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超硬资料通常是指硬度特别高、维氏硬度大于 40 Gpa 的资料，首要用于金属及合金资料、 高硬脆资料、复合资料、软韧资料以及难加工资料的加工。一起作为一种重要的功用资料，可 运用于电子电器、配备制造、航空航天、国防军工、医疗检测和医治等高科技范畴。超硬资料 首要包含固有硬度与其成分相关的本征类超硬资料和固有硬度与显微结构相关的非本征类超硬 资料。本征类超硬资料包含金刚石、立方氮化硼（PCBN）、氮化碳和 B-N-C 三元化合物等。 非本征类超硬资料包含纳晶金刚石集合体、聚合金刚石纳米棒等。现在常见的超硬资料有天然 金刚石、人工金刚石、立方氮化硼等。
全球工业用超硬资料首要为工业金刚石，其间超越 90%为人工金刚石。天然金刚石矿归于 不行再生资源且具有储量有限、采掘昂扬以及对生态环境不友好等特色，无法被大规划运用于 工业范畴。因而，工业用金刚石首要为人工金刚石。 人工金刚石的制备办法首要为高温高压法（HTHP）和化学气相堆积法（CVD）。HTHP 法 即以石墨粉、金属触媒粉末为质料，经过电流加热和液压设备树立高温、高压环境然后模仿天 然金刚石结晶和成长环境，使石墨发生相变构成金刚石晶体。从热力学上看，人工金刚石与天 然金刚石成长机理相似，都是使碳原子在高温高压环境下从头结合，构成具有 sp3 C-C 键的正 四面体金刚石结构。HTHP 法是人类初次成功组成金刚石所选用的技能，也是现在我国人工金 刚石首要出产办法，具有制造本钱低、出产功率高的特色。HTHP 法金刚石在成长进程中，传 压介质和原辅资料里的杂质(如铁、钴、镍等)会不断进入金刚石晶体中，构成各种缺点，纯度 也不行抱负，无法满意下流半导体和光学范畴运用的高纯度要求。一起受六面顶压机设备体积 约束，金刚石的有用成长空间很难打破 100 mm，HTHP 法金刚石的晶体尺度前进空间有限。
化学气相堆积法（CVD）组成金刚石是指在高温低压条件下（1000℃左右，27kPa 以下）， 经过必定的办法激活 CH4/H2、CH4/N2、CH4/Ar 等含碳混合气体，使其间的碳原子从碳源气体 剥离并在适宜的基底（如 Si、c-BN、SiC、Ni、Co、Pt、Ir 和 Pd 等）上进行过饱满堆积，然后取得高纯度、高功用的金刚石薄膜。CVD 法金刚石成长环境中首要运用碳源气体，运用氢气 在高温下蚀刻石墨速度高于金刚石的特色取得单晶金刚石，不需求参加金属触媒粉末，因而金 刚石内杂质很少，可满意下流半导体等范畴高纯度需求。一起 CVD 法金刚石在种晶盘成长过 程中，可在碳源气体中参加致色元素（如氮、硼等），取得与天然钻石相似的粉钻黄钻蓝钻，满 足下流珠宝商场的多样化需求。现在，MPCVD 法（微波等离子体化学气相堆积法）因为具有 污染少、制备面积大、温度条件易操控的有点，是国内外干流的 CVD 工艺出产金刚石办法。
现在，我国首要选用 HTHP 法出产人工金刚石。1965 年我国自主研制的金刚石六面 顶压机面世并快速在国内大规划推行运用，人工金刚石产品出产功率和产能产值快速前进， 我国很快成为金刚石单晶出产榜首大国；近年来，组成压机大型化、粉末触媒技能及高温 高压组成工艺进一步奠定了我国在高温高压法下组成金刚石单晶的抢先优势。CVD 法自 20 世纪 80 时代开端研讨并工业化运用，美国、日本、新加坡等国家在化学气相堆积法（CVD） 技能研讨和工业运用方面取得较多效果。HTHP 法和 CVD 法在组成原理和组成办法上不尽相 同，从本钱上来看 HTHP 法更低，从质量上看 CVD 法金刚石纯度更高，因而下流工业链首要 运用范畴也有不同偏重。咱们以为，两种办法在未来一段时刻会坚持一起展开、相互促进的态 势。
1.2. HPHT 工业金刚石运用范畴宽广，商场需求大，我国具有上游定价权
我国是全球榜首大人工金刚石出产国，独占了全球 95%工业金刚石范畴商场份额，具有 HTHP 法工业金刚石定价权。依据超硬资料网数据闪现，我国现在职业存量压机 1-1.2 万台， 其间用于工业金刚石 7000-9000 台；依据磨料磨具网数据闪现，2020 年我国工业金刚石总产 量 200 亿克拉，其间工业金刚石单晶+微粉 145 亿克拉，其间金刚石单晶及微粉产值达 145 亿 克拉，宝石级单晶 244 万克拉，金刚石复合片 587 万片。 工业金刚石下流需求平稳，产能供应足够。工业金刚石前期由日本、欧美等国家独占，产 品价格居高不下，可达 100 美元/克拉。2001 年国内打破了金刚石要害粉末触媒技能，工业金 刚石产值大幅前进，一起价格快速下降，2015 年前后跌至 0.1 元/克拉。受产品价格大幅跌落 影响，2015-2016 年工业金刚石产值有所下降。之后一段时刻内，工业金刚石价格安稳在 0.2 元/克拉左右。2018 至 2019 年，工业用金刚石单晶和微粉出售均价受国内制造业出资产出增速 下降影响呈现下滑。2020 年和 2021 年，受消费需求和光伏范畴需求增加影响，工业用金刚石 单晶和微粉出售均价有所上升。21 年金刚石单晶均匀出售单价为 0.26 元/克拉，金刚石微粉价 格 0.36 元/克拉。2021 年我国金刚石单晶和金刚石微粉商场规划约为 42.1 亿元和 17.5 亿元。
工业金刚石下流运用范畴广泛，修建石材切开用金刚石为主。2020 年，金刚石产品结构 中用于制造修建石材切开东西制造的金刚石约占总量 50％，规划约 30 亿元；机械及电子职业 磨具刀具用金刚石约占 25-30％，规划约 17 亿元；勘探采掘东西用金刚石约占 15-20％，规划 约 10 亿元。机械及电子职业磨具用金刚石增幅较快，有望成为工业金刚石需求新的增加极。 勘探采掘东西用金刚石受下流油气挖掘周期影响，具有周期性趋势。归纳考虑下流各细分子职业展开增速，估计至 2025 年工业金刚石需求约为 101 亿元，复合年均增速约为 13.9%。
工业金刚石包含金刚石单晶和金刚石微粉，作为工业耗材，首要用于出产锯、切、磨、钻、 抛光等加工东西，运用范畴非常广泛。金刚石单晶分为锯切级单晶、磨削级单晶和大单晶，主 要用于磨削东西、锯切东西、钻头、修整器等的制造。金刚石微粉首要分为研磨用微粉和线锯 用微粉的制造，首要用于研磨膏、研磨液、金刚石线锯、砂轮、复合片钻头号的制造。
现在工业金刚石单晶作为磨削抛光类超硬资料制品原资料，首要运用于修建陶瓷加工和石 材切开范畴。在修建陶瓷职业，需求进行磨削、抛光及切开加工处理的陶瓷产品占 80%以上， 超硬资料制品作为加工处理进程中必需的耗费品具有巨大的商场需求。我国是世界最大的陶瓷 出产国和消费国，依据《我国修建卫生陶瓷年鉴》和《Ceramic World Review》，我国 2020 年 修建陶瓷砖产值为 84.7 亿平方米，占全球产值的 52.7%，我国 2020 年的修建陶瓷砖消费量为 78.5 亿平方米，占全球消费量的 49.0%。依据我国修建卫生陶瓷协会核算，2021 年我国修建 陶瓷产值为 81.74 亿平方米。现在我国修建陶瓷商场呈现“大商场小企业”的竞赛格式，职业 集中度低，可以出产高级修建陶瓷的企业数量较少，商场格式相对安稳，龙头优势显着；跟着 国内消费才能前进，顾客会愈加喜爱高质量修建陶瓷产品。海外商场方面，依据《Ceramic World Review》，2021 年全球瓷砖产值到达 183.39 亿 m2，较 2020 年增加 7.2%。2021 年全 球前十大修建陶瓷砖出产国的陶瓷砖出产总量占全球总产值的 84.4%，其间，我国为全球最大 的陶瓷砖出产国，印度和巴西别离居第二、第三位。我国、印度、巴西也是世界首要的瓷砖消 费国，2021 年度算计占全球总消费量的 61.8%。2021 年，巴西瓷砖消费量随同巴西修建业扩 张而上升 9.80%。依据 Manufacturing and Economic Studies 的猜测，到 2025 年全球陶瓷砖 产值可能会新增 45 亿平方米，增速为 5.1%，到时陶瓷砖产值将会打破 200 亿平方米。跟着 高质量陶瓷产品需求上升、修建陶瓷职业集中度的前进以及陶瓷砖海外商场的扩展，对陶瓷磨 削抛光超硬资料制品具有巨大需求，促进国内金刚石单晶类产品进入新一轮成长。
超硬资料制品贯穿于整个工业链，从开端的石材挖掘到加工都需求运用很多绳锯、锯片、 磨轮、排锯等超硬资料制品。近年来我国超硬资料制品技能取得了迅猛展开，运用于石材矿山 挖掘及加工用的超硬资料制品功用挨近世界先进水平，我国石材加工东西商场份额不断扩展。 2016-2019 年我国规范石材职业商场规划从 9921 亿元增加至 12716 亿元，年复合增加率达 7.04%，2020 年职业增速有所下降。在石材职业逐渐商场化的环境下以及消费晋级带来的供应 侧结构性变革的大布景下，公共修建装修装修工程商场、家装事务向中高端转化跨进，咱们认 为 2023 年职业增速会逐渐康复，估计到 2025 年我国规范石材职业商场规划增加至 15670 亿 元。海外商场方面，依据 Stone World 网站发布的数据，2020 年全球天然石材商场规划为 333.75 亿美元，估计到 2030 年将到达 504.65 亿美元，年均复合增加率为 4.0%。跟着全球规划内住 宅出资的增加，修建工业的扩张和建造开销的增加，全球石材商场在不断增加。巴西、印度等 国关于石材的高消费、高产出与高储藏推进了我国超硬资料制品的出口增加，带动了金刚石单 晶的需求。
矿藏挖掘数量和深度增加，带动金刚石单晶在勘探采掘范畴需求前进。跟着世界经济的发 展与地缘形势的改动，全球对矿藏资源的需求日益前进。伴跟着我国现代化进程的不断加速， 对矿藏资源的进口与耗费量也稳步增加，我国是曩昔十年全球石油需求的首要推进者，2022 年我国进口原油 5.08 亿吨，进口天然气 1.09 亿吨。前进我国矿藏勘探采掘水平，前进我国矿 产资源产值，有助于打造自主可控矿藏资源供应链，保证矿藏资源安稳长时刻供应。曩昔十年我 国矿藏挖掘量坚持安稳，2022 年我国原煤产值 45.0 亿吨，同比增加 9%；原油产值 2.05 亿吨， 同比增加 2.9%；天然气产值 2220 亿立方米，同比增加 7.8%；十种常用有色金属产值 6774.3 万吨，同比增加 4.3%。现在，我国浅部地层的矿藏资源已根本挖掘殆尽，需采掘更多的原矿 量以坚持产值稳步增加，深部找矿和采掘已成为我国采矿作业展开方向。金刚石单晶比较于其 他硬质合金，金刚石单晶更能习惯深孔要求且在坚固岩层中具有优秀的钻进效果。跟着勘探深 度的增加，金刚石单晶钻进的经济性优势愈加显着，咱们以为金刚石单晶未来在深部采矿中具 有杰出的运用远景，矿藏采掘力度的加大也将进一步增加金刚石单晶及其东西制品的需求。
我国机械制造工业转型晋级，拉动金刚石微粉相关商场需求继续增加。机械、光伏、化工、 航空航天对资料及加工东西提出了更高的要求。因为金刚石微粉具有优异的功用和极佳的化学 安稳性，催生出一批新式金刚石东西，如金刚石线锯、高精细金刚石砂轮、金刚石超薄划片和 高精度套料钻头号，其一起优势在制造业晋级中进一步凸显。
轿车职业精细加工范畴现已广泛人工金刚石东西，高端金刚石东西可以满意轿车及其零配 件制造进程中镗孔、铣削、开槽、铰孔、研磨、车削和珩磨等工艺的极点技能要求。一起，存 量轿车替换轿车零配件的修理需求也会带动金刚石微粉的商场需求。从轿车消费端来看，全球 轿车产值从 2011 年的 8005 万辆增加至 8850 万辆。我国轿车产值由 2011 年的 1842 万辆上升 到 2022 年的 2702 万辆，全体呈上升趋势，跟着我国在新动力轿车范畴的优势逐渐扩展，以及 2023 年我国经济逐渐复苏，轿车商场未来具有较大的增加空间。从存量轿车修理来看，到 2022 年底全国轿车保有量达 3.19 亿量，比 2021 年增加 1752 万辆，同比增加 6.79%，占机动 车总量的 76.59%，为机动车保有量的首要构成主体。依据前瞻工业研讨院核算，2021 年我国 均匀车龄达 6.5 年，依据发达国家的经历，车龄超越 5 年，轿车保护保养部件和频次都会上升， 咱们估计，未来我国轿车零部件商场有较大的增加空间。
碳达峰、碳中和布景下，光伏增速有望得到保持，支撑光伏用金刚石微粉需求继续增加。 光伏发电和 LED 照明所用单晶硅、多晶硅、蓝宝石以及其他光电磁资料的加工均需运用金刚 石东西。2021 年 9 月 22 日，国务院发布《关于完好精确全面遵循新展开理念做好碳达峰碳中 和作业的定见》，定见要求树立清洁低碳安全高效的动力体系，到 2030 年，风电、太阳能发电 总装机容量到达 12 亿千瓦以上。到 2022 年，太阳能发电装机容量 3.93 亿千瓦，其间光伏 发电装机容量为 3.92 亿千瓦，占比 99.75%。现在，我国风电、太阳能发电总装机量为 7.63 亿千瓦，未来 7 年商场规划需求扩展 60%才可到达方针要求。清洁动力下流运用范畴展开确认 性高，带动线锯用金刚石微粉需求扩增。依据 CPIA 测算，2023-2025 全球光伏新增装机规划 别离为 248、273、300GW，依照每片硅片（约 4W）需耗用电镀金刚石线 年全球硅片需求将达 750 亿片，金刚线 万千米。依照每千米金刚石线 克拉金刚石微粉核算，咱们估计光伏金刚线 亿克拉，未来商场空间宽广。
消费电子温文回暖，金刚石微粉需求前进。5G 和物联网等技能的快速展开需求愈加杂乱 的资料和精细的加工，金刚石微粉及制品可为金属、陶瓷和脆性资料等供应高质量的精细外表 处理。近年来，消费电子业展开极为敏捷，跟着 VR、AR、智能手表、5G 手机、折叠屏手机 等新产品的不断涌现，关于产品功用和质量的要求不断前进，为金刚石微粉发明宽广的商场空 间。依据 Statista 的数据，我国消费电子产品商场规划从 2016 年的 16120 亿美元增加到 2021 年的 18113 亿美元。受疫情影响，智能手机等电子产品呈现库存积压，伴跟着未来疫情影响边 际削弱，需求有望进一步向好，库存会得到进一步耗费，逐渐回归正常的安全备货水平。一起 跟着折叠屏技能逐渐老练，未来 5G 折叠屏手机不断出货放量，然后拉动相关范畴金刚石微粉 需求稳中有升。
第三代半导体快速展开带动金刚石微粉需求不断增加。碳化硅作为第三代半导体资料努氏 硬度到达了 30Gpa，相较第二代半导体资料砷化镓（努氏硬度 7Gpa）加工难度大，因而在碳 化硅晶体切开、晶片研磨、晶片抛光等几个出产环节均需运用金刚石微粉或相关产品进行加工。 国家十四五规划提出，要推进碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体资料的展开；长三角区域一体化 展开规划提出，要加速培养布局第三代半导体等未来工业。依据 Yole 核算，碳化硅功率器材市 场规划约 7.1 亿美元，估计 2026 年将增加至 45 亿美元，2020-2026 年复合增加率近 36%。 跟着国内外新动力车和光伏发电等下流需求不断增加，对功率器材和衬底资料的功率及频率适 用性要求也不断前进，碳化硅作为衬底可开宣告更习惯高温、高压、高频率和大功率等条件的 半导体器材，满意下流需求。因而，碳化硅衬底的商场规划有望快速增加，带来宽广的国产替 代空间和带动金刚石微粉需求。
LED 与消费电子职业增加，带动蓝宝石切开用金刚石微粉需求前进。蓝宝石首要作为 LED 职业的蓝宝石衬底资料和消费电子职业光学蓝宝石资料，依据 Yole 核算，超越 80%蓝宝石用 于 LED 衬底资料。LED 现已逐渐代替一般白炽灯、节能灯，加上新式态的 Micro&Mini LED 出 现，LED 的浸透率会继续攀高。依据 Arizton 猜测，2021-2024 年全球 MiniLED 商场规划有望 从 1.5 亿美元增至 23.2 亿美元，复合年增加率约为 140%。2021 年我国 MiniLED 产值约为 187.8 亿元，估计 2026 年 MiniLED 背光模组商场空间将到达 1250 亿元。MiniLED 面板需求的增加 将会带动对上游金刚石切开线. CVD 工业金刚石功用性运用范畴潜力大，有望成为半导体资料新秀
CVD 金刚石开发潜力巨大。人工金刚石不只限于工业金刚石，还可作为高新技能资料在半 导体、光学、量子技能等工业范畴有宽广的运用空间。与 HTHP 法比较，CVD 法组成金刚石 具有尺度大、低杂质浓度、高结晶质量等长处，在大尺度、高纯度金刚石制备与掺杂研讨方面 优势更显着，电学、光学、热学、声学等方面功用优异，是具有巨大开发潜力的功用性资料。
2022 年 8 月 12 日，美国商务部宣告对压力增益焚烧技能、EDA 软件、氧化镓和金刚石为 代表的宽禁带半导体资料等四项技能参加商业操控清单，约束出口。受世界形势影响，我国半 导体职业展开备受约束。半导体资料是制造半导体器材和集成电路的电子资料，是半导体工业 的根底。其间半导体衬底资料长晶难度大、技能壁垒高，毛利率达 50%左右。半导体工业链包 括上游衬底、外延等构成根底资料，经过中游器材和集成电路规划，光刻、薄膜堆积、刻蚀等 杂乱工艺流程，终究鄙人流进行晶圆封装，运用到电子、新动力、5G 等许多范畴。衬底是产 业链最具价值、技能含量最高的环节，简直决议着芯片制程的技能道路，衬底的挑选对未来半 导体工业的展开起要害性效果。
现在第三代半导体有氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、AlN（氮化铝）、ZnO（氧化锌）等， 近年来各国连续布局半导体工业，工业化进程快速兴起。金刚石禁带宽度达 5 eV，是当时单质 半导体资猜中带隙最宽的资料，一起具有高击穿电场、大饱满载流子速度、高载流子迁移率和 底介电常数等优异电学性质，被以为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器材 最有期望的资料，有望成为第四代半导体资料。
半导体职业高度景气，后周期的半导体资料需求取得前进。在新动力轿车、云核算、5G、 物联网等新式工业带动下，半导体需求继续旺盛。一起受中美交易战影响，国内客户愈加注重 芯片工业链独立安全自主，对国产半导体资料需求不断增加，我国大陆半导体资料商场从 2009 年的 225.5 亿元增加至 2021 年 820.16 亿元，年均复合增加率达 11.3%，估计 2023 年商场规 模达 1024.34 亿元。从地域来看，2020 年我国大陆商场规划超越韩国达 914.40 亿元，位居全 球第二，占全球商场规划的 17.28%。受 2020 年下半年半导体缺货影响，晶圆厂于 2020 年底 开端大幅扩产，晶圆厂的建造周期约耗时 2 年，2023 年新增产能将迎来开释，有望拉动半导 体资料需求在后周期增加。
CVD 金刚石因散热性强、本钱低、尺度大，可作为大功率散热片。多晶金刚石作为大功率 芯片、电子器材散热片方面具有高功用优势，未来随产值前进和本钱下降有望在半导体散热片 范畴得到大规划运用。现在元素六公司已完成 4 英寸电子级多晶金刚石的商业化量产，国内化 合积电公司于 2022 年完成 125mm 金刚石热沉片出产，现在世界最大制备尺度可达 8 英寸， 跟着 MPCVD 技能的改善晋级有望与现存的 8 英寸半导体晶圆制造产线兼容，终究完成多晶金 刚石热沉资料在半导体资料工业的规划化运用推行。
金刚石因为在极点恶劣环境下仍具有高红外透过率和低光学自发射率，可作为光学窗口提 高兵器功用，关于展开机载、弹载、舰载等红外查找与盯梢体系所用的光学窗口/整流罩，高功 率微波兵器、高能激光兵器等新式兵器，核反应堆 ECRH 用介质窗，太赫兹波段用行波管等有 重要的含义。例如金刚石热导率高，引起的温度梯度和折射率梯度改动很小，光束不会畸变， 可作为高能 CO2激光器耐高功率耐高频输出介质窗口；金刚石 X 射线窗口具有更高透过率、高 强度硬度、高损害阈值以及安全无毒无损伤等长处，可代替铍成为新一代 X 射线窗口资料。CVD 金刚石在军事范畴具有极高的运用价值。
培养钻石是人工金刚石中的宝石级大单晶，是依托超硬资料工业技能不断展开而诞生的品 种。跟着科学技能展开，对加工外表润滑度和加工精度要求越来越高，超硬资料需求量也随只 增加。天然金刚石适合做切削道具的份额低，价格昂贵，人们开端经过试验室模仿天然钻石生 长环境组成钻石。培养钻石最早在 1954 年由美国通用电气公司科学家赫伯特·斯特朗运用化 学气相堆积法组成而成，我国在 1963 年组成了榜首颗人工细粒钻石。前期人工钻石在硬度、 热导率等特点上到达了天然钻石的规范，但在色泽、纯度、体积上仍有距离，首要以磨料、磨 具、刀具等办法运用于工业范畴。跟着组成工艺不断改善，宝石级大单晶技能取得打破，现已 可以组成出 30 克拉的无色钻石，人工钻石也从工业品商场逐渐走向消费品商场。一般来说， 工业级钻石被称为金刚石，宝石级钻石被称为培养钻石。
培养钻石与天然钻石无异，是试验室培养的真钻石。培养钻石与天然钻石具有相同的晶体 结构、化学成分、光学和物理特性，二者均为纯碳构成的晶体，在透明度、折射率、色散、颜 色等方面没有显着差异。专业人士需求经过激光光源以及激光光源等高科技设备才可辨别培养 钻石和天然钻石，但二者在肉眼上难以经过外观质量分辩。 培养钻石是人工培养的真钻石。现在商场上的伪钻石首要是锆石和莫桑石两种，锆石的主 要成分为硅酸锆，莫桑石的首要成分为碳化硅，在元素组成、晶体结构、火彩、光泽上均与天 然钻石有显着差异。真钻石包含天然钻石和人工培养钻石，两者的差异仅在于组成环境与构成 办法，天然钻石在地壳活动或卫星碰击等天然环境构成，而培养钻石是在试验室中高温高压或 高温低压特定环境构成。
培养钻石与天然钻石发光性质不同。钻石质量中的某些缺点，在适宜的光源激发下会宣告 可见光，而缺点品种与成长条件密切相关，使得培养钻石与天然钻石的发光性质存在差异。 HPHT 培养钻石在短波紫外灯下多呈中到强的黄绿色到蓝绿色荧光，长波紫外灯下大都呈慵懒 或弱黄绿色荧光；CVD 培养钻石在短波紫外灯下呈中到强的黄到黄绿色荧光，长波紫外灯下多 呈慵懒。特别地，HPHT 培养钻石经短波紫外灯照耀后多具有蓝绿色磷光。 培养钻石与天然钻石包裹体不同。因为成长环境中的化学组分存在差异，培养钻石与天然 钻石在包裹体品种上大不相同。天然钻石中常见矿藏晶体、白色云雾状包裹体，而 HPHT 培养 钻石的特征包裹体首要为出产进程中运用的铁、钴、镍等金属助熔剂的剩余，外观上为近球形 或拉长的深色包裹体，金属光泽，含量足够高时乃至可以被磁铁招引。CVD 培养钻石往往可见 球状或集合的针尖状黑色包裹体，为无定形碳或微晶石墨。
培养钻石加速兴起，逐渐获商场认可。2012 年至 2015 年期间，培养钻石已在部分国家时 尚消费商场零散呈现，但产质量量不高、价格竞赛力不强。2016 年前后，我国选用温差晶种法 出产的无色小颗粒培养钻石开端测验小批量出产。2018 年，戴尔比斯等钻石珠宝巨子进入培养 钻石赛道，树立培养钻石子品牌。培养钻石在职业安排树立、技能规范拟定、组成和判定技能 前进、出产本钱和零售价格下降、产能规划和商场份额前进等方面取得快速展开和显着前进， 培养钻石得到群众认可。2019 年之后培养钻石接受度现已前进至较高水平，制造本钱大幅下降， 认可度加速前进。2020 年下流加工受疫情影响，培养钻石的商场开辟进程遭到搅扰。跟着 2023 年疫情影响的逐渐免除，职业将进一步加速兴起。
培养钻石获国内外威望组织背书，监管介入保证职业规范。2018 年 7 月，美国联邦交易 委员会（FTC）修订了钻石的界说，删去了“天然”的约束，将试验室培养钻石归入钻石大类； 不引荐运用“组成钻石”防止误导顾客培养钻石不是真实的钻石。一起，FTC 也加大了对培 育钻石职业的监管力度，要求钻石公司有必要阐明钻石是挖掘仍是人工组成，制止在人工组成的 钻石上运用已有天然钻石的称号或宣称人工组成钻石具有与天然钻石相同的物理特性，严厉审 核广告案牍中含有相似环保的词汇，防止过火夸张培养钻石。2019 年 7 月，我国珠宝玉石首 饰职业协会培养钻石分会在郑州树立，标志着我国珠宝职业对培养钻石的认可。国内外监管措 施的加强有助于进一步规范培养钻石职业，为职业构建一条明晰的工业链，一起出清一批不规 范的小企业，防止小企业将培养钻石包装成天然钻石出售。政府监管的加强能全体促进职业向 好展开，成为珠宝首饰职业有利弥补。
世界威望组织完善培养钻石判定规范，保证职业良性展开。关于质量挨近的钻石，顾客 无法经过肉眼进行区别，一起为了防止顾客买到莫桑石、锆石等伪钻石，需求威望判定组织 出具的判定陈述了解所购买的钻石质量。现在世界上威望判定组织 IGI(世界宝石学院)、GIA (美 国宝石学院)、HRD(比利时钻石高阶层议会)均供应培养钻石的判定服务。三家判定组织依据钻 石的色彩(color)、净度(clarity)、切工(cut)及质量(carat)四个方面进行等级区分，简称 4C 分级， 并选用与天然钻石相同的规范对培养钻石进行 4C 特点分级。为了保证顾客的知情权，三家 判定组织均会在陈述中标示“LABORATORY GROWN DIAMOND (培养钻石)”并注明培养钻石 的成长办法和钻石类型，一起会标示是否经过净度后期处理。
我国珠宝判定组织认可培养钻石身份。2019 年国家珠宝玉石质量监督查验中心（NGTC） 发布并施行《组成钻石判定与分级》企业规范。2020 年 NGTC 发布《组成钻石判定与质量评 价》代替 2019 年发布的企业规范，将人工钻石定名为“组成钻石”或“试验室培养钻石”，对 应的英文称号为“Synthetic Diamond”和“Laboratory-grown Diamond”。2021 年 4 月，NGTC 推出试验室培养钻石的判定和质量分级事务，与现有天然钻石分级证书内容根本一起，仅在证书外观色彩上有些差异。2021 年 7 月，全国珠宝玉石规范化技能委员会修正《珠宝玉石称号》 国家规范，增加“组成钻石”又称“培养钻石”，为人工钻石定名。国家判定组织和国家规范委 员会均认可培养钻石的商场位置，极大促进了培养钻石在珠宝职业开辟商场的力度。
培养钻石顾客接受度敏捷前进，固有观念改动仍需时刻。跟着各大厂商的长时刻宣扬和消 费者教育，顾客对培养钻石逐渐了解。2016 年，顾客对培养钻石的认知首要为“假”、“便 宜”，到 2020 年顾客对培养钻石的接受度敏捷前进，认知也从偏负面转向中性偏正面，“人 工”、“绿色可继续”、“有招引力”、“美丽”、“价格可接受”等形象也成为干流。受我国近 20 年来高等教育的不断遍及影响，我国顾客购物消费愈加理性，对培养钻石知道愈加全面。因 此，从地域来看，比较美国顾客，我国顾客对培养钻石这种科技新生事物接受度更高，对 培养钻石形象首要为“科技”、“人工”、“价格可接受”。现在我国培养钻石浸透率比较低，可是 跟着我国顾客认知度的不断前进，未来培养钻石职业浸透率有较大的前进空间。
培养钻石比天然钻石更低碳环保。天然钻石的勘探采掘会对环境构成各方面的影响，包含 对地表的严重损坏，二氧化碳的排放以及水资源的很多耗费等。依据 Frost & Sullivan 发布的《毛 坯金刚石出产的环境影响剖析》，每挖掘 1 克拉天然钻石发生 57 kg 碳排放、42 kg 氧化亚氮、 14 kg 二氧化硫，而组成 1 克拉培养钻石仅发生 0.028 g 碳排放、0.09 mg 氧化亚氮。天然钻石 的长时刻勘探采掘也会使很多土壤无法修正、长时刻不能播种，而培养钻石在试验室内进行出产， 对环境的损坏近乎为零。2021 年 11 月，国务院发布《关于完好精确全面遵循新展开理念做好 碳达峰碳中和作业的定见》，要求尽力推进完成碳达峰、碳中和，树立清洁、低碳、高效、安全 的现代化动力出产和消费体系。在双碳方针下，培养钻石低排放、绿色环保的特点符合国家产 业方针，一起与年轻一代绿色消费观念符合，有助于培养钻石职业的可继续展开。
培养钻石工业链按上中下流可区分为上游毛坯钻石出产，中游钻石切开加工和下流品牌零 售。其间上游毛坯钻石出产首要以我国为主，现在技能比较老练。中游印度担任 90%以上钻石 切开加工，下流品牌端出售以传统珠宝钻石品牌下的培养钻石子品牌以及国产新锐培养钻石品 牌为主。整个工业链中，上游制造商和品牌商享有较高赢利，毛利率约为 60%-70%；中游加 工环节赢利率较低，毛利率约为 10%；下流品牌零售商出售赢利较高，毛利率约为 60%-70%， 全体呈浅笑曲线。
上游看我国，我国制造公司供应 50%以上培养钻石产值。天然钻石矿藏资源归于非可再生 资源，全球天然钻矿藏资源储量非常有限，钻石挖掘权被几家首要钻石挖掘商高度独占。2018 年全球前四大钻石挖掘商及其首要产矿地别离为埃罗莎（ALROSA，俄罗斯）、戴比尔斯（DeBeers，博茨瓦纳）、力拓（Rio Tinto，澳大利亚）和佩特拉钻石（Petra Diamond，南非），上 述四大巨子包办 2018 年全球近 65%的天然毛坯钻石产值，我国不具有话语权。与天然钻石被 国外独占不同，我国在培养钻石范畴占有绝对优势。依据贝恩数据，2020 年全球共出产 700 万克拉培养钻石，其间我国产能达 350 万克拉，与全球其他区域产能总和适当，占比约 50%。 其次是印度、美国、新加坡，产能别离达 150 万克拉、100 万克拉、100 万克拉，算计占比超 过 45%。其他产能首要散布在欧洲、中东、俄罗斯等地，占比不超越 10%。从制备办法上来看， HTHP 和 CVD 培养钻石产值各占 50%，我国和俄罗斯以 HTHP 法为主，其间我国占有 HTHP 培养钻石产值的 90%。印度、美国、欧洲、新加坡首要以 CVD 法为主。
我国看河南，河南构成培养钻石工业集群，竞赛格式安稳。河南省是我国重要的培养钻石 出产集聚地，2021 年，河南单晶超越 160 亿克拉，根本上占全球的 80%；金刚石微粉 30 亿克 拉，立方氮化硼 6 亿克拉，培养钻石 300 万克拉。到 2021 年底，河南超硬资料规上企业超 过 300 家，职业规划约 400 亿元，其间出售过亿元的企业在 30 家左右。郑州市、许昌市、南 阳市、商丘市等地构成了一个集人工金刚石产品研制、大规划出产和出售于一体的金刚石工业 集群，涌现出中南钻石、黄河旋风、力气钻石、惠丰钻石、联合精细等一批闻名的金刚石出产 企业，河南省人工金刚石工业链完好、配套完全，具有显着的地域优势。
下流看美国，美国是全球最大的培养钻石消费商场。培养钻石工业链下流首要为各零售品 牌和相关配套服务。自 2017 年 5 月，施华洛世奇旗下培养钻石子品牌 Diama 在北美区域开售 后，包含全球最大钻石出产商 De Beers、美国最大珠宝零售商 Signet、Rosyblue 等世界闻名 厂商纷繁展开培养钻石事务。依据贝恩数据，美国商场培养钻石销量全球占比 80%，是全球最 大的培养钻石消费商场。我国出售商场占比约为 10%，与美国比较距离较大，但一起也意味着 未来有很大的商场潜力。
国民经济增加带动钻石需求。21 世纪以来，我国经济继续高速增加，人民生活水平进一步 前进。跟着 2001 至 2022 年期间经济继续增加，我国乡镇居民的人均可支配收入由约 6824. 元增至 49283 元，年均复合增加率约为 9.87%。我国乡镇区域的年人均消费开销由 2001 年的5309 元增至 2022 年的 24538 元，年均复合增加率约为 7.56%。我国社会消费品零售总额由 2001 年的 4.31 万亿元增加至 2022 年的 43.97 万亿元，年复合增加率约为 11.69%。人均可支 配收入前进将加大居民对消费品的需求。
现在全球超硬资料商场首要由我国主导，人工金刚石产值占全球的 95%以上，立方氮化硼 占全球商场的 70%。我国超硬资料商场全体到达了世界先进水平。超硬资料被广泛运用于建材 石材、配备制造、轿车制造、家用电器、清洁动力、勘探采掘、消费电子、半导体等范畴。随 着智能制造国家战略的深化推进，新式难加工资料不断涌现、绿色制造范畴的新要求、光伏和 新动力轿车等新式工业的战略位置越来越重要，下业的上述改动对加工东西和功用性元器 件的功用和质量提出了更高的要求，人工金刚石及其制品的极点功用符合上述出产要求和商场 需求，商场空间宽广。
培养钻石作为全球钻石消费的新式挑选。培养钻石具有低价格、真钻石、环保性、新消费 等竞赛优势，估计 2025 年全球培养钻石原石增至 313 亿元，年复合增速 35%。培养钻石的市 场重视度和商场需求显着前进，已成为超硬资料职业最重要的展开方向之一。我国培养钻石需 求尚处于初期阶段，跟着顾客认知度的不断前进，在天然钻石供应不断萎缩、全球钻石需求 不断上升的趋势下，我国培养钻石浸透率将会进一步前进，成为超硬资料职业下一个增加点。
公司是全球最大人工金刚石出产商、兵器工业集团智能弹药上市渠道。公司前身是成都配 件厂，始建于 1965 年，主业为内燃机配件；1989 年经股份制试点后正式改组为“成都动力配 件股份有限公司”，并于 1993 年深交所上市，实控人系成都市国资委，经屡次定向和揭露配售 新股，更名为“成都银河动力股份有限公司”；2010 年银河长沙高科技和湖南新式科技将其持 有的 29.95%的国有股无偿划给兵器工业集团操控的 3 家子公司，控股股东变为江南集团，并 更名“江南红箭”。2013 年，公司定增收买中南钻石 100%股权，主业增加人工金刚石，控股 股东变更为豫西集团；2015 年，公司收买兵器工业集团旗下 6 家企业（包含红阳机电、北方 向东、北方红宇、红宇专汽、北方沿海、江机特种），打造兵器工业集团旗下智能弹药渠道， 2017 年公司正式更名为“中兵红箭股份有限公司”。我国兵器工业集团经过控股其直属企业豫 西工业集团、中兵出资办理、山东特种工业集团、江南工业集团，直接持有中兵红箭 39.96% 股权，成为公司实践操控人。现在公司主营事务包含特种配备、超硬资料和专用车及轿车零部 件事务。其间，特种配备事务触及智能弹药等军用机电的出产和出售。超硬资料事务为工业金 刚石、培养金刚石、立方氮化硼和高纯石墨及制品的出产与出售。专用车及轿车零部件事务包 括专用车、内燃机配件、车底盘结构件及其他配件的出产与出售。
公司营收稳健增加，毛利率改善显着。2017-2021 年公司运营收入稳健增加，由 47.75 亿 元增加至 75.14 亿元，期间 CAGR 为 14.90%。2022 年上半年，公司完成运营总收入 32.03 亿元，同比增加 11.19%；从收入结构上看，特种配备运营收入 13.39 亿元，超硬资料运营收 入 16.03 亿元，别离占运营收入的比重别离为 41.79%和 50.06%，是公司首要收入来历；归属 于上市公司股东的净赢利 6.79 亿元，同比增加 114.61%；2018-2021 年运营收入和归母净利 润复合增速别离为 14.9%、15.18%；2022 年前三季度公司出售毛利率 33.30%、出售净利率 18.32%，近三年公司毛利率改善显着。从赢利结构上来看，超硬资料事务毛利率为 54.73%， 远高于特种配备事务毛利率 20.64%，是公司首要盈余来历。
深耕人工金刚石范畴十余年，三大主营事务协同展开。2010 年力气钻石树立，2021 年在创业板上市。公司主营事务为人工金刚石资料的研制、出产和出售，包含金刚石单晶、金刚石 微粉和培养钻石三大类，公司是国内先进的人工金刚石产品供货商。金刚石单晶和金刚石微粉 首要用于制造锯、切、磨、钻等各类超硬资料制品和东西，其终端运用范畴广泛掩盖建材石材、 勘探采掘、机械加工、清洁动力、消费电子、半导体等职业。培养钻石产品首要用于制造钻戒、 项圈、耳饰、手链及其他轻奢饰品。
产品布局三大品类，境外事务占比前进显着。公司产品掩盖培养钻石、金刚石微粉、金刚 石单晶三大品类。22 年公司主营事务中培养钻石占比 42.89%，金刚石微粉占比 34.89%，金 刚石单晶占比 19.24%。公司培养钻石和金刚石微粉事务营收占比稳步前进，别离从 2021 年的 39.57%和 31.25%前进至 2022 年的 42.89%和 34.89%。22 年公司以境内收入为主，占比 68.51%。公司境外收入占比从 2021 年的 13.91%前进至 31.49%，占比显着前进。
公司募出资金扩张产能，新项目连续投产，市占率和竞赛力有望继续前进。获益于制造业 转型晋级以及钻石消费商场不断展开，金刚石单晶、金刚石微粉和培养钻石商场需求继续扩展。 公司 2022 年人工金刚石产值为 19.97 亿克拉，同比增加 42.49%；人工金刚石出售量 19.17 亿 克拉，同比增加 49.82%。到 2022 年底，公司对征集资金项目累计投入 5.6 亿元，其间自有 资金投入 2.44 亿元，征集资金总额约为 41.64 亿元。2023 年公司将全力保证力气二期金刚石 智能工厂和商丘力气等项目快速投产，扩展产能规划，满意商场对培养钻石的旺盛需求。估计 募投项目投产后，培养钻石产能新增 277.20 万克拉/年，金刚石单晶产能新增 15.07 亿克拉/年， 跟着公司产能不断前进，公司市占率有望继续前进，稳固公司商场竞赛力。
公司建立下流品牌零售端公司，加速全工业链布局。鄙人流品牌零售端，公司也逐渐开端 布局，2022 年 8 月，公司与上市公司潮宏基签定协作协议，一起创立并运营培养钻石饰品品 牌，树立生而闪烁（深圳）有限公司。一起树立全资孙公司 Liliang Diamond New York Co., Ltd， 首要担任美国事务的拓宽。2023 年 3 月公司拟建立全资子公司力气钻石郑州有限公司，运营 规划包含技能服务、技能开发、技能咨询、技能交流、技能转让、技能推行、非金属矿藏制品 制造、非金属矿及制品出售、货品进出口。建立子公司和孙公司可以满意公司快速展开和成绩 继续增加的需求，进一步加速和完善公司全工业链布局，前进公司中心竞赛力。
复合超硬资料龙头，布局 CVD 培养钻石。公司首要从事复合超硬资料及其相关制品的研 发、出产和出售，主营产品为人工聚晶金刚石烧结体、人工金刚石复合片、立方氮化硼烧结体、 立方氮化硼复合片、人工金刚石制品及立方氮化硼制品，运用于资源挖掘/工程施工范畴和精细 加工范畴，掩盖了石油钻探及矿山挖掘、轿车零部件、配备制造、航空航天、轨道交通、石材、 修建、电子信息等高端采掘与先进制造等下业。公司经过与郑州大学展开校企协作、增资 收买 CVD 厂商等办法，活跃布局 CVD 培养钻石事务，是现在 CVD 法人工金刚石技能储藏最 先进、扩产力度最大、产质量量最高公司之一。
公司成绩高速增加，盈余才能稳步前进。获益于油气挖掘职业复苏和国内制造业晋级及超 硬刀具进口代替机会，公司运营收入和赢利快速增加。2022 年前三季度，公司运营收入为 3.94 亿元，同比增加 26.60%；归母净赢利为 1.29 亿元，同比增加 83.01%；2018-2022 年归母净 赢利复合增速为 18.94%。2022 年前三季度公司出售毛利率为 54.99%（+0.5pct）、出售净利 率 31.5%（+8.77pct），公司经过优化费控才能，下降办理费用，稳步前进盈余才能。
布局 CVD 全工业链，加速产能落地。上游研制制造方面，2021 年公司与郑州大学签定合 作协议，受让郑州大学具有的部分 CVD 金刚石制备技能及金刚石功用性运用技能，并展开 MPCVD组成金刚石及其半导体器材研讨项目。2022年5月，公司以增资办法收买天璇半导体， 然后完成对 CVD 金刚石事务的掩盖。天璇半导体首要事务规划为开发 MPCVD 设备、MPCVD 金刚石成长工艺等，批量制备高质量大尺度超纯 CVD 金刚石，并面向半导体及功率器材、珠 宝首饰、精细刀具、光学窗口、芯片热沉等高端先进制造业及消费范畴展开工业化运用。天璇 半导体首期 100 台设备 10 万克拉培养钻石产线已进入调试、运转阶段，二期 10 万克拉培养钻 石产线建造发动，加速产能落地。下流零售方面，天璇半导体与海南珠宝签署《战略协作结构 协议》，深化培养钻石规划、营销、切磨等事务范畴协作，逐渐完成全工业链布局。
美方 337 查询终胜诉，进一步打扫出口约束。2020 年，美国世界交易委员会（ITC 委员 会）决议对聚晶金刚石复合片及其下流产品建议 337 查询。该查询由美国组成公司向 ITC 委员 会提出，指控对美出口、在美进口或在美出售的上述产品侵略其专利权。公司活跃应对，2022 年 10 月，ITC 委员会发布终究裁决，确定美国组成公司建议的三项专利权无效，并停止 337 查询。337 查询胜诉，进一步打扫了出口约束要素，为北美商场开辟树立了合规根底。勘探采 掘职业的周期性复苏和公司制造业晋级的高成长性，有望使公司复合超硬资料事务驶入快车道。
工业金刚石微粉制造专家。惠丰钻石树立于 2011 年，首要事务为人工单晶金刚石粉体的 研制、出产和出售，公司首要产品包含金刚石微粉和金刚石破碎整形料两大系列。金刚石微粉 依据下流用处可细分为线锯用微粉、研磨用微粉、复合片用微粉和砂轮及其他用微粉，首要应 用于硬脆资料切开、精细元器材研磨抛光、制造油气勘探开选用刀具、陶瓷石材切开等范畴。 破碎整形料首要运用于制造树脂磨具、砂轮等金刚石东西，终端首要运用于陶瓷石材、机械加 工等范畴。公司在金刚石微粉范畴堆集了丰厚的客户资源，首要包含伯恩精细、蓝思科技、美 畅新材、奔朗新材等。公司坚持聚集金刚石微粉“切磨抛”及“新式功用资料”方面的运用， 经过多年的技能堆集与立异，已展开成为国内抢先的金刚石微粉产品供货商。 金刚石微粉占主导，破碎整形料占比逐年上升。2022 年上半年产品结构上金刚石微粉占 比 53.59%，金刚石破碎整形料占比 41.13%。其间金刚石破碎整形料占比从 2018 年 10.66% 逐渐升至 2022H1 的 41.13%，呈逐年上升趋势。
公司延伸工业链链条，布局培养钻石事务。公司在原有的金刚石微粉根底上延伸工业链， 2022 年 8 月选用 CVD 技能，经过 MPCVD 通用设备与工艺系数改善相交融，成功研制出培养 钻石产品。同月，公司与哈工大郑州研讨院签定战略协作协议，帮忙开发“微波 CVD 化学气 相堆积体系”及相关出产工艺，帮忙公司建造微波 CVD 金刚石出产线。未来跟着培养钻石项 意图逐渐落地，将加速公司在 CVD 培养钻石及金刚石半导体运用的工业链布局，丰厚产品结 构，前进公司中心竞赛力，为公司成绩前进供应新的赢利增加点。 归入北交所 50 指数，短期流动性有望获益。2 月 24 日，北交所发布北证 50 样本股定时 调整公告，惠丰钻石、恒进感应、奥迪威、海泰新能、邦德股份等五支股份被归入北证 50 指 数。因为北证 50 指数及其成份股的知道在不断加深，出资价值逐渐被认可，公司股票流动性 估计短期内取得前进。
金刚线工业龙头，布局金刚石出产，延伸工业链。公司自首要从事电镀金刚石线的研制、 出产及出售，是现在国内金刚线工业龙头，市占率超越 50%。公司首要产品为电镀金刚石线，运用于下流光伏晶硅、水晶、磁性资料、蓝宝石等硬脆资料的切开。公司研制团队依据多年积 累的电镀金刚石线经历，环绕中心事务继续投入，与日本爱德等先进企业展开技能交流与协作, 已把握了包含电镀液配方、电镀工艺、增加剂、金刚石预处理、上砂在线处理等在内的金刚石 线出产全套中心技能,展开成了全球抢先的具有自主知识产权的电镀金刚石线出产企业。公司积 极拓宽延伸上游工业链，2017 年树立了洋京美畅子公司，担任镀镍微粉的出产，根本完成镍粉 的自产自足。2022 年公司树立美畅金刚石科技，聚集金刚石微粉出产，推进公司可继续展开。 公司经过不断延伸上游工业链，可进一步下降单位原资料本钱，强化本钱优势，前进盈余才能。
工业链一体化布局，降本增效叠加规划优势，具有职业定价权。公司经过不断完善上游产 业链布局，进一步下降金刚线 年，公司联合奥钢联研制利于母线 吨黄寺产能，其间一期 2000 吨现在已根本建成。2020 年全资收买宝 美升，经过托付宝美升收购奥钢联黄丝出产母线 年树立洋京美畅子公司，担任镀镍微粉 的出产。2022 年公司树立美畅金刚石科技，聚集金刚石微粉出产。一起公司经过自研出产设备， 大幅加速扩产速度，下降调试周期，完本钱钱操控与产能扩张。本钱和规划两层优势赋予公司 产品定价权，产品销量市占率近 50%，规划效应显着，逐渐具有职业定价权。 活跃布局钨丝金刚线，现在产值已达百万公里。钨丝与碳钢丝比较，抗拉强度高、运用寿 命长、耐腐蚀功用强，可打破细线化瓶颈，下降硅耗，有望成为下一代金刚石母线。依据公司 在出资者渠道上发表，现在公司钨丝金刚线的出货量已到达百万公里的等级，出货规范首要是 28μm 和 30μm。受钨丝成材率低影响，现在钨丝浸透率具有不确认性。跟着钨丝良率逐渐改 善，钨丝金刚线经济性逐渐闪现，商场浸透率会进一步得到前进。
