培育钻石行业研究：钻石产业革命，打开上游制造商空间
（报告出品方/作者：太平洋证券，刘国清、崔文娟）
1 培育钻是实验室合成“真”钻石，有明显优势
1.1 培育钻石与天然钻石属性一样
培育钻石与天然钻石属性一样，都是“真”钻石。培育钻石是通过现代技术在实 验室中模拟天然钻石生长环境培育出来的钻石，与天然钻石一样，都是纯碳构成的晶 体，其晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面可与天然钻石相媲美，两者属 性一样，都是真钻石，与莫桑钻、立方氧化锆等仿钻不同。
培育钻石与天然钻石使用共同的4C认证标准。4C评价标准是从颜色(Color)、净度 （Clarity)、克拉重量(Carat)和切工(Cut)四个维度来衡量钻石的优劣标准。重量以克拉 作为标准，在颜色、净度、切工三项均优的情况下，单颗颗粒越大，重量越重的钻石 越贵重，一般1克拉钻石约重0.2g，1克拉等于100分。颜色可分为D、E、F、G、H、I、 J、K、L、M、N、＜N十二种颜色五个等级，其中D-F为最优等级，表现为无色，以D 为最优，E、F为次；接着是G-J为次优等级，接近无色； K-M表现为微黄；N—R表现 为浅黄；S-Z表现为黄色。净度通常使用10倍放大镜对钻石内部及表面的瑕疵大小、数 量、分布位置进行分级，等级由高到低划分为：IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、 SI2、I1、I2、I3，等级越高、钻石越纯净、价值也越贵。切工分为切割比例，抛光， 修饰度三项，每一项都有五个级别，由高到低依次是EXCELLENT(理想切工)、VERY GOOD(非常好切工)、GOOD(好切工)、FAIR(一般切工)、POOR(差切工)。现在培育钻 石已拥有IGI、GIA以及国内NGTC国检等证书，以IGI证书为例，培育钻石与天然钻石 证书鉴定信息相同，只是培育钻石会标注“LABORATORY GROWN”字样以作区别。
1.2 培育钻石发展历程
培育钻石的诞生可追溯到上世纪50年代。18世纪末法国化学家拉瓦锡发现钻石是在地 球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，为后世的培育钻石技 术提供了理论基础。1952年美国联邦碳化硅公司的科学家威廉·艾弗索运用化学气相 沉积法（CVD）让含碳的气体不断沉积在钻石籽晶上，逐渐积聚和硬化形成钻石。1954 年通用电气的“超级压力项目”负责人霍尔博士带领团队，在培育钻石技术领域取得 突破，诞生了高温高压法合成钻石（HPHT）。1963年中国的第一颗人造细粒钻石诞生， 由中科院地球化学研究所、中科院物理研究所、郑州三磨研究所和地质科学院等单位 研制而出。1970年美国通用电气公司通过改良技术，成功培育出大颗粒宝石级钻石， 但并没有进行大批量生产。
从抵制到拥抱，培育钻石正加速崛起。早在2012-2015年期间，培育钻石就已出现在饰 品市场，早期部分商家将其作为天然钻石的仿冒品，培育钻石一度被行业视作洪水猛 兽，而近年来，随着鉴定技术的发展以及国际国内各大机构企业的规范和推广，培育 钻石正在快速地打破以往人们的偏见，被越来越多的品牌和消费者所接受。
培育钻石的生产有高温高压和CVD两种方法。现在市场上生产培育钻石的方法主要有 两种：高温高压法（HPHT）和化学气象沉积（CVD）。高温高压法是以石墨粉、金属 触媒粉为主要原料，通过液压装置保持恒定的超高温、高压条件来模拟天然钻石的生 长环境合成的钻石晶体；CVD法指将含碳元素的混合气体置于高温低压的环境下，气 体中的碳原子按金刚石的结构在预先放置在生长舱中的种晶上沉淀，不断长大后形成 的等轴晶系晶质体。高温高压法合成培育钻石为颗粒状，生长速度快、成本低、纯净 度稍差，但综合效益具有优势，特别是在1-5克拉培育钻石合成方面具有明显优势；CVD 合成培育钻石为片状，颜色不易控制、培育周期长、成本较高，但纯净度高，较适宜 5 克拉以上培育钻石合成。
1.3 培育钻石优势显著
培育钻石优势显著。培育钻石作为钻石消费的新兴选择，在品质、成本、环保等方面 优势明显，市场前景广阔，吸引了越来越多的国内外钻石生产商关注并进行生产布局。 相比天然钻石，培育钻石优势具体体现在：
（1）培育钻石品质优异。尽管培育钻石是在实验室中培育而成的，但随着技术的进步， 国内主流厂商能够稳定生产出3-4克拉、DEF色、VS、SI净度的毛石，对应裸钻1-2克拉， 从产品品质上能够为消费者提供更大更美的钻石。
（2）培育钻石具备价格优势。天然钻石具备稀缺性，价格昂贵，相比之下培育钻石价 格更具竞争力。根据贝恩咨询数据，近年来，培育钻石零售价占天然钻石比例持续降 低，2017年Q4为65%，2020年Q4仅为35%，下降30pct，未来随着技术的进步，价格有 望进一步下降。
培育钻石更加环保友好。天然钻石的开采会导致破坏地表环境、增加土地损耗、消耗 水资源等，同时还会涉及血钻与冲突钻石等残酷问题，在非洲一些不稳定国家会出现 一些反叛武装通过非法途径采掘钻石（被称为冲突钻石）。相比天然钻石，培育钻石出 现避免了天然钻石带来的残酷现实，同时也避免了环境污染、过度开采等问题。
2 产业链上下游毛利率高，中国为培育钻石主要产地之一
2.1 产业链上下游毛利率最高，中游较低
上游：培育钻石和天然钻石产业链上游参与者不同。整个钻石产业链分为上中下游三 个环节，培育钻石和天然钻石产业链格局类似，区别主要在上游环节，参与者主要由 毛坯钻石采矿商转为钻石培育厂商，天然钻石上游的钻石开采集中在国外，全球主要 有七大钻石开采商，分别是戴比尔斯、埃罗莎、卢卡拉、力拓、Gem Diamonds、多米 宁和佩特拉钻，其中戴比尔斯是全球最大钻石开采商，垄断全球四成的钻石开采和贸 易，埃罗莎仅次于戴比尔斯，是全球第二大钻石开采商。而培育钻石的上游生产技术 主要有两种，高温高压主要集中在中国，CVD生产商主要集中在美国、欧洲和中东、 印度、新加坡等地。
中游：加工环节毛利率最低，主要由印度完成。中游主要是对钻石毛坯进行贸易、加 工和设计镶嵌，印度是全球钻石产业链的切割打磨中心，全球90%以上的毛坯钻石切磨 加工都在印度完成，主要原因是打磨需要大量人力资源，印度人工成本低廉。
下游：零售环节，美国市场最为成熟。培育钻石的发展与其对消费者的宣传教育有着 很重要的关系，现阶段来看下游零售市场主要集中在美国、中国、印度三大国家，其 中美国占据主导地位，中国其次，印度和其他等地比例较小。
产业链上下游毛利率较高。产业链上游毛坯钻石的生产环节，天然钻石开采商Alrosa 过去5年平均毛利率为53.18%，Rio Tinto过去5年平均毛利率为58.27%；培育钻石以力 量钻石为例，2018-2020年培育钻石毛利率分别为48.49%、61.21%和66.82%，平均值为58.84%；中游加工贸易毛利率低，估计10-15%左右；下游零售市场以莱绅通灵为例， 2018-2020年披露的钻石毛利率分别为55.5%、58.35%和58.28%，平均值为57.38%。整 体来看，产业链上下游毛利率较高。
2.2 产业链上游：高温高压中国占主导地位
中国高温高压法生产的培育钻石占据世界主导地位。自1963年中国“人造金刚石试验 研究”项目成功合成金刚石以来，经过半个多世纪的发展，我国培育钻石产量占据全 球绝对的主导地位。
世界HPHT培育钻石看中国，中国HPHT培育钻石看河南。中国培育钻石生产主要集中 在河南，自1963年中国第一颗人造金刚石在河南诞生以来，中国培育钻石生产企业在 河南省形成产业集群，具备相当明显的地域趋势，利用高温高压法生产培育钻石的代 表企业有中南钻石、黄河旋风、豫金刚石、力量钻石等。现在CVD技术也正在加速布局，典型企业有上海征世、杭州超然、沃尔德、四方达、三磨所等。但现在国内CVD 培育钻石出货量还不高，工艺和设备在快速进步中，目前主流技术仍然是高温高压法。
高温高压法生产培育钻石90%以上产能在中国。根据贝恩咨询数据，粗略估算，2020 年全球CVD的产量约为400万克拉左右，高温高压为300万克拉左右。细分来看，CVD 技术主要集中的几个国家美国、印度、新加坡、欧洲和中东产量占比分别为25%、38%、 25%和12%。高温高压技术几乎被中国垄断，占全球高温高压法生产培育钻石比重90% 以上。
2.3 产业链中游，印度为全球钻石加工中心
印度加工环节占据全球90%以上市场份额。培育钻石在中游环节，与天然钻石产业链 一致。根据贝恩咨询数据，2020年印度占据全球95%的毛坯切割加工市场份额，中国仅 占3%的市场份额，主要原因是中游属于劳动密集型产业，靠纯人工加工，印度人工成 本比较低，具备成本优势，再加上印度长期世代传承切磨技术，使其很快成为全球钻 石加工中心。
加工环节大致可分为设计、划线、锯石、打边、抛光五个步骤。毛坯的设计是钻石切 割的第一步，传统的做法是用放大镜观察钻石毛坯的形状，纹理和内部瑕疵，从而分 析出一颗毛坯大概的成品重量，目前大多数钻石加工厂都已经改进为用电脑分析仪器 （SARINE)来初步设计钻石毛坯；划线时划线员要利用放大镜研究钻坯的结构，大颗 粒钻石可能要历时数月，普通钻坯只需要几分钟，划好的标记作用是沿标记线进行分 割；切割时，大多数钻石原石都是采用锯开的方式，在金属原片上涂抹钻石粉和润滑 剂将钻石锯开；锯开好的钻石要进行打圆成型，研磨时凭借经验把握住钻石的基本形 态：三方体、八面体、十二面体及晶体特性；最后一步是进行抛光。
印度钻石加工业主要在苏拉特和孟买两地。印度是钻石加工大国，苏拉特凭借其港口 城市的便利，钻石工业发展得非常红火，成为印度最大钻石加工城市，大部分钻石的 切磨都是由家族作坊来完成的，苏拉特最出名的是对小钻的切割打磨，现在除了苏拉 特之外，孟买的钻石加工业也紧随其后。
2.4 产业链下游，美国消费市场最为成熟，国内消费潜力很大
培育钻石最大消费市场在美国，国内消费潜力很大。根据贝恩咨询数据，2020年培育 钻石零售市场，主要集中在美国、中国、印度三大国家，其中美国份额最高，居于首 位，2020年同比较前一年快速提升；中国市场份额排第二，较美国而言相对较小，但 是同比也在增加，正在逐步扩大培育钻石零售规模，未来潜力很大；印度和其他地区 基本保持持平。
培育钻石优势显著，国内终端消费者正逐步接受。今年5月，央视播出培育钻石相关专 题，对培育钻石品类及市场给出了积极的肯定。通过采访，小白光品牌联合创始人刘 韧表示其销售的1克拉D色VS净度的产品，在实体店的售价不到3万元，相比天然钻石， 培育钻石价格优势显著，以莱绅通灵为例，同品质1克拉D-E色VS净度的天然钻石售价 要15万。用同样的预算，购买到克拉更大、颜色更好、净度更高的钻石正在改变年轻
品牌商正积极布局旗下培育钻石品牌。目前，全球已有多家品牌成立自己的培育钻石 品牌，行业比较标志性的事件是2018年5月，全球最大钻石生产商戴比尔斯官宣，推出 培育钻石品牌Lightbox。随着消费市场对培育钻石越来越了解，布局加入培育钻石行业 的品牌越来越多，国外如施华洛世奇旗下品牌Diama、美国最大钻石珠宝零售商Signet Jewelers旗下品牌Kay、Jared、Zales和线上品牌James Allen、巴菲特旗下的Richline集团 推出的Grown with Love、美国品牌Diamond Foundry以及其他众多品牌，国内如 CARAXY、LIGHT MARK、以及今年豫园珠宝推出的LUSANT等品牌纷纷加入培育 钻石市场。
3 培育钻石迎来发展契机，前景广阔
3.1 钻石需求稳步增长，非婚嫁市场开始崛起
全球钻石珠宝市场需求稳步增长。全球钻石珠宝市场规模庞大，根据戴比尔斯数据， 2009年全球钻石珠宝销售额为640亿美元，2019年达到790亿美元，10年期间全球钻石 珠宝销售额年均复合增长率为2.94%。未来随着千禧一代和Z世代人口逐步成长为消费 主力，年轻消费群体对钻石珠宝的消费偏好和购买习惯将推动未来钻石珠宝消费需求 的增长。
与国际水平相比，我国钻石在首饰消费结构中占较低。珠宝首饰主要包括黄金、钻石、 宝石、铂金等，我国钻石类产品销售额仅占15%，与国际水平47%相比有较大的差距， 未来钻石消费仍有很大提升空间。
千禧一代和Z世代将成为钻石需求主力军。从种类上看，千禧一代、Z世代以及年长一 代对钻石的需求偏好都显著高于其他种类（黄金、铂金、宝石等），从年龄段分布看， 中国千禧一代对钻石的偏好最强，全球来看，随着千禧一代和Z世代消费能力的提高， 未来对钻石的消费需求有望进一步提升。
千禧一代和Z世代更加追求产品可持续性，培育钻石产品更加友好。相比过去几代人， 年轻一代消费者的消费需求更加环保、可持续，根据贝恩咨询数据，美国、中国和印 度消费者在购买钻石时，千禧一代和Z世代的年轻人更加在意产品的可持续性，其中， 对消费者来说最重要的可持续性因素是公平的工作条件、无冲突的产品、环境和碳足 迹。细分来看，美国、中国、印度分别有58%、76%、72%，千禧一代及Z世代年轻消费者在购买钻石时考虑产品的可持续性，而年长一代分别仅有29%、57%、66%的消费 者关注这一因素。
钻石消费者对培育钻石接受度超过50%。央视财经于5月28日发起了主题为“你会买人 造钻石吗？”的微博投票，到截稿日为止，共有2947人参与，其中选择会购买的参与 者为1580人，占比53.61%，未来随着对培育钻石教育的普及，这一比例有望更高。
3.2 天然钻石供给放缓，培育钻石成为新兴选择
全球天然毛坯钻石供给放缓。根据贝恩数据，全球毛坯钻石产量自2017年达到峰值150 百万克拉以来，在这之后，毛坯钻石产量一直下降，2019年下降5%，达到139百万克拉， 2020年受新冠疫情疫情影响继续下降，达到111百万克拉，下降幅度20%。并且贝恩咨 询预测未来10年全球毛坯钻石供给增长缓慢，甚至有下滑可能。而终端需求在稳定增 长，天然毛石供求缺口将给予培育钻石发展良机。
培育钻石技术、产能逐渐优化，生产规模有望迅速扩张。未来随着合成技术的不断改 进、产能的逐步扩张、以及培育钻石行业秩序逐步完善，将会带来整个产业链的重塑 和优化。我国占据培育钻石产业链上游的主导地位，国内现存在多家能够稳定生产培 育钻石的企业。高温高压领域，中南钻石（中兵红箭全资子公司）、黄河旋风、豫金刚 石存量产能领先，力量钻石在进行较快的产能扩张。CVD技术路线目前格局较分散， 未来随着技术进步有望实现规模化生产，国内也有众多生产参与者，保证了培育钻石 的供给稳定。
3.3 培育钻石迎来发展契机，未来空间巨大
培育钻石迎来发展契机。从现阶段看，培育钻石发展契机已到，行业需求从去年下半 年开始爆发。上游生产厂商国内企业黄河旋风、中兵红箭、力量钻石技术不断优化、 产能不断扩张，下游零售品牌lightbox、Diamond Foundry、小白光、凯丽希等加入培育 钻石行业，引导消费者消费习惯，同时，培育钻石行业秩序也在不断地优化，培育钻 石已获得IGI、GIA等国际鉴定机构的鉴定证书以及国内NGTC国检证书，培育钻石行 业将快速增长。
培育钻石渗透率仅为个位数，未来成长空间巨大。根据8月印度钻石进出口数据显示， 进口培育毛石0.73亿美元，同比增长32.46%，渗透率为5.72%。出口培育钻石1.26亿美 元，同比增长152.45%，渗透率为5.80%。当前培育钻石行业仍在高速增长，渗透率仅 为个位数，全球范围内除了美国市场之外，国内及其他市场需求尚未真正起来，未来 随着培育钻石合成技术不断提高、市场消费理念和消费习惯改变，培育钻石将迎来快 速崛起的契机，展现出更好的成长性，空间巨大。
预计培育钻石潜在市场空间800亿元。对标天然钻石，下表是18-21年印度进口天然钻 毛石的数据，部分月份数据缺失、保守看年均市场规模在120-130亿美元；我们认为未 来培育钻石潜在市场空间可以对标这一规模，有望达到800亿元左右。同时，培育钻石 还会普及到更多原先天然钻石没有普及到的应用场景上，不仅仅是替代天然钻石，有 望激发出更多的市场需求。
4 重点公司分析
4.1 中兵红箭：超硬材料龙头，培育钻石打造全新增长点
聚焦智能弹药，公司军品稳步增长。公司包含特种装备、超硬材料、专用车及汽车零 部件三大业务板块。其中军品核心是智能化弹药，产品系列包含（1）系列反坦克导弹， 国内外型号都有，近几年销量明显加大，产能供不应求；（2）制导炮弹竞标成功，目 前已经完成设计定型，还有其他型号参与竞标，预计未来订货需求明显。
中南钻石为全球超硬材料龙头，将受益培育钻石行业高速发展。培育钻石正成为全球 钻石消费的新兴选择，行业数据显示，今年1-8月印度累计进口培育毛石7.08亿美元、 同比增长255%、渗透率5.8%，累计出口培育钻石7.13亿美元、同比增长178%、渗透率 4.2%，行业正在高速发展、渗透率较低、未来发展空间巨大。公司全资子公司中南钻 石连续多年在超硬材料领域市占率保持世界第一，近年来公司开发了培育钻石产品， 此为中南钻石进军消费品领域、实现转型升级的重要战略产品，公司已掌握30克拉以 内的培育金刚石大单晶的合成技术，可批量化稳定生产20克拉以内的培育金刚石产品。 同时公司CVD培育钻石制备技术达到了国际主流水平，为拓展功能金刚石应用奠定基 础。
4.2 黄河旋风：业绩继续改善，将受益培育钻石行业高速增长
Q2业绩继续改善，积极扩大培育钻石产能。Q2单季度公司实现收入6.91亿元，同比下 降13.61%；实现归母净利润1367万元，业绩继续改善。公司继续利用技术优势加强开 发高附加值新产品，培育钻石市场需求旺盛，公司正积极推动扩大培育钻石产能。同 时加强基础研究向应用技术转化的研发方向，未来将给公司带来新的发展推动力量。
培育钻石行业高景气，公司有望受益。行业数据显示，今年1-8月印度累计进口培育毛 石7.08亿美元、同比增长255%、渗透率5.8%，累计出口培育钻石7.13亿美元、同比增 长178%、渗透率4.2%，行业正在高速发展、渗透率较低、未来发展空间巨大。公司为 高温高压法制备培育钻石的领先厂商，有望受益行业高增长。
4.3 力量钻石:人造金刚石专业厂商，将受益钻石高速发展
人造金刚石专业厂商，开启高速成长。公司专业从事人造金刚石产品研发、生产和销 售，包括金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石三大核心产品体系，并继续努力在多个 细分产品领域实现技术突破。近年来得益于（1）工业金刚石需求景气、价格有所上涨， （2）培育钻石行业高速发展、公司产品明显进步，公司开启高速成长。公司预计今年 1-9月将实现收入3.3亿元~3.6亿元，同比增长98%~116%；将实现归母净利润1.6亿元~1.7 亿元，同比增长269%~292%。公司IPO募投资金中5.16亿元将用于宝晶新材料工业金刚 石及合成钻石智能化工厂建设，继续扩充产能。
培育钻石行业空间广阔，公司产品进步明显。培育钻石正成为全球钻石消费的新兴选 择，行业数据显示，今年1-8月印度累计进口培育毛石7.08亿美元、同比增长255%、渗 透率5.8%，累计出口培育钻石7.13亿美元、同比增长178%、渗透率4.2%，行业正在高 速发展、渗透率较低、未来发展空间巨大。目前公司已批量化生产2-10克拉大颗粒高品 级培育钻石，处于实验室技术研究阶段的大颗粒培育钻石可达到25克拉，由公司支持 完成的“宝石级无色钻石合成结构”研发项目被河南省科学技术厅确认为科学技术成 果。
4.4 四方达：复合片及刀片业务复苏，储备 CVD 金刚石技术
油气复合片持续进口替代，下游需求复苏中。公司油气开采类复合片应用于钻头上， 为勘探开采作业过程中的耗材。疫情后原油价格缓慢回升，全球钻井平台数量降至历 史地位后逐步增加，油气开采类产品市场需求也呈现复苏态势。国内的能源安全战略 下，页岩油气开采景气度上升，也将有利于超硬复合片的需求。公司油气复合片产品 系列齐全、性能优异，打破国内高端齿以进口为主的竞争格局，实力强劲。
储备CVD金刚石制备技术，发展前景广阔。金刚石在消费的培育钻石和功能型材料领 域应用广阔，其中培育钻石行业数据显示，今年1-8月印度累计进口培育毛石7.08亿美 元、同比增长255%、渗透率5.8%，行业正在高速发展、渗透率较低、未来发展空间巨 大。金刚石由于热学、光学、电学等性能优良，未来功能型材料需求也将逐渐打开。 公告显示，公司今年4月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应 用技术，打造未来增长点。
以刀片材料为核心优势，拓展精密加工业务。公司PCD刀片的直径、粒度牌号、生产 规模一直引领国内市场，产品质量已达世界先进水平。立足核心材料刀片，公司拓展 精密超硬刀具产品，能够为汽车工业、新能源装备、航空航天等领域提供成熟刀具项 目服务，目前汽车行业正在复苏中，公司刀具业务也有望加速发展。
5 风险提示
培育钻石市场竞争加剧风险、培育钻石行业发展不及预期风险等。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库官网】。
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