超硬材料行业分析

超硬材料行业分析

1.超硬材料市场空间广阔，CVD金刚石有望成为下一代半导体材料

1.1.超硬材料概述

超硬材料通常是指便度特别高、维氏硬度大于40Gpa的材料，主要

用于金属及合金材料、高硬脆材料、复合材料、软韧材料以及难加工

材料的加工。同时作为一种重要的功能材料，可应用于电子电器、装

备制造、航空航天、国防军工、医疗检测和治疗等高科技领域。超硬

材料主要包括固有硬度与其成分相关的本征类超硬材料和固有硬度

与显微结构相关的非本征类超硬材料。本征类超硬材料包括金刚石、

立方氮化硼（PCBN）、氮化碳和B・N・C三元化合物等。非本征类超

硬材料包括纳晶金刚石聚集体、聚合金刚石纳米棒等。目前常见的超

硬材料有天然金刚石、人造金刚石、立方氮化硼等。

全球工.业用超硬材料主要为工业金刚石，其中超过90%为人造金刚

石。天然金刚石矿属于不可再生资源且具有储量有限、采掘高昂以及

对生态环境不友好等特点，无法被大范围应用于工业领域。因此，工

业用金刚石主要为人造金刚石。人造金刚石的制备方法主要为高温高

压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）。HTHP法即以石墨粉、

金属触媒粉末为原料，通过电流加热和液压装置建立高温、高压环境

从而模拟天然金刚石结晶和生长环境，使石墨发生相变形成金刚石晶

体。从热力学上看，人造金刚石与天然金刚石生长机理类似，都是使

碳原子在高温高压环境下重新结合，形成具有sp3C-C键的正四面体

金刚石结构。HTHP法是人类首次成功合成金刚石所采用的技术，也

是目前我国人造金刚石主要生产方法，具有制造成本低、生产效率高

的特点。HTHP法金刚石在生长过程中，传压介质和原辅材料里的杂

质（如铁、钻、银等）会不断进入金刚石晶体中，形成各种缺陷，纯度

也不够理想，无法满足下游半导体和光学领域应用的高纯度要求。同

时受六面顶压机设备体积限制，金刚石的有效生长空间很难突破

100mm,HTHP法金刚石的晶体尺寸提升空间有限。

化学气相沉积法（CVD）合成金刚石是指在高温低压条件下（1000℃

左右，27kPa以下），通过一定的方法激活CH4/H2、CH4/N2、CH4/Ar

等含碳混合气体，使其中的碳原子从碳源气体剥离并在合适的基底

（如Si、c-BN、SiC、Ni、Co、Pt、Ir和Pd等）上进行过饱和沉积，

从而获得高纯度、高性能的金刚石薄膜。CVD法金刚石生长环境中

主要使用碳源气体，利用氢气在高温下蚀刻石墨速度高于金刚石的特

点获得单晶金刚石，不需要加入金属触媒粉末，因此金刚石内杂质极

少，可满足下游半导体等领域高纯度需求。同时CVD法金刚石在种

晶盘生长过程中，可在碳源气体中加入致色元素（如氮、硼等），获

得与天然钻石类似的粉钻黄钻蓝钻，满足下游珠宝市场的多样化需求。

目前，MPCVD法（微波等离子体化学气相沉积法）由于具有污染少、

制备面积大、温度条件易控制的有点，是国内外主流的CVD工艺生

产金刚石方法。

图3:MPCVD装置

目前，我国主要采用HTHP法生产人造金刚石。1965年我国自主研

发的金刚石六面顶压机问世并快速在国内大规模推广使用，人造金刚

石产品生产效率和产能产量快速提升，我国很快成为金刚石单晶生产

第一大国；近年来，合成压机大型化、粉末触媒技术及高温高压合成

工艺进一步奠定了我国在高温高压法下合成金刚石单晶的领先优势。

CVD法自20世纪80年代开始研究并工业化应用，美国、日本、新

加坡等国家在化学气相沉积法（CVD）技术研究和产业应用方面取得

较多成果。HTHP法和CVD法在合成原理和合成方法上不尽相同，

从成本上来看HTHP法更低，从品质上看CVD法金刚石纯度更高,

因此下游产业链主要应用领域也有不同侧重。我们认为，两种方法在

未来一段时间会保持共同发展、相互促进的态势。

1.2.HPHT工业金刚石应用领域广阔，市场需求大，我国拥有上游定

价权

我国是全球第一大人造金刚石生产国，垄断了全球95%工业金刚石

领域市场份额，具有HTHP法工业金刚石定价权。根据超硬材料网

数据显示，我国目前行业存量压机1-1.2万台，其中用于工业金刚石

7000-9000台；根据磨料磨具网数据显示，2020年我国工业金刚石

总产量200亿克拉，其中工业金刚石单晶+微粉145亿克拉，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，工业金刚石下游需求平稳，产能供应充足。工

业金刚石早期由日本、欧美等国家垄断，产品价格居高不下，可达

100美元/克拉。2001年国内突破了金刚石关键粉末触媒技术，工业

金刚石产量大幅提升，同时价格快速下降，2015年前后跌至0.1元/

克拉。受产品价格大幅下跌影响，2015-2016年工业金刚石产量有所

下降。之后一段时间内，工业金刚石价格稳定在0.2元/克拉左右。

2018至2019年，工业用金刚石单晶和微粉出售均价受国内制造业

投资产出增速下降影响出现下滑。2020年和2021年，受消费需求

和光伏领域需求增长影响，工业用金刚石单晶和微粉销售均价有所回

升。21年金刚石单晶平均销售单价为0.26元/克拉，金刚石微粉价格

0.36元/克拉。2021年我国金刚石单晶和金刚石微粉市场规模约为

42.1亿元和17.5亿元。

工业金刚石下游应用领域广泛，建筑石材切割用金刚石为主。2020

年，金刚石产品结构中用于制作建筑石材切割工具制造的金刚石约占

总量50%,规模约30亿元；机械及电子行业磨具刀具用金刚石约占

25-30%,规模约17亿元；勘探采掘工具用金刚石约占620%,规

模约10亿元。机械及电子行业磨具用金刚石增幅较快，有望成为工

业金刚石需求新的增长极。勘探采掘工具用金刚石受下游油气开采周

期影响，具有周期性趋势。综合考虑下游各细分子行业发展增速，预

计至2025年工业金刚石需求约为101亿元，复合年均增速约为

13.9%O

图6：工业金刚石及其下游应用

金刚石单品金刚石微将（扫描电镜放大图）金刚五刀具

工业金刚石包括金刚石单晶和金刚石微粉，作为工业耗材，主要用于

生产锯、切、磨、钻、抛光等加工工具，应用领域十分广泛。金刚石

单晶分为锯切级单晶、磨削级单晶和大单晶，主要用于磨削工具、锯

切工具、钻头、修整器等的制作。金刚石微粉主要分为研磨用微粉和

线锯用微粉的制作，主要用于研磨膏、研磨液、金刚石线锯、砂轮、

复合片钻头等的制作。

1.2.1.金刚石单晶需求旺盛，勘探采掘、建筑石材领域保持重要地位

目前工业金刚石单晶作为磨削抛光类超硬材料制品原材料，主要应用

于建筑陶瓷加工和石材切割领域。在建筑陶瓷行业，需要进行磨削、

抛光及切割加工处理的陶瓷产品占80%以上，超硬材料制品作为加

工处理过程中必需的消耗品具有巨大的市场需求。我国是世界最大的

陶瓷生产国和消费国，根据《中国建筑卫生陶瓷年鉴》和《Ceramic

WorldReview》,我国2020年建筑陶瓷砖产量为84.7亿平方米，

占全球产量的52.7%,我国2020年的建筑陶瓷砖消费量为78.5亿

平方米，占全球消费量的49.0%。根据中国建筑卫生陶瓷协会统计，

2021年我国建筑陶瓷产量为81.74亿平方米。目前我国建筑陶瓷市

场呈现“大市场小企业”的竞争格局，行业集中度低，能够生产高档建

筑陶瓷的企业数量较少，市场格局相对稳定，龙头优势显著；随着国

内消费能力提高，消费者会更加青睐高品质建筑陶瓷产品。海外市场

方面,根据＜CeramicWorldReview^,2021年全球瓷砖产量达到

183.39亿m2,较2020年增长7.2%。2021年全球前十大建筑陶瓷

砖生产国的陶瓷砖生产总量占全球总产量的84.4%,其中，中国为全

球最大的陶瓷砖生产国，印度和巴西分别居第二、第三位。中国、印

度、巴西也是世界主要的瓷砖消费国，2021年度合计占全球总消费

量的61.8%。2021年，巴西瓷砖消费量伴随巴西建筑业扩张而上升

9.80%。根据ManufacturingandEconomicStudies的预测,到2025

年全球陶瓷砖产量可能会新增45亿平方米，增速为5.1%,届时陶瓷

砖产量将会突破200亿平方米。随着高品质陶瓷产品需求上升、建

筑陶瓷行业集中度的提升以及陶瓷砖海外市场的扩大，对陶瓷磨削抛

光超硬材料制品具有巨大需求，促进国内金刚石单晶类产品进入新一

轮成长。

超硬材料制品贯穿于整个产业链，从最初的石材开采到加工都需要使

用大量绳锯、锯片、磨轮、排锯等超硬材料制品。近年来我国超硬材

料制品技术获得了迅猛发展，应用于石材矿山开采及加工用的超硬材

料制品性能接近世界先进水平，中国石材加工工具市场份额不断扩大。

2016-2019年我国规格石材行业市场规模从9921亿元增长至12716

亿元，年复合增长率达7.04%,2020年行业增速有所下降。在石材

行业逐渐市场化的环境下以及消费升级带来的供给侧结构性改革的

大背景下，公共建筑装修装饰工程市场、家装业务向中高端转化迈进，

我们认为2023年行业增速会逐步恢复，预计至IJ2025年我国规格石

材行业市场规模增长至15670亿元。海外市场方面，根据StoneWorld

网站发布的数据，2020年全球天然石材市场规模为333.75亿美元，

预计到2030年将达到504.65亿美元，年均复合增长率为4.0%,随

着全球范围内住宅投资的增加，建筑产业的扩张和建设支出的增加，

全球石材市场在不断增长。巴西、印度等国对于石材的高消费、高产

出与高储备推动了我国超硬材料制品的出口增长，带动了金刚石单晶

的需求。

图8:2025年中国石材市场规模预计达到15670亿元

■中国规格石材市场规模（亿元）

矿产开采数量和深度增加，带动金刚石单晶在勘探采掘领域需求提升。

随着世界经济的发展与地缘局势的变化，全球对矿产资源的需求日益

提升。伴随着我国现代化进程的不断加快，对矿产资源的进口与消耗

量也稳步增长，中国是过去十年全球石油需求的主要推动者，2022

年我国进口原油5.08亿吨，进口天然气1.09亿吨。提高我国矿产勘

探采掘水平，提升我国矿产资源产量，有助于打造自主可控矿产资源

供应链，确保矿产资源稳定长期供应。过去十年我国矿产开采量保持

稳定，2022年我国原煤产量45.0亿吨，同比增长9%；原油产量2.05

亿吨，同比增长2.9%；天然气产量2220亿立方米，同比增长7.8%；

十种常用有色金属产量6774.3万吨，同比增长4.3%。目前，我国浅

部地层的矿产资源已基本开采殆尽，需采掘更多的原矿量以保持产量

稳步增长，深部找矿和采掘已成为我国采矿事业发展方向。金刚石单

晶相比于其他硬质合金，金刚石单晶更能适应深孔要求且在坚硬岩层

中具有优良的钻进效果。随着勘探深度的增加，金刚石单晶钻进的经

济性优势更加明显，我们认为金刚石单晶未来在深部采矿中具有良好

的应用前景，矿产采掘力度的加大也将进一步增加金刚石单晶及其工

具制品的需求。

1.2.2•制造业转型升级提升金刚石微粉需求，新兴产业拓宽应用领域

我国机械制造产业转型升级，拉动金刚石微粉相关市场需求持续增长。

机械、光伏、化工、航空航天对材料及加工工具提出了更高的要求。

由于金刚石微粉具有优异的性能和极佳的化学稳定性，催生出一批新

型金刚石工具，如金刚石线锯、高精密金刚石砂轮、金刚石超薄划片

和高精度套料钻头等，其独特优势在制造业升级中进一步凸显。

汽车行'也精密加工领域已经广泛人造金刚石工具，高端金刚石工具可

以满足汽车及其零配件制造过程中锤孔、诜削、开槽、较孔、研磨、

车削和布磨等工艺的极端技术要求。同时，存量汽车更换汽车零配件

的维修需求也会带动金刚石微粉的市场需求。从汽车消费端来看，全

球汽车产量从2011年的8005万辆增加至8850万辆。我国汽车产

量由2011年的1842万辆上升到2022年的2702万辆，整体呈上升

趋势，随着我国在新能源汽车领域的优势逐步扩大，以及2023年我

国经济逐渐复苏，汽车市场未来具有较大的增长空间。从存量汽车维

修来看，截至2022年底全国汽车保有量达3.19亿量，比2021年增

加1752万辆，同比增长6.79%,占机动车总量的76.59%,为机动

车保有量的主要构成主体。根据前瞻产业研究院计算，2021年中国

平均车龄达6.5年，根据发达国家的经验，车龄超过5年，汽车维护

保养部件和频次都会上升，我们预计，未来中国汽车零部件市场有较

大的增长空间。

图11:2015・2022年中国汽车年保有量逐年增加

碳达峰、碳中和背景下，光伏增速有望得到维持，支撑光伏用金刚石

微粉需求持续增长°光伏发电和LED照明所用单晶硅、多晶硅、蓝

宝石以及其他光电磁材料的加工均需使用金刚石工具。2021年9月

22日，国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰

碳中和工作的意见》，意见要求建立清洁低碳安全高效的能源体系,

到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。截

至2022年，太阳能发电装机容量3.93亿千瓦，其中光伏发电装机

容量为3.92亿千瓦，占比99.75%。目前，我国风电、太阳能发电总

装机量为7.63亿千瓦，未来7年市场规模需要扩大60%才可达到目

标要求。清洁能源下游应用领域发展确定性高，带动线锯用金刚石微

粉需求扩增。根据CPIA测算，2023-2025全球光伏新增装机规模分

别为248、273、300GW,按照每片硅片（约4W）需耗用电镀金刚

石线1.5m测算，2025年全球硅片需求将达750亿片，金刚线需求

将达11250万千米。按照每千米金刚石线耗用7.14克拉金刚石微粉

计算，我们预计光伏金刚线用金刚石微粉量将从2022年的4.69亿

克拉增长到2025年的8.03亿克拉，未米市场空间广阔。

消费电子温和回暖，金刚石微粉需求提升。5G和物联网等技术的快

速发展需要更加复杂的材料和精细的加工，金刚石微粉及制品可为金

属、陶瓷和脆性材料等提供高质量的精密表面处理。近年来，消费电

子业发展极为迅速，随着VR、AR、智能手表、5G手机、折叠屏手

机等新产品的不断涌现，对于产品性能和品质的要求不断提高，为金

刚石微粉创造广阔的市场空间。根据Statista的数据，中国消费电子

产品市场规模从2016年的16120亿美元增长到2021年的18113亿

美元。受疫情影响，智能手机等电子产品出现库存积压，伴随着未来

疫情影响边际减弱，需求有望进一步向好，库存会得到进一步消耗,

逐步回归正常的安全备货水平。同时随着折叠屏技术逐渐成熟，未来

5G折叠屏手机不断出货放量，进而拉动相关领域金刚石微粉需求稳

中有升。

第三代半导体快速发展带动金刚石微粉需求不断增长。碳化硅作为第

三代半导体材料努氏硬度达到了30Gpa,相较第二代半导体材料碎

化钱（努氏硬度7Gpa）加工难度大，因此在碳化硅晶体切割、晶片

研磨、晶片抛光等几个生产环节均需使用金刚石微粉或相关产品进行

加工。国家十四五规划提出，要推进碳化硅、氮化铉等宽禁带半导体

材料的发展；长三角区域一体化发展规划提出，要加快培育布局第三

代半导体等未来产业。根据Yole统计，碳化硅功率器件市场规模约

7.1亿美元，预计2026年将增长至45亿美元，2020-2026年复合增

长率近36%。随着国内外新能源车和光伏发电等下游需求不断增长，

对功率器件和衬底材料的功率及频率适用性要求也不断提高，碳化硅

作为衬底可开发出更适应高温、高压、高频率和大功率等条件的半导

体器件，满足下游需求。因此,碳化硅衬底的市场规模有望快速增长，

带来广阔的国产替代空间和带动金刚石微粉需求。

图15:2020-2026年全球碳化硅功率器件市场规模

LED与消费电子行业增长，带动蓝宝石切割用金刚石微粉需求提升。

蓝宝石主要作为LED行业的蓝宝石衬底材料和消费电子行业光学蓝

宝石材料，根据丫。后统计，超过80%蓝宝石用于LED衬底材料。

LED已经逐步取代普通白炽灯、节能灯，加上新型态的Micro&Mini

LED出现，LED的渗透率会持续攀高。根据Arizton预测，2021・2024

年全球MiniLED市场规模有望从1.5亿美元增至23.2亿美元，复合

年增长率约为140%。2021年中国MiniLED产值约为187.8亿元,

预计2026年MiniLED背光模组市场空间将达到1250亿元。Mini

LED面板需求的增长将会带动对上游金刚石切割线的需求。

1.3.CVD工业金刚石功能性应用领域潜力大，有望成为半导体材料新

秀

CVD金刚石开发潜力巨大。人造金刚石不仅限于工业金刚石，还可

作为高新技术材料在半导体、光学、量子技术等工业领域有广阔的应

用空间。与HTHP法相比，CVD法合成金刚石具有尺寸大、低级质

浓度、高结晶质量等优点，在大尺寸、高纯度金刚石制备与掺杂研究

方面优势更明显，电学、光学、热学、声学等方面性能优异，是具有

巨大开发潜力的功能性材料。

2022年8月12日，美国商务部宣布对压力增益燃烧技术、EDA软

件、氧化钱和金刚石为代表的宽禁带半导体材料等四项技术加入商业

管制清单，限制出口。受国际形势影响，我国半导体行业发展备受制

约。半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料，是半导体

工业的基础。其中半导体衬底材料长晶难度大、技术壁垒高，毛利率

达50%左右。半导体产业链包括上游衬底、外延等构成基础材料，

经过中游器件和集成电路设计，光刻、薄膜沉积、刻蚀等复杂工艺流

程，最后在下游进行晶圆封装，应用到电子、新能源、5G等诸多领

域。衬底是产业链最具价值、技术含量最高的环节，几乎决定着芯片

制程的技术路线，衬底的选择对未来半导体产业的发展起关键性作用。

目前第三代半导体有氮化钱(GaN)、碳化硅(SiC)、AIN(氮化

铝)、ZnO(氧化锌)等，近年来各国陆续布局半导体产业，产业化

进程快速崛起。金刚石禁带宽度达5eV,是当前单质半导体材料中带

隙最宽的材料，同时具有高击穿电场、大饱和载流子速度、高载流子

迁移率和底介电常数等优异电学性质，被认为是制备下一代高功率、

高频、高温及低功率损耗电子器件最有希望的材料，有望成为第四代

半导体材料。

<5:CVD金刚石与其他半导体材料性能对比

冬般SiGaAs6HSiCGaN金刚方

帝隙(eV)1.101.433.103.455.45

悒和俄流于速度(x107cms1)1.001.002.002.201.00

电子15008500114012501250

我没子迂”率(crr^A/s)

空穴60040050850850

击穿电场(x10$Vcm-i)3630>10100

介电常教11.8012.509.60/1095.50

比电阻(Qcm)1000108>1012>1O10>1013

热传导率(Wcm-1K1)1.50.464.901.3022

Johnson性葩插标(XIO^WQ/S?)2.39.10911.90122.602533

Keyes性能指标(x107WK1^1)6.702.0034.69.90144.90

Baliga技能指惊(以Si为1)1.009.5013.10357.2

目前制备大尺寸金刚石及晶圆的技术主要有同质外延生长、马赛克晶

圆制备和异质外延生长等技术。其中，同质外延生长的独立单晶薄片

具有缺陷密度低的特点，最大尺寸可达1英寸；采用“平铺克隆’晶片

的马赛克拼接技术生长的金刚石晶圆可达2英寸。采用金刚石异质外

延技术的晶圆可达4英寸。如采用低成本异质外延CVD法，通过生

长金刚石多晶薄膜，晶圆已达8英寸，可作为导热衬底，用于新一代

功率电子器件。

半导体行'也高度景气，后周期的半导体材料需求获得提升。在新能源

汽车、云计算、5G、物联网等新型产业带动下，半导体需求持续旺

盛。同时受中美贸易战影响，国内客户更加重视芯片产业链独立安全

自主，对国产半导体材料需求不断增长，中国大陆半导体材料市场从

2009年的225.5亿元增长至2021年820.16亿元，年均复合增长率

达11.3%,预计2023年市场规模达1024.34亿元。从地域来看,2020

年中国大陆市场规模超过韩国达914.40亿元，位居全球第二，占全

球市场规模的17.28%。受2020年下半年半导体缺货影响，晶圆厂

于2020年底开始大幅扩产，晶圆厂的建设周期约耗时2年，2023

年新增产能将迎来释放，有望拉动半导体材料需求在后周期增长。

CVD金刚石因散热性强、成本低、尺寸大，可作为大功率散热片。

多晶金刚石作为大功率芯片、电子器件散热片方面具备高性能优势，

未来随产量提升和成本下降有望在半导体散热片领域得到大规模应

用。目前元素六公司已实现4英寸电子级多晶金刚石的商业化量产，

国内化合积电公司于2022年实现125mm金刚石热沉片生产，目前

国际最大制备尺寸可达8英寸，随着MPCVD技术的改善升级有望

与现存的8英寸半导体晶圆制造产线兼容，最终实现多晶金刚石热沉

材料在半导体材料产业的规模化应用推广。

金刚石由于在极端恶劣环境下仍具有高红外透过率和低光学自发射

率，可作为光学窗口提高武器性能，对于发展机载、弹载、舰载等红

外搜索与跟踪系统所用的光学窗口/整流罩，高功率微波武器、高能

激光武器等新型武器，核反应堆ECRH用介质窗，太赫兹波段用行

波管等有重要的意义。例如金刚石热导率高，引起的温度梯度和折射

率梯度变化很小，光束不会畸变，可作为高能C02激光器耐高功率

耐高频输出介质窗口；金刚石X射线窗口具有更高透过率、高强度

硬度、高损伤阈值以及安全无毒无伤害等优点，可代替被成为新一代

X射线窗口材料。CVD金刚石在军事领域具有极高的应用价值。

<6:高功率微波杳口常用介小材料的性能参数

AIQAINBeOBN金刚石

介电常数9.5708*8.56*6.44.3-445.6

介电根气正切(tanaiO*4)104*10122~8<1

导热系数(Wm1K*1)33.5100-260209.316.75*50.242723.5

热尚张系数(10-6K1)84~55.1*8.9130*180

抗才钱度(Mpa)300-400350*400130-180依>250

莫氏发度99210

2021年全球CVD金刚石市场销售额达到了4亿美元，预计2028年

将达到6.8亿美元，年复合增长率(CAGR)为7.7%(2022-2028)o

根据共研网统计，中国CVD金刚石市场规模从2014年的0.35亿元

增长至2021年的1.51亿元。目前我国CVD金刚石市场规模较小，

考虑到半导体材料随下游半导体市场快速落长，以及在新能源、互联

网、云计算、数据中心、消费电子等诸多领域信息化发展对半导体的

庞大需求，随着第四代半导体材料逐渐应用，CVD金刚石市场规模

将迅速扩大。

2.培育钻石巧夺天工，低渗透高增长汇聚投资价值

2.1.人工合成真钻石，从工业品走向消费品

培育钻石是人造金刚石中的宝石级大单晶，是依靠超硬材料工业技术

不断发展而诞生的品种。随着科学技术发展，对加工表面光滑度和加

工精度要求越来越高，超硬材料需求量也随只增加。天然金刚石适合

做切削道具的比例低，价格昂贵，人们开始通过实验室模拟天然钻石

生长环境合成钻石c培育钻石最早在1954年由美国通用电气公司科

学家赫伯特•斯特朗运用化学气相沉积法合成而成，中国在1963年合

成了第一颗人造细粒钻石。早期人造钻石在硬度、热导率等属性上达

到了天然钻石的标准，但在色泽、纯度、体积上仍有差距，主要以磨

料、磨具、刀具等形式应用于工业领域。随着合成工艺不断改进，宝

石级大单晶技术获得突破，已经可以合成出30克拉的无色钻石，人

工钻石也从工.业品市场逐渐走向消费品市场。一般而言，工业级钻石

被称为金刚石，宝石级钻石被称为培育钻石。

培育钻石与天然钻石无异，是实验室培育的真钻石。培育钻石与天然

钻石具有相同的晶体结构、化学成分、光学和物理特性，二者均为纯

碳构成的晶体，在透明度、折射率、色散、颜色等方面没有明显差异。

专业人士需要通过激光光源以及激光光源等高科技设备才可鉴别培

育钻石和天然钻石，但二者在肉眼上难以通过外观品质分辨。培育钻

石是人工培育的真钻石。目前市场上的伪钻石主要是钻石和莫桑石两

种，钻石的主要成分为硅酸倍，莫桑石的主要成分为碳化硅，在元素

组成、晶体结构、火彩、光泽上均与天然钻石有明显差异。真钻石包

括天然钻石和人工培育钻石，两者的差异仅在于合成环境与形成方式,

天然钻石在地壳活动或卫星撞击等天然环境形成，而培育钻石是在实

验室中高温高压或高温低压特定环境形成。

A7:培育站石、天然钻石、莫桑石与除石性质对比

培育钻石天然砧石莫桑石梏石

化学成分碳■.碳化公H酸㈠

折射率2.422422.652.18

密度(g/cn?)3.523.523.225.56-6

包我0.0440.0440.1040.060

莫氏发度10109.258-8.5

热导率(W/K/cm)26262.3-492.09x10-3

热电张系数（K，i）0.8x1090.8x1O«4.0x10-5.0X10心

培育钻石与天然钻石可通过特殊检测方法进行分别。培育钻石与天然

钻石的晶体结构完全相向，主要化学成分也别无一致，差异体现在由

于生长条件不同而引入的缺陷种类、浓度和分布差异，近20年来的

鉴定方法有红外光谱分析、宝石学特征观察、发光图像观察和光致发

光光谱分析。培育钻石与天然钻石红外吸收光谱不同。钻石中的常见

杂质为氮元素和硼元素，由于培育钻石生长周期短，杂质元素来不及

聚集，同时通过使用除氮剂等方法，培育钻石含氮量极低。CVD培

育钻石通常采用甲烷为氮源，也会引入部分杂质氢元素。培育钻石和

天然钻石在杂质元素种类和分布的细微差异会产生不同的红外吸收

光谱，根据光谱可确定钻石的生长方法。

培育钻石与天然钻石发光性质不同。钻石品格中的某些缺陷，在合适

的光源激发下会发出可见光，而缺陷种类与生长条件密切相关，使得

培育钻石与天然钻石的发光性质存在差异。HPHT培育钻石在短波紫

外灯下多呈中到强的黄绿色到蓝绿色荧光，长波紫外灯下多数呈惰性

或弱黄绿色荧光：CVD培育钻石在短波紫外灯下呈中到强的黄到黄

绿色荧光，长波紫外灯下多呈惰性。特别地，HPHT培育钻石经短波

紫外灯照射后多具有蓝绿色磷光。培育钻石与天然钻石包裹体不同。

由于生长环境中的化学组分存在差异，培育钻石与天然钻石在包裹体

种类上大不相同。天然钻石中常见矿物晶体、白色云雾状包裹体，而

HPHT培育钻石的特征包裹体主要为生产过程中使用的铁、钻、银等

金属助熔剂的残余，外观上为近球形或拉长的深色包裹体，金属光泽,

含量足够高时甚至可以被磁铁吸引。CVD培育钻石往往可见球状或

聚集的针尖状黑色包裹体，为无定形碳或微晶石墨。

图23:CVD培育钻石中的典型包裹体

2.2.培育钻石获权威机构认可，比天然钻石成本低更环保颜色可控

培育钻石加速崛起，逐步获市场认可。2012年至2015年期间，培

育钻石已在部分国家时尚消费市场零星出现，但产品品质不高、价格

竞争力不强。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。2018年，戴尔比斯等钻石珠宝巨头

进入培育钻石赛道，建立培育钻石子品牌。培育钻石在行'业组织建立、

技术规范制定、合成和鉴定技术提升、生产成本和零售价格降低、产

能规模和市场份额提高等方面取得快速发展和明显进步，培育钻石得

到大众认可。2019年之后培育钻石接受度已经提高至较高水平，制

造成本大幅下降，认可度加速提升。2020年下游加工受疫情影响，

培育钻石的市场开拓过程受到干扰。随着2023年疫情影响的逐步解

除，行业将进一步加速崛起。

培育钻石获国内外权威机构背书，监管介入保障行业规范。2018年

7月，美国联邦贸易委员会（FTC）修订了钻石的定义，删去了“天然”

的限定，将实验室培育钻石纳入钻石大类：不推荐使用“合成钻石”以

免误导消费者培育钻石不是真正的钻石。同时，FTC也加大了对培

育钻石行业的监管力度，要求钻石公司必须说明钻石是开采还是人工

合成，禁止在人工合成的钻石上使用已有天然钻石的名称或声称人工

合成钻石拥有与天然钻石相同的物理特性，严格审核广告文案中含有

类似“环保”的词汇，避免过分夸大培育钻石。2019年7月，中国珠

宝玉石首饰行、业协会培育钻石分会在郑州成立，标志着中国珠宝行业

对培育钻石的认可c国内外监管措施的加强有助于进一步规范培育钻

石行业，为行业构建一条清晰的产业链，同时出清一批不规范的小企

业，避免小企业将培育钻石包装成天然钻石销售。政府监管的加强能

整体促进行业向好发展，成为珠宝首饰行业有益补充。

国际权威机构完善培育钻石鉴定标准，保障行业良性发展。对于品质

接近的钻石，消费者无法通过肉眼进行区分，同时为了避免消费者买

到莫桑石、钻石等伪钻石，需要权威鉴定机构出具的鉴定报告了解所

购买的钻石品质。目前国际上权威鉴定机构IGI（国际宝石学院）、

GIA（美国宝石学院）、HRD（比利时钻石高阶层议会）均提供培育钻石

的鉴定服务。三家鉴定机构根据钻石的颜色（color）、净度（claiity）、切

工（cut）及质量（carat）四个方面进行等级划分，简称4c分级，并采用

与天然钻石一样的标准对培育钻石进行4C属性分级。为了保障消费

者的知情权，三家鉴定机构均会在报告中标注“LABORATORY

GROWNDIAMOND（培育钻石）”并注明培育钻石的生长方法和钻石

类型，同时会标注是否经过净度后期处理。

我国珠宝鉴定机构认可培育钻石身份。2019年国家珠宝玉石质量监

督检验中心（NGTC）发布并实施《合成钻石鉴定与分级》企业标准。

2020年NGTC发布《合成钻石鉴定与品质评价》代替2019年发布

的企业标准，将人工钻石定名为“合成钻石”或“实验室培育钻石”，对

应的英文名称为“SyntheticDiamond”和“Laboratory-grown

Diamond"。2021年4月，NGTC推出实验室培育钻石的鉴定和品质

分级业务，与现有天然钻石分级证书内容基木一致，仅在证书外观颜

色上有些差异。2021年7月，全国珠宝玉石标准化技术委员会修改

《珠宝玉石名称》国家标准，增加“合成钻石”又称“培育钻石”，为人

工钻石定名。国家鉴定机构和国家标准委员会均认可培育钻石的市场

地位，极大促进了培育钻石在珠宝行业开拓市场的力度。

培育钻石消费者接受度迅速提升，固有观点改变仍需时间。随着各大

厂商的长期宣传和消费者教育，消费者对培育钻石逐渐了解。2016

年，消费者对培育钻石的认知主要为“假”、“便宜”，到2020年消费者

对培育钻石的接受度迅速提升，认知也从偏负面转向中性偏正面，“人

工”、“绿色可持续”、“有吸引力”、“美丽”、“价格可接受”等印象也成为

主流。受我国近20年来高等教育的不断普及影响，中国消费者购物

消费更加理性，对培育钻石认识更加全面.因此，从地域来看，相比

美国消费者，中国消费者对培育钻石这种科技新生事物接受度更高,

对培育钻石印象主要为“科技”、“人工”、“价格可承受”。目前我国培育

钻石渗透率比较低，但是随着我国消费者认知度的不断提升，未来培

育钻石行'也渗透率有较大的提升空间。

培育钻石比天然钻石更低碳环保。天然钻石的勘探采掘会对环境造成

各方面的影响，包括对地表的严重破坏，二氧化碳的排放以及水资源

的大量消耗等。根据Frost&Sullivan发布的《毛环金刚石生产的环境

影响分析》，每开采1克拉天然钻石产生57kg碳排放、42kg氧化亚

氮、14kg二氧化硫，而合成1克拉培育钻石仅产生0.028g碳排放、

0.09mg氧化亚氮。天然钻石的长期勘探采掘也会使大量土壤无法修

复、长期不能耕种，而培育钻石在实验室内进行生产，对环境的破坏

近乎为零。2021年11月，国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发

展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，要求努力推动实现碳达峰、

碳中和，建立清洁、低碳、高效、安全的现代化能源生产和消费体系。

在双碳政策下，培育钻石低排放、绿色环保的属性符合国家产业政策,

同时与年轻一代绿色消费观念契合，有助于培育钻石行业的可持续发

展。

<10:培育钻石与天然砧石对环境影响

天然拈石培育帖石比例

土地破坏量（公惯）9.1X1O47x10*71281:1

矿物庵,的量（7J2.630.00064383:1

用水量（立方米）0.480.076.9:1

葩源消耗（焦耳）5.39x1082.51X1082.15:1

碳排放（丸）570000.0282.04x105:1

培育钻石比天然钻石成本更低，价格更具有竞争力。天然钻石具有一

定的稀缺性，勘探采掘难度大，总体成本高于培育钻石，4c分级相

向的培肓钻石与天然钻石相比，在价格上更有竞争优势，未来发展潜

力大。2016年以来培育钻石占天然钻石零售价格比例不断下降，已

从2016年的80%下降到2020年的35%。批发价方面，2018年培

育钻石批发价格比例下降到20%此后保持稳定。2018年在大克拉培

育钻石技术获得突破后，生产成本得到进一步下降。目前一克拉培育

钻石价格约为8000-15000元，品质中等的裸钻一克拉价格约为3-5

万元。培育钻石的颜色可按需定制，比天然钻石颜色更可控。晶体结

构完美的钻石对可见光没有吸收，呈无色透明。当钻石中存在晶格缺

陷，这些缺陷能够对可见光选择性吸收，从而使得钻石呈现美丽的颜

色。天然钻石形成过程复杂，且晶体形成后在地质环境中经历了漫长

的地质历史，因此晶格缺陷非常复杂，颜色十分多样。典型的彩色钻

石包括黄色、蓝色、绿色、粉色、橙色、红色等。然而由于需要特殊

复杂的地质条件等c天然彩色钻石十分稀有，平均每一万颗天然钻石

中有一颗彩钻，价格相当昂贵，尤其是粉色、蓝色钻石。目前彩色培

育钻石技术十分成熟，CVD法通过调整化学气体人为掺杂杂质元素

就可以合成出黄色、橙黄色、蓝色、绿色、棕粉色等各种颜色。通过

人工处理技术对培育钻石进行辐照、多步骤处理也可以获得各种彩色

钻石。相比天然彩钻的稀少，彩色培育钻石颜色更可控，成本更低。

2.3.产业链呈微笑曲线，供给端和销售端享高毛利率

培育钻石产业链按上中下游可划分为上游毛坯钻石生产，中游钻石切

割加工和下游品牌零售。其中上游毛坯钻石生产主要以我国为主，目

前技术比较成熟。中游印度负责90%以上钻石切割加工，下游品牌

端销售以传统珠宝钻石品牌下的培育钻石子品牌以及国产新锐培育

钻石品牌为主。整个产业链中，上游制造商和品牌商享有较高利润,

毛利率约为60%-70%；中游加工环节利润率较低，毛利率约为10%；

下游品牌零售商销售利润较高，毛利率约为60%-70%,整体呈微笑

曲线。

上游看中国，中国制造公司提供50%以上培育钻石产量。天然钻石

矿产资源属于非可再生资源，全球天然钻矿产资源储量十分有限，钻

石开采权被几家主要钻石开采商高度垄断。2018年全球前四大钻石

开采商及其主要产矿地分别为埃罗莎（ALROSA,俄罗斯）、戴比尔

斯（DeBeers,博茨瓦纳）、力拓（Ri。Tinto,澳大利亚）和佩特

拉钻石（PetraDiamond,南非），上述四大巨头包揽2018年全球

近65%的天然毛坯钻石产量，我国不具有话语权。与天然钻石被国

外垄断不同，我国在培育钻石领域占有绝对优势。根据贝恩数据，

2020年全球共生产700万克拉培育钻石，其中中国产能达350万克

拉，与全球其他地区产能总和相当，占比约50%。其次是印度、美

国、新加坡，产能分别达150万克拉、100万克拉、100万克拉，合

计占比超过45%。其余产能主要分布在欧洲、中东、俄罗斯等地，

占比不超过10%。从制备方法上来看，HTHP和CVD培育钻石产量

各占50%,我国和俄罗斯以HTHP法为主，其中我国占有HTHP培

育钻石产量的90%。印度、美国、欧洲、新加坡主要以CVD法为主。

中国看河南，河南形成培育钻石产业集群，竞争格局稳定。河南省是

我国重要的培育钻石生产集聚地，2021年，河南单晶超过160亿克

拉,基本上占全球的80%；金刚石微粉30亿克拉，立方氮化硼6亿

克拉，培育钻石300万克拉。截至2021年底，河南超硬材料规上企

业超过300家，行业规模约400亿元，其中销售过亿元的企'也在30

家左右。郑州市、许昌市、南阳市、商丘市等地形成了一个集人造金

刚石产品研发、大规模生产和销售于一体的金刚石产业集群，涌现出

中南钻石、黄河旋风、力量钻石、惠丰钻石、联合精密等一批知名的

金刚石生产企业，河南省人造金刚石产业链完整、配套齐全，具有明

显的地域优势。

*11:河南培育钻石产业集群

地点公司名称主管业务

河南省南阳市中兵红哥M石原石

河南省济源市济风拈石豺石原石

河南省洛阳市博文铀造六面顶区机

国机精工六面项Z1机

三鹰所六百项区机

河南为郑州市

华品金刚石砧进原石

四方达帖石原石

河南省商丘市力量外石拈石原石

黄河攻风帖石原石

河曲省许昌市

许帖科技《古石原石

中游看印度，印度为主要钻石打磨加工市场。钻石加工需要根据不同

的需求打磨加工成不同形状，因此难以实现自动化生产，需要有经验

人员进行切削打磨，人工成本较高，属于劳动力密集型行业。由于印

度人力成本较低，且进入加工行业较早，成为了全球钻石加工中心，

90%以上的培育钻都会被运到印度进行集中加工。因此印度钻石的进

出口数据能够一定程度的反应全球培育钻石毛坏和裸钻的需求。根据

GJEPC统计，2022年4月・2023年1月，印度培育钻石原石进口金

额为10.95亿美元，同比增长7.46%；印度培育钻石出口金额为14.33

亿美元，同比增长37.13%。2023年1月印度培育钻石出口渗透率

为7.1%,同比提升1.2pct,培育钻石市场整体仍处于高景气状态。

下游看美国，美国是全球最大的培育钻石消费市场。培育钻石产业链

下游主要为各零售品牌和相关配套服务。自2017年5月，施华洛世

奇旗下培育钻石子品牌Diama在北美地区开售后，包括全球最大钻

石生产商DeBeers、美国最大珠宝零售商Signet、Rosyblue等国

际知名厂商纷纷开展培育钻石业务。根据贝恩数据，美国市场培育钻

石销量全球占比80%,是全球最大的培育钻石消费市场。中国销售

市场占比约为10%,与美国相比差距较大，但同时也意味着未来有

很大的市场潜力。

2.4.培育钻石渗透率低，增长潜力大

国民经济增长带动钻石需求。21世纪以来，我国经济持续高速增长，

人民生活水平进一步提高。随着2001至2022年期间经济持续增长，

我国城镇居民的人均可支配收入由约6824.元增至49283元，年均复

合增长率约为9.87%。我国城镇地区的年人均消费支出由2001年的

5309元增至2022年的24538元，年均复合增长率约为7.56%。我

国社会消费品零售总额由2001年的4.31万亿元增长至2022年的

43.97万亿元，年复合增长率约为11.69%。人均可支配收入提高将

加大居民对消费品的需求。

国29:2013-2022年城.国居A人均町丈£收入、全国人均消费也史由承社会清曾4]■总■

60000

50000・

三IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

2013201420152016201720182019202020212022

■中国：全&悬K人功1丈上收入《九》■中5:全国展艮人崎谪曾JLib《七》・中国：&会浦＜+

中国钻石市场占国内珠宝市场比重低，未来提升空间广阔。2021年

中国钻石市场占国内珠宝市场的比重13%。2019年全球钻石市场占

珠宝市场的平均比重是26%,第一大钻石市场美国的比重是56%。

相比而言，中国虽然目前已经是全球第二大钻石市场，但钻石在珠宝

市场中的占比仅为全球平均水平的一半。未来随着经济全球化的深入

推进，中西文化交融包括婚戒文化的普及，以及年轻一代对钻石首饰

的消费偏好不断提高，中国钻石市场在珠宝市场中的占比会逐步提升。

培育钻石渗透率低，未来增长潜力大。2021年全球培育钻石产量为

900万克拉，天然钻石产量为1.16亿克拉，培育钻石产量渗透率仅

为7%；从产值上看，2021年全球钻石消费为840亿美元，培育钻

石珠宝消费为44亿美元，产值渗透率为8%。假设培育钻石毛环单

价为750元/克拉，中国培育钻石毛环市场份额为60%,经测算，至

2025年中国培育钻石毛坯市场规模有望达到127亿元。

3.投资分析

目前全球超硬材料市场主要由我国主导，人造金刚石产量占全球的

95%以上，立方氮化硼占全球市场的70%。我国超硬材料市场整体

达到了国际先进水平。超硬材料被广泛应用于建材石材、装备制造、

汽车制造、家用电器、清洁能源、勘探采掘、消费电子、半导体等领

域。随着智能制造国家战略的深入推进，新型难加工材料不断涌现、

绿色制造领域的新要求、光伏和新能源汽车等新兴产'也的战略地位越

来越重要，下游行业的上述变化对加工工具和功能性元器件的性能和

品质提出了更高的要求，人造金刚石及其制品的极端性能契合上述生

产要求和市场需求，市场空间广阔。

培育钻石作为全球钻石消费的新兴选择。培育钻石具有低价格、真钻

石、环保性、新消费等竞争优势，预计2025年全球培育钻石原石增

至313亿元，年复合增速35%。培育钻石的市场关注度和市场需求

显著提升，已成为超硬材料行业最重要的发展方向之一。我国培育钻

石需求尚处于初期阶段，随着消费者认知度的不断提升，在天然钻石

供给不断萎缩、全球钻石需求不断上升的趋势下，我国培育钻石渗透

率将会进一步提升，成为超硬材料行.业下一个增长点。

3.1,中兵红箭

公司是全球最大人造金刚石生产商、兵器工业集团智能弹药上市平台。

公司前身是成都配件厂，始建于1965年，主业为内燃机配件；1989

年经股份制试点后正式改组为“成都动力配件股份有限公司”，并于

1993年深交所上市，实控人系成都市国资委，经多次定向和公开配

售新股，更名为“成都银河动力股份有限公司”；2010年银河长沙高科

技和湖南新兴科技将其持有的29.95%的国有股无偿划给兵器工业集

团控制的3家子公司，控股股东变为江南集团，并更名“江南红箭”。

2013年，公司定增收购中南钻石100%股权，主业添加人造金刚石，

控股股东变更为豫西集团；2015年，公司收购兵器工业集团旗下6

家企业（包括红阳机电、北方向东、北方红宇、红宇专汽、北方滨海、

江机特种），打造兵器工业集团旗下智能弹药平台，2017年公司正

式更名为“中兵红箭股份有限公司”。中国兵器工业集团通过控股其直

属企业豫西工业集团、中兵投资管理、山东特种工业集团、江南工业

集团，间接持有中兵红箭39.96%股权，成为公司实际控制人。目前

公司主营业务包括特种装备、超硬材料和专用车及汽车零部件业务。

其中，特种装备业务涉及智能弹药等军用机电的生产和销售。超硬材

料业务为工业金刚石、培育金刚石、立方氮化硼和高纯石墨及制品的

生产与销售。专用车及汽车零部件业务包括专用车、内燃机配件、车

底盘结构件及其他配件的生产与销售。

n32：公司主要产品情况

公司业务横跨三个领域，产品布局四大品类。公司产品主要应用于超

硬材料类、汽车类、特种装备类三大领域，22Hl超硬材料类占比

50.06%、特种装备类占比41.79%、汽车制造类占比8.15%,超硬材

料类占比有上升趋势。公司产品主要应用于超硬材料及其制品、专用

汽车、汽车零部件和特种装备四大类，22Hl超硬材料及其制品占比

50.06%、专用汽车占比3.8%、汽车零部件占比4.35%、特种装备占

比41.79%。

公司营收稳健增长，毛利率改善明显。2017-2021年公司营业收入稳

健增长，由47.75亿元增长至75.14亿元，期间CAGR为14.90%。

2022年上半年,公司实现营业总收入32.03亿元，同比增长11.19%；

从收入结构上看，特种装备营业收入13.39亿元，超硬材料营业收入

16.03亿元，分别占营业收入的比重分别为41.79%和50.06%,是公

司主要收入来源；归属于上市公司股东的净利润6.79亿元，同比增

长114.61%；2018-2021年营业收入和归母净利润复合增速分别为

14.9%,15.18%；2022年前三季度公司销售毛利率33.30%、销售

净利率18.32%,近三年公司毛利率改善明显。从利润结构上来看，

超硬材料'业务毛利率为54.73%,远高于特种装备.业务毛利率20.64%,

是公司主要盈利来源。

图37:公司近五年毛利率和净利率

40%

30%

20%

10%

0%

2018201920202021202201-Q3

-----毛利率（％）-----净利率（％）

公司超硬材料规模属于行业第一梯队，培育钻石技术优势显著。公司

超硬材料业务产业链覆盖“原料制备■芯柱制备■合成块组装■压机合成

■制品生产”全流程，保证了供应链的完善，降低生产成本，提高竞争

力。2022年上半年，公司超硬材料收入16.03亿元，收入规模稳居

行业第一。中兵红箭突破了CVD法规模化生产宝石级大颗粒培育钻

石技术，打破了国外公司垄断，相对与国内同行业具有显著的技术优

势。长期来看，CVD法有望在培育钻石产品放量，促进公司业绩持

续增长。公司军工业务需求空间广阔，盈利能力有望进一步改善。公

司军工业务定位干智能弹药研发制造，具备国家多个重点型号产品的

研发和批量生产能力。“十四五”规划建议明确提出，要加速武器装备

升级换代和智能化武器装备发展，加强高技术、新概念武器装备建设,

提升武器装备现代化水平，加速迈入世界先进行列。随着我国国防支

出的逐步增加，军队武器升级换代需求提升，智能弹药未来发展空间

广阔。

32.力量钻石

深耕人造金刚石领域十余年，三大主营业务协同发展。2010年力量

钻石成立，2021年在创业板上市。公司主营业务为人造金刚石材料

的研发、生产和销售，包括金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石三大

类，公司是国内先进的人造金刚石产品供应商。金刚石单晶和金刚石

微粉主要用于制作锯、切、磨、钻等各类超硬材料制品和工具，其终

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。培育钻石产品主要用于制作钻戒、项链、耳

饰、手链及其他轻奢饰品。

产品布局三大品类，境外业务占比提升明显。公司产品覆盖培育钻石、

金刚石微粉、金刚石单晶三大品类。22年公司主营业务中培育钻石

占比42.89%,金刚石微粉占比34.89%,金刚石单晶占比19.24%。

公司培育钻石和金刚石微粉、业务营收占比稳步提升，分别从2021年

的39.57%和31.25%提升至2022年的42.89%和34.89%。22年公

司以境内收入为主，占比68.51%。公司境外收入占比从2021年的

13.91%提升至31.49%,占比显著提升。

图40:2022年公司主要产品占比情况

公司营收高速增长，原材料和销售价格带来毛利率小幅波动。受益于

人造金刚石产能陆续落地，产量快速增长，2022年公司营业收入为

9.06亿元,同比增长81.85%；归母净利润为4.60亿元，同比增长

92.12%；2018-2022年营业收入和归母净利润复合增速分别为45.24%

和58.93%。2022年公司销售毛利率为63.29%(・0.78pct)、销售

净利率50.78%(+2.71pct),原材料和产品主要销售价格的变化带

来毛利率的小幅波动。

公司募投资金扩张产能，新项目陆续投产，市占率和竞争力有望持续

提升。受益于制造业转型升级以及钻石消费市场不断发展，金刚石单

晶、金刚石微粉和培育钻石市场需求持续于大。公司2022年人造金

刚石产量为19.97亿克拉，同比增长42.49%；人造金刚石销售量

19.17亿克拉，同比增长49.82%。截至2022年末，公司对募集资金

项目累计投入5.6亿元，其中自有资金投入2.44亿元，募集资金总

额约为41.64亿元,2023年公司将全力保障力量二期金刚石智能工

厂和商丘力量等项目快速投产，扩大产能规模，满足市场对培育钻石

的旺盛需求。预计募投项目投产后，培育钻石产能新增277.20万克

拉/年，金刚石单晶产能新增15.07亿克拉/年，随着公司产能不断提

升，公司市占率有望继续提升，巩固公司市场竞争力。

公司设立下游品牌零售端公司，加速全产业链布局。在下游品牌零售

端，公司也逐步开始布局，2022年8月，公司与上市公司潮宏基签

订合作协议，共同创建并运营培育钻石饰品品牌，成立生而闪耀（深

圳）有限公司。同时成立全资孙公司LiliangDiamondNewYork

Co.,Ltd,主要负责美国业务的拓展。2023年3月公司拟设立全资子

公司力量钻石郑州有限公司，经营范围包括技术服务、技术开发、技

术咨询、技术交流、技术转让、技术推广、非金属矿物制品制造、非

金属矿及制品销售、货物进出口。设立子公司和孙公司能够满足公司

快速发展和业绩持续增长的需求，进一步加速和完善公司全产业链布

局，提高公司核心竞争力。

33四方达

复合超硬材料龙头，布局CVD培育钻石。公司主要从事复合超硬材

料及其相关制品的研发、生产和销售，主营产品为人造聚晶金刚石烧

结体、人造金刚石复合片、立方氮化硼烧结体、立方氮化硼复合片、

人造金刚石制品及立方氮化硼制品，应用于资源开采/工程施工领域

和精密加工领域，覆盖了石油钻探及矿山开采、汽车零部件、装备制

造、航空航天、轨道交通、石材、建筑、电子信息等高端采掘与先进

制造等下游行业。公司通过与郑州大学开展校企合作、增资收购CVD

厂商等方式，积极布局CVD培育钻石业务，是目前CVD法人造金

刚石技术储备最先进、扩产力度最大、产品质量最高公司之一。

国46:公司上委户品情况

聚晶金明石艮合片煤国含PCO、PC8N材料PCD、CWKJL舞钝

产品布局两大品类，境内外业务协I可发展。公司产品覆盖煤田矿山开

采和精密加工用复合超硬材料两大品类。22H1公司主营业务中煤田

矿山开采用复合超便材料占比57.94%,精密加工用复合超硬材料占

比34.97%。从境内外收入上来看，公司近两年境内外业务协同发展，

以境内收入为主。22Hl境内收入占比68.51%,境外收入占比31.49%。

公司业绩高速增长，盈利能力稳步提升。受益于油气开采行业复苏和

国内制造业升级及超硬刀具进口替代机遇，公司营业收入和利润快速

增长。2022年前三季度，公司营业收入为3.94亿元，同比增长26.60%；

归母净利润为1.29亿元，同比增长83.01%；2018-2022年归母净利

润复合增速为18.94%。2022年前三季度公司销售毛利率为54.99%

(+0.5pct)、销售净利率31.5%(+8.77pct),公司通过优化费控

能力，降低管理费用，稳步提升盈利能力。

布局CVD全产业链，加速产能落地。上游研发制造方面，2021年公

司与郑州大学签订合作协议，受让郑州大学拥有的部分CVD金刚石

制备技术及金刚石功能性应用技术，并开展MPCVD合成金刚石及其

半导体器件研究项目。2022年5月，公司以增资方式收购天璇半导

体，从而实现对CVD金刚石'业务的覆盖。天璇半导体主要'业务规划

为开发MPCVD设备、MPCVD金刚石生长工艺等，批量制备高品质

大尺寸超纯CVD金刚石，并血向半导体及功率器件、珠宝首饰、精

密刀具、光学窗口、芯片热沉等高端先进制造业及消费领域开展产业

化应用。天璇半导体首期100台