培育钻石行业研究：渗透率低原石龙头成长空间大

培育钻石行业研究：渗透率低，原石龙头成长空间大1.培育钻石：钻石消费“新势力”，中印美主导产业链1.1.培育钻石产业链：上游看中国、中游看印度、下游看美国培育钻石产业链可以分为三大环节：（1）上游培育钻石原石制造、（2）中游加工打磨、（3）下游终端零售。上游培育钻石原石制造分为高温高压法（占比40-50%）和CVD法（占比50-60%）两种技术路线，其中全球珠宝级（大颗粒）培育钻石的主流生产方式为高温高压法，中国占据全球高温高压法的90%以上。本文研究重点在于上游高温高压法的培育钻石原石制造。核心上市公司：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石等。“中-印-美”：“生产-加工-消费”。中国等培育钻石原石供应商，生产制造的培育钻石原石95%流向印度进行人工打磨、切割、加工，其中印度苏拉特市

（Surat）被誉为“世界钻石加工厂”；加工完毕后经终端多家零售品牌购入并出售给消费者，其中美国消费了全球80%培育钻石份额（2020年美国培育钻石产值渗透率4%，2021年约8%，2020年全球培育钻石产值渗透率约2.4%）；中国培育钻石概念兴起较晚，目前整体市场消费占有率及渗透率较低（2020年中国产值渗透率1.9%），未来提升空间大。培育钻石产业链呈现微笑曲线形态，上游天然及培育钻石生产毛利率约60%-70%，中游加工依赖大量人力毛利率约10%，下游零售品牌溢价加成毛利率约60%-70%。上游环节主要包括培育钻石原料供给、设备供应及合成等，产能主要分布在中国（约占全球40%供应）；中游从事切割、打磨、抛光等加工及原石贸易等需要大量劳动力投入，主要集中在印度；下游多家欧美珠宝商从事培育钻石成品钻零售，涉足品牌主要为天然钻石开采商一体化布局、传统钻石珠宝商丰富产品矩阵、新兴培育钻石品牌商、培育钻石生产商一体化布局等。培育钻石售价约为天然钻石30%：以1克拉I色SI净度钻石为例，其需3克拉培育钻石原石制造而成，培育钻石原石制造商产品售价约4500元，毛利率60%-70%；

产品经打磨加工后，裸钻售价约5000元（打磨环节毛利率10%）；经销商通过直销/代销方式出售给终端零售品牌商（经销商毛利率30%-40%），品牌商经过进一步设计、加工、搭配制造成成品首饰，售价约2万元（零售毛利率约70%），同品级天然钻石售价约6-7万元。培育钻石原石产业链，由核心零部件供应商、六面顶压机供应商及培育钻原石制造商组成。铰链梁等核心设备主要由我国多家重工集团进行供应，其随生产的不断大型化，有效提升了六面顶压机的腔体体积和产能效率。中国几乎集中全球高温高压法培育钻石原石制造，核心设备六面顶压机设备主要供应商包括国机精工子公司三磨所等，其中黄河旋风自行设计后外采零部件组装，中兵红箭外购部分压机，同时外采核心零部件自行组装。上游看中国，中国看河南，市场存量压机3000-4000台：河南省培育钻石企业技术成熟、拥有自主组装合成压机工艺，形成研发、生产一体化的培育钻石产业集群。根据超硬材料网统计数据显示，目前全行业用于培育钻石压机保有量约3000-4000台；

其中力量钻石主要外采压机设备，黄河旋风及中兵红箭具备自主设计压机能力，通过外采部分设备+外采核心零部件自行组装等方式取得压机。河南产业集群打造我国培育钻石重镇。郑州国机精工下属子公司三磨所作为我国磨料磨具起始研发单位，自上世纪六十年代成功自主研发第一台六面顶压机以来，经过多年产业积累及协同发展，通过2001年中南钻石突破人造金刚石生产核心技术----粉末触媒合成技术，使得中国金刚石制造技术与国际同步，河南也成为全球领跑国际超硬材料技术创新的重要创新地。目前全河南已有超过200家超硬材料制造企业，供应全球超80%金刚石需求，形成“压机零部件-压机整机生产-超硬材料制造-打磨加工-终端零售”的全产业链。中游看印度，占全球95%钻石加工市场份额:低毛利加工行业，中游加工产量是上游天然钻石开采量的“晴雨表”，“钻石加工帝国”印度占全球钻石加工份额的90%+。钻石中游加工环节包括毛坯设计、划线、锯石、打边、抛光等，属劳动密集型行业，较难实现自动化生产，且技术同质化较高；印度自上20世纪50年代起，凭借丰富廉价劳动力+先发优势，逐渐成为全球最核心的钻石加工国和成品钻出口国，其中印度苏拉特市（Surat）被誉为“世界钻石加工厂”，占市场份额近95%。2019-2021年印度培育钻石毛坯全年进口额为2.63/4.40/11.30亿美元，CAGR为107%。2022一季度印度培育钻石原石进口额同比增长105%，行业景气度持续向上。下游看欧美：资深品牌开辟新航向，巨头“带队入坑”培育钻石市场，美国培育钻石零售额占全球约80%。施华洛世奇2016年推出旗下培育钻石品牌Diama为起始，越来越多的参与者开始布局培育钻石的终端零售环节，国际天然钻石龙头DeBeers于2018年5月推出培育钻石品牌Lightbox。2019年10月起，全球最大的钻石珠宝零售商Signet开始在旗下Kay、Zales、Jared三个品牌线下门店销售培育钻石，在美国的门店数量超过2400家。同时随着培育钻石产业的兴起新锐品牌如小白光、凯丽希不断涌现，目前全球培育钻石零售终端主要集中在美国，美国共拥有25家培育钻石品牌，其次是中国和欧洲，分别拥有19家、9家培育钻石品牌。1.2.培育钻石：珠宝行业消费新秀，高品质+真钻石促市场快增培育钻石与天然钻石在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面完全一致，是真钻石。天然钻石形成于地底深处的碳元素层，超高温高压的环境可以将石墨形态的碳元素挤压成金刚石结构。而培育钻石是实验室里培育出来的钻石，通过将天然或人工的钻石作为籽晶生长合成钻石层，模拟自然界生成天然钻石的生长环境，就像种子一样，“种”在实验室的环境里慢慢发育长大。天然钻石-培育钻石类似河里的冰-冰箱里的冰，构成及外观一样：天然钻石和培育钻石都是纯碳构成的晶体，两者的晶体结构、物理性质、化学性质、光学性质完全一样。锆石（立方氧化锆）、莫桑石（碳化硅）等与钻石在物理性质、化学成分上差异较大，是伪钻石。生产技术不断突破、国际合成钻石协会成立，培育钻石得到进一步推广。1）起步——1955年，美国通用电气公司（GE公司）公开宣布采用静压熔媒法(简称GE法)成功的合成了钻石；2）突破——1970年，美国通用电气用GE法合成克拉级(大于5mm)的宝石级钻石；3）规范——2016年，国际合成钻石协会(简称IGDA)成立，总部设立在美国；4）承认：美国联邦贸易委员会(简称FTC)在最新出台的珠宝业准则中拓宽了“钻石”一词的所指：除了从钻矿中挖掘出的天然钻石，也将人工合成钻石包括在内；5）推广：2016年之后，国内培育钻石厂商突破3-6克拉成型技术，推动培育钻石进一步发展。国内外权威鉴定机构均认可培育钻石，且鉴定标准与天然钻石一致。2015年国际标准化组织(ISO)明确合成钻石（syntheticdiamond）与实验室培育钻石（labgrowndiamond）为同义名称；2016年国际合成钻石协会（简称IGDA）成立；2018年，美国联邦贸易委员会（FTC）将培育钻石（labgrowndiamond）归入钻石大类；

2019年3月GIA更新实验室培育钻石证书的术语；2020年，美国宝石学院（GIA）推出数字化全新实验室培育钻石分级报告；2021年3月，我国国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC）推出培育钻石专用检测证书。目前，美国宝石学院(GIA)、国际宝石学院(IGI)和比利时钻石高阶议会(HRD)三大国际权威珠宝鉴定机构均提供培育钻石鉴定服务，且均依照国际公认的与天然钻石相同的4C标准。1.3.珠宝级培育钻石：主流为高温高压法，中国基本垄断高温高压法全球40%-50%的培育钻石原石来自中国使用高压高温技术生产，基本集中在河南地区。高温高压技术模拟天然钻石的生长过程，在气压超过5GPa、温度1500°C的高温高压环境中合成培育钻石。作为第一代的钻石生长技术，高温高压技术模拟天然钻石的生长过程，在地上重现碳元素层的反应并将石墨转换成钻石。在HPHT钻石的培育过程中，纯净的碳粉被压缩进一个生长胶囊，随后被放置在个培育仓中。在极高的温度(高达1300—1600°C)和压力下，日复一日碳原子与碳原子链接在一起形成钻石晶体。化学气相沉积法（CVD法）为高温低压环境，产品净度更高，但需改色处理。化学气相沉积法CVD技术是第二代的钻石生长技术，在温度为800℃~1000℃，压强小于1Pa的环境中，将一块钻石薄片放置在一个真空腔体中，并中充入氨气和甲烷的混合气体，这些气体提供了碳原子，在特定压力下加热直到他们被热化，碳原子在薄片上一层一层的沉积，像下雪一样，形成均匀的钻石层，生长到足够的厚度，就可以成为首饰用的培育钻石。2.培育钻石需求：预计2022-2025年复合增速35%2.1.培育钻石高景气低渗透快速发展，需求看美国及欧亚全球钻石首饰消费市场规模庞大，近十年总体保持稳定。根据贝恩咨询发布的报告显示，近十年钻石消费市场整体表现稳定，除2020年受疫情影响有所下滑，实现全球钻石首饰销售额680亿美元；2021年销售额反弹至840亿美元，同比增加23.5%。美中日印为全球前四大钻石首饰消费市场，美国占52%。根据DeBeers发布的2021年度报告，2020年全球前四大钻石珠宝消费市场为美国、中国、日本、印度，分别占52%，10%，7%和6%，CR4高达75%。美国为全球最大钻石首饰消费国。全球钻石珠宝零售额触底反弹。根据贝恩咨询显示，2021年全球钻石零售额达840亿元，触底反弹同比增长23.5%，预计后续全球消费都将稳健回升，保持2020年前增速范围。我国人均钻石消费量仅为美国1/20，钻石消费需求逐年增加，作为消费强国后期增长空间广阔。根据DeBeers2021年报告，2020年中国钻石首饰消费占全球10%，2014-2019年中国钻石市场销售额复合增速达2.5%。作为拥有巨大市场基础的消费强国，中国钻石市场增速明显高于国际市场。2020年美国和日本人均钻石消费量分别为105.60美元和40.07美元，而中国和印度人均消费量仅为4.96美元和2.95美元，我国钻石消费额仅为美国的1/20，后期提升空间大。培育钻石市场低渗透高增长，2021年产量渗透率7%，产值渗透率5%。2017-2019年全球培育钻石原石产量复合增速超120%，2020年达到720万克拉，全球2020年天然钻石总产量1.13亿克拉，培育钻石产量渗透率提升至6%，2021年预计提升至7.2%；全球2020年钻石类饰品总零售额680亿美元，培育钻石饰品销售额16.5亿美元，培育钻石产值渗透率约2.4%，2021年提升至5.2%。2022年一季度印度培育钻石原石进口额同比增长105%：2022年3月印度培育钻石原石进口额2.03亿美元，同比+157.1%，环比+31.0%，进口额渗透率为9.1%/+3.7pct；2022年3月印度培育钻石裸钻出口额1.37亿美元，同比+59.5%，环比+8.9%，出口额渗透率为5.9%/+2.0pct，行业景气度向上。培育钻零售市场美国占80%。根据GJEPC数据，2020年印度培育钻裸钻出口额为5.3亿美元，全球近95%的原石加工均在印度完成，可知全球培育钻石裸钻规模预计在5.5亿美元。根据行业中下游毛利率关系，裸钻：零售价格约1:3，我们测算2020年全球培育钻石零售市场交易额为16.5亿美元。根据贝恩咨询2021年报告，美国和中国培育钻石零售市场交易额分别占全球80%和8%，即2020年美国消费培育钻石首饰13.2亿美元，中国消费1.32亿美元；因为2020年全球钻石类首饰总消费额680亿美元，美国占比52%，中国占比10%，即美国消费钻石类首饰354亿美元，中国消费68亿美元，由此可测算得到美国和中国培育钻石产值渗透率为4%和1.9%。中国目前渗透率在2%左右。未来或成培育钻最大潜在市场。中国培育钻石消费兴起晚，但消费基数大，增长潜力高。目前受美国等知名品牌商影响，我国目前已有合计19个培育钻石零售品牌，其中知名品牌“小白光”已拥有线下门店9家+线上多家官方旗舰店；未来瞄准新兴婚恋市场+轻奢市场，我国有望成为全球培育钻石最大潜在增长市场。2.2.低价格、真钻石、环保性、新消费，共促培育钻需求快速崛起低价格：价格仅天然钻3成，“物美价廉”成优势通常培育钻石价格仅为同规格天然钻石30%。2016年前后，我国采用温差晶种法生产的无色小颗粒培育钻石开始尝试小批量生产和销售。根据贝恩2021年报告，经打磨的培育钻、裸钻平均零售和批发价格分别从2020年天然钻的35%和20%下降至30%和14%。根据DeBeers旗下培育钻石品牌LightboxJewelry的报价表：

0.25ct的钻石200美元，0.50ct的钻石400美元，0.75ct的600美元，1.00ct的800美元。真钻石：权威机构认证，行业同标同质同发展。国内外权威认证机构制定培育钻石标准分级体系，实现行业同标同质同发展，推进行业持续渗透和规模化发展。自2018年美国联邦贸易委员会在最新出台的珠宝业准则中拓宽了“钻石”所指，将培育钻石也包括在内，国内外钻石行业权威认证机构陆续认可培育钻石并推出了分级检测服务。环保性：传统巨头品牌入局，市场认可不断提升。根据CARAXY官网数据，培育钻石在保护地表环境，减少碳排放，节约水资源，减少能源消耗等方面更具环境友好属性。根据贝恩2021年调查数据，中美两国80后-95后均显著比长辈更在意环境的可持续发展，60%-70%的年轻人会在做出钻石珠宝购买决策时考虑环保因素。随着全球环保减碳呼声愈盛，培育钻石环境友好属性将获得更多消费者青睐。新消费：Z世代崛起，“悦己”需求助力培育钻市场不断打开。钻石教育影响千禧一代+Z世代，消费主体低龄化。根据DeBeers《钻石行业洞察报告》，千禧一代（80后、90后）和Z世代（95后）占全球总人口29%，但贡献了全球2/3的钻石销量，国内钻石消费市场中该比例可以提高到80%。随着人均可支配收入的提高、钻石价值认知和购买偏好形成，千禧一代+Z世代逐步成长为钻石消费主力，他们对钻石饰品的日常化需求、悦己需求和ESG属性关注等更能代表钻石珠宝消费的趋势，催生珠宝首饰市场蓬勃发展。“悦己”需求成为首要钻石消费理由，培育钻价格优势助力日常消费新征程。根据贝恩咨询关于消费者购买钻石的动机调研，中美两国的消费者“为自己消费”

的占比位列所有理由之首，分别占29%和46%，超过传统的婚恋意义需求。培育钻石高性价比优势契合非婚场景需求，带动钻石消费频率提升，有望加速开启钻石新赛道。大品牌入局助推培育钻石市场认可度提升：目前世界最大的钻石开采公司戴比尔斯（DeBeers）推出培育钻石品牌Lightbox，人造水晶龙头品牌施华洛世奇

（Swarovski）推出培育钻石品牌DIAMA，时尚珠宝品牌潘多拉（PANDORA）宣布旗下珠宝饰品全面弃用天然钻石改用培育钻石。各企业纷纷进入培育钻石市场，强化消费者认知，提升消费者对培育钻石的接受度，推进行业持续渗透和规模化发展。2.3.预计2022-2025年全球培育钻石原石市场需求复合增速35%基本假设：1）全球钻石饰品销售市场规模：根据DeBeers2021年行业洞察报告，2011-2019年全球钻石首饰消费市场总体保持平稳发展，除2015年同比下降1.7%，其余年份均同比稳健上涨，涨幅为0-4.9%之间。2020年受疫情影响大幅下降后，2021年显著回升，当年同比增长23.5%，销售额回到疫情前水平，预计2022年及以后将保持疫情前稳健发展状态；参考2011-2019年全球钻石产品零售销售增幅，假设2022-2025年有望保持该范围不变，年均市场增速为2.5%-3.5%；2）市场份额：2016-2020年，美国培育钻石消费占全球培育钻石消费比例的80%。未来5年如果不出现突发影响，全球市场份额将保持稳定，因此假设美国培育钻石消费市场占比稳定在80%左右，后期随亚欧等地区市场崛起，美国占比略微下降至76%，则全球培育钻消费市场额=美国培育钻消费额/美国市占率；3）培育钻价格：参考Rapaport国际钻石报价表，以1克拉E/Si1圆钻价格为例，天然钻裸钻的价格为5475美元，对应的终端钻石首饰销售价为8900美元；同时参考贝恩咨询2021年钻石产业报告的折扣率，培育钻石批发价（裸钻）为天然钻的14%、零售价（首饰）为天然钻30%，裸钻-首饰环节毛利率约60%-70%，推测得知培育钻石裸钻：终端零售价格=1:3。假设培育钻石产业链上中下游维持现有盈利能力不变，可假设未来培育钻石裸钻：终端零售价格不变。假设印度加工打磨环节的培育钻原石---培育钻裸钻环节毛利率约10%不变。4）渗透率：根据贝恩咨询报告，2020年和2021美国培育钻首饰市场销售额均占全球80%，预计未来5年内全球培育钻消费仍以美国为主，已知2020年美国培育钻市场渗透率为4%，2021年约8%，根据贝恩咨询2021钻石洞察报告显示，美国市场作为全球第一大培育钻石首饰消费地区，至2025年培育钻石销售渗透率有望达25%左右。综合考虑下游零售商发展规划及订单情况，我们预计2022-2025年美国培育钻销售额渗透率分别为12%、16%、20%、23%。核心公式：培育钻需求渗透率=培育钻首饰销售额/全球钻石类首饰销售额培育钻裸钻需求=培育钻首饰销售额/3培育钻原石需求=培育钻裸钻需求/(1+10%)综上，我们预计到2025年，全球培育钻石裸钻市场需求49亿美元，培育钻石原石需求45亿美元，约人民币313亿元，复合增速35%。敏感性分析：美国2025年培育钻石销售额渗透率在15%-35%之间时，全球培育钻石原石2022-2025年需求复合增速在22%-50%之间。美国为全球培育钻石首饰主要消费地区，其培育钻石销售额渗透率的提升对全球培育钻石原石需求有着显著影响。通过敏感性分析测算可知，若美国到2025年培育钻石销售渗透率达15%，那么全球培育钻石原石2025年需求204亿元，2022-2025培育钻石原石3.培育钻石原石供给：受设备、工艺等限制，预计2025年前供不应求3.1.竞争格局：工艺提升、单压机产值、产能提升为核心竞争力中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石四家为行业龙头宝石级培育钻石供应商，供应我国超80%培育钻石原石。行业增速主要由1、压机数目扩张，2、设备大型化带来的单次产量提升，3、工艺升级单来的单克拉均价提升共同促进。豫金刚石后期可能面临退市等经营管理风险，本文主要通过讨论前三家企业产值增加情况，分析行业整体供给情况。全行业用于培育钻石原石制造压机3000-4000台：根据超硬材料网显示，截至2021年末，我国存量压机总数额约1万-1.2万台，其中约3000-4000台用于培育钻石生产制造。中兵红箭、黄河旋风外采+自制设备，力量钻石外采：中兵红箭总压机数目最多，黄河旋风等次之；各家在压机总量上有区别外，在压机型号构成比例上区别较大：中兵红箭、黄河旋风等生产经营年限较长的企业老旧型号较多，力量钻石新型号较多。头部培育钻石原石制造厂商通过长期与设备供应厂商合作，其压机供应来源稳定；其中中兵红箭、黄河旋风通过采购关键零部件+自己组装制造压机，同时外采部分压机；力量钻石通过国机精工子公司三磨所购置设备。中兵红箭：下属全资子公司中南钻石是我国培育钻石行业龙头，是世界最大的超硬材料科研、生产企业。随着全球培育钻石的兴起，中南钻石快速发展成为国际珠宝领域品级最高、粒度最大、色彩可控的培育钻石顶级供应商；公司2001年突破粉末触媒关键合成技术，2014年复合超硬材料PCBN技术实现突破；2015年细分产品表面刻蚀金刚石/表面沟槽状金刚石先后上市；2016年无色培育钻石项目开发成功；2017年领先世界、填补国内空白的大尺度多晶金刚石面市；2018年气相沉积法CVD大单晶试制成功。利用工业钻石雄厚研发能力，积极布局高附加值战略产品，走上发展快车道。黄河旋风：我国“培育钻石+工业金刚石”行业比肩中兵红箭的双龙头之一，是行业内压机数量最多、技术最强、产业链最完整的企业之一，公司培育钻石产品制备技术达到了国际主流水平，以HPHT技术为主，进行CVD技术实验与改进。公司采用HPHT实现4-6克拉的批量制备，而且掌握了“10克拉培育金刚石单晶”合成技术，产品颜色达到D色，净度达到VVS级，良品率达到50%，位于全球第一生产梯队。力量钻石：行业新秀后来居上，募资扩产大力度彰显发展信心。力量钻石通过积极引进新型锻造大腔体压机，深度合作国机精工等供应商，其六面顶压机机数量从2012年58台增至2021年6月末483台；型号聚焦新型锻造大腔体：2020年末已装机投产φ800、φ750和φ700（活塞直径及腔体较大）六面顶压机占比91%。公司新发布40亿元定增募资计划，公告显示拟投入超30亿元用于1800台压机设备购置，其中约1500台压机用于培育钻生产，大力度彰显其行业信心。3.2.扩产3大因素：压机数量增加、设备升级、工艺提升我国珠宝级培育钻石主要由高温高压制备法垄断，压机数量提升、生产工艺提升及设备更新升级等成为行业扩产主要决定因素。培育钻石行业扩产决定因素有三：一是单压机数量的扩产提升，通过线性增加压机数目增加产量产值；二是设备升级，通过淘汰650等老旧型号设备，更换850等型新款设备，合成腔室大型化促进单次产量上涨；三是随着技术水平的提升，特等品产出占比提升，产品单克拉平均价格上涨，三者共促培育钻石原石制造行业有效扩张。扩产决定因素之一：压机数量增加，核心零部件“铰链梁”产能有限。根据超硬材料协会网显示，目前我国压机设备制造商包括国机精工、洛阳启明、天宝恒祥、桂林桂冶、博泰圣莎拉等，其行业年压机产能上限约1500台。铰链梁：锻造铰链梁性能更高，核心零部件扩产受限。按制作方法分类，铰链梁分为锻造法和铸造法，其中锻造法制备铰链梁刚性和强度大幅高于铸造法产品，在提升压机使用寿命，增加压机稳定性方面具有明显优势，有效加速压机大型化进程。我国目前铰链梁主要由二重（德阳）重型装备有限公司具备万吨水压机等核心锻造能力的八大重工企业制造，其在生产铰链梁的产能上扩张较缓慢，限制了铰链梁的大规模放量，导致全市场六面顶压机年产台数有限。扩产决定因素之二：设备大型化有效提升单次产量。压机腔体变大有效提升单压机产能产值。以650/850压机对比为例，压机单炉制备产品时间约7天左右（压机开工后365天24小时不间断运转），单月产出4炉培育钻石原石产品，因压机大型化导致合成腔室增加，单炉产量有显著提升，单月产量从100克拉提升至200克拉；同时随腔室增大，生产环节中温控、压力等指标更均衡，产出特等品比例提升。参考力量钻石招股书产品价格，推测得出650型压机单月产值5.8万元，年产值约70万元；850型压机单月产值12.8万元，年产值154万元，同比上涨120%，压机大型化有效提升产量及产值。根据超硬材料协会数据显示，2021年高温高压法设备中650及以下型号的压机占总数超80%；随着铰链梁等规格不断增大，现企业新增压机主要为850型号，替换原老旧650等型号，更有企业已经储备实验1米缸径压机。根据力量钻石招股书显示，500-650型号压机单月产培育钻石数量约60-100克拉，而700-850型号压机单月产培育钻石数量超过200克拉，单压机月产培育钻石克拉数量产值同比提升超100%。已知压机平均使用寿命为10-15年，随着旧压机逐渐淘汰和新型号压机的进场，压机大型化带来的合成腔室大型化，对培育钻石产量、生产效率、成色、净度、单体克拉重量等方面都有显著的促进，相关企业单压机产值也随设备更新不断提升。扩产决定因素之三：技术升级促进特等品占比上升，单克拉均价不断上涨。特等品占比提升显著促进单克拉均价上涨。以1克拉I色SI净度裸钻为例，其需约3克拉培育钻石原石。高温高压法生产一次产出约20克拉，假设在原有压机型号及工艺下，单次产出2颗3克拉I色SI净度原石及其他碎钻（<0.25克拉），则合计价值约10400元；若随工艺技术不断提升，一次产出总量不变，大颗粒原石数量上涨，则合计价值约18800元，单压机产值增幅达80%，特等品增加对单压机产值提升有显著贡献。根据力量钻石招股说明书数据显示，2020年其特等品培育钻石原石售价约800元/克拉，一等品约500元/克拉，其他普通品（碎钻）约100元/克拉，特等品单价显著高于普通产品；工艺技术提升有效提高单次产出中特等品占比，压机每次生成产品单克拉均价显著上涨。（一）触媒技术成产品质量关键壁垒。高温高压法中，金属触媒粉主要包括Fe、Co、Mn、Ni、Pt、Ru、Rh、Pd、Ir、Os、Ta、Cr等，触媒合成剂的加入可显著降低人造金刚石的温压条件，在改善培育钻石的色泽、进度、晶体外形等方便也起着至关重要的作用。常用的金属触媒有铁镍钴合金触媒、镍锰钴合金触媒等。（二）熟练工及经验积累有利于高效率使用压机。熟练工人可根据压制过程中压力、温度、电流等指标做出快速合理反应，可高效率操作多台设备，提升压机使用效率。若压机操作不当，可能导致合成失败的同时压机设备受到损坏，其停工产生的损失及维修更换设备的费用都将拖累整体产值。以温度控制为例，当温度处于1295℃-1300℃之间，金刚石整体平均生长速度最快；当温度过高或者过低，则会导致生长速度下降甚至无法产生合格产品。3.3.培育钻石原石：预计2022-2025年供给复合增速为49%我们通过分析中兵红箭、黄河旋风、力量钻石相关情况，在合理假设的基础上有效测算行业总产值增速。假设1：高温高压法主供应：考虑到我国高温高压法垄断培育钻石原石制造的现状，以及CVD法在生产宝石级培育钻石领域的技术不足，假设未来3-5年行业产能增加仍旧主要以高温高压法为主，CVD法对应的产值贡献对行业整体增幅影响较小；假设2：培育钻石原石龙头公司增加压机数量：根据力量钻石

3月26日公告的募资说明书显示，其拟计划募资40亿元，其中约30亿元用于六面顶压机设备购置，计划购置压机总数1800台，其中用于培育钻石压机1500台；项目建设期三年，考虑到其购置交付及设备调试等进度，假设建设期内设备进场百分比分别为30%、30%、40%，项目建设完成后新增压机为自行购置，则预计公司2022-2025年新购置压机数目分别为450台、450台、600台、400台；根据黄河旋风

4月6日发布的募资公告显示，其拟计划向实控人发布定增8-10.5亿元，其中约9亿用于设备购置。考虑到黄河旋风部分压机仅外采关键零部件外采后自行组装，成本略低于全部外采，综合考虑公司扩产节奏及制造成本，预计公司2022-2025年年均新增新300-500台压机用于培育钻石制造。中兵红箭根据公司自身需要及扩产节奏，结合公司目前已下订单及行业供给上限，预计公司2022-2025年年均新增300-500台压机用于培育钻石制造。假设3：技术提升+设备升级带来单压机产值提升：根据3.2章节描述显示，技术升级+设备升级带来的单压机产值提升也是贡献企业总产能的重要因素之一。根据超硬材料网新闻显示，850型压机单产效率同比650压机效率增长120%-150%；考虑到多家企业淘汰型号为老旧低产值压机，新晋型号为大腔体高产值压机，我们预计各家企业结合自身生产工艺的基础上，平均单压机产值均有稳健提升。假设4：工业压机产能转换：因培育钻石下游需求旺盛供不应求，多家企业将部分工业压机产能转换为培育钻石产能，进一步增加培育钻石产能。中兵红箭因其是工业金刚石行业龙头，承担额外社会责任与稳定供应链责任，假设其转换产能比例较低，约5%工业金刚石用压机转换为培育钻石产能；黄河旋风因其自身快速发展需求，预计约10%工业金刚石用压机转换为培育钻石产能；力量钻石根据公司招股书显示，其存量工业金刚石压机数目较少，无多余产能可用于转换，故假设力量钻石无工业压机转换。假设5：老旧型压机产能淘汰：压机平均寿命约10-15年，考虑到中兵红箭、黄河旋风均为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年约5%淘汰率；力量钻石因其成立时间较短，现有存量压机均为短期内快速上量购置，淘汰压机比例较低，每年约1%淘汰率。假设6：市场份额：根据3.1竞争格局列示的财务数据显示，中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石四家企业2021年占据培育钻石原石制造行业总市场份额的80%，其中中兵红箭、黄河旋风、力量钻石占据约75%市场份额；后期随着河南省培育钻石产业集群打造及其他中小型企业的不断扩张，上述三家企业合计市占率预期将有所下降，预计至2025年市占率下降至70%。核心公式：当年新增压机满产数额=存量压机+新增压机X60%单压机产值=去年期单压机产值X（1+产值提升率）年淘汰压机数目=去年存量压机X淘汰率当年满产压机数目=存量压机+新增满产压机-淘汰压机当年产值=当年满产压机数目X单压机产值综上，我们得出：力量钻石：根据3月26日公告的募资报告，公司拟购置用于培育钻石压机总数1500台，项目建设期分3年完成。考虑到其购置交付及设备调试等进度，假设建设期内设备进场百分比分别为30%、30%、40%，项目建设完成后再新增压机为自行购置，则预计公司2022-2025年新购置压机数目分别为450台、450台、600台、400台；考虑到设备安装调试及产能爬坡等因素，预计当年新增设备平均满产率约60%，第二年达满产状态。综合推测公司2022-2025年培育钻石收入复合增速78%。黄河旋风：根据黄河旋风4月6日发布的募资公告显示，其拟计划向实控人发布定增8-10.5亿元，其中约9亿用于设备购置。综合考虑公司扩产节奏及制造成本，预计公司2022-2024年年均新增满产压机300-500台用于培育钻石制造。公司为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年存量压机约5%淘汰率；因其自身快速发展需求，部分工业压机产能转换至培育钻石，预计年转换产能约10%；

预计公司2022-2025年培育钻石收入复合增速35%。中兵红箭：中兵红箭根据公司自身需要及扩产节奏，结合公司目前已下订单及行业供给上限，预计公司2022-2024年年均新增满产压机300-500台用于培育钻石制造；公司为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年存量压机约5%淘汰率；中兵红箭因其是工业金刚石行业龙头，承担额外社会责任与稳定供应链责任，假设其转换产能比例较低，每年约5%；则预计公司2022至2025年培育钻石收入复合增速56%。综上，2022-2025年，行业主要培育钻石原石供应商中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家合计产值同比增速分别为84%、54%、41%、26%，复合增速47%；2021年上述三家企业培育钻石原石制造总产值占市场75%，至2025年合计市占率下降至70%；可推测出我国培育钻石原石制造行业总产值至2025年约113亿元，2022-2025年行业复合增速49%。3.4.培育钻石原石：具消费属性的工业品，预计2025年需求满足率为85%假设：1、全球培育钻石需求按照本文2.3进行稳健增长；2、目前中国供应全球约40%培育钻原石，假设未来我国上游制造企业加大扩产力度及供应能力，我国培育钻原石生产份额占全球供应份额有一定上升，预计2022-2025年我国上游培育钻原石制造商需供应全球约40%-45%份额，且该比例不断增大；3、我国主要培育钻供应商扩产及产值按照本文3.3进行快速增长；综上，预计我国2022-2025年需提供培育钻原石分别为57亿、81亿、108亿和135亿；我国培育钻石原石总产值2022-2025年分别为39亿、61亿、87亿和113亿，需求满足比例分别为68%、75%、81%、85%，整体处于供不应求状态。4.原石龙头：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石培育钻石渗透率低，成长空间大。核心分析：中兵红箭、黄河旋风被低估，力量钻石短期业绩弹性大。中兵红箭作为兵器工业集团下属市值最大上市公司平台，其雄厚股东背景及自身强研发实力稳固行业龙头地位，在手现金充足、抗风险能力强、财务费用低；未来因1、新增压机为850等大型压机，淘汰650等老型号压机，整体压机结构改善带来平均单压机产量增加，2、业务结构改善（现阶段培育钻石净利润占比仅35%较低，后期高净利率产品占比不断增加），3、压机数量增加且均用于扩产培育钻石，4、工艺改善带来的单克拉均价增加，长期业绩弹性大，目前被明显低估；黄河旋风前期因明匠智能子公司业绩拖累，2020年有大额亏损。剥离明匠智能后，公司2021年减值损失等计提大幅下降，预计未来将不再对公司利润产生拖累；

公司技术先进、生产能力强，未来通过大幅扩产培育钻石产能加强生产经营，2022年存在“扭亏为盈”的翻身变化，归母净利润预计从0.4亿增长至5.1亿，超10倍成长空间，目前被明显低估；力量钻石历史包袱最少，扩产力度大节奏快，预计2022年培育钻石净利润同比增长164%，短期内业绩弹性最大。中兵红箭培育钻石业务产生的净利润占比目前较低，未来提升空间大。中兵红箭、黄河旋风超硬材料总规模大，2021年收入分别为24亿、26亿；黄河旋风培育钻石收入最大，2021年实现8.5亿营收；黄河旋风培育钻石净利润占比最大，高达80%，力量钻石为58%，中兵红箭为35%占比最低。未来随着中兵红箭购置新型号压机用于培育钻石扩产，公司高毛利产品放量快，业务结构改善有利于培育钻石净利润占比不断提升，促进总利润大幅增长，未来提升空间大。中兵红箭、力量钻石培育钻石业务净利润增幅大，力量钻石培育钻石业务收入增幅最大。2022年中兵红箭、力量钻石的培育钻石业务净利润都有显著增长，分别同比增加170%、164%；力量钻石在培育钻石收入端增速也十分显著，2022年预计同比增长165%。力量钻石毛利率、净利率最高，中兵红箭提升空间大。力量钻石成立时间短，历史包袱少，成本管控强，培育钻石业务毛利率/净利率均为最高，2021年培育钻石毛利率81%，净利率70%；中兵红箭现阶段较低，后期随工艺提升带来的单克拉均价提升，预计显著提升产品毛利率及净利率水平，提升空间大中兵红箭在手现金充足，有息负债少，未来抗风险能力强，扩产阻力小。中兵红箭2021年末货币资金64亿，年度经营活动产生的现金流量净额15.73亿，投资现金流量净额-5.65亿，筹资活动产生的现金流量净额0.15亿，现金及现金等价物净增加额10.24亿。其中单四季度经营性现金流量净额12.1亿，全年净现比3.2，企业盈利质量高，未来抗风险能力强，再扩产/投资阻力小。核心优势：中兵红箭抗风险护城河高、业绩改善空间大；黄河旋风被低估，业绩反转向上；力量扩产数量最多，历史包袱少。中兵红箭防风险护城河高，主要依据有1、国企股东背景雄厚，2、全球培育钻石+工业金刚石龙头地位稳固，工业金刚石订单饱满，有效保证公司业绩“兜底”，3、产品质量最好技术最强，4、现金最多有息负债最少；公司业绩改善空间大，主要依据有1、淘汰旧型号压机，换新大型号压机且均用于培育钻石扩产，压机结构变化带来单压机平均产值显著提升；2、工业金刚石因产能挤压+下游需求饱满，产品涨价盈利能力有望向培育钻石看齐；3、工业用压机数量多，未来可转向培育钻石压机潜在数量大，4、培育钻石净利润占比较低，未来培育钻石业务增长，利润结构变化提升总利润增速；公司目前被显著低估。黄河旋风被低估，主要依据有1、公司过去受子公司拖累，利息费用、大量计提减值等掩盖公司超硬材料业务真实盈利水平；2、淘汰旧型号压机，换新大型号压机且均用于培育钻石扩产，压机结构变化带来单压机平均产值显著提升；3、对实控人定增扩产培育钻石项目，大力发展高毛利产品，净利率有望进一步提升；4、工业用压机数量多，未来可转向培育钻石压机潜在数量大。力量钻石增速快，主要依据有1、2022-2025年均增加压机数目最多，2、拟定增募资40亿，新增1500台培育钻石制造用压机，大力发展高毛利产品，短期业绩增速快，3、历史包袱少，现阶段折旧、费用低。主要劣势：中兵红箭军工现阶段仍亏损，黄河旋风有息负债高，力量钻石抗风险能力差。中兵红箭：公司作为传统制造国企，体制机制上不如民企灵活，面对市场反应较慢；且现阶段军工业务仍处于亏损状态，拖累公司整体净利润。黄河旋风：受子公司拖累，公司目前有息负债较高，每年确认大额财务费用，对公司净利润有明显影响。力量钻石：抗风险能力较差，主要原因为1、公司主要发展培育钻石，工业金刚石产能及订单较少，市场份额低，未来若培育钻石竞争格局恶化，公司可能面临激烈降价等竞争；2、公司在手现金少，未来生产经营风险较大，扩产/投资阻力大；3、目前公司压机新设备较多，未来该部分固定资产折旧压力大，公司盈利能力可