培育钻石行业深度报告：受益于全球C端崛起

下面是小编为大家整理的培育钻石行业深度报告：受益于全球C端崛起,供大家参考。

　

　球 培育钻石行业深度报告：受益于全球 C 端 端起 崛起 1. 培育钻石东风，推动产业革命 1.1.实验室培育的真钻石，从工业明珠到消费新风尚 钻石性能优异，下游应用广泛。钻石是金刚石精加工而成的产品，也是世界上最 坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具有立方结构的天然晶体。自然界中的天然钻石是由地表以下约 100 英里深处碳单质形成的，压力为 4.5- 6.0Gpa、温度为 1100-1500℃。近代以来科学家通过实验室模拟金刚石生长环 境，生产出人造金刚石，并通过改良技术培育出钻石。

　钻石作为强折射、高色散的宝石品种，在奢侈珠宝中占据一席之地，同时具备高 强度、高灵敏、高透光、高功率、高热传导率和高电子迁移等热、光、电、声和 化学性能优势，被广泛应用于建材石材、勘探采掘、机械加工、清洁能源、消费 电子、半导体等领域。人造金刚石被广泛应用于工业生产中，而培育钻石作为

　钻石消费领域的新兴选择，主要用于制作各类钻石饰品及其他时尚消费品。

　培育钻石与天然钻石无异，都是真钻石。培育钻石在物理性质（晶体结构、折射 率、色散率、硬度、密度等）、化学成分（碳 C）上与天然钻石完全相同。与之相 对应的，锆石（立方氧化锆）、莫桑石（碳化硅）、白色蓝宝石、金红石、尖晶石 等与钻石在物理性质、化学成分上差异较大，是伪钻石。

　技术突破培育宝石级金刚石，中国占据优势地位。自然界中金刚石储量稀少，且 集中于南非、俄罗斯等地。20 世纪以来采掘钻探、精密加工等行业对金刚石需 求大增。受技术水平限制，工业金刚石合成量曾是一国工业综合实力的象征，人 造金刚石也被誉为工业明珠。1953 年，瑞典通用电机公司 ASEA 成功制造了 1mm 以下的金刚石晶体。1964 年，中国科学院使用 200 吨级的两面顶压机， 首次成功合成人造金刚石。1965 年，中国成功研发六面顶压机，此设备逐步成 为我国金刚石合成的主导设备。截至 2021 年，我国金刚石合成量已连续 18 年 稳居世界第一。

　2013 年 CVD 钻石开始逐步进入珠宝市场，随着技术突破，2015 年实验室开始 陆续鉴定 1 克拉以上的 CVD 培育钻石。2015-2016 年，豫金刚石在 1-3 克拉毛坯培育钻石生产中取得突破，可加工为 1 克

　拉以下裸钻。2018 年，中南钻石、 黄河旋风先后突破 3-6 克拉毛坯技术，并开始批量化生产，意味着我国在培育 钻石生产领域达到世界领先水平。

　1.2.权威机构背书，共享 4C 分级标准 培育钻石与天然钻石均使用 4C 分级标准。20 世纪 40 年代，美国宝石研究院 （GIA）首创“4C”标准和国际钻石分级系统，从颜色（Colour）、净度（Clarity）、 切工（Cut）和克拉重量（Carat）四个维度对钻石进行认证。

　钻石颜色分为 5 个级别，包含 Colorless（无色，包含 DEF 色）、Near Colorless（接近无色，包含 GHIJ 色）、Faint（淡黄色，包含 KLM 色）、 Very Light（包含 N-R 色）、Light（包含 S-Z 色），钻石越接近无色，其 价值越高（彩钻例外）； 净度分为 6 个级别，包含 Flawless（FL，完美无暇）、Internally Flawless （IF，内部无暇）、Very Very Slightly Included（VVS，极微瑕，包含 VVS1~VVS2）、Very Slightly Included（VS，微瑕，包含 VS1~VS2）、 Slightly Included（SI，小瑕 SI1~SI2）、Included（I，包含 I1~I3）； 切工分为 5 个级别，包含完美（Excellent）、很好（Very good）、好（Good）、 一般（Fair）、差（Poor）。

　国际宝石学院（IGI）自 2005 年开始提供培育钻石检测和认证服务，并于 2021 年成为首个获得 ISO 认证的培育钻石鉴定机构；GIA 于 2007 年推出合成钻石 鉴定证书，并于 2019 年 7 月开始提供实验室培育钻石证书；2021 年 3 月，我 国国家珠宝玉

　石质量监督检验中心（NGTC）推出培育钻石专用检测证书。

　1.3.HPHT 与 CVD 两条路线长期并存，技术殊途同归 两条技术路线共同发展，推升培育钻石产量。经过多年研究发展，已有多种方法 可以制备培育钻石，目前商业化的仅高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法 （CVD）两类技术路线。HPHT 法和 CVD 法采用完全不同的合成原理和合成 技术，生产出的产品类型和产品特点也各不相同。2020 年，全球培育钻石毛坯 产量 700 万克拉中，HPHT 法和 CVD 法分别为 320、380 万克拉。

　国内 HPHT 合成技术世界领先，其合成原理是石墨粉在超高温、高压条件及金 属触媒粉催化作用下发生相变生长出钻石晶体，合成速度快、单次产量高。HPHT 合成培育钻石以塔状为主，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 1-5ct 培育钻石合成方面具有明显优势。2020 年，国内培育钻 石毛坯产量约 300 万克拉，占全球产量

　的 43%，其中 HPHT 法产量约 280 万 克拉，几乎垄断全球 HPHT 法生产。

　CVD 法培育技术在国外应用多年，其合成原理是含碳气体（CH4）和氢气混合 物在超高温、低压条件下被激发分解出活性碳原子，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钻石晶体。CVD 合成培育钻石呈板状，颜 色不易控制、培育周期长、成本较高，但纯净度高，较适宜 5ct 以上培育钻石合 成。

　不同技术路线取长补短，钻石毛坯趋同。目前培育钻石毛坯供给中，HPHT 法和 CVD 法各占约一半，中国则以 HPHT 法为主。受上游设备产能限制，HPHT 法 与 CVD 法两条技术路线均无法快速扩产，核心厂家注重专利保护限制技术外溢， 供给格局难以在短时间内改变。较长时间内，业内普遍认为，1）HPHT 法下颜 色优势更为明显，无需后期改色，但合成工艺中需添加金属触媒，净度稍有劣势；2）CVD 法下毛坯净度更高，大部分产品均在 VS 以上，但颜色上稍有劣势，多 为褐色。

　 我们认为，经过工艺技术改良，HPHT 法和 CVD 法产品逐步同质化。国内 HPHT 法工艺路线成熟，占据主要市场份额，设备供应也以国内为主。CVD 法技术则 在多国应用，海外设备供应商较为分散。

　都可生产高色高净产品：1）HPHT 法下，主要生产厂家均可量产白钻（DF 色），且净度能达到 VS 以

　上；2）CVD 法下毛坯净度大部分都在 VS 以 上，部分厂家已可直接长白，无需后期改色。

　都可生产大克拉产品：消费用培育钻石 1-2 克拉最佳，对应需要 3-6 克拉 毛坯。1）HPHT 法下，国内头部厂家均已突破 3-6 克拉毛坯技术，大克拉 技术成熟；2）CVD 法下，毛坯相对更大，具备一定优势。

　经济效应趋同：设备投资回收期均在 2 年以内，1）HPHT 法下，850 压机 单价约 200 万元，年产值约 150 万元，投资回收期为 1.33 年；2）CVD 法 下，高端设备单价约 300 万元，年产值约 210 万元，投资回收期为 1.43 年。

　2. 培育钻石产业链：中国具备一体化优势 2.1.全球培育钻石产业：中印美三国主导 中国、印度、美国分别为培育钻石生产、加工、消费第一大市场。全球相当数量 的培育钻石也经历了“中国→印度→美国”的流动过程。2020 年，中国生产了 全球 40%+培育钻石，其中 70-80%最终流向美国市场；印度打磨了全球 90% 的钻石；美国则消费

　了全球 80%的培育钻石，其中 30-40%可追溯至中国。

　2.2. 预计 2025 年培育钻石在生产端渗透率达到 16% 中国占据全球近一半培育钻石产能。2020 年，全球培育钻石毛坯产能约 700 万 克拉/年，其中中国、印度、美国、新加坡产能分别约为 300、150、100、100 万克拉/年，占比分别为 43%、21%、14%、14%。按工艺路线来看，全球 HPHT 法和 CVD 法产能各占一半。中国以 HPHT 为主，海外以 CVD 为主。

　下游需求持续扩大，中国主要企业扩增产能。据培育钻石网数据，截至 2021 年 9 月，我国高温高压培育钻石产能已超 30 万克拉/月，年化产能达 360 万克拉， 考虑 CVD 法后，预计总产能在 400 万克拉/年左右，占世界近一半产能。

　 设备端产能限制行业扩产，高端产能不足。1）HPHT 法下，生产设备六面顶压 机主要由我国供应，设备商产能合计约 1500 台/年，考虑汰旧换新需求预计用于 培育钻石生产的压机年净增 900 台；2）CVD 法下，高端 CVD 设备需配套高 精密真空设备使用，主要由欧美厂商提供，印度可自产设备但性能较差，预计中 国、印度、发达地区 2022-2025 年 CVD 设备数量年增速分别为 50%、40%、 10%。

　预计到 2025 年培育钻石产量达到 2930 万克拉。仅考虑产量规模，培育钻石在 钻石生产端渗透率达到 18%，年复合增速为 32%。核心假设如下：中国培育钻石用六面顶压机年净增长 900 台；中国、印度、发达地区 2022- 2025 年 CVD 设备数量年增速分别为 50%、40%、10%；预计 2022-2025 年天然钻石产量增速为 3%。

　2.3. 培育钻石产业链概述 培育钻石产业链可划分为上游设备商、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。我国培育钻石产业链齐全，涵盖 HPHT 和 CVD 两 条技术路线，生产了全世界几乎所有的高温高压毛坯，预计未来大量 CVD 毛坯也会在中国生产。中国正逐步建立自有加工体系、推出培育钻石检验分级“中国 标准”、加快对 C 端消费者的教育，抢夺国际培育钻石的定价权。

　设备端：根据工艺路线划分，上游设备包括六面顶压机（HPHT 法）及 CVD 沉积设备（CVD 法）。我国自 1965 年自产铰链梁式六面顶压机以来，技术 处于领先水平，占据了全球主要的设备份额。国外 CVD 法培育钻石发展近 20 年，高端设备产能集中在欧美地区。

　生产端：HPHT 法和 CVD 法培育钻石产能各占一半，中国以 HPHT 为主， 主要 HPHT 厂家主要包括中兵红箭、黄河旋风、豫金刚石、力量钻石等， CVD 厂家包括宁波晶钻、上海征世、杭州超然等。印度、美国、新加坡、 欧洲等地主要使用 CVD 法，主要

　生产厂家包括 Diamond Foundry、 Element Six、新加坡Ⅱa 等。

　贸易加工端：钻石打磨加工环节，高端产品加工集中在比利时安特卫普、以 色列特拉维夫等地，近年开始涉足高颜色高净度大克拉的培育钻石；中低端 产品集中在印度苏拉特，当地约 70 万人从事钻石加工业，包揽了全球近 90% 的钻石加工业务，已有 10%的钻石工厂都在生产培育钻石产品，目前中国 60%以上的培育钻石毛坯均销往当地；中国企业中，河南晶拓包销龙头中兵 红箭等公司产能，除运往印度加工外，在河南、深圳等地逐步建立加工工厂。

　检验端：目前主流钻石鉴定机构 GIA、IGI、NGTC 等均可出具培育钻石证 书，提供钻石检验分级、价值评估服务。

　零售端：欧美厂家最先切入培育钻石下游零售，主要品牌包括 Lightbox、 Diamond Foundry、Swarovski、Pandora 等。国内培育钻石零售商除小 白光、凯丽希、中南钻石等新兴势力外，传统珠宝品牌豫园股份、周大福、 曼卡龙等正积极布局培育钻石零售。（报告来源：未来智库）

　2.4.上游供给端：HPHT 法产能被中国垄断 2.4.1. 河南产业集群，孕育培育钻石产能 中国钻石河南造，产业集群发展。自 1960s 郑州三磨所自主研发中国第一台六 面顶压机以来，河南已经形成了全球最完整的超硬材料产业链，当地有超过 200 家超硬材料及制品生产企业。目前全球 80%以上的人造金刚石均产自河南，多 年的技术经验积累，为当地 HPHT 法培育钻石产业兴起奠定基础，目前已经形 成“零部件生产-压机组装-钻石毛坯生产-打磨加工”的培育钻石产业链。

　2.4.2. 设备端：六面顶压机 中国压机供应全球，合成技术世界领先。HPHT 法中，培育钻石与工业金刚石均 使用六面顶压机进行生产。我国六面顶压机生产中，包括大型企业洛阳启明、天 宝恒祥、桂林桂冶、国机精工、博泰圣莎拉等，还包括众多小型企业，合计产能 约 1500 台/年，压机型号覆盖φ420-φ1000。目前我国研制的铰链梁式六面顶 压机已远销美国、南非、日本、韩国、俄罗斯、乌克兰、新加坡、印度、伊朗等 多个国家。2020 年，

　国内 HPHT 法培育钻石毛坯产量约 280 万克拉，占全球 HPHT 法产量近 90%。

　六面顶压机核心零部件包括铰链梁、顶锤、活塞等，主要压机厂商洛阳启明、天 宝恒祥等企业皆可自产，满足自身装配需求。国机精工采用锻造法铰链梁，从兄 弟单位国机重装子公司德阳二重装备处采购，2021 年预计采购金额为 2 亿元。根据生产方式不

　同，铰链梁可分为锻造法及铸造法，在同等条件下，锻造铰链梁 的刚性和强度远高于铸造铰链梁，可极大地提高压机的可靠性，延长压机的使用 寿命，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，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大型化发展。

　随着工艺技术进步，六面顶压机合成腔室逐步大型化，不但提高了培育钻石的生 产效率和产量，而且对钻石质量、单粒重量提升具有明显的促进作用。从培育钻 石用单台压机产值来看，φ650、φ700-φ800、φ850-φ1000 型设备单月分别 为 4-8、8-10、≥13 万元。据超硬材料协会数据，2020 年末我国人造金刚石 行业生产设备中 650 及以下型号机台占比约为 81.25%，故我国培育钻石生产 中也以φ650 设备为主。随着大腔室设备的量产，设备厂产能中φ850 及以上型 号压机占比提高，生产企业也逐步使用大腔室设备汰换旧设备。

　 2.4.3. 生产端：行业产能高度集中 中国几乎垄断 HPHT 法培育钻石产能。2020 年，全球 720 万克拉培育钻石产 能中，HPHT 与 CVD 各占约一半。其中，中国 HPHT 法培育钻石毛坯产量约 280 万克拉，占全球 HPHT 法产量近 90%。据超硬材料网数据，2021 年末中 国六面顶压机存量约 10000-11000 台，其中 30%以上用于生产培育

　钻石，主 要的生产厂家包括中兵红箭、黄河旋风、郑州华晶、力量钻石等，大部分企业均 位于河南。

　3 克拉以上毛坯技术成熟，CR4 市占率约 80%。考虑切割损耗，3-6 克拉毛坯 培育钻石可切割为 1-2 克拉裸钻。2018 年以来，国内主要生产厂家中兵红箭、 黄河旋风、郑州华晶、力量钻石先后实现了 3 克拉以上培育钻石毛坯的量产。截 至 20...

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