钻石理论分析中国行业(培育钻石发展)

(报告监制/作者：财通证券、刘洋、李)
1.培育钻石东风，推动工业革命1.1。实验室培育的真钻石，从工业明珠到消费新时尚，性能卓越，下游应用广泛。它是钻石精加工的产物，也是世界上最坚硬最简单的宝石。它是由碳构成的立方体天然晶体。自然界中的天然钻石是由碳在地表以下约100英里的深度形成的，压力为4.5- 6.0Gpa，温度为1100-1500。近代以来，科学家在实验室中模拟钻石生长环境，生产人造钻石，通过改进技术培育钻石。钻石作为一种强折射、高色散的宝石，在奢侈品首饰中占有一席之地。同时具有高强度、高灵敏度、高透明性、高功率、高热导率、高电子迁移率等热、光、电、声、化学性能优势。广泛应用于建材石材、勘探开采、机械加工、清洁能源、消费电子、半导体等领域。人造钻石在工业生产中应用广泛，而培育钻石则是钻石消费领域的新选择，主要用于制作各类钻石饰品等时尚消费品。
人工钻石和天然钻石一样，都是真钻。物理性质(晶体结构、折射率、色散率、硬度、密度等。)和化学成分(碳C)都和天然钻石一模一样。相应的有锆石(立方氧化锆)、莫来石(碳化硅)、白色蓝宝石、金红石、尖晶石等。与钻石在物理性质和化学成分上都有很大不同，是假钻石。技术突破培育宝石级钻石，中国占据主导地位。钻石储量在自然界很少，集中在南非、俄罗斯等地。20世纪以来，采矿、钻探、精密加工等行业对钻石的需求大增。受技术水平的限制，工业金刚石的合成量曾经是一个国家综合工业实力的象征，人造金刚石也被称为工业明珠。1953年，瑞典通用汽车公司ASEA成功制造出直径小于1毫米的钻石晶体。1964年，中国科学院利用200吨双面压力机首次成功合成人造金刚石。1965年，我国研制成功六面顶压机，逐渐成为我国合成金刚石的主导设备。截至2021年，中国金刚石合成量已连续18年位居世界第一。2013年，CVD钻石开始逐渐进入珠宝市场。随着技术的突破，2015年，实验室开始鉴定1克拉以上的CVD钻石。2015-2016年，宇钻石在生产1-3克拉的原钻方面取得突破，可以加工成1克拉以下的裸钻。2018年，中南钻石、黄河旋风相继突破3-6克拉毛坯技术，开始量产，这意味着中国在培育钻石生产方面已经达到世界领先水平。
1.2.权威机构背书，共享4C分级标准。栽培钻石和天然钻石都采用4C分级标准。20世纪40年代，美国宝石学院(GIA)首创“4C”标准和国际钻石分级体系，从颜色、净度、切工和克拉重量四个维度认证钻石。钻石的颜色分为五个等级，包括无色(无色，包括DEF色)、近无色(近无色，包括GHIJ色)、暗淡(淡黄色，包括KLM色)、极淡(包括N-R色)和淡(包括S-Z色)。钻石越接近无色，价值越高(彩钻除外)；净度分为六个等级，包括无瑕疵(FL)、内部无瑕疵(IF)、非常非常轻微包含(VVS，包括VVS1~VVS2)、非常轻微包含(VS，轻微瑕疵，包括VS1~VS2)、轻微包含(SI，小瑕疵SI1~SI2)、包含(I，包括I1 ~ I3)；工作分为五个等级，包括优秀、非常好、良好、一般和差。国际宝石学院(IGI)自2005年开始提供培训钻石检测认证服务，2021年成为首家获得ISO认证的培训钻石鉴定机构；GIA于2007年推出人造钻石鉴定证书，2019年7月开始提供实验室培育钻石证书；2021年3月，中国国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)颁发了培育钻石专项检测证书。1.3.HPHT和CVD长期共存，两种技术路线共同发展，促进了金刚石生产的培育。经过多年的研究和发展，有许多方法来准备和培育钻石。目前商业化的技术路线只有两条：高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)。HPHT法和CVD法采用完全不同的合成原理和技术，生产的产品种类和特性也不同。2020年，全球700万克拉的培育钻石原石中，HPHT法和CVD法分别为320万克拉和380万克拉。
国内HPHT合成技术国际领先，其合成原理是石墨粉在超高温高压条件下，在金属触媒粉的催化下发生相变，生长出金刚石晶体，合成速度快，单颗产量高。HPHT人造金刚石呈塔形，生长速度快，成本低，纯度略差，但综合效益有优势，尤其是1-5ct人造金刚石。2020年国内培育的毛坯钻石产量约为300万克拉，占全球产量的43%，其中HPHT法产量约为280万克拉，几乎垄断了HPHT法的全球产量。CVD培育技术在国外已应用多年，其合成原理是在超高温低压下，激发含碳气体(CH4)和氢气的混合物分解活性碳原子，通过控制沉积和生长条件，促进活性碳原子在基底上交互生长，形成金刚石晶体。CVD钻石呈板状，颜色不易控制，培育周期长，成本高，但纯度高，比较适合5ct以上的钻石培育。不同的技术路线取长补短，毛坯钻石趋同。目前，HPHT法和CVD法约占人造金刚石毛坯供应量的一半，而HPHT法是中国的主要方法。受限于上游设备的产能，HPHT和CVD两条技术路线都无法快速扩大生产。核心厂商注重专利保护限制技术溢出，供给格局短时间内难以改变。长期以来，业内普遍认为1)HPHT法色彩优势更明显，不需要后期改色。但合成过程中需要加入金属催化剂，透明度稍差；2)在2)CVD法下，毛坯清晰度较高，大部分产品在VS以上，但颜色稍逊，多为棕色。
我们认为HPHT法和CVD法的产品是通过技术改进逐渐同质化的。国内HPHT工艺路线成熟，占据主要市场份额，设备供应以国内为主。CVD技术在很多国家都有应用，海外设备供应商比较分散。可生产高色高纯度产品：1)在1)HPHT法下，各大厂商可量产白钻(DF色)，纯度可达VS以上；2)2)CVD法下，空白纯度大多在VS以上，有的厂家可以直接变白，后期不变色。能生产大克拉产品：1-2克拉的栽培钻石供消费最好，相应需要3-6克拉的毛坯钻石。1)在1)HPHT法下，国内磁头厂商已经突破了3-6克拉空白技术，大克拉技术成熟；2)在2)CVD法下，毛坯相对更大，有一定优势。经济趋同：设备投资回收期均在2年以内。1)1)HPHT法下，850压机单价约200万元，年产值约150万元，投资回收期1.33年；2)2)CVD法下，高端设备单价约300万元，年产值约210万元，投资回收期1.43年。
2.培育钻石产业链：中国有整合优势2.1。在全球范围内培育钻石产业：中国、印度和美国主导中国、印度和美国分别是钻石生产、加工和消费的最大市场。世界上相当一部分栽培钻石也经历了“中国印度美国”的过程。2020年，中国生产了全球40%的培育钻石，其中70-80%最终流向了美国市场；印度研磨了全球90%的钻石；美国消费了全球80%的栽培钻石，其中30-40%可以追溯到中国。2.2.预计2025年，种植钻石在生产端的渗透率将达到16%。中国占据了全球近一半的人工钻石产能。2020年全球培育毛坯钻石的产能约为700万克拉/年，其中中国、印度、美国和新加坡的产能约为300、150、100、100万克拉/年，分别占43%、21%、14%和14%。按照工艺路线，全球产能HPHT法和CVD法各占一半。中国以HPHT为主，海外以CVD为主。下游需求继续扩大，中国主要企业扩大产能。钻石培育网数据显示，截至2021年9月，我国高温高压培育钻石产能已超过30万克拉/月，年产能360万克拉。考虑CVD法后，预计总产能在400万克拉/年左右，占全球产能的近一半。
设备产能限制了产业的扩张，高端产能不足。1)在1)HPHT法下，生产设备六面顶压机主要由中国供应，设备制造商总产能约为1500台/年。考虑到以旧换新的需求，预计年净增用于培育金刚石生产的压机900台；2)CVD法下，高端CVD设备需要配高精度真空设备，真空设备主要由欧美厂商提供。印度可以自己生产设备，但是性能差。预计2022-2025年中国、印度和发达地区CVD设备年增长率分别为50%、40%和10%。预计到2025年，栽培钻石的产量将达到2930万克拉。仅考虑生产规模，钻石生产端的培育钻石渗透率达到18%，年复合增长率32%。核心假设如下：中国钻石种植六面顶年均净增长900；中国、印度和发达地区2022-2025年CVD设备年增长率分别为50%、40%和10%；预计2022-2025年天然钻石产量增长率为3%。
2.3.培育钻石产业链概述培育钻石产业链可分为上游设备制造商、钻石毛坯生产商、中游贸易商、加工商、检验机构、下游零售商等。中国的金刚石培育产业链完整，涵盖了HPHT和CVD两条技术路线，几乎生产出了世界上所有的高温高压毛坯。预计未来国内也将大量生产CVD坯体。中国正在逐步建立自己的加工体系，出台培育钻石检验分级“中国标准”，加快C端消费者教育，抢占国际培育钻石定价权。设备：根据工艺路线，上游设备包括六面顶压机(HPHT法)和CVD沉积设备(CVD法)。我国自1965年生产铰梁六角压力机以来，其技术一直处于领先水平，占据世界主要设备份额。国外CVD金刚石种植发展了近20年，高端设备产能集中在欧美。生产端：HPHT法和CVD法培育的钻石产能各占50%。中国由HPHT主导。HPHT主要生产厂家主要有钟兵红箭、黄河旋风、河南钻石、动力钻石等。CVD制造商包括宁波晶钻、上海正实、杭州晁然等。CVD法主要在印度、美国、新加坡、欧洲等地使用，主要厂商有钻石铸造厂、Element Six、新加坡IIA等。贸易端：钻石抛光加工。高端产品的加工集中在比利时安特卫普、以色列特拉维夫等地。近年来开始涉足培育高色泽、高净度、大克拉的钻石；低端产品集中在印度苏拉特，那里约有70万人从事钻石加工业，占全球钻石加工业务的近90%，10%的钻石工厂在生产培育钻石产品。目前，中国60%以上的培育钻石毛坯在当地销售；在中国的企业中，河南京拓包销了钟兵宏建等龙头企业的产能，除了运到印度加工外，还逐步在河南、深圳等地建立加工厂。检验端：目前，主流的钻石鉴定机构GIA、IGI、NGTC等。可以颁发钻石种植证书，提供钻石检验分级和价值评估服务。零售端：欧美厂商率先培育钻石下游零售。主要品牌有Lightbox，Diamond Foundry，施华洛世奇，Pandora等。除了小白桐、凯丽赫、中南钻石等新兴力量外，传统珠宝品牌豫园、周大福、曼卡龙等也在积极布局和培育中国的钻石零售。(报告来源：未来智库)2.4。上游供给侧：HPHT产能被中国垄断2.4.1。河南产业集群，培育和培育钻石生产能力。中国钻石河南造，产业集群发达。自20世纪60年代郑州三磨院自主研发中国第一台六面顶压机以来，河南已形成世界上最完整的超硬材料产业链，当地超硬材料及制品生产企业超过200家。目前，全球80%以上的人造钻石产自河南。多年积累的技术经验为当地HPHT法培育钻石产业奠定了基础。目前已经形成了“零件生产-压装装配-钻石毛坯生产-研磨加工”的钻石产业链。2.4.2.设备侧：六面顶压机。中国的压机供应全球，合成技术世界领先。在HPHT方法中，人造钻石和工业钻石都是通过六面压机生产的。中国六面压机生产的大型企业有洛阳祁鸣、天宝恒祥、桂林桂业、国机精工、泰伯圣莎拉等。以及众多小企业，总产能约1500台/年，压机型号覆盖420-1000。目前，我国研制的铰链梁式六面顶压机已出口到美国、南非、日本、韩国、俄罗斯、乌克兰、新加坡、印度、伊朗等国家。2020年，钻石产量
六面顶压机的核心部件包括铰链梁、砧座、活塞等。主要压机生产厂家洛阳祁鸣、天宝恒祥等企业可以自己生产产品，满足自己的装配要求。国机精工使用锻造铰链梁，从兄弟单位国机集团下属的德阳二装备部购买。2021年预计采购金额2亿元。根据生产方法的不同，铰链梁可分为锻造法和铸造法。在同等条件下，锻造铰链梁的刚度和强度远高于铸造铰链梁，可大大提高压力机的可靠性和使用寿命。它具有制造缺陷少、强度高、加工精度高、使用寿命长等显著优点。它是传统铸造铰链梁六面顶压机的更新换代产品，更有利于六面顶压机的规模化发展。随着技术的进步，六面顶压机的合成室逐渐增大，不仅提高了培育钻石的生产率和产量，而且明显提升了钻石的质量和重量。从耕耘凿岩单台压机产值来看，650、700-800、850-1000设备月产值分别为4-8、8-10和 13万元。超硬材料协会数据显示，2020年底，我国人造金刚石行业约81.25%的生产设备为650及以下。因此，650设备主要用于我国金刚石生产的培育。随着大室设备的批量生产，850及以上压机在设备厂生产能力中所占的比重越来越大，生产企业也逐渐用大室设备替代老旧设备。
2.4.3.生产端：行业产能高度集中。中国几乎垄断了HPHT法培育钻石的产能。2020年，全球720万克拉的人工培育钻石中，HPHT和CVD各占一半左右。其中，中国HPHT培育的毛坯钻石产量约为280万克拉，占HPHT全球产量的近90%。超硬材料网数据显示，2021年底，我国约有10000-11000台六面顶压机，其中30%以上用于生产和培育金刚石。主要制造商包括钟兵红箭、黄河旋风、郑州华晶、动力钻石等。其中大部分位于河南。3克拉以上的毛坯技术成熟，CR4的市场占有率在80%左右。考虑到切工损失，3-6克拉的粗培育钻石可以切割成1-2克拉的裸钻。2018年以来，国内主要厂商钟兵红箭、黄河旋风、郑州华晶、动力钻石相继实现3克拉以上培育钻石毛坯量产。到2021年9月，中国HPHT钻石产能已超过30万克拉/月，其中钟兵红箭、黄河旋风、郑州华晶、动力钻石四个城市约占80%。坯料厂家与设备厂长长期合作，可以稳定获得其压料供应。钟兵红箭：全资子公司中南钻石是中国培育钻石行业的领导者。2018年突破3- 6克拉培育钻石毛坯技术。目前，我们已经掌握了“20-50克拉培育钻石单晶”的合成技术，可以批量生产20-30克拉培育钻石，同时掌握了厘米级CVD籽晶的高温高压法制备技术。公司生产的培育钻石都是D、E色，档次很高。
中国培育钻石行业龙头企业。2019年突破5-6克拉培育毛坯钻石技术，2020年9月开始量产。2020年，培育钻石出货量将占全球培育钻石销售市场的20%左右，其中高端品质占比超过50%。郑州华晶：中国HPHT法种植钻石的先行者，2014年率先实现钻石种植产业化。目前已经实现了5-6克拉产品的量产，量产技术在10克拉以上。实力钻石：国内钻石培育领域尖端，2-10克拉大规格高等级培育钻石有
2.4.4.技术面：技术壁垒构建核心优势“专有技术”构建生产企业核心优势，催化剂技术成为关键壁垒。在HPHT法下，触媒材料主要包括铁、钴、锰、镍、铂、钌、铑、钯、铱、锇、钽、铬等金属元素和磷、硫等非金属元素，触媒的加入可以大大降低合成金刚石的温度和压力条件，同时改变金刚石的晶体形态、颜色、净度和受力条件。中国用于金刚石培育的触媒系统经历了从铁-镍-锰-钴、铁-镍-钴到铁-镍、铁-镍(硫、磷)到铁-钴(硫、磷)的转变。主流制造商，如钟兵红箭和黄河旋风，在钻石的合成和培育方面取得了快速突破，这要归功于他们对催化剂成分和比例的准确了解。钟兵红箭的深圳中南和黄河旋风的催化剂工厂负责生产自己的催化剂粉末和制备合成芯棒，以确保原料供应。工人的操作熟练程度影响生产的稳定性和连续性。熟练工人在合成时能快速反应压机的电流和压力变化，并能同时操作多台设备。一旦新员工操作失误，压机就会“出手”，合成失败就会损坏6个顶锤。主流厂商通过一体化运营、多环节经验交流、新老员工匹配，构建自己的生产优势。
2.5.上游供给端：CVD法同时在多地推广。2.5.1.设备端：产能主要在海外。CVD设备的产能集中在欧美和印度。20世纪50年代，国外开始研究CVD培育钻石，欧美设备厂商技术领先。CVD设备可分为三类：热丝(HFCVD)、直流电弧喷射CVD (DC电弧喷射CVD)和微波等离子体(MPCVD)。前两种适合生长多晶薄膜，MPCVD设备是目前业界公认的最适合的设备。MPCVD设备的主要制造商包括美国Lgihtbox、日本SEKI、德国Iplas等。中国厂商有东莞优普、上海博士光、普莱斯曼等。目前印度是CVD金刚石的最大生产国，可以独立生产CVD设备，但设备性能较差。Light的MPCVD设备具有世界领先的性能，经过HPHT处理后可以直接长出白色或者产生正常的白色，不会出现灰黑色。它的托盘有6英寸，适合生长大体积的钻石，性价比很高。是以后其他厂商改进的目标。2.5.2.生产端：产能分散，技术水平差异大。2020年CVD培育的金刚石产能约为380万克拉/年，欧美市场份额约为60%。在设备产能方面，欧美、日本等地技术储备早，6英寸以上CVD设备占比高，单位产量高，品位优；印度CVD技术发展比较落后，主要是2寸设备，单台设备产量小，档次差；中国制造商加快CVD技术的研发，设备质量迅速提高。在同等2英寸CVD设备方面，2021年全球约有8000台CVD设备，其中印度5000台，中国1200万台，美国1000台。美国厂商注重效率提升，单位产量明显高于其他地区。CVD设备体积较小，其制造主要采用数控加工中心制作小工件。低端设备产能瓶颈小，扩产相对容易。但高端CVD设备需要配备高精度真空组件，主要由国外厂商提供，短期内无法快速扩产。印度和中国仍然以低端CVD设备为主，印度政府大力支持金刚石行业的发展。装机容量有望快速增长，但产品质量有待提高。
中国CVD法培育的金刚石生产商有宁波晶钻、上海正实、杭州晁然、国机精工等。分别拥有550台、100台、60台和50台设备，CR4的市场份额超过60%。宁波水晶钻石诞生于中国科学院宁波材料研究所。2014年实现自制CVD设备。设备技术迭代了10代。2020年，培育的钻石产量将达到20万克拉。上海主要采用进口设备。钻石可以自然变白，不会在后期变色。该产品具有高透明度和无色的特点。国机集团全资子公司三磨院自2018年开始实施“新型高功率MPCVD大单晶金刚石项目”，目标是年产30万颗大单晶金刚石。目前主要产品是培育金刚石，CVD设备已经自制。2.6.中游加工端：劳动密集型环节2.6.1。印度抛光市场：垄断全球钻石抛光业务。印度劳动力成本低，覆盖全球90%的钻石加工业务。钻石抛光厂商集中在印度苏拉特，那里约有70万人从事钻石加工，占全球钻石加工业务的近90%。在巴西和非洲发现钻石之前，印度一直是钻石主产区，当地打磨加工历史悠久，竞争门槛低，劳动力成本低。大型加工厂和传统家庭作坊并存，研磨量占非常高的比例，但切割相对落后。钻石种植下游需求火爆，进出口数据持续增加。据GJEPC统计，2021年，印度栽培钻石原石进口值为11.3亿美元，同比增长132.75%，栽培钻石原石出口值为11.44亿美元，同比增长116.29%；印度的毛坯钻石进口额达177.17亿美元，同比增长59.96%，而其毛坯钻石出口额达238.29亿美元，同比增长62.70%。
10%的印度工厂已经转为培育钻石，渗透率继续增加。钻石观察的数据显示，相比天然钻石，培育钻石可以为中游赚更多的钱，苏拉特10%的钻石厂都有加工培育钻石产品。GJEPC数据显示，2019年底栽培钻石进出口数据大幅增长，受疫情影响短暂下滑后恢复到较高增速。2021年全年，印度栽培钻石进口渗透率为5.99%，1.44厘；与去年同期相比；出口渗透率为4.58%，同比增长1.10%。2.6.2.其他抛光市场：中国加速，高档产品仍集中在欧美自建加工产能，打造全产业链优势。由于研磨厂集中在印度，中国种植的钻石原石有60-70%销往印度。中国的钻石消费市场前景广阔，后期销售不方便运到印刷程度进行打磨加工。国内贸易商河南精拓已完成行业整合，并与钟兵红箭等主要制造商签署了包销协议，以收缩其钻石产能。2016年，晶拓首次与钟兵红箭的子公司中南钻石签订了《购销合同》的培育钻石，合同金额约1.7亿元，并将合作延续至今。为提升产业链话语权，河南精拓多年来大力推进钻石抛光园区建设。2020年9月，京拓在河南省柘城县建设的“年产15万克拉钻石研磨加工生产项目”竣工验收。加工能力大幅提升，河南省培育钻石产业的协同效应进一步增强。目前高质量的钻石加工中心主要在欧美，主要分布在比利时安特卫普、以色列特拉维夫和美国纽约。随着中国技术实力的不断提升，中国企业在中游加工的话语权有望得到加强。
2.7.下游零售端：美国是培育钻石消费的主要市场：占培育钻石零售的80%，并逐渐走向成熟。在钻石珠宝培育初期，美国品牌商率先投资，积极布局下游零售市场，引领市场发展。2012年，在美国硅谷成立钻石代工厂，从事培育钻石生产，推出珠宝品牌brand；2018年5月，国际天然钻石领军企业戴比尔斯(De Beers)推出培育钻石品牌Lightbox，以800美元/克拉的价格销售培育钻石饰品，引起业界轰动。随着越来越多的头部珠宝公司宣布进入培育钻石行业，如施华洛世奇旗下的Diama，美国最大的钻石珠宝零售商Signet Jewelers旗下的James Allen和Pandora等。种植钻石的普及率迅速提高。2020年，美国市场销售的培育钻石约占全球零售额的80%。2021年，预计全球培育钻石珠宝市场销售额约为35亿美元，其中美国市场规模近30亿美元，培育钻石渗透率约为7%。其他市场：起步相对较晚，消费潜力巨大。中国、印度等新兴市场的关注度逐渐提高，当地消费者的购买力与美国市场存在较大差距。培育钻石的出现，为消费者提供了一种高性价比的选择，未来增长空间巨大。以中国市场为例。2021年，培育钻饰销售额不足1亿元，市场渗透率不足1%。随着众多头部品牌进入培育钻石市场，渗透率有望快速提升。
目前已有轻标、Caraxy、安迪亚、中南钻石(ZND)、BrisaRelucir等新兴品牌。与此同时，传统珠宝商豫园有限公司推出了Lusant，周大生推出了CAMA等栽培钻石品牌，曼卡隆在其现有店铺销售栽培钻石饰品。
3.钻石种植需求：美国市场占主导3.1。美国市场贡献了全球80%的钻石消费。3.1.1.美国市场钻石消费占比很高，美国市场裸钻消费占全球的51%。2020年，全球裸钻市场规模约为230亿美元，其中美国、中国、印度和日本分别为1200亿美元、300亿美元、200亿美元和10亿美元。2018年至2020年，美国市场的裸钻消费量分别占全球的46%、48%和51%。预计在很长一段时间内，美国将主导所有圆钻的消费。“自我愉悦”的消费比例有所上升。据贝恩统计，2020年消费者购买钻石的主要原因包括奖励自己、送礼、结婚和家庭大事。在美国消费者中，只有25%的人因为婚姻和爱情而购买钻石。未婚消费比例高，意味着消费者在购买钻石时更看重性价比和时尚，更愿意培养钻石。3.1.2.美国市场的人工钻石渗透率约为7%。老牌珠宝商破局，疫情叠加推动培育钻石普及率快速提升。自宝石级培育钻石开始进入消费市场以来，美国的市场渗透率长期低于1%。随着老牌珠宝商德比尔斯(De Beers)等开始涉足这一新兴领域，并加大市场宣传力度，消费者认知度的提高带动了渗透率的提升。
2021年，预计全球人工培育钻石珠宝市场销售额约为35亿美元。根据贝恩公司的统计，美国市场占栽培钻石销售额的80%。预计2021年美国市场规模近30亿美元，栽培钻石渗透率约7%。天然钻石主产区南非、澳大利亚等国受疫情影响，2020年产量大幅下降。在此背景下，培育钻石受到广泛关注。疫情过后，经济增长乏力影响消费者信心，他们培育高性价比钻石首饰的意愿增强。Brilliant Earth是美国新锐钻石零售商，由贝丝格斯坦(Beth Gerstein)和埃里克格罗斯伯格(Eric Grossberg)于2005年创立，2021年9月正式在纳斯达克注册。BE的品牌定位是面对千禧一代的年轻消费者，使命是为环保可持续的钻石提供透明的市场。其库存包括100，000颗天然钻石和人造钻石。2021年前三季度，BE公司实现营业收入2.58亿美元，同比增长58.25%。3.2.美国市场的恢复：新老品牌共振，刺激下游需求3.2.1。德比尔斯：一路领先进入市场，迅速打开市场并联合行业巨头德比尔斯，打低价抢占市场。DB于20世纪50年代开始涉足钻石种植领域，并于1959年合成了一批六颗不同大小的钻石。2018年5月，DB公司推出了培育钻石品牌Lightbox，定位于为消费者提供设计感高、适合日常休闲场合的培育钻石饰品，且价格低于市面上其他同类培育钻石饰品。其零售价格从200美元(25美分的钻石)到800美元(1克拉的钻石)不等，包括粉红色和蓝色的栽培钻石饰品。作为DB天然钻石行业规则的制定者，进入市场有利于占领新领地的制高点。同时针对年轻人提供快时尚钻石消费品，受众规模迅速扩大。
3.2.2.钻石铸造：行业的生力军。讲好品牌故事。钻石代工明星合作，提升品牌形象，消除“工业痕迹”。在将钻石培育成消费领域之前，主要用于工业生产。生产企业形成了“技术第一，质量第一”的观念，忽视了品牌文化的重要性。在培育美国钻石品牌Diamond Foundry的初期，引入男星莱昂纳多迪卡普里奥参与投资，与安吉丽娜朱莉、艾玛沃森、盖尔加朵等明星合作，提升品牌知名度。同时与著名百货公司多佛街市场(Dover Street market)和label Balmain联手，进军时尚圈，获得消费者关注。钻石代工厂注重环保形象建设，是全球唯一获得零碳排放认证的品牌。它利用太阳能、风能等环保能源进行生产。它的投资者莱昂纳多迪卡普里奥是联合国气象和环境保护大使。在官网，DF公司提出了“无开采、无碳足迹、无岭定价、真钻、稀有大颗粒、独一无二”的培育钻石六大理念，树立了自己“环保、低碳、稀有、独一无二”的品牌形象。随着钻石代工、Lightbox等钻石品牌的种植不断加大市场宣传力度，美国消费者对钻石种植的认知度也在不断提高。2020年，美国分别有80%、69%和8%的消费者听说过培育钻石，知道培育钻石的品牌名称，并购买了培育钻石。其中，了解Lightbox和Diamond Foundry的消费者比例分别从2018年的7%和16%上升到2020年的24%和24%，品牌认知度快速提升。(报告来源：未来智库)
3.2.3.重新建立美国钻石市场：高性价比打造核心优势与天然钻石相比，人工培育的钻石在性价比和颜色上有很大优势。随着人造钻石产能的不断扩大和技术的进步，人造钻石与天然钻石的价格差异不断扩大。以1克拉成品裸钻(圆钻，VS，G色)为例，2016-2021年价差从10-15%扩大到75%甚至更高。截至2021Q3，天然钻石原石价格约为6000美元/克拉，养殖钻石约为1800美元/克拉。主打时尚钻石首饰的潘多拉“光辉”系列，售价仅为600美元/克拉。彩钻的种植技术趋于成熟，刺激年轻人的购买欲望。除了无色的白钻，HPHT培育的黄钻和蓝钻比较常见，CVD培育的棕钻和粉钻比较常见，后期辐射和高温高压可以产生粉、绿、红等不同颜色的彩钻。在自然界中，红、蓝、绿是极其罕见的钻石颜色。颜色越稀有，颜色越厚，彩钻饱和度越高，其价值也会越高。常用的评价钻石等级的标准，如重量、切工、净度等，都不是首要考虑的因素。对于年轻人来说，永不过时的白钻令人生厌，色彩鲜艳、更具时尚感的彩钻越来越受追捧。实验室培育技术解决了彩钻中的稀缺问题，为年轻人提供了一个性价比高的选择。1克拉天然蓝钻的价格从10万元到30万元不等；一颗高档的蓝色培育钻石的价格只有每克拉2-4万元。
3.3.中国市场：钻石种植仍处于初级阶段。3.3.1.市场渗透率不到1%。很多品牌都在国内市场发力，钻石种植意识有待提高。2015年，本土品牌Caraxy在深圳珠宝展上首次展出栽培钻石，提出钻石也可以“种”的概念。从2020年开始，国外品牌Diamond Foundry和国内品牌Light Mark分别开设线下门店，钻石的种植开始走进中国消费者的生活。销售数据显示，国内钻石线下店单店销售收入在20-40万元/月，预计2021年市场规模不到1亿元。戴比尔斯数据显示，2020年中国钻石珠宝市场规模约为70亿美元，培育钻石渗透率不到1%，仍处于发展初期，消费者认知度有待提高。3.3.2.品牌线下布局，提升国内民众认知度不同于美国相对成熟的市场。中国的钻石市场还处于发展初期，急需发展大量的线下门店，提升消费者对产品的认知度。在门店向消费者展示养殖钻石和天然钻石饰品，介绍其特点，让消费者接受养殖钻石是“真钻石”。通过在店铺中展示培育钻石的生长过程，消费者可以在游戏中参与培育钻石的制作，自主设计成品并最终定制相应的首饰，体现每颗培育钻石的独特性。截至2021年底，Diamond Foundry在中国开设了5家线下门店，分别位于上海、苏州、Xi安、重庆；轻标已经在上海、南京、苏州、深圳、成都等地布局8家门店，并将于2021年底获得1.3亿元融资，加速线下门店扩张。与传统珠宝店展示形式不同，Light Mark采用沉浸式体验设计，开放式展示柜台，独创太空舱装置，VR体验环节，让消费者轻松探索极致科技浪漫。与此同时，培育钻石厂商的钟兵红箭子公司ZND、郑州华晶子公司BrisaRelucir等纷纷推出线下体验店，以科技、阳光、时尚、绿色、奢华的特点吸引年轻消费者。传统珠宝商豫园有限公司和周大福分别推出了培育钻石品牌Lusant和CAMA，曼卡龙也在其线下门店销售培育钻石饰品。T
特色推广，“克拉自由嘻哈自由”。2021年5月，轻标以科技、青春、时尚的形象登陆首届中国国际消费品博览会，将中国年轻消费品牌的风采展现在世人面前，并首创“520克拉盛典”，邀请新生代说唱歌手打造新潮内容，贴近年轻消费群体。3.4.培育钻石市场的空间有望达到100亿美元。随着公众认知度的提高，培育钻石市场的空间有望继续扩大。预计2025年，全球培育钻石首饰的市场空间约为100亿美元，核心假设包括：在很长一段时间内，培育钻石消费仍将由美国市场主导(80%)；美国钻石珠宝市场交易额每年增长4%，全球钻石珠宝市场交易额每年增长5%；中国生产的毛坯钻石分别占美国、中国和其他地区消费的栽培钻石的35%、80%和20%；
4.重点公司分析。中国上游毛坯生产商设备供应商受益于培育钻石行业的高景气度，中国上游毛坯生产商业绩有望快速增长。其中钟兵红箭、黄河旋风、动力钻石拥有多台六面压制机，掌握了大克拉培育和钻石生产技术。吉果精工第三研磨所可以生产六面压机，并自建CVD生产线生产毛坯。4.2.动力钻石公司是一家专业从事人造钻石产品研发、生产和销售的高新技术企业。其主要产品包括金刚石单晶、金刚石微粉和人造金刚石。公司业务纯粹，三大主业协同性强。该公司的生产能力迅速增加。到2021年底，预计公司六面顶压机数量将达到600台左右，比2020年底增加255台，保持平均每月20-30台的增长。公司募投项目“智能化工厂建设项目”拟投资5.16亿元，拟新增320台六面顶压机。而且公司新压机主要用于生产毛利率较高的培育钻石产品，利润水平有望进一步提升。先进的合成设备，公司的生产效率优势显著。截至2020年底，公司已安装投产六面顶压机800台和700台，占比91.30%。根据中国机床工具工业协会超硬材料分会对国内行业合成设备总装机数量和型号分布信息的统计，到2020年底，人造金刚石行业各大企业生产高档单晶所使用的六角顶压机中，650及以下型号的机器数量约占81.25%。公司在设备性能上领先行业，帮助公司快速突破大克拉技术。截至2021年底，公司已批量生产2-10克拉大颗粒高等级培育钻石，实验室技术研究阶段的大颗粒培育钻石可达25克拉。
基本面优秀，利润增长迅速。2021年公司预计归属于母公司的净利润约为2.38亿元，同比增长271%。受益于募投项目的逐步投产和下游需求的蓬勃发展，公司培育的钻石产品数量和价格均有所增长，销售收入大幅增长，盈利水平也大幅提升。4.3.钟兵红箭是超硬材料的领导者，在金刚石培育技术方面领先。公司主营业务包括专用设备业务板块、超硬材料业务板块、专用汽车及汽车零部件业务板块三大业务板块。公司全资子公司中南钻石是中国超硬材料领域的龙头企业。从事金刚石、金刚石单晶、立方氮化硼等超硬材料的生产。超硬材料产销量连续多年位居世界第一，市场占有率始终全国第一。目前，公司已掌握“20-50克拉培育钻石单晶”合成技术，可批量生产20-30克拉培育钻石，同时掌握了厘米级高温高压CVD籽晶制备技术。公司生产的培育钻石都是D、E色，档次很高。据统计，公司目前约有4000台六面顶压机在运行，并逐步用850/900大室压机替代650压机。自2021年12月以来，公司多次就铰链梁、活塞、工作缸等进行招标。900型六角顶压机的核心设备。自组装压机可用于生产较大克拉的人工培育钻石和工业单晶。六面压机单价高，850设备约200万元/台，对企业资金实力要求高。到2021年三季度末，公司手头现金余额约为52亿元，可以保障后续产能提升。
收入稳步增长，利润大幅提升。2021年，公司预计实现净利润4.7亿元，同比增长71%。受益于超硬材料业务整体利润的大幅增长和专用设备业务利润的回升，2021年前三季度公司毛利率和净利润率分别回升至25%和13%，较2020年分别提高了7%和9%。4.4.黄河旋风公司是中国超硬材料领域的龙头企业。生产的超硬材料主要产品有各种规格的金刚石(如工业级金刚石、人造金刚石)、金属粉末、超硬复合材料(复合板)、超硬工具、金刚石线锯等。2018年，公司突破培育3-6克拉毛坯钻石技术后，在国内培育钻石领域占据较大份额。2020年，公司培育钻石将占全球培育钻石销售市场的20%左右，其中高端品质占比超过50%。当地政府大力支持联合建设项目公司增加新闻容量。公司手头资金不足，产能扩张速度有限，开始探索与政府合作的新模式。2021年6月，公司先后与河南省济源市、许昌市合资成立吉峰钻石、旭钻科技，首期投资3亿元，分别新增850型六角顶压机150台。
事件拖累业绩，财务状况逐渐好转。2020年公司收入24.51亿元，其中超硬材料相关业务收入13.38亿元，占比55%。受收购上海大师的影响，公司需要计提大额减值损失，承担高额财务费用，导致业绩受到拖累。2021年，公司预计实现净利润0.41亿元，同比大幅扭亏。4.5.国机集团的主要业务包括研发；d和制造业、工业服务和技术咨询、贸易服务等。在轴承行业，磨具行业及相关领域。全资子公司第三研磨所是中国磨料磨具行业唯一的综合性研究机构，是中国超硬材料行业的开创者。HPHT法和CVD法齐头并进，钻石业务增长可期。1965年，三磨院自主研发了中国第一台六面顶压机设备，用于工业金刚石生产。2021年底，公司六面压机产能约200-300台/年，毛利率约10%以上，供应动力钻石等厂商。因为公司的六面顶压机是锻压机，800台单台设备价格在100万元左右。同时，2018年以来，公司实施了“新型大功率MPCVD大单晶金刚石项目”，采购国外先进的MPCVD设备，自主研发CVD技术生产培育金刚石，目标是实现年产30万颗大单晶金刚石。公司实现了自制CVD设备，公司生产的培育金刚石产品质量高，不变色。
轴承业务和超硬材料及制品业务是公司利润的主要来源。2021年，公司预计归母净利润约1.4亿元，同比增长125%。得益于核心业务的良好发展，轴承业务和超硬材料制品业务大幅增长，带动公司整体业绩上升。公司盈利能力逐步回升，2021年前三季度净利率7%，较2020年增长4个百分点。(本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。有关信息，请参阅原始报告。)精选报告来源：【未来智库】。未来智库-官方网站