大缸径 的先进设备提升公司生产效率。同时，公司将于2021-2023年新建金刚石单晶和培育钻石生产基地并添置320台压机 。收入稳步增长，净利润随培育钻石业务大幅增长及工业级金刚石业务持续扩张而提升。2021前三季度，公司实现营业 收入及净利润3.44/1.61亿元，净利润规模已超过2020年全年，主因公司六面顶压机装机数量和产能规模不断增加、 培育钻石产量和销量稳步增长、金刚石单晶市场供应趋紧导致销售价格明显上升。未来随着工业金刚石价格抬升，我 们预计公司金刚石单晶、金刚石微粉业务将呈现进一步扩张。2021年业绩预告披露：公司预计实现归母净利润2.3-2.45亿元，同比增长217%-235%，主因培育钻石业务扩大及 金刚石单晶市场供应紧张、销售价格上升。报告节选：