中兵红箭研究报告：培育钻石渗透加速，多维度领先铸就行业龙头

（报告出品方/作者：中信证券,李超,杨清朴,徐晓芳）

公司概况：中国培育钻石的龙头

发展历程：公司前身为始建于 1965 年的成都配件厂，该厂可追溯到 1912 年成立的 上海“宝昌号”，距今 110 年。1993 年，公司在深交所上市，此后又经过多次大股东股权 转让，直到 2010 年最终控股股东变更为中国兵器工业集团并持续至今。2013 年，公司通 过定向增发募资购买中南钻石 100%股权。2016 年，公司再次通过定向增发募资购买兵工 集团旗下 6 家企业 100%股权。经过这两次重组后，公司整体规模和经营质量极大改善， 在超硬材料和智能弹药领域保持领先地位。2019 年，大颗粒宝石级培育钻石实现了批量 供应市场，带动超硬材料板块收入利润大幅增长，成为公司新的业绩增长点。

股权结构：中国兵器工业集团是公司的实控人，截至 2022 年 4 月 20 日，兵工集团通 过控股公司（豫西工业、中兵投资、吉林江北机械、山东特种工业、江南工业和现代控制 技术研究所）合计持有公司 40.51%股权。兵工集团旗下共有 12 家 A 股上市公司和 1 家 H 股上市公司，目前仅内蒙一机、北方导航、光电股份和公司拥有核心军工资产，公司军品 业务由 5 家全资子公司北方向东、北方红宇、江机特种、北方滨海和红阳机电承担。中南 钻石负责超硬材料业务板块，红宇专汽、北方滨海和银河动力负责专用车及汽车零部件板 块。

首次重组：注入优质超硬材料资产。在首次重组前，公司主要产品为柴油发动机配件， 2013 年公司通过定向增发募资购买中南钻石 100%股权。中南钻石是世界规模最大的超硬 材料科研、生产基地，产品主要应用于传统工业领域、消费领域及金刚石功能化应用领域。 传统工业应用领域主要产品有工业金刚石、立方氮化硼等，已出口到欧美、印度、日韩等 40 多个国家和地区，产销量和市场占有率雄居全球第一。在消费领域，中南钻石成功实现 了培育钻石的规模化生产。通过本次重组，公司获得优质资产，成为中国超硬材料龙头。

再次重组：注入兵工核心军工资产。2016 年公司通过定向增发募资购买兵工集团旗 下 6 家企业 100%股权，其中 5 家企业的业务为智能弹药，1 家为专用车。智能弹药由于 其用途的特殊性，生产与销售均由国家主导，主要销售对象为陆军、海军、空军、火箭军、 武警等各军、警种，以及航天科技、航天科工、中航工业、中船重工等其他军工央企。军 品资产与业务的注入使公司进入军品配套领域，通过承接军品任务及国拨资金项目，重塑 并持续提升公司的核心竞争力，打造兵工集团智能弹药平台。

主营业务：通过两次重组，公司集中资源于各子公司的核心优势产业，促进军品和民 品业务的协同发展。军品上，公司形成以智能化弹药为核心的“一核五星”产品科研生产 结构，是国家重要的弹药研制生产战略基地，主要产品包括大口径炮弹、火箭弹、导弹等； 民品上，公司形成“一主两翼”格局，以超硬材料为主，专用汽车及车用零部件为两翼协 同发展。超硬材料主要产品包括工业金刚石和培育钻石等，其中培育钻石是宝石级别的人 造金刚石，也是公司的战略性产品。凭借自身在工业金刚石领域的生产设备基础和工艺技 术储备，公司已经发展成为国内培育钻石行业龙头。

营收与利润：第二次重组后，公司进入稳健增长期，2016-2021 年，公司营业收入 CAGR 为 14.6%，归母净利润 CAGR 为 24.8%。近年来，培育钻石行业迅速发展，公司 充分发挥自身在工业金刚石领域的技术和产能优势来发展培育钻石，产品产销两旺，供不 应求。2021 年，公司实现营业收入 75.14 亿元，同比增长 16.26%；实现归母净利润 4.72 亿元，同比增长 71.93%。根据公司业绩预告，2022 年第一季度公司预计实现归母净利润 2.4-2.8 亿元，同比增长 148.14%-189.50%，业绩大幅度增长主要源于超硬材料产品市场 需求总体维持旺盛态势，销售价格较上年同期有显著增长。

营收与毛利结构：第二次重组后，超硬材料业务和智能弹药业务的合计营收占比不断 提高，其中超硬材料业务贡献了主要的利润，其毛利占比呈不断上升趋势。2021 年公司 超硬材料业务和智能弹药业务的营收占比分别为 32.03%和 58.40%，毛利占比分别为 67.10%和 30.14%。培育钻石产品在超硬材料业务中的占比提高，已经成为公司业绩的核 心增长点。

毛利率与净利率：2018-2021 年，公司超硬材料业务的毛利率明显高于其他业务，原 因包括募投项目逐步达产，生产工艺进步和毛利率更高的培育钻石销量不断增加。2021 年公司超硬材料、智能弹药、专用汽车及车用零部件业务的毛利率分别为 43.45%、10.70%、 6.00%，得益于超硬材料业务毛利率持续提升和其他业务毛利率小幅改善，2021 年公司毛 利率和净利率相较 2020 年分别提高 3.16 和 2.21 个百分点。

期间费用率与经营现金流：第二次重组后，公司的期间费用率由 2016 年的 15.47% 下降到 2021 年的 11.59%，主要原因是公司充分利用协同效应，优化管理模式，持续降低 销售费率和管理费率，同时良好的财务状况也为公司带来可观的利息收入。2019 年公司 销售现金回款大幅减少和提前储备生产物资导致采购款支出大幅增加，经营现金流净额出 现下降；2021 年公司支付给职工及为职工支付的现金、支付的税费同比增长，导致经营 现金流净额小幅降低，整体上看公司的现金流情况良好。（报告来源：未来智库）

培育钻石行业分析：多重利好催化，培育钻石渗透加速

行业概况：技术取得突破，人造金刚石“升级”为培育钻石

天然金刚石难以满足工业需求，人造金刚石应运而生。金刚石凭借卓越的物理和化学 性能在工业生产和科学技术领域广受青睐，但天然金刚石矿藏稀少、成本昂贵，无法满足 全球日益增长的工业需求，客观上促使科学家探寻金刚石工业化制造模式。1953 年瑞典 斯德哥尔摩的 ASEA 电气公司成功研制出世界上第一颗人造金刚石，发展至今，人造金刚 石及制品已成为国民经济、国防工业和人民生活不可缺少的重要组成部分，在工业用金刚 石中，人造金刚石占到 90%以上。我国是全球人造金刚石的最大生产国，产量占比超过 90%，2019 年金刚石单晶产量达到 142 亿克拉。

技术进步助力人造金刚石“升级”培育钻石。随着人造金刚石制备技术不断进步，其 重量、净度、颜色已经能够达到宝石级别，与天然钻石的外观完全相同，这种宝石级别的 人造金刚石也称为培育钻石。与莫桑石、锆石这样的“仿钻”不同，培育钻石和天然钻石 在硬度、折射率、密度、色散等理化性质方面基本相同，甚至优质的培育钻石内含杂质还 要少于天然钻石，两者的区别仅仅是诞生过程不同，培育钻石是“真钻石”。传统检测手 段难以区分培育钻石和天然钻石，相比之下，莫桑石因色散过高而火彩明显，锆石因硬度 较低而切面不整，很容易被鉴别。

培育钻石沿用天然钻石的“4C”评价体系。“4C”是指从重量（Carat）、颜色（Color）、 净度（Clarity）、切工（Cut）四个方面对钻石进行评级：1）重量的单位是克拉；2）颜色 分为 5 档—D-F、G-J、K-M、N-R、S-Z（由高到低）；3）净度分为 6 档—FL、IF、VVS、 VS、S、I（由高到低）；4）切工分为 5 档—Excellent、Very Good、Good、Fair、Poor （由高到低）。

培育钻石合成技术主要分为 HPHT 法和 CVD 法。HPHT 法即高温高压法，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 结晶条件和生长环境合成出培育钻石原石；CVD 法即化学气相沉积法，是含碳混合气体在 高温和低于标准大气压的压力下被激发分解，形成活性碳原子，并通过控制沉积生长条件 促使活性碳原子在基体上沉积交互生长成培育钻石原石。

HPHT 法和 CVD 法各有千秋，短期不存在替代关系。HTHP 法合成培育钻石以颗粒 状为主，生长速度快、成本低、纯净度稍差，但综合效益更高，特别是在 1-5 克拉原石合 成方面具有明显优势。HPHT 法未来的发展方向主要是通过增大缸径来提高原石重量，难 点在于减少钻石中的杂质；CVD 法合成培育钻石呈片状，颜色不易控制、培育周期长、成 本较高，但纯净度好，较适宜 5 克拉以上原石的合成。CVD 法未来的发展方向主要是通过改进机器和增大设备规格来提高效率降低成本，难点在于颜色和生长周期存在冲突。因此， 两种技术短期内基本不构成替代关系，中长期趋势取决于技术升级速度。

培育钻石产业链上游是原石生产厂商，中游是原石加工厂，下游包括鉴定机构和零售 商，产业链利润率分布呈微笑曲线：

1）上游的原石生产厂商分为 HPHT 厂商和 CVD 厂商。我国是人造金刚石大国且工 业用人造金刚石主要采用 HPHT 法生产，培育钻石的生产沿用了产能基础和技术优势，因 此国内厂商占据了全球 90%的 HPHT 产能。欧美、印度的原石生产厂商主要采用 CVD 法， 专利属于美国卡耐基科学研究所。上游原石生产厂商技术壁垒较高，根据国内 HPHT 主流 厂商的年报以及行业调研数据，在 2021 年涨价后，整体上培育钻石的毛利率超过 60%， 净利率超过 40%。

2）中游的原石加工厂集中在印度。上游生产的培育钻石原石需要经过切割、打磨、 抛光等加工程序，和天然钻石基本相同，因此加工厂和天然钻石的是同一批。根据 Bain 的报告，全球约 95%的钻石在印度 Surat 进行加工，加工厂主要是小作坊形式，技术含量 较低，毛利率仅约 10%。

3）下游的鉴定机构不可或缺。为了规范行业秩序和塑造消费者信心，权威鉴定机构 扮演了重要角色，通常情况下每一颗经过加工的钻石都需要先经过鉴定机构认证，然后再 流入经销网络。

4）下游的零售商分为新兴势力和传统品牌。新兴势力主要是原石生产厂商自己创建 的零售品牌，如 Diamond Foundry 的 VARI 等，传统品牌主要是其他珠宝厂商推出培育钻 石饰品或品牌。美国的钻石文化比较悠久且珠宝中钻石消费比例较高，因此培育钻石最先 在美国得到消费者认可，2020 年美国市场占全球市场的比例超过 80%。根据行业调研数 据，由于零售商可以享受品牌溢价，毛利率也达到 60%左右。

需求分析：客观优势与主观认可共同打开培育钻石需求空间

1）培育钻石具有四大客观优势—可持续、环保、更大更好、价格更低 天然钻石储量有限，培育钻石递补供应缺口。根据《世界金刚石矿业发展现状及展望》 （何金祥）分析，世界上有超过 30 个国家发现钻石矿，截至 2019 年 5 月底，世界钻石资 源储量约为 38.7 亿克拉，主要分布在俄罗斯、博茨瓦纳、加拿大、南非、安哥拉等国。而 且这些钻石资源并非都是宝石级别，按照开采天然钻石中 20%为宝石级别计算，全球人均 宝石级钻石储量仅约 0.1 克拉。即使还会有新的钻石矿被探明，具有经济效益的优质矿藏 也会越来越少，全球天然钻石的开采量自 2017 年达到 1.52 亿克拉后逐年下降至 2020 年 的 1.11 亿克拉，2021 年疫情影响减弱，天然钻石产量略微提升至 1.16 亿克拉。相比之下， 培育钻石通过近乎无限的原料（石墨、甲烷）生产，具有可持续性，可以替补天然钻石的 供应缺口。

培育钻石对环境更加友好。天然钻石的开采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，经专业机构调研分析，培育钻石对 环境的影响仅为开采天然钻石的七分之一。根据 CARAXY 的数据，在地表环境影响、碳 排放、水资源消耗、能源消耗方面，开采天然钻石和合成培育钻石的整体比例分别为 1281： 1、1500000000：1、6.9：1、2.1：1，显然培育钻石更加环保。

技术进步带来更大更好的培育钻石。人造金刚石最早于 1953 年在实验室中成功合成， 在工厂中稳定地大规模生产培育钻石则是 2010 年之后的事情，即使这样，早期生产的培 育钻石仍存在重量小、有颜色、净度差等问题。随着技术不断进步突破，近年来 HPHT 法 和 CVD 法均能够生产满足消费需求的高质量培育钻石。以国内主流的 HPHT 厂商为例， 其生产的原石已经能够稳定达到 3-5 克拉，DEF 色，VS 净度，对应 1-2 克拉裸石，市场 价值可观。

培育钻石的价格更低。培育钻石相比天然钻石最大的优势在于价格，随着技术成熟， 生产成本降低传导到零售端，培育钻石的价格明显低于同等品质的天然钻石，高性价比帮 助培育钻石最初开拓市场，为消费者逐步提高认知和认可程度打下基础。根据 Bain 的报 告，2020Q4，1 克拉、G 色、VS 净度的培育钻石裸石零售价和批发价分别为同等质量天 然钻石裸石的 35%和 20%。

2）天然钻石巨头、认证体系机构、珠宝饰品厂商和消费者对培育钻石的认可度不断提高

戴比尔斯积极布局，其他天然钻石巨头态度具备倾向。天然钻石的开采是一个垄断性 较强的行业，世界上大部分天然钻石矿被少数几家巨头把持，其中成立于 1888 年的戴比尔 斯最为著名，它对钻石市场的推广和发展做出了不可磨灭的贡献。同时，戴比尔斯对人造 金刚石极为关注，行业龙头 Element Six 便是其子公司，所以戴比尔斯对培育钻石的发展接 受程度较高，并于 2018 年推出了自己的培育钻石品牌 Lightbox。另一家巨头埃罗莎的前总 裁希望跟随戴比尔斯的步伐，内部受阻后，他选择离职并创建自己的培育钻石公司 Ultra C。

认证体系逐步完善，培育钻石获得“通行证”。2015 年，IGI 香港实验室鉴定了当时 世界上最大的无色 HPHT 法培育钻石。2018 年，美国联邦贸易委员会将“钻石”一词的 指代拓宽为天然钻石和培育钻石，即认可“培育钻石就是钻石”。2020 年，国际影响力第 一的宝石鉴定权威 GIA 推出培育钻石分级证书，对培育钻石的规范发展和加速普及非常重 要。同年国内最大珠宝检测机构 NGTC 也推出培育钻石专用证书，说明官方的认可态度。

传统珠宝饰品厂商纷纷布局培育钻石。除了培育钻石生产商和天然钻石巨头，传统珠 宝饰品厂商也敏锐地察觉到培育钻石的潜力。2017 年，仿水晶时尚品牌施华洛世奇旗下 的培育钻石品牌 Diama 在北美地区正式上线销售。2019 年，英国珠宝经销商 Frederick Goldman 收购培育钻石品牌 Love Earth，全球最大钻石珠宝零售商 Signet 在主打产品全 部关键知名品牌市场销售培育钻石珠宝饰品。2021 年，潘多拉宣布停止使用天然钻石， 全面改用培育钻石。天然钻石品牌卡地亚虽然暂时没有行动，但是其创始人玄孙却推出自 己的培育钻石品牌，这和埃罗莎前总裁的行为有异曲同工之妙。根据国内珠宝巨头周生生 的 2021 年年报，其设立电商平台 The Future Rocks 对培育钻石珠宝饰品进行独立运营。

消费者对培育钻石的认知和认可程度不断提高。培育钻石作为新生事物，在消费者群 体中的认知程度提高需要一个过程，根据 MVI Marketing 的调研，2020 年大约 80%的人 群已经意识到培育钻石在市场中的存在，这个比例在 2010 年不到 10%，愿意购买培育钻 石的消费者已经由 2016 年的 55%增长到 2019 年的 67%。不过，目前消费者对于培育钻 石的看法仍然集中在“人造”和“买得起”，关注到“可持续”和“科技”的比例有限， 所以消费者认可程度提高的空间还很大。

3）行业景气度高企，预计未来培育钻石渗透率快速提高

培育钻石曾经经历“炒作”，如今行业出现本质变化。2016-2017 年，培育钻石也曾 受到资本市场的关注，但是最终泡沫破裂，如今培育钻石再次出现在大众眼前，我们认为 行业已经出现本质变化，即前文中提到的客观优势和主观认可。彼时，培育钻石在品质（重 量、颜色、透明度等）和价格上与天然钻石相比无明显竞争力，而且行业乱象丛生，规范 程度低；现在，培育钻石不仅拥有可持续和环保的“精神”层面优势，还在品质和价格的 “实际”层面极具竞争力，而各方市场参与主体的认可程度不断提高也有利于培育钻石形 成自身的产品定位，促进行业规范、健康、长久发展。

印度进出口数据验证行业高景气，渗透率提升有望加速。考虑到 95%的中游钻石加工 都是在印度进行的，印度培育钻石的原石进口和裸石出口情况可以相互验证行业景气度。 根据 GJEPC（印度宝石与珠宝出口促进委员会）的数据，2022 年 3 月印度的原石进口金 额和裸石出口金额分别为 2.03 亿美元和 1.37 亿美元，同比增长 157.1%和 59.5%，均处 于历史高位，近一年以来（2021.4-2022.3）原石进口金额和裸石出口金额的同比增速分别 为 126.0%和 106.1%，可见下游消费需求非常旺盛。自 2021 年 12 月以来，印度的进出 口金额均实现月度连续环比增长，我们认为在美国疫情缓解、钻石饰品销售快速回暖、零 售商加大在其他市场推广力度的背景下，培育钻石的渗透率提升有望加速。

预计 2021 年培育钻石产量渗透率达到 7.6%。根据《2020-21 全球钻石行业》（Bain）， 2018-2020 年，全球培育钻石原石产量由 144 万克拉增长到约 700 万克拉，CAGR 为 120.5%，产量比（培育钻石产量/天然钻石产量）由 0.98%提高到 6.31%。根据 GJEPC 的数据，2020 年以来印度培育钻石出口金额比（培育钻石出口金额/天然钻石出口金额） 呈上升趋势，2020 年整体的出口金额比为 3.61%。通过假设培育钻石出口价格：天然钻 石出口价格=1：3和宝石级钻石产量占天然钻石产量的比例为 56%（2014-2017年平均值）， 可以将 2020 年的出口金额比转化为估算产量比 6.06%（3.61%×3×56%），与实际值 6.31% 相差不大。2021 年印度培育钻石出口金额比为 4.81%，根据相同的计算方式估算出 2021 年培育钻石产量比约为 8.2%，对应产量渗透率（培育钻石产量/培育钻石和天然钻石的总 产量）为 7.6%。

在以下假设下：

1）假设天然钻石产量在 2022-2024 年延续反弹趋势（+10%、+5%、+2%），之后会 由于矿藏储量不足、培育钻石渗透率提高等原因负增长，2025-2026年的增速为-1%、-2%；

2）根据之前计算的 2021 年培育钻石产量渗透率 7.6%，考虑到 2018-2021 年渗透率 的增速和行业正处于快速发展阶段，假设未来渗透率每年提高 2%；

3）假设 2020 年和 2021 年原石均价为 500 和 600 元/克拉，2022-2026 年的价格变 动幅度为+10%、-3%、-3%、-3%、-3%；

4）假设培育钻石原石加工成裸石的比例为 3：1；

5）综合考虑原石经销商和中游要求的毛利率、钻石鉴定费用、零售要求的毛利率、 运输费、仓储费等，假设裸石均价为原石均价的 10 倍。

我们预计 2021-2026 年全球培育钻石原石产量 CAGR 为 24.3%，培育钻石原石市场 空间 CAGR 为 23.6%，由于假设了固定加工比例和价格比例，裸石的产量 CAGR 和市场 空间 CAGR 与原石相同。

供给分析：国内厂商占据全球原石市场近半份额，头部厂商地位稳固

1）国内厂商占据全球原石市场近半份额，行业集中度较高

我国是人造金刚石大国，头部企业关注培育钻石较早。我国人造金刚石产量在 2011 年首次超过 100 亿克拉，2014 年达到历史最高 168 亿克拉，工业领域金刚石需求已经饱 和，于是头部企业开始探索宝石级别的人造金刚石生产工艺。HPHT 法方面，2015 年郑州 华晶实现 1-3 克拉培育钻石原石的量产，2018 年中南钻石突破 3-5 克拉白色单晶技术，之 后黄河旋风、力量钻石等厂商也先后取得突破。CVD 法方面，我国因产业基础的缘故起步 较晚，但是发展并不慢，上海征世是全球唯一能够实现在无需改色处理的情况下，直接生 长最纯净品质的 CVD 钻石（D-F 色，IF-VS1）的行业领先企业。

预计国内厂商将长期占据全球原石市场近半份额。较早的技术探索和产能基础将我国 在工业金刚石领域的优势延续到培育钻石领域，根据 Bain 的报告，2020 年全球培育钻石 原石产量约为 700 万克拉，其中国内厂商的产量约 300 万克拉，份额接近一半。根据 Paul Zimnisky Diamond Analytics 预测，到 2026 年中国的培育钻石原石份额仍将接近一半。从 技术路线看，国内厂商垄断了全球 90%的 HPHT 产能，欧美、印度、新加坡都是以 CVD 法为主。不同于天然钻石行业因缺乏矿藏而被排除出局的情况，在培育钻石行业我国厂商 牢牢把持着关键的上游原石生产环节。

国内厂商集中度高，预计 CR4 超过 70%。我国工业金刚石行业发展比较成熟，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合计约占行业产销总规模的 70%以上。考虑到生产工业金刚石和 培育钻石的设备一样，都是六面顶压机，我们认为培育钻石的行业格局将基本延续工业金刚石行业情况，CR4 或超过 70%且头部 4 家企业的技术路线均为 HPHT 法，国内其余主 要厂商和国外大部分厂商的技术路线都是 CVD 法。

2）HPHT 生产设备供不应求，CVD 生产设备仍需进口，行业集中度或继续提高

HPHT 生产设备自主研发，不担心“卡脖子问题”。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。经过不断的研发突破和技术改进，六面顶压机在 压机吨位、油缸结构、油缸直径、整机精度、同步性和控制系统等方面不断提升，同时随 着对原辅材料、合成工艺等方面不断优化设计和有效控制，我国 HPHT 法已经世界领先， 且生产设备六面顶压机完全自研自产。

2021年新增顶压机需求约 1400台，现有产能供不应求。随着培育钻石需求持续旺盛， 国内外原石厂商都在积极扩产，我们预测 2021 年全球培育钻石原石产量将达到 954 万克 拉，相比 2020 年增加 254 万克拉，中国厂商如果要维持自身市场份额，需要新增产能约 114 万克拉，假设其中 90%由 HPHT 厂商承担，对应需要新增 100 万克拉 HPHT 产能。 根据力量钻石招股说明书，其 2020 年单台顶压机的培育钻石年产能达到 0.178 万克拉， 考虑到顶压机的购置、安装、产能爬坡需要的时间，假设其他厂商的顶压机产能和力量钻 石水平相同，2021 年新增的顶压机整体上的产能利用率为 40%，可以推算出 2021 年新增 顶压机需求约 1400 台，而目前行业产能约为 1000 台，供不应求。

国产 CVD 生产设备快速发展，高端设备仍需进口。2014 年宁波材料所制造了我国第 一台 CVD 生产设备，2018 年三磨所开始实施“新型高功率 MPCVD 法大单晶金刚石项目”， 目前国内较为领先的 CVD 生产设备商包括深圳优普莱等离子体技术有限公司和上海铂世 光半导体科技有限公司。高端 CVD 生产设备需从国外进口，单台价格在 200 万元以上， 而且国外 CVD 法原石厂商扩产需求也会对国内厂商进口设备造成影响。

预计国内未来仍将以 HPHT 法为主，头部厂商生产设备自给自足或进一步提高行业集 中度。由于高端 CVD 生产设备无法国产且进口可能受阻、CVD 生产设备在工业金刚石和 培育钻石之间的转换灵活度不如顶压机高、HPHT 法生产目前最受市场欢迎的 3-5 克拉原 石的效率更高等因素，预计未来我国培育钻石原石制造仍以 HTHP 法为主。目前仅中南 钻石、黄河旋风、力量钻石等几家厂商掌握顶压机的制备技术（自行设计、外采零件、自 行组装），在顶压机产能供不应求的状况下，头部厂商扩产能力更强，行业集中度或进一 步提高。

行业趋势：钻石饰品市场恢复强劲，培育钻石定位轻奢拓展需求

2021 年全球钻石饰品市场恢复强劲，美国份额超过一半。虽然自 2017 年之后天然钻 石产量逐年降低，全球钻石饰品市场需求在 2018 年和 2019 年仍保持正增长，新冠疫情对 钻石消费需求的影响仅限于 2020 年，Bain 预计 2021 年全球钻石饰品市场需求达到约 840 亿美元，同比增长 29%。根据戴比尔斯的数据，2020 年美国占据全球钻石饰品市场 52% 的份额，而 2019 年是 48%，说明疫情对美国消费者的影响相对较小，同时 Bain 预计 2021 年美国钻石饰品市场需求同比增长 38%，位列主要国家和地区第一名。在培育钻石领域， 美国的市场占比更是超过 80%，美国市场料将长期在钻石饰品消费中作为主力。

钻石消费场景已不仅限于婚嫁，培育钻石定位轻奢适合日常消费。钻石最早是作为爱 情的象征广为人知，钻石戒指也成为婚嫁中必不可少的定情信物，在婚嫁市场中高度渗透 后，钻石作为饰品的“日常”属性开始显现。根据戴比尔斯的报告，钻石饰品正在快速多 样化，钻石戒指（主要是婚嫁消费）的消费占比由 2014 年的 67%下降到 2016 年的 49%， 钻石项链和钻石耳环（主要是日常消费）的比例明显提高。根据 Bain 的报告，中美消费 者都将犒劳自己作为购买非婚戒钻石饰品的重要原因，除此之外，送给别人和家庭事件也 是属于日常消费范畴。天然钻石过于昂贵，难以满足大部分消费者的日常消费需求，而培 育钻石凭借高性价比和钻石的本质定位轻奢消费品，迅速占领市场。

新生代消费者已经成为钻石饰品最重要的受众。根据戴比尔斯的报告，在最大的钻石 消费市场美国，千禧一代（80 后、90 后）和 Z 世代（95 后）贡献了钻石饰品日常消费 59%的份额，对于中国的千禧一代和 Z 世代来说，这个比例高达 78%，中国的新生代消费 者对钻石的喜爱程度明显超过其他珠宝。根据 Bain 的报告，2019 年中美新生代消费者总 收入约为 11 万亿美元，预计 2030 年将达到 22 万亿美元，新生代消费者的收入提高将进 一步打开钻石饰品日常消费的市场空间。（报告来源：未来智库）

公司亮点：产能技术双重优势，全力发展培育钻石

亮点一：市场份额稳居第一，多维布局培育钻石

1）中南钻石工业金刚石市场份额第一，培育钻石延续产量优势

中南钻石的工业金刚石产销量稳居世界第一。中国的工业金刚石产量占据全球 90%以 上，根据中南钻石官网披露，其工业金刚石国内市场份额达到 45%，产销量稳居世界第一。 近年来同行公司黄河旋风因工厂搬迁损失部分设备，豫金刚石涉嫌重大财务造假经营不善， 中南钻石的市场份额进一步提高，2020 年中南钻石的超硬材料业务营收已经超过黄河旋 风、豫金刚石和力量钻石的相关业务营收之和，随着培育钻石产品放量，2021 年中南钻 石的营业收入实现较大突破。

技术优势助力产能转移，培育钻石延续优势。工业金刚石和培育钻石的生产设备都是 六面顶压机，区别在于配方和工艺参数等，中南钻石自主掌握粉体芯块生产专有工艺、原 料及添加剂专有配方、智能化合成控制等核心技术，能够高效地将六面顶压机从生产工业 金刚石调试到生产培育钻石的状态并保证较好的良品率。中南钻石在 2015-2018 年的超硬 材料产量分别为 71.8、61.4、49.6、57.0 亿克拉，显然 2016 年后闲置产能较多，我们推 测中南钻石通过转移六面顶压机的产能，实现培育钻石领域产量领先。力量钻石在招股说 明书中对培育钻石业务有详细披露，中南钻石、豫金刚石均未公开其培育钻石产销情况， 我们通过一些公开信息进行大致估算。

假设和估算过程：

1）综合参考调研纪要和力量钻石招股说明书及其他公开材料中的数据，假设 2020 年 HPHT 法生产培育钻石的毛利率为 60%；

2）中南钻石官网新闻披露 2019 年自身培育钻石实现营收 2.7 亿元，对应其他超硬材 料产品收入 17.26 亿元，中南钻石 2019 年总毛利润 6.49 亿元，按照培育钻石毛利率 55% 计算（考虑到 2019 年技术和市场尚不成熟，毛利率比 2020 年低），其他超硬材料产品毛 利率约为 34.4%。假设 2020 年中南钻石的其他超硬材料产品毛利率受疫情影响下降到 30%，根据总营收 19.22 亿元和总毛利润 7.17 亿元，估算出 2020 年培育钻石收入为 4.68 亿元。假设条件与实际情况存在出入，因此估算的培育钻石营收仅供参考；

3）豫金刚石 2020 年超硬材料业务毛利率仅为 4.49%，无法进行估算；

4）根据中国机床工具工业协会超硬材料分会统计，截至 2020 年 12 月 31 日，行业 内用于生产金刚石单晶和培育钻石的六面顶压机约为 8000 台。2020 年力量钻石使用 171 台六面顶压机实现 9938 万元金刚石单晶收入和 79 台六面顶压机实现 3734 万元培育钻石 收入（使用台数是根据各月六面顶压机实际投产分布情况计算得到，力量钻石的六面顶压 机实际保有量大于使用台数，截至 2020 年底力量钻石拥有 345 台六面顶压机），假设中南 钻石的六面顶压机产值与力量钻石相当，可以估算出 2020 年中南钻石拥有 3492 台六面顶 压机，其中 990 台用来生产培育钻石；由于 2020 年黄河旋风工厂搬迁影响生产，假设黄 河旋风的六面顶压机产值低于力量钻石，可以估算出 2020 年黄河旋风拥有 2600 台六面顶 压机，其中 700 台用来生产培育钻石。假设条件与实际情况存在出入，因此估算的顶压机 数量仅供参考。

5）根据各公司 2021 年的资本开支情况、六面顶压机的价格和供给能力、行业调研等， 我们估算出 2021 年行业新增六面顶压机约 1000 台，其中中南钻石约 200 台，黄河旋风 和力量钻石各约 300 台，假设新增六面顶压机均用于培育钻石生产且部分厂商将部分工业 金刚石产能转换到培育钻石产能，可以估算出各公司 2021 年底的六面顶压机保有量和产 能分布。结合各公司 2021 年的营收和毛利率数据以及六面顶压机单机产能、产能利用率、 产品均价等假设条件，可以估算出各公司 2021 年的培育钻石收入。假设条件与实际情况 存在出入，因此估算的顶压机数量和培育钻石营收仅供参考。

我们估算中南钻石 2021 年底拥有六面顶压机 3692 台，其中 1190 台用来生产培育钻 石，2021 年公司的培育钻石收入为 8.24 亿元，贡献的毛利润占公司（中兵红箭）所有业 务总毛利润的 32%。考虑到国内六面顶压机的供应量和各原石厂商扩产情况，我们判断中 南钻石的产能优势在未来数年内有望继续保持。

下游需求持续旺盛，中南钻石积极扩张培育钻石产能。2020 年中南钻石的生产设备 一直满负荷运作，且培育钻石的销售有包销协议，产销率达到 100%。2021 年需求依然旺 盛，中南钻石的产品供不应求，积极扩张培育钻石产能，“年产 12 万克拉 HPHT 法宝石级 培育钻石生产线建设项目”已经完工，预计产能逐步释放。2021 年公司资本性支出达到 4.98 亿元，同比增长 46.50%，考虑到 2018-2020 年公司的资本性支出较为稳定和各业务 营收增长情况，我们判断增量资金主要满足培育钻石的扩产需求。2021 年中南钻石的总 资产达到 62.53 亿元，同比增长 15.72%，若假设其固定资产占总资产比重与公司一致（20%） 且单台顶压机的账面价值为 80 万元（考虑双倍余额折旧），估算出 2021 年中南钻石新增 顶压机超过 200 台。

2）中南钻石多维度布局，全力发展培育钻石

中南钻石将培育钻石视作战略性产品。培育钻石是人造金刚石产品发展中关键性的突 破，极大地拓宽了产品的应用领域并提高了产品的附加值。中南钻石抓住行业变革机遇， 积极推动国内培育钻石行业发展，同时在产业、品牌、渠道等多维度布局，探索适合自身 发展的培育钻石之路。

推动行业协会成立，促进行业健康发展。2019 年 7 月 17 日，中国珠宝玉石首饰行业 协会培育钻石分会成立大会在郑州举行，中南钻石是副会长单位。培育钻石分会的成立有 助于进一步培育和规范培育钻石市场，将为行业构建一条清晰的产业链，同时建立畅通的 信息沟通平台，逐步让培育钻石成为珠宝首饰行业的有益补充，促进天然钻石与培育钻石 “和谐共生、互补共赢”，使我国的培育钻石在国内外市场上拥有更大话语权。

加快产业推广，荣获省级奖项。中南钻石的“克拉级钻石培育关键技术研发及产业化 推广”项目荣获 2020 年度河南省科学技术进步二等奖。该项目攻克多个技术难题，改进 培育钻石顶压机控制系统，成功研制了培育钻石所需的关键技术装置，共获得 3 项发明专 利、5 项实用新型专利、制定了培育钻石企业标准。同时，中南钻石形成了年产 50 万克拉 优质克拉级培育钻石产能，并掌握了粉色、绿色、紫红色等彩钻的致色机理并能规模生产。

加强品牌建设，打造“中南”品牌。中南钻石重视品牌建设，目前“中南”已经成为 行业公认的工业金刚石产品首选品牌，在国内外享有很高的知名度和美誉度，例如力量钻 石招股说明书中披露其客户指定使用中南钻石原材料生产金刚石微粉。在培育钻石领域， 中南钻石签约深圳知名珠宝设计师，以中南钻石公司“红色基因”文化背景为主基调，结 合市场终端消费需求，设计具有自主知识产权的套系产品，将“中南”品牌的影响力拓展 到消费领域，与工业优势形成互补。

建立线下与线上相结合的培育钻石营销模式。一方面，中南钻石建立首饰用培育钻石 推广平台，通过微信公众号、网上商城等网络平台进行中南钻石产品以及品牌宣传，向社 会大众普及培育钻石生产绿色环保的观念，以优异的培育钻石加工技术为支撑，为市场提 供源源不断的培育钻石产品。另一方面，中南钻石探索建立培育钻石体验中心，加快产品 进入市场步伐，2021 年 10 月 1 日其首个线下推广中心郑州建业凯旋广场体验店正式营业， 标志着中南钻石的培育钻石业务进入了新阶段。

亮点二：制造业单项冠军，技术力量雄厚

1）中南钻石荣誉众多，制造业单项冠军为国家认可的行业第一

中南钻石科技创新能力强大，获得众多国家级、省级、行业荣誉。中南钻石拥有国家 认定企业技术中心、国家认可超硬材料检测中心，是“国家级高新技术企业”、“国家技术 创新示范企业”和“河南省创新龙头企业”，是中国超硬材料行业的领军企业和行业标准 主要制订者，成功入选工信部第一批制造业单项冠军示范企业。从资质荣誉方面看，中南 钻石明显领先同行。

制造业单项冠军为国家认可的行业第一。2021 年以来，专精特新概念多次出现在重 要场合，支持专精特新中小企业发展理念首次提升至国家层面，目的是聚焦制造业短板， 补齐补强产业链，为建设制造业强国打下坚实基础。在目前形成的专精特新中小企业层级 中，制造业单项冠军示范企业是最高等级，按照工信部的定义：制造业单项冠军是长期专 注于制造业某些细分产品市场，生产技术或工艺国际领先，单项产品市场占有率位居全球 或国内前列的企业。中南钻石早在 2016 年便入选第一批名单，说明其在人造金刚石行业 的龙头地位受到国家认可。

2）研发团队实力强大，攻克多项技术难关

公司发展依靠技术驱动，研发团队实力强大。2015 年和 2016 年公司的研发人员占比 分别为 12.80%和 13.05%，重组前后研发人员占比变动很小，可以认为公司的研发人员占 比和中南钻石相当。截至 2021 年底，公司的研发人员占比达到 19.6%，明显超过可比公 司。另外，公司员工专科学历占比和本科及以上学历占比均远超可比公司，合计占比达到 57.6%（中南钻石超过 60%），是可比公司的 2 倍多。

攻克技术难关，为六面顶压机正名。六面顶压机在诞生早期，被普遍认为难以生产高 质量的金刚石单晶。中南钻石现董事长、前总工程师贾攀曾发表论文《两面顶及六面顶压 机所产金刚石性能的对比研究》，表明优质金刚石的生产不依赖于六面顶压机或者两面顶 压机，而取决于核心技术和生产工艺及所用原料。在研发团队的不懈努力下，中南钻石打 破西方技术垄断，成功研制出粉末触媒技术，成为中国超硬材料技术进步的里程碑，配合 顶压机大型化，让六面顶压机也能生产高质量金刚石，奠定了我国 HPHT 技术的优势地位。

培育钻石研发团队是中南钻石的核心团队。中南钻石培育钻石研发团队是公司关键核 心技术研发团队，攻克了国产六面顶压机不能合成大尺寸培育钻石的行业难题，完成了克 拉级培育钻石的工业化生产，使中南钻石成为世界最大的高品质克拉级培育钻石生产企业。 团队先后获河南省科学技术二等奖 1 项、三等奖 1 项，中国兵器集团重大技术创新十余项， 获授权发明专利 11 项。目前中南钻石掌握了 50 克拉以内的培育钻石大单晶的合成技术， 可批量化稳定生产 30 克拉以内的培育钻石产品，领先国内同行。

3）掌握人造金刚石全流程技术工艺优势，积极优化产业布局

中南钻石掌握人造金刚石全流程技术工艺优势。从原材料高纯石墨供应到合成前驱体 （粉体芯块），从自动控制系统设计、合成压机制造到产品后处理及选型分级，从细分产 品生产工艺设计到提供个性化服务，中南钻石掌握各个重要环节的核心技术和生产制造能 力，基本覆盖超硬材料全产业链，具有先进完整的核心自主知识产权。全流程技术工艺优 势有效提高中南钻石的产品质量、生产效率、扩产能力和生产灵活性。

中南钻石围绕高端前沿科技，积极优化产业布局。中南钻石首家试验成功纳米聚晶金 刚石产品，其显微硬度达到普通金刚石的 2 倍，已经应用于精密刀具、拉丝模等高端加工 领域，填补国内空白，达到世界一流水平。除此之外，中南钻石攻克了 CVD 法金刚石单 晶、CVD 法金刚石多晶膜生产技术，对于推进金刚石在声、热、光、电等领域作为功能材 料的应用具有重要意义。

亮点三：智能弹药需求广阔且持续，盈利改善有望增厚公司业绩

1）必需品属性叠加消耗品属性，智能弹药需求广阔且持续

智能弹药已经成为信息化战争时代的必需品。机械化战争时代早已过去，新的战争方 式对武器装备提出了新的要求，四大优势巩固了智能弹药在信息化战争时代中的主导地位： 纵深打击、效费比高、战略威胁、减少伤亡。从海湾战争到利比亚战争仅仅 20 年，美军 的智能弹药使用占比由 8%提高到 91%，足以说明智能弹药的重要性。近年来，美军采购 的制导导弹相关合同金额快速增长，占武器采购费比例达到 17%，由此可见智能弹药已经 成为建设国防体系的必要一环，未来将在战争中扮演越来越重要的角色。最近的俄乌冲突 中，俄军 Su-34 战斗轰炸机低空投掷“铁炸弹”（无制导功能的炸弹）被击落，侧面反映 出智能弹药的重要性。

智能弹药在我国各军种中大量装备，未来需求空间非常广阔。早在上世纪五十年代， 我国就开始研制防空导弹、空空导弹，之后逐渐拓展到各类其他导弹、制导炸弹、制导火 箭弹等。如今，我国已经掌握各类智能弹药技术，陆军、空军、海军、火箭军等各军种大 量装备各型相关装备。2020 年，我军基本实现机械化，下一步目标是 2035 年基本实现国 防和军队现代化，在这个过程中，智能弹药在国防和军队建设中的需求空间非常广阔，主 要驱动因素有三点：军费持续向装备研产领域倾斜、海空军建设加速释放配套弹药需求、 实战化训练频繁加大弹药消耗量。

国防预算稳定增长，装备费占比持续提高，智能弹药需求扩容。国防预算是保证军队 发展和国防建设的基础，近 10 年我国国防支出预算一直以高于 GDP 增速的速度稳定增长， 2021 年已经达到 13553 亿元。同时，军费的构成也在不断优化，根据《新时代的中国国 防》，装备费占比已经由 2010 年的 33.2%提高到 2017 年的 41.1%，原因是军方对武器研 发和采购的持续投入。智能弹药作为高端武器装备，受益于军费总量增长和结构改善，需 求空间不断扩容。

海军下水军舰全球第一，空军战机加速追赶迭代，释放配套智能弹药需求。海军方面， 2020 年我国新下水军舰吨位达到 13.9 万吨，占全球新下水军舰总吨位的 37.87%，远高 于排名第二的美国，同时国产 003 型航母建造顺利，也将带来新的舰载机需求；空军方面， 我国战斗机中仍有不少老旧的二代机，根据《World Air Forces 2021》（Flight Global）， 我国三代机、四代机的比例分别为 53.2%、1.5%，远远落后美国的 81.4%、18.6%，“十 四五”期间新式战机换装部队的速度有望加快。新型的军舰、军机需要搭载新型智能弹药 以更好地发挥战斗力，海空军建设加速将释放军方对配套的智能弹药的需求。

实战化训练不断推进，消耗品属性决定智能弹药需求持续旺盛。十八大以来，党中央 和中央军委坚定不移推进实战化军事训练，东部战区某重型合成 旅 2018 年枪弹、炮弹、导弹的消耗分别是 2017 年的 2.4 倍、3.9 倍、2.7 倍。在 2021 年 6 月国防部的发布会上，发言人任国强大校表示上半年基础训练难度强度明显增大，全军 弹药消耗相比往年同期大幅增加。2021 年国防部官网发布的实战训练新闻达 137 条，超 过 2019、2020 两年之和。在全军推进实战化训练的大背景下，智能弹药需求将持续旺盛。

2）军品结构逐步优化，盈利改善有望增厚公司

军品结构逐步优化，战略布局更加完善。2016 年第二次重组后，公司充分利用上市 平台，实现传统弹药的转型升级，提升军品智能化水平，当年成功配合某科研院所完成某 型号战斗部项目的竞标工作，进一步增强了公司向导弹战斗部产品转型的信心。随着我国 武器装备竞争性采购管理改革、装备价格改革和“民参军”的深入推进，军品竞争已经出 现无边界、常态化、拼实力、讲成本的新特点，进一步加速公司军品的转型升级。目前， 公司国拨项目、综合技术改造项目进展顺利，募集资金投资项目按计划有序实施，多个科 研项目实现设计定型或转入设计定型阶段。

军品募投项目将于 2022 年底和 2023 年集中落地。公司第二次重组配套融资军品募 投项目共 7 个，其中仅投资额最小的“机加生产线技术改造项目”接近建成，其余项目预 计将于 2022 年底和 2023 年集中落地。部分弹药生产子公司在部分产品类别和加工技术、 工艺上具有较大的相似和可借鉴性，募投项目建设有利于统筹规划，整合资源，促进兵工 集团弹药行业融合发展，一方面有利于推动各弹药生产企业之间协同发展、优势互补，另 一方面可以完善产业布局，加速产品升级与结构调整，有望改善军品盈利能力。

转型阵痛期即将过去，军品放量+盈利改善有望增厚公司业绩。公司军品科研项目拨 款余额在 2017 年后快速增长，2021 年已经达到 8718 万元，为军品转型已经提供充足的 资金支持。以银河动力为例，银河动力因历史原因连续亏损多年，近年来在军品活塞缸套 和光束军刀产品的开发和推广上取得突破，2017 年后亏损逐步收窄， 2021Q1-Q3 银河动力利润总额实现由负转正。2021 年公司合同负债为 9.45 亿元，同比增 长近 200%，考虑到黄河旋风和力量钻石的预收账款与合同负债情况，我们判断公司的合 同负债主要为军品订单，军品业务放量+盈利能力持续改善有望增厚公司业绩。

盈利预测与关键假设

公司业务较为多元，包括超硬材料（培育钻石和工业金刚石）、智能弹药、专用汽车 及车用零部件三大板块。培育钻石是公司战略性产品，随着行业需求持续爆发和公司龙头 地位的保证，预计该业务营收和利润将高速增长。随着公司军品转型升级取得成果，智能 弹药业务在需求扩张的同时盈利改善，有望进一步增厚公司业绩，我们预计公司将迎来高 质量增长期。

1.培育钻石：公司“年产 12 万克拉 HPHT 法宝石级培育钻石生产线建设项目”已经 完工，预计产能逐步释放。公司拥有六面顶压机设计和制造技术，在扩产方面拥有主动权， 可以根据市场需求情况稳步扩产。我们预计 2022-2024 年公司的培育钻石产品的营收为 13.89/18.98/24.15 亿元，CAGR 为 31.9%；

2.工业金刚石：公司工业金刚石产销量多年稳居世界第一，“中南”品牌已成为行业公 认的工业钻石产品首选品牌。随着大量六面顶压机的产能由工业金刚石转移到培育钻石和 后疫情时代传统工业领域需求回暖，工业金刚石也出现供不应求多次涨价的情况，我们判 断工业金刚石的供需缺口或延续到 2023 年。我们预计 2022-2024 年公司的工业金刚石产 品的营收为 20.34/22.59/21.45 亿元；

3.智能弹药：第二次重组配套的智能弹药募投项目将在 2022 年底和 2023 年陆续投产， 结合“十四五”期间智能弹药需求旺盛，我们判断公司的智能弹药业务将迎来营收和毛利 率双增长的大好局面。我们预计 2022-2024 年公司的智能弹药业务的营收为 49.59/57.03 /68.43 亿元，CAGR 为 17.5%；

4.专用汽车及车用零部件：公司在细分市场市占率稳居全国第一，行业整体容量相对 有限，我们判断公司将通过产品转型升级提高盈利能力。我们预计 2022-2024 年公司的专 用汽车及车用零部件业务的营收为 7.50/7.50/7.50 亿元；

公司是国内培育钻石的龙头，同时也是兵器工业集团旗下的智能弹药平台，目前的业 绩增量主要来自培育钻石，未来军品募投项目落地后，智能弹药有望成为新的业绩增长点。 基于以上分析，我们预判公司 2022-2024 年营业收入分别为 91.32/106.10/121.54 亿元， 预计公司 2022-2024 年归母净利润为 10.97/14.22/17.34 亿元，对应 EPS 预测为 0.79/1.02/1.25 元。

（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】。未来智库 - 官方网站