金刚石单晶

       中国为全球第一大生产国，行业需求稳定提升
       我国人造金刚石行业经过50多年发展，从无到有、由弱变强，目前处于快速发展期。金刚石分为人造金刚石和天然金刚石，但天然金刚石矿藏稀少且成本昂贵，促使科学家探寻金刚石工业化制造模式。1954 年美国 G.E.公司（即现在的 D.I.公司）研制成功了世界上第一颗人造金刚石，我国则在 1963 年成功研制出第一颗人造金刚石。1965 年，由郑州磨料磨具磨削研究所自主研发的我国第一台人造金刚石合成设备——六面顶压机投产使用，其生产效率较原来国外研发的两面顶压机提高近 20 倍。从 2000 年开始，中国一直是全球金刚石单晶生产和消费大国，截至目前，我国金刚石单晶产量占世界总产量的90%以上。2001 年至 2019 年，我国金刚石单晶产量由 16 亿克拉增加至 142 亿克 拉，增长了 7.9 倍；金刚石单晶出口量增长至 31.82 亿克拉，较 2001 年增长了 20.21 倍。

       我国金刚石单晶的生产技术和产品品质已达到世界先进水平。我国人造金刚石产业的快速发展与合成压机大型化、硬质合金顶锤优质化、粉末触媒和间接加热工艺的工业化等关键技术进步密不可分。随着对人造金刚石合成设备、原辅材料、合成工艺等方面不断优化设计和有效控制，我国六面顶压机合成人造金刚石技术与国际先进技术水平的差距逐渐缩小，且生产成本明显低于国际水平。根据《2019 年中国磨料磨具工业年鉴》相关统计数据显示，2018 年行业内主要生产商金刚石单晶产量约为 149 亿克拉、产值约为 35 亿元。
       金刚石单晶在传统加工领域保持重要地位，目前我国金刚石单晶行业发展较为成熟，供需两旺。金刚石单晶主要用于制造锯切工具和钻进工具，在材料的中粗加工中应用普遍，终端应用领域侧重工程施工、资源开采等领域。随着我国基建和房地产投资规模不断扩大，建材石材加工和工程施工用金刚石工具的市场需求将不断增长，从而带动磨削级单晶、锯切级单晶以及金刚石复合材料市场需求的持续稳定增长。我国矿产开采数量和深度增加，也促使金刚石单晶在勘探采掘领域需求提升。2018-2020 年以来，金刚石单晶市场呈现供需两旺态势，其中 2017 年和 2018 年由于线锯用微粉市场需求爆发式增长带动金刚石单晶需求明显增长，金刚石单晶市场出现供不应求情况，2019 年随着线锯用微粉市场需求趋于平稳，金刚石单晶市场呈现供需平衡态势。
       金刚石单晶行业市场集中度高，CR4 超过 70%。经过几十年的发展，我国金刚石单晶行业发展比较成熟，市场集中度较高，竞争格局相对稳定，中南钻石、黄河旋风、豫金刚石、力量钻石等主要金刚石单晶供应商的产销规模约占行业产销总规模的70%以上，市场集中度高。

金刚石微粉

       光伏+电子产业应用空间广阔，下游需求放量
       金刚石微粉普遍应用于材料的精细加工，是国产替代进口的成功典范。在工业生产端，通用机械、汽车制造、家电制 造等细分行业的产业升级导致机械制造行业对高端金刚石工具需求不断增加。目前汽车行业精密加工领域已广泛使用人造金刚石工具，包括汽车发动机活塞、缸体、缸盖，汽车轮毂，变速箱齿轮，壳体，曲轴和凸轮轴等均需使用金刚石磨具或刀具进行加工。家用空调、冰箱所使用压缩机的三大部件活塞、气缸、上下轴承座等也主要使用金刚石工具进行加工，全球 70%以上的压缩机生产企业在中国，市场上约 90%的压缩机产自中国。之前我国工业金刚石受制于国外的供给，随着我国金刚石工具产品质量提升，目前已全面替代国外金刚石工具产品，是超硬材料精密加工中替代国外产品的成功范例。
       清洁能源行业技术替代，金刚石微粉市场需求快速增长。水电、风电、核电、光伏发电和 LED 照明等清洁能源领域 均需使用金刚石工具，其中光伏发电和 LED 照明对金刚石工具的需求最为广泛。单晶硅领域金刚石线锯切割技术 2017 年已全面取代碳化硅砂浆切割技术，2018 年多晶硅切片基本从砂浆切片向金刚石线转换，金刚石线锯在多晶硅片切割领域渗透率快速提高使得金刚石线锯市场需求在 2018 年继续大幅增长。“光伏 531 新政”对光伏补贴规模进 行调整导致光伏装机量较预期下降，2019 年国内金刚石线锯市场需求出现短期阶段性回落。金刚石微粉销售情况有阶段性波动，但市场需求呈现稳中有升态势。金刚石工具加速渗透消费电子领域，作为功能性材料在高科技产业应用前景广阔。

       金刚石微粉可用于生产蓝宝石氧化锆等新材料，在消费电子产品部件上的应用呈现逐年增加，加速金刚石工具在消费电子领域的渗透。同时，人造金刚石具备优异的声、光、电、磁、热等特殊性能，可作为超导材料、光功能材料、磁功能材料、生物医药材料、功能膜等应用于电子电器、高端装备制造、航空航天、医疗检测及治疗等高科技领域。多场景的应用使金刚石微粉未来市场需求依然维持高景气度，市场规模有望持续扩大。

培育钻石

       低渗透高增长，长坡厚雪好赛道
       培育钻石行业标准化进程加快，大品牌纷纷布局培育钻石饰品，迎来黄金发展期。随着美国联邦贸易委员会（FTC） 为培育钻石正名，培育钻石行业组织纷纷成立，行业标准逐渐规范。2021 年 3 月，国家珠宝玉石质量监督检验中心 (NGTC)推出实验室培育钻石镶嵌首饰证书。2012 年至 2015 年，培育钻石已在部分国家时尚消费市场零星出现。2016 年前后，我国生产的无色小颗粒培育钻石开始小批量生产和销售，但处于不断探索和提升中。2018 年之后各大钻石 知名品牌纷纷宣布推出培育钻石系列珠宝，培育钻石迎来发展黄金期。

       培育钻石进出口金额增速快，渗透率提升，需求快速爆发。根据印度钻石进出口的数据，从 2018 年开始至今，印度培育钻石进出口金额均呈现出增长的态势，进口金额从 0.08 亿美元增长至 1.03 亿美元，年复合增长率为 6.46%。出 口金额从 0.14 亿美元攀升至 1.46 亿美元, 年复合增长率为 5.96%。从 2020 年 4 月开始，进出口金额展现出爆发性 的增长态势。2018 年印度培育钻石的进口额和出口额的渗透率分别是 0.54%和 0.69%。2020 年进口额和出口额的渗透率分别达到了 6.95%和 5.40%。进出口额渗透率均有大幅提升。印度是全球钻石的主要加工地，其进出口数据一定 程度上反映了钻石的供需格局，虽然目前培育钻石的渗透率依然较低，但近几年呈现明显的提升态势，随着需求的快 速爆发，培育钻石的渗透率还将继续提升。
       中国占据全球培育钻石的一半产能，高温高压法具有明显的性价比优势。2020 年中国培育钻石产量占全球培育钻石产量 49.7%，且 90%生产商使用 HPHT 方法，欧美地区和印度则主要使用 CVD 法，其中美国产量占比约为 10%-15%， 印度产量占比约为 15%-20%。目前我国大部分培育钻石均通过高温高压法进行生产，高温高压法生产成本相较 CVD 法要低很多，因此我国生产的培育钻石在价格方面拥有明显竞争优势。未来五年培育钻石产量会持续上升，预计到 2025 年，中国占全球培育钻石原石比例将达到 80%。

       中国培育钻石市场渗透率低，钻石品类和培育钻石均有较大的渗透率提升空间。根据《2019 年全球钻石行业报告》 的相关数据显示，美国和中国目前占领培育钻石消费市场的前两名，分别约占全球市场的 80%和 10%。从钻石品类来看，目前所有钻石产品在中国市场的渗透率是 30%，远远低于美国市场的 70%，而我国钻石珠宝在婚嫁市场的渗透率对比美国和日本也相对较低。根据戴比尔斯公布的《2018 年钻石洞察报告》，2012 年我国类属婚嫁需求的钻石珠宝销售额占总销售额的 23%，这一比例在 2017 年的时候增长到了 28%，钻石珠宝在我国婚嫁市场的渗透率正在逐步提升。未来，我国钻石市场还将会有数倍的提升空间，对应培育钻石的市场渗透率也有很高的提升空间。
       培育钻石在中国的品类知晓度低，消费者教育刚刚起步。根据专家调研，培育钻石在美国的知晓度可以达到的 70%-80%，甚至更高，美国作为最大的钻石市场，也是最大的培育钻石市场，市场内包含一些专门做培育钻石的品牌以及一部分国际国内知名天然钻石连锁品牌，例如 Signet，开始切入培育钻石赛道，终端品牌的布局使消费者教育更加充分，消费者对培育钻石的认知度快速提升。中国培育钻石和美国比存在量级方面的差异。中国在零售端目前还未出现大型连锁品牌对培育钻石进行线下布局和消费者教育，也缺乏较大型的企业在市场中投入较大额的广告以及市场营销预算来培育市场，消费者教育处于刚刚起步阶段，预估中国培育钻石品类知晓度为 5%到 10%，一二线城市培育钻石品类知晓度更高，但是对比美国的培育钻石品类知晓度，我国还有非常大的提升空间。

       中国钻石市场消费需求强劲，培育钻石未来发展前景广阔。我国社会消费品零售总额由 2001 年的 4.31 万亿元增长至2020 年的 39.2 万亿元，年复合增长率约为 12.33%，人均可支配收入提高推动珠宝首饰消费规模不断增长。与全球消费市场相比，我国钻石类产品在整个珠宝首饰产品消费结构中占比较低，未来钻石消费提升空间广阔。钻石品类渗透率的增长，叠加培育钻石的渗透率提升，培育钻石市场需求将有望实现更快增长。
       市场格局：供应端市场集中度高，技术、资金、社会资源多重壁垒打造行业护城河
       人造金刚石行业市场化程度较高，行业集中化趋势日渐显现。低品级人造金刚石生产门槛较低，对产品的质量和生产工艺要求不高，各企业间的产品差异不大，竞争较为激烈；以高品级金刚石单晶、高端金刚石微粉和大颗粒培育钻石为代表的中高端产品对企业的研发实力、工艺水平和质量控制提出了较高的要求，进入门槛较高，竞争相对较小。随着下游金刚石制品企业产品升级和应用领域拓展，客户对人造金刚石的品质和极限性能的要求不断提高，未来拥有强大产品研发实力、生产能力及质量保证的大型企业，才能在竞争中日益占据主导地位，积累竞争优势、扩大经营规模、 筑高行业门槛，行业集中化趋势日渐显现。
       力量钻石上市后规模有望快速扩张，人造金刚石三巨头或将变成四小龙竞争格局。位于河南的中南钻石、黄河旋风、 豫金刚石并称为“人造金刚石三巨头”，共同占据国内约 80%的市场份额。目前力量钻石整体规模位于中南钻石、黄河旋风、豫金刚石之后，根据中国机床工具工业协会超硬材料分会统计，2019 年公司金刚石单晶产量在国内人造金 刚石生产企业中排名第 4 位，公司产能规模和市场占有率相对较低，公司正采取差异化竞争战略逐步提高市场占有率。随着力量钻石上市后资本助力规模扩张，人造金刚石巨头或将变成四小龙共同引领行业发展的格局。

       技术、资金、社会资源多重壁垒，构筑行业护城河。随着金刚石下游应用场景扩宽，对人造金刚石的品质和极限性能要求更高，需要金刚石生产企业拥有强大的资金和技术研发实力，同时具备大规模组织生产及统一供应链管理的能力， 才能更好满足下游企业的需求。高品质培育钻石产品的生产需要对基础生产技术不断优化和提升，龙头企业均经历了多年的技术经验积累，才能实现高品质培育钻石的量产，因此行业技术壁垒较高；金刚石产品主要生产设备为六面顶压机，单机设备采购价格在 200 万以上，若实现规模化量产，需要成百上千台设备的大量采购，形成了行业的资金壁垒；另外，高温高压法生产需要较高的温度和较稳定的电压，若生产途中电压不稳则会对产品质量有很大的影响，因此还需要社会公共资源的支持。技术、资金和社会资源的多重壁垒，构建了行业护城河，目前具有先发优势的龙头企业将更有望享受行业快速发展带来的红利。