1. 超硬材料市场空间广阔，CVD 金刚石有望成为下一代半导体材料

1.1. 超硬材料概述

超硬材料通常是指硬度特别高、维氏硬度大于 40 Gpa 的材料，主要用于金属及合金材料、 高硬脆材料、复合材料、软韧材料以及难加工材料的加工。同时作为一种重要的功能材料，可 应用于电子电器、装备制造、航空航天、国防XXX工、医疗检测和治疗等高科技领域。超硬材料 主要包括固有硬度与其成分相关的本征类超硬材料和固有硬度与显微结构相关的非本征类超硬 材料。本征类超硬材料包括金刚石、立方氮化硼（PCBN）、氮化碳和 B-N-C 三元化合物等。 非本征类超硬材料包括纳晶金刚石聚集体、聚合金刚石纳米棒等。目前常见的超硬材料有天然 金刚石、人造金刚石、立方氮化硼等。

全球工业用超硬材料主要为工业金刚石，其中超过 90%为人造金刚石。天然金刚石矿属于 资源且具有储量有限、采掘高昂以及对生态环境不友好等特点，无法被大范围应用于 工业领域。因此，工业用金刚石主要为人造金刚石。 人造金刚石的制备方法主要为高温高压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）。HTHP 法 即以石墨粉、金属触媒粉末为原料，通过电流加热和液压装置建立高温、高压环境从而模拟天 然金刚石结晶和生长环境，使石墨发生相变形成金刚石晶体。从热力学上看，人造金刚石与天 然金刚石生长机理类似，都是使碳原子在高温高压环境下重新结合，形成具有 sp3 C-C 键的正 四面体金刚石结构。HTHP 法是人类首次成功合成金刚石所采用的技术，也是目前我国人造金 刚石主要生产方法，具有制造成本低、生产效率高的特点。HTHP 法金刚石在生长过程中，传 压介质和原辅材料里的杂质(如铁、钴、镍等)会不断进入金刚石晶体中，形成各种缺陷，纯度 也不够理想，无法满足下游半导体和光学领域应用的高纯度要求。同时受六面顶压机设备体积 限制，金刚石的有效生长空间很难突破 100 mm，HTHP 法金刚石的晶体尺寸提升空间有限。

化学气相沉积法（CVD）合成金刚石是指在高温低压条件下（1000℃左右，27kPa 以下）， 通过一定的方法激活 CH4/H2、CH4/N2、CH4/Ar 等含碳混合气体，使其中的碳原子从碳源气体 剥离并在合适的基底（如 Si、c-BN、SiC、Ni、Co、Pt、Ir 和 Pd 等）上进行过饱和沉积，从而获得高纯度、高性能的金刚石薄膜。CVD 法金刚石生长环境中主要使用碳源气体，利用氢气 在高温下蚀刻石墨速度高于金刚石的特点获得单晶金刚石，不需要加入金属触媒粉末，因此金 刚石内杂质少，可满足下游半导体等领域高纯度需求。同时 CVD 法金刚石在种晶盘生长过 程中，可在碳源气体中加入致色元素（如氮、硼等），获得与天然钻石类似的粉钻黄钻蓝钻，满 足下游珠宝市场的多样化需求。目前，MPCVD 法（微波等离子体化学气相沉积法）由于具有 污染少、制备面积大、温度条件易控制的有点，是国内外主流的 CVD 工艺生产金刚石方法。

目前，我国主要采用 HTHP 法生产人造金刚石。1965 年我国自主研发的金刚石六面 顶压机问世并快速在国内大规模推广使用，人造金刚石产品生产效率和产能产量快速提升， 我国很快成为金刚石单晶生产x大国；近年来，合成压机大型化、粉末触媒技术及高温 高压合成工艺进一步奠定了我国在高温高压法下合成金刚石单晶的领先优势。CVD 法自 20 世纪 80 年代开始研究并工业化应用，美国、日本、新加坡等XXX在化学气相沉积法（CVD） 技术研究和产业应用方面取得较多成果。HTHP 法和 CVD 法在合成原理和合成方法上不尽相 同，从成本上来看 HTHP 法更低，从品质上看 CVD 法金刚石纯度更高，因此下游产业链主要 应用领域也有不同侧重。我们认为，两种方法在未来一段时间会保持共同发展、相互促进的态 势。

1.2. HPHT 工业金刚石应用领域广阔，市场需求大，我国拥有上游定价权

我国是全球x大人造金刚石生产国，垄断了全球 95%工业金刚石领域市场份额，具有 HTHP 法工业金刚石定价权。根据超硬材料网数据显示，我国目前行业存量压机 1-1.2 万台， 其中用于工业金刚石 7000-9000 台；根据磨料磨具网数据显示，2020 年我国工业金刚石总产 量 200 亿克拉，其中工业金刚石单晶+微粉 145 亿克拉，其中金刚石单晶及微粉产量达 145 亿 克拉，宝石单晶 244 万克拉，金刚石复合片 587 万片。 工业金刚石下游需求平稳，产能供应充足。工业金刚石早期由日本、欧美等XXX垄断，产 品价格居高不下，可达 100 美元/克拉。2001 年国内突破了金刚石关键粉末触媒技术，工业金 刚石产量大幅提升，同时价格快速下降，2015 年前后跌至 0.1 元/克拉。受产品价格大幅下跌 影响，2015-2016 年工业金刚石产量有所下降。之后一段时间内，工业金刚石价格稳定在 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投资产出增速 下降影响出现下滑。2020 年和 2021 年，受消费需求和光伏领域需求增长影响，工业用金刚石 单晶和微粉销售均价有所回升。21 年金刚石单晶平均销售单价为 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市场规模约为 42.1 亿元和 17.5 亿元。

工业金刚石下游应用领域广泛，建筑石材切割用金刚石为主。2020 年，金刚石产品结构 中用于制作建筑石材切割工具制造的金刚石约占总量 50％，规模约 30 亿元；机械及电子行业 磨具刀具用金刚石约占 25-30％，规模约 17 亿元；勘探采掘工具用金刚石约占 15-20％，规模 约 10 亿元。机械及电子行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长。 勘探采掘工具用金刚石受下游油气开采周期影响，具有周期性趋势。综合考虑下游各细分子行业发展增速，预计至 2025 年工业金刚石需求约为 101 亿元，复合年均增速约为 13.9%。

工业金刚石包括金刚石单晶和金刚石微粉，作为工业耗材，主要用于生产锯、切、磨、钻、 抛光等加工工具，应用领域十分广泛。金刚石单晶分为锯切单晶、磨削单晶和大单晶，主 要用于磨削工具、锯切工具、钻头、修整器等的制作。金刚石微粉主要分为研磨用微粉和线锯 用微粉的制作，主要用于研磨膏、研磨液、金刚石线锯、砂轮、复合片钻头等的制作。

1.2.1. 金刚石单晶需求旺盛，勘探采掘、建筑石材领域保持重要地位

目前工业金刚石单晶作为磨削抛光类超硬材料制品原材料，主要应用于建筑陶瓷加工和石 材切割领域。在建筑陶瓷行业，需要进行磨削、抛光及切割加工处理的陶瓷产品占 80%以上， 超硬材料制品作为加工处理过程中必需的消耗品具有巨大的市场需求。我国是世界x大的陶瓷 生产国和消费国，根据《中国建筑卫生陶瓷年鉴》和《Ceramic World Review》，我国 2020 年 建筑陶瓷砖产量为 84.7 亿平方米，占全球产量的 52.7%，我国 2020 年的建筑陶瓷砖消费量为 78.5 亿平方米，占全球消费量的 49.0%。根据中国建筑卫生陶瓷协会统计，2021 年我国建筑 陶瓷产量为 81.74 亿平方米。目前我国建筑陶瓷市场呈现“大市场小企业”的竞争格局，行业 集中度低，能够生产高档建筑陶瓷的企业数量较少，市场格局相对稳定，龙头优势显著；随着 国内消费能力提高，消费者会更加青睐高品质建筑陶瓷产品。海外市场方面，根据《Ceramic World Review》，2021 年全球瓷砖产量达到 183.39 亿 m2，较 2020 年增长 7.2%。2021 年全 球前十大建筑陶瓷砖生产国的陶瓷砖生产总量占全球总产量的 84.4%，其中，中国为全球x大 的陶瓷砖生产国，印度和巴西分别居第二、第三位。中国、印度、巴西也是世界主要的瓷砖消 费国，2021 年度合计占全球总消费量的 61.8%。2021 年，巴西瓷砖消费量伴随巴西建筑业扩 张而上升 9.80%。根据 Manufacturing and Economic Studies 的预测，到 2025 年全球陶瓷砖 产量可能会新增 45 亿平方米，增速为 5.1%，届时陶瓷砖产量将会突破 200 亿平方米。随着 高品质陶瓷产品需求上升、建筑陶瓷行业集中度的提升以及陶瓷砖海外市场的扩大，对陶瓷磨 削抛光超硬材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。

超硬材料制品贯穿于整个产业链，从x初的石材开采到加工都需要使用大量绳锯、锯片、 磨轮、排锯等超硬材料制品。近年来我国超硬材料制品技术获得了迅猛发展，应用于石材矿山 开采及加工用的超硬材料制品性能接近世界先进水平，中国石材加工工具市场份额不断扩大。 2016-2019 年我国规格石材行业市场规模从 9921 亿元增长至 12716 亿元，年复合增长率达 7.04%，2020 年行业增速有所下降。在石材行业逐渐市场化的环境下以及消费升带来的供给 侧结构性改革的大背景下，公共建筑装修装饰工程市场、家装业务向中高端转化迈进，我们认 为 2023 年行业增速会逐步恢复，预计到 2025 年我国规格石材行业市场规模增长至 15670 亿 元。海外市场方面，根据 Stone World 网站发布的数据，2020 年全球天然石材市场规模为 333.75 亿美元，预计到 2030 年将达到 504.65 亿美元，年均复合增长率为 4.0%。随着全球范围内住 宅投资的增加，建筑产业的扩张和建设支出的增加，全球石材市场在不断增长。巴西、印度等 国对于石材的高消费、高产出与高储备推动了我国超硬材料制品的出口增长，带动了金刚石单 晶的需求。

矿产开采数量和深度增加，带动金刚石单晶在勘探采掘领域需求提升。随着世界经济的发 展与地缘局势的变化，全球对矿产资源的需求日益提升。伴随着我国现代化进程的不断加快， 对矿产资源的进口与消耗量也稳步增长，中国是过去十年全球石油需求的主要推动者，2022 年我国进口原油 5.08 亿吨，进口天然气 1.09 亿吨。提高我国矿产勘探采掘水平，提升我国矿 产资源产量，有助于打造自主可控矿产资源供应链，确保矿产资源稳定长期供应。过去十年我 国矿产开采量保持稳定，2022 年我国原煤产量 45.0 亿吨，同比增长 9%；原油产量 2.05 亿吨， 同比增长 2.9%；天然气产量 2220 亿立方米，同比增长 7.8%；十种常用有色金属产量 6774.3 万吨，同比增长 4.3%。目前，我国浅部地层的矿产资源已基本开采殆尽，需采掘更多的原矿 量以保持产量稳步增长，深部找矿和采掘已成为我国采矿事业发展方向。金刚石单晶相比于其 他硬质合金，金刚石单晶更能适应深孔要求且在坚硬岩层中具有优良的钻进效果。随着勘探深 度的增加，金刚石单晶钻进的经济性优势更加明显，我们认为金刚石单晶未来在深部采矿中具 有良好的应用前景，矿产采掘力度的加大也将进一步增加金刚石单晶及其工具制品的需求。

1.2.2. 制造业转型升提升金刚石微粉需求，新兴产业拓宽应用领域

我国机械制造产业转型升，拉动金刚石微粉相关市场需求持续增长。机械、光伏、化工、 航空航天对材料及加工工具提出了更高的要求。由于金刚石微粉具有优异的性能和佳的化学 稳定性，催生出一批新型金刚石工具，如金刚石线锯、高精密金刚石砂轮、金刚石超薄划片和 高精度套料钻头等，其独特优势在制造业升中进一步凸显。

汽车行业精密加工领域已经广泛人造金刚石工具，高端金刚石工具可以满足汽车及其零配 件制造过程中镗孔、铣削、开槽、铰孔、研磨、车削和珩磨等工艺的端技术要求。同时，存 量汽车更换汽车零配件的维修需求也会带动金刚石微粉的市场需求。从汽车消费端来看，全球 汽车产量从 2011 年的 8005 万辆增加至 8850 万辆。我国汽车产量由 2011 年的 1842 万辆上升 到 2022 年的 2702 万辆，整体呈上升趋势，随着我国在新能源汽车领域的优势逐步扩大，以及 2023 年我国经济逐渐复苏，汽车市场未来具有较大的增长空间。从存量汽车维修来看，截至 2022 年底全国汽车保有量达 3.19 亿量，比 2021 年增加 1752 万辆，同比增长 6.79%，占机动 车总量的 76.59%，为机动车保有量的主要构成主体。根据前瞻产业研究院计算，2021 年中国 平均车龄达 6.5 年，根据发达XXX的经验，车龄超过 5 年，汽车维护保养部件和频次都会上升， 我们预计，未来中国汽车零部件市场有较大的增长空间。

碳达峰、碳中和背景下，光伏增速有望得到维持，支撑光伏用金刚石微粉需求持续增长。 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材料的加工均需使用金刚 石工具。2021 年 9 月 22 日，国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中 和工作的意见》，意见要求建立清洁低碳安全高效的能源体系，到 2030 年，风电、太阳能发电 总装机容量达到 12 亿千瓦以上。截至 2022 年，太阳能发电装机容量 3.93 亿千瓦，其中光伏 发电装机容量为 3.92 亿千瓦，占比 99.75%。目前，我国风电、太阳能发电总装机量为 7.63 亿千瓦，未来 7 年市场规模需要扩大 60%才可达到目标要求。清洁能源下游应用领域发展确定 性高，带动线锯用金刚石微粉需求扩增。根据 CPIA 测算，2023-2025 全球光伏新增装机规模 分别为 248、273、300GW，按照每片硅片（约 4W）需耗用电镀金刚石线 1.5m 测算，2025 年全球硅片需求将达 750 亿片，金刚线需求将达 11250 万千米。按照每千米金刚石线耗用 7.14 克拉金刚石微粉计算，我们预计光伏金刚线用金刚石微粉量将从 2022 年的 4.69 亿克拉增长到 2025 年的 8.03 亿克拉，未来市场空间广阔。

消费电子温和回暖，金刚石微粉需求提升。5G 和物联网等技术的快速发展需要更加复杂 的材料和精细的加工，金刚石微粉及制品可为金属、陶瓷和脆性材料等提供高质量的精密表面 处理。近年来，消费电子业发展为迅速，随着 VR、AR、智能手表、5G 手机、折叠屏手机 等新产品的不断涌现，对于产品性能和品质的要求不断提高，为金刚石微粉创造广阔的市场空 间。根据 Statista 的数据，中国消费电子产品市场规模从 2016 年的 16120 亿美元增长到 2021 年的 18113 亿美元。受疫情影响，智能手机等电子产品出现库存积压，伴随着未来疫情影响边 际减弱，需求有望进一步向好，库存会得到进一步消耗，逐步回归正常的安全备货水平。同时 随着折叠屏技术逐渐成熟，未来 5G 折叠屏手机不断出货放量，进而拉动相关领域金刚石微粉 需求稳中有升。

第三代半导体快速发展带动金刚石微粉需求不断增长。碳化硅作为第三代半导体材料努氏 硬度达到了 30Gpa，相较第二代半导体材料砷化镓（努氏硬度 7Gpa）加工难度大，因此在碳 化硅晶体切割、晶片研磨、晶片抛光等几个生产环节均需使用金刚石微粉或相关产品进行加工。 XXX十四五规划提出，要推进碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料的发展；长三角区域一体化 发展规划提出，要加快培育布局第三代半导体等未来产业。根据 Yole 统计，碳化硅功率器件市 场规模约 7.1 亿美元，预计 2026 年将增长至 45 亿美元，2020-2026 年复合增长率近 36%。 随着国内外新能源车和光伏发电等下游需求不断增长，对功率器件和衬底材料的功率及频率适 用性要求也不断提高，碳化硅作为衬底可开发出更适应高温、高压、高频率和大功率等条件的 半导体器件，满足下游需求。因此，碳化硅衬底的市场规模有望快速增长，带来广阔的国产替 代空间和带动金刚石微粉需求。

LED 与消费电子行业增长，带动蓝宝石切割用金刚石微粉需求提升。蓝宝石主要作为 LED 行业的蓝宝石衬底材料和消费电子行业光学蓝宝石材料，根据 Yole 统计，超过 80%蓝宝石用 于 LED 衬底材料。LED 已经逐步取代普通白炽灯、节能灯，加上新型态的 Micro&Mini LED 出 现，LED 的渗透率会持续攀高。根据 Arizton 预测，2021-2024 年全球 MiniLED 市场规模有望 从 1.5 亿美元增至 23.2 亿美元，复合年增长率约为 140%。2021 年中国 MiniLED 产值约为 187.8 亿元，预计 2026 年 MiniLED 背光模组市场空间将达到 1250 亿元。MiniLED 面板需求的增长 将会带动对上游金刚石切割线的需求。

1.3. CVD 工业金刚石功能性应用领域潜力大，有望成为半导体材料新秀

CVD 金刚石开发潜力巨大。人造金刚石不仅限于工业金刚石，还可作为高新技术材料在半 导体、光学、量子技术等工业领域有广阔的应用空间。与 HTHP 法相比，CVD 法合成金刚石 具有尺寸大、低杂质浓度、高结晶质量等优点，在大尺寸、高纯度金刚石制备与掺杂研究方面 优势更明显，电学、光学、热学、声学等方面性能优异，是具有巨大开发潜力的功能性材料。

2022 年 8 月 12 日，美国商务部宣布对压力增益燃烧技术、EDA 软件、氧化镓和金刚石为 代表的宽禁带半导体材料等四项技术加入商业管制清单，限制出口。受国际形势影响，我国半 导体行业发展备受制约。半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料，是半导体工业 的基础。其中半导体衬底材料长晶难度大、技术壁垒高，毛利率达 50%左右。半导体产业链包 括上游衬底、外延等构成基础材料，经过中游器件和集成电路设计，光刻、薄膜沉积、刻蚀等 复杂工艺流程，x后在下游进行晶圆封装，应用到电子、新能源、5G 等诸多领域。衬底是产 业链x具价值、技术含量x高的环节，几乎决定着芯片制程的技术路线，衬底的选择对未来半 导体产业的发展起关键性作用。

目前第三代半导体有氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、AlN（氮化铝）、ZnO（氧化锌）等， 近年来各国陆续布局半导体产业，产业化进程快速崛起。金刚石禁带宽度达 5 eV，是当前单质 半导体材料中带隙x宽的材料，同时具有高击穿电场、大饱和载流子速度、高载流子迁移率和 底介电常数等优异电学性质，被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件 x有希望的材料，有望成为第四代半导体材料。

目前制备大尺寸金刚石及晶圆的技术主要有同质外延生长、马赛克晶圆制备和异质外延生 长等技术。其中，同质外延生长的独立单晶薄片具有缺陷密度低的特点，x大尺寸可达 1 英寸； 采用“平铺克隆”晶片的马赛克拼接技术生长的金刚石晶圆可达 2 英寸。采用金刚石异质外延 技术的晶圆可达 4 英寸。如采用低成本异质外延 CVD 法，通过生长金刚石多晶薄膜，晶圆已 达 8 英寸，可作为导热衬底，用于新一代功率电子器件。

半导体行业高度景气，后周期的半导体材料需求获得提升。在新能源汽车、云计算、5G、 物联网等新型产业带动下，半导体需求持续旺盛。同时受中美贸易战影响，国内客户更加重视 芯片产业链独立安全自主，对国产半导体材料需求不断增长，中国大陆半导体材料市场从 2009 年的 225.5 亿元增长至 2021 年 820.16 亿元，年均复合增长率达 11.3%，预计 2023 年市场规 模达 1024.34 亿元。从地域来看，2020 年中国大陆市场规模超过韩国达 914.40 亿元，位居全 球第二，占全球市场规模的 17.28%。受 2020 年下半年半导体缺货影响，晶圆厂于 2020 年底 开始大幅扩产，晶圆厂的建设周期约耗时 2 年，2023 年新增产能将迎来释放，有望拉动半导 体材料需求在后周期增长。

CVD 金刚石因散热性强、成本低、尺寸大，可作为大功率散热片。多晶金刚石作为大功率 芯片、电子器件散热片方面具备高性能优势，未来随产量提升和成本下降有望在半导体散热片 领域得到大规模应用。目前元素六公司已实现 4 英寸电子多晶金刚石的商业化量产，国内化 合积电公司于 2022 年实现 125mm 金刚石热沉片生产，目前国际x大制备尺寸可达 8 英寸， 随着 MPCVD 技术的改善升有望与现存的 8 英寸半导体晶圆制造产线兼容，x终实现多晶金 刚石热沉材料在半导体材料产业的规模化应用推广。

金刚石由于在端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 高武器性能，对于发展机载、弹载、舰载等红外搜索与跟踪系统所用的光学窗口/整流罩，高功 率微波武器、高能激光武器等新型武器，核反应堆 ECRH 用介质窗，太赫兹波段用行波管等有 重要的意义。例如金刚石热导率高，引起的温度梯度和折射率梯度变化很小，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、高损伤阈值以及安全无毒无伤害等优点，可代替铍成为新一代 X 射线窗口材料。CVD 金刚石在XXX事领域具有高的应用价值。

2021 年全球 CVD 金刚石市场销售额达到了 4 亿美元，预计 2028 年将达到 6.8 亿美元， 年复合增长率（CAGR）为 7.7%（2022-2028）。根据共研网统计，中国 CVD 金刚石市场规模 从 2014 年的 0.35 亿元增长至 2021 年的 1.51 亿元。目前我国 CVD 金刚石市场规模较小，考 虑到半导体材料随下游半导体市场快速增长，以及在新能源、互联网、云计算、数据中心、消费电子等诸多领域信息化发展对半导体的庞大需求，随着第四代半导体材料逐渐应用，CVD 金 刚石市场规模将迅速扩大。

2. 培育钻石巧夺天工，低渗透高增长汇聚投资价值

2.1. 人工合成真钻石，从工业品走向消费品

培育钻石是人造金刚石中的宝石大单晶，是依靠超硬材料工业技术不断发展而诞生的品 种。随着科学技术发展，对加工表面光滑度和加工精度要求越来越高，超硬材料需求量也随只 增加。天然金刚石适合做切削道具的比例低，价格昂贵，人们开始通过实验室模拟天然钻石生 长环境合成钻石。培育钻石x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 学气相沉积法合成而成，中国在 1963 年合成了x颗人造细粒钻石。早期人造钻石在硬度、 热导率等属性上达到了天然钻石的标准，但在色泽、纯度、体积上仍有差距，主要以磨料、磨 具、刀具等形式应用于工业领域。随着合成工艺不断改进，宝石大单晶技术获得突破，已经 可以合成出 30 克拉的无色钻石，人工钻石也从工业品市场逐渐走向消费品市场。一般而言， 工业钻石被称为金刚石，宝石钻石被称为培育钻石。

培育钻石与天然钻石无异，是实验室培育的真钻石。培育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 色等方面没有明显差异。专业人士需要通过激光光源以及激光光源等高科技设备才可鉴别培育 钻石和天然钻石，但二者在肉眼上难以通过外观品质分辨。 培育钻石是人工培育的真钻石。目前市场上的伪钻石主要是锆石和莫桑石两种，锆石的主 要成分为硅酸锆，莫桑石的主要成分为碳化硅，在元素组成、晶体结构、火彩、光泽上均与天 然钻石有明显差异。真钻石包括天然钻石和人工培育钻石，两者的差异仅在于合成环境与形成 方式，天然钻石在地壳活动或卫星撞击等天然环境形成，而培育钻石是在实验室中高温高压或 高温低压特定环境形成。

培育钻石与天然钻石可通过特殊检测方法进行分别。培育钻石与天然钻石的晶体结构完全 相同，主要化学成分也别无二致，差异体现在由于生长条件不同而引入的缺陷种类、浓度和分 布差异，近 20 年来的鉴定方法有红外光谱分析、宝石学特征观察、发光图像观察和光致发光 光谱分析。 培育钻石与天然钻石红外吸收光谱不同。钻石中的常见杂质为氮元素和硼元素，由于培育 钻石生长周期短，杂质元素来不及聚集，同时通过使用除氮剂等方法，培育钻石含氮量低。 CVD 培育钻石通常采用甲烷为氮源，也会引入部分杂质氢元素。培育钻石和天然钻石在杂质元 素种类和分布的细微差异会产生不同的红外吸收光谱，根据光谱可确定钻石的生长方法。

培育钻石与天然钻石发光性质不同。钻石品格中的某些缺陷，在合适的光源激发下会发出 可见光，而缺陷种类与生长条件密切相关，使得培育钻石与天然钻石的发光性质存在差异。 HPHT 培育钻石在短波紫外灯下多呈中到强的黄绿色到蓝绿色荧光，长波紫外灯下多数呈惰性 或弱黄绿色荧光；CVD 培育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 呈惰性。特别地，HPHT 培育钻石经短波紫外灯照射后多具有蓝绿色磷光。 培育钻石与天然钻石包裹体不同。由于生长环境中的化学组分存在差异，培育钻石与天然 钻石在包裹体种类上大不相同。天然钻石中常见矿物晶体、白色云雾状包裹体，而 HPHT 培育 钻石的特征包裹体主要为生产过程中使用的铁、钴、镍等金属助熔剂的残余，外观上为近球形 或拉长的深色包裹体，金属光泽，含量足够高时甚至可以被磁铁吸引。CVD 培育钻石往往可见 球状或聚集的针尖状黑色包裹体，为无定形碳或微晶石墨。

2.2. 培育钻石获权威机构认可，比天然钻石成本低更环保颜色可控

培育钻石加速崛起，逐步获市场认可。2012 年至 2015 年期间，培育钻石已在部分XXX时 尚消费市场零星出现，但产品品质不高、价格竞争力不强。2016 年前后，我国采用温差晶种法 生产的无色小颗粒培育钻石开始尝试小批量生产。2018 年，戴尔比斯等钻石珠宝巨头进入培育 钻石赛道，建立培育钻石子品牌。培育钻石在行业组织建立、技术规范制定、合成和鉴定技术 提升、生产成本和零售价格降低、产能规模和市场份额提高等方面取得快速发展和明显进步， 培育钻石得到大众认可。2019 年之后培育钻石接受度已经提高至较高水平，制造成本大幅下降， 认可度加速提升。2020 年下游加工受疫情影响，培育钻石的市场开拓过程受到干扰。随着 2023 年疫情影响的逐步解除，行业将进一步加速崛起。

培育钻石获国内外权威机构背书，监管介入保障行业规范。2018 年 7 月，美国联邦贸易 委员会（FTC）修订了钻石的定义，删去了“天然”的限定，将实验室培育钻石纳入钻石大类； 不推荐使用“合成钻石”以免误导消费者培育钻石不是真正的钻石。同时，FTC 也加大了对培 育钻石行业的监管力度，要求钻石公司必须说明钻石是开采还是人工合成，禁止在人工合成的 钻石上使用已有天然钻石的名称或声称人工合成钻石拥有与天然钻石相同的物理特性，严格审 核广告文案中含有类似”环保”的词汇，避免过分夸大培育钻石。2019 年 7 月，中国珠宝玉石首 饰行业协会培育钻石分会在郑州成立，标志着中国珠宝行业对培育钻石的认可。国内外监管措 施的加强有助于进一步规范培育钻石行业，为行业构建一条清晰的产业链，同时出清一批不规 范的小企业，避免小企业将培育钻石包装成天然钻石销售。x监管的加强能整体促进行业向 好发展，成为珠宝首饰行业有益补充。

国际权威机构完善培育钻石鉴定标准，保障行业良性发展。对于品质接近的钻石，消费者 无法通过肉眼进行区分，同时为了避免消费者买到莫桑石、锆石等伪钻石，需要权威鉴定机构 出具的鉴定报告了解所购买的钻石品质。目前国际上权威鉴定机构 IGI(国际宝石学院)、GIA (美 国宝石学院)、HRD(比利时钻石高阶层议会)均提供培育钻石的鉴定服务。三家鉴定机构根据钻 石的颜色(color)、净度(clarity)、切工(cut)及质量(carat)四个方面进行等划分，简称 4C 分， 并采用与天然钻石一样的标准对培育钻石进行 4C 属性分。为了保障消费者的知情权，三家 鉴定机构均会在报告中标注“LABORATORY GROWN DIAMOND (培育钻石)”并注明培育钻石 的生长方法和钻石类型，同时会标注是否经过净度后期处理。

我国珠宝鉴定机构认可培育钻石身份。2019 年XXX珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC） 发布并实施《合成钻石鉴定与分》企业标准。2020 年 NGTC 发布《合成钻石鉴定与品质评 价》代替 2019 年发布的企业标准，将人工钻石定名为“合成钻石”或“实验室培育钻石”，对 应的英文名称为“Synthetic Diamond”和“Laboratory-grown Diamond”。2021 年 4 月，NGTC 推出实验室培育钻石的鉴定和品质分业务，与现有天然钻石分证书内容基本一致，仅在证书外观颜色上有些差异。2021 年 7 月，全国珠宝玉石标准化技术委员会修改《珠宝玉石名称》 XXX标准，增加“合成钻石”又称“培育钻石”，为人工钻石定名。XXX鉴定机构和XXX标准委 员会均认可培育钻石的市场地位，大促进了培育钻石在珠宝行业开拓市场的力度。

培育钻石消费者接受度迅速提升，固有观点改变仍需时间。随着各大厂商的长期宣传和消 费者教育，消费者对培育钻石逐渐了解。2016 年，消费者对培育钻石的认知主要为“假”、“便 宜”，到 2020 年消费者对培育钻石的接受度迅速提升，认知也从偏负面转向中性偏正面，“人 工”、“绿色可持续”、“有吸引力”、“美丽”、“价格可接受”等印象也成为主流。受我国近 20 年来高等教育的不断普及影响，中国消费者购物消费更加理性，对培育钻石认识更加全面。因 此，从地域来看，相比美国消费者，中国消费者对培育钻石这种科技新生事物接受度更高，对 培育钻石印象主要为“科技”、“人工”、“价格可承受”。目前我国培育钻石渗透率比较低，但是 随着我国消费者认知度的不断提升，未来培育钻石行业渗透率有较大的提升空间。

培育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。根据 Frost & Sullivan 发布的《毛 坯金刚石生产的环境影响分析》，每开采 1 克拉天然钻石产生 57 kg 碳排放、42 kg 氧化亚氮、 14 kg 二氧化硫，而合成 1 克拉培育钻石仅产生 0.028 g 碳排放、0.09 mg 氧化亚氮。天然钻石 的长期勘探采掘也会使大量土壤无法修复、长期不能耕种，而培育钻石在实验室内进行生产， 对环境的破坏近乎为零。2021 年 11 月，国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好 碳达峰碳中和工作的意见》，要求努力推动实现碳达峰、碳中和，建立清洁、低碳、高效、安全 的现代化能源生产和消费体系。在双碳政策下，培育钻石低排放、绿色环保的属性符合XXX产 业政策，同时与年轻一代绿色消费观念契合，有助于培育钻石行业的可持续发展。

培育钻石比天然钻石成本更低，价格更具有竞争力。天然钻石具有一定的稀缺性，勘探采 掘难度大，总体成本高于培育钻石，4C 分相同的培育钻石与天然钻石相比，在价格上更有 竞争优势，未来发展潜力大。2016 年以来培育钻石占天然钻石零售价格比例不断下降，已从 2016 年的 80%下降到 2020 年的 35%。批发价方面，2018 年培育钻石批发价格比例下降到 20% 此后保持稳定。2018 年在大克拉培育钻石技术获得突破后，生产成本得到进一步下降。目前一 克拉培育钻石价格约为 8000-15000 元，品质中等的裸钻一克拉价格约为 3-5 万元。 培育钻石的颜色可按需定制，比天然钻石颜色更可控。晶体结构挺好的钻石对可见光没有 吸收，呈无色透明。当钻石中存在晶格缺陷，这些缺陷能够对可见光选择性吸收，从而使得钻 石呈现美丽的颜色。天然钻石形成过程复杂，且晶体形成后在地质环境中经历了漫长的地质历 史，因此晶格缺陷非常复杂，颜色十分多样。典型的彩色钻石包括黄色、蓝色、绿色、粉色、 橙色、红色等。然而由于需要特殊复杂的地质条件等。天然彩色钻石十分稀有，平均每一万颗 天然钻石中有一颗彩钻，价格相当昂贵，尤其是粉色、蓝色钻石。目前彩色培育钻石技术十分 成熟，CVD 法通过调整化学气体人为掺杂杂质元素就可以合成出黄色、橙黄色、蓝色、绿色、 棕粉色等各种颜色。通过人工处理技术对培育钻石进行辐照、多步骤处理也可以获得各种彩色 钻石。相比天然彩钻的，彩色培育钻石颜色更可控，成本更低。

2.3. 产业链呈微笑曲线，供给端和销售端享高毛利率

培育钻石产业链按上中下游可划分为上游毛坯钻石生产，中游钻石切割加工和下游品牌零 售。其中上游毛坯钻石生产主要以我国为主，目前技术比较成熟。中游印度负责 90%以上钻石 切割加工，下游品牌端销售以传统珠宝钻石品牌下的培育钻石子品牌以及国产新锐培育钻石品 牌为主。整个产业链中，上游制造商和品牌商享有较高利润，毛利率约为 60%-70%；中游加 工环节利润率较低，毛利率约为 10%；下游品牌零售商销售利润较高，毛利率约为 60%-70%， 整体呈微笑曲线。

上游看中国，中国制造公司提供 50%以上培育钻石产量。天然钻石矿产资源属于非可再生 资源，全球天然钻矿产资源储量十分有限，钻石开采权被几家主要钻石开采商高度垄断。2018 年全球前四大钻石开采商及其主要产矿地分别为埃罗莎（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 述四大巨头包揽 2018 年全球近 65%的天然毛坯钻石产量，我国不具有话语权。与天然钻石被 国外垄断不同，我国在培育钻石领域占有绝对优势。根据贝恩数据，2020 年全球共生产 700 万克拉培育钻石，其中中国产能达 350 万克拉，与全球其他地区产能总和相当，占比约 50%。 其次是印度、美国、新加坡，产能分别达 150 万克拉、100 万克拉、100 万克拉，合计占比超 过 45%。其余产能主要分布在欧洲、中东、俄罗斯等地，占比不超过 10%。从制备方法上来看， HTHP 和 CVD 培育钻石产量各占 50%，我国和俄罗斯以 HTHP 法为主，其中我国占有 HTHP 培育钻石产量的 90%。印度、美国、欧洲、新加坡主要以 CVD 法为主。

中国看河南，河南形成培育钻石产业集群，竞争格局稳定。河南省是我国重要的培育钻石 生产集聚地，2021 年，河南单晶超过 160 亿克拉，基本上占全球的 80%；金刚石微粉 30 亿克 拉，立方氮化硼 6 亿克拉，培育钻石 300 万克拉。截至 2021 年底，河南超硬材料规上企业超 过 300 家，行业规模约 400 亿元，其中销售过亿元的企业在 30 家左右。郑州市、许昌市、南 阳市、商丘市等地形成了一个集人造金刚石产品研发、大规模生产和销售于一体的金刚石产业 集群，涌现出中南钻石、黄河旋风、力量钻石、惠丰钻石、联合精密等一批知名的金刚石生产 企业，河南省人造金刚石产业链完整、配套齐全，具有明显的地域优势。

中游看印度，印度为主要钻石打磨加工市场。钻石加工需要根据不同的需求打磨加工成不 同形状，因此难以实现自动化生产，需要有经验人员进行切削打磨，人工成本较高，属于劳动 力密集型行业。由于印度人力成本较低，且进入加工行业较早，成为了全球钻石加工中心，90% 以上的培育钻都会被运到印度进行集中加工。因此印度钻石的进出口数据能够一定程度的反应 全球培育钻石毛坯和裸钻的需求。根据 GJEPC 统计，2022 年 4 月-2023 年 1 月，印度培育钻 石原石进口金额为 10.95 亿美元，同比增长 7.46%；印度培育钻石出口金额为 14.33 亿美元， 同比增长 37.13%。2023 年 1 月印度培育钻石出口渗透率为 7.1%，同比提升 1.2pct，培育钻 石市场整体仍处于高景气状态。

下游看美国，美国是全球x大的培育钻石消费市场。培育钻石产业链下游主要为各零售品 牌和相关配套服务。自 2017 年 5 月，施华洛世奇旗下培育钻石子品牌 Diama 在北美地区开售 后，包括全球x大钻石生产商 De Beers、美国x大珠宝零售商 Signet、Rosyblue 等国际知名 厂商纷纷开展培育钻石业务。根据贝恩数据，美国市场培育钻石销量全球占比 80%，是全球x 大的培育钻石消费市场。中国销售市场占比约为 10%，与美国相比差距较大，但同时也意味着 未来有很大的市场潜力。

2.4. 培育钻石渗透率低，增长潜力大

国民经济增长带动钻石需求。21 世纪以来，我国经济持续高速增长，人民生活水平进一步 提高。随着 2001 至 2022 年期间经济持续增长，我国城镇居民的人均可支配收入由约 6824. 元增至 49283 元，年均复合增长率约为 9.87%。我国城镇地区的年人均消费支出由 2001 年的5309 元增至 2022 年的 24538 元，年均复合增长率约为 7.56%。我国社会消费品零售总额由 2001 年的 4.31 万亿元增长至 2022 年的 43.97 万亿元，年复合增长率约为 11.69%。人均可支 配收入提高将加大居民对消费品的需求。

中国钻石市场占国内珠宝市场比重低，未来提升空间广阔。2021 年中国钻石市场占国内 珠宝市场的比重 13%。2019 年全球钻石市场占珠宝市场的平均比重是 26%，x大钻石市场 美国的比重是 56%。相比而言，中国虽然目前已经是全球第二大钻石市场，但钻石在珠宝市场 中的占比仅为全球平均水平的一半。未来随着经济全球化的深入推进，中西文化交融包括婚戒 文化的普及，以及年轻一代对钻石首饰的消费偏好不断提高，中国钻石市场在珠宝市场中的占 比会逐步提升。 培育钻石渗透率低，未来增长潜力大。2021 年全球培育钻石产量为 900 万克拉，天然钻 石产量为 1.16 亿克拉，培育钻石产量渗透率仅为 7%；从产值上看，2021 年全球钻石消费为 840 亿美元，培育钻石珠宝消费为 44 亿美元，产值渗透率为 8%。假设培育钻石毛坯单价为 750 元/克拉，中国培育钻石毛坯市场份额为 60%，经测算，至 2025 年中国培育钻石毛坯市场 规模有望达到 127 亿元。

3. 投资分析

目前全球超硬材料市场主要由我国主导，人造金刚石产量占全球的 95%以上，立方氮化硼 占全球市场的 70%。我国超硬材料市场整体达到了国际先进水平。超硬材料被广泛应用于建材 石材、装备制造、汽车制造、家用电器、清洁能源、勘探采掘、消费电子、半导体等领域。随 着智能制造XXX战略的深入推进，新型难加工材料不断涌现、绿色制造领域的新要求、光伏和 新能源汽车等新兴产业的战略地位越来越重要，下游行业的上述变化对加工工具和功能性元器 件的性能和品质提出了更高的要求，人造金刚石及其制品的端性能契合上述生产要求和市场 需求，市场空间广阔。

培育钻石作为全球钻石消费的新兴选择。培育钻石具有低价格、真钻石、环保性、新消费 等竞争优势，预计 2025 年全球培育钻石原石增至 313 亿元，年复合增速 35%。培育钻石的市 场关注度和市场需求显著提升，已成为超硬材料行业x重要的发展方向之一。我国培育钻石需 求尚处于初期阶段，随着消费者认知度的不断提升，在天然钻石供给不断萎缩、全球钻石需求 不断上升的趋势下，我国培育钻石渗透率将会进一步提升，成为超硬材料行业下一个增长点。

3.1. 中兵红箭

公司是全球x大人造金刚石生产商、兵器工业集团智能弹药上市平台。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，经多次定向和公开配售 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兴科技将其持 有的 29.95%的国有股无偿划给兵器工业集团控制的 3 家子公司，控股股东变为江南集团，并 更名“江南红箭”。2013 年，公司定增收购中南钻石 100%股权，主业添加人造金刚石，控股 股东变更为豫西集团；2015 年，公司收购兵器工业集团旗下 6 家企业（包括红阳机电、北方 向东、北方红宇、红宇专汽、北方滨海、江机特种），打造兵器工业集团旗下智能弹药平台， 2017 年公司正式更名为“中兵红箭股份有限公司”。中国兵器工业集团通过控股其直属企业豫 西工业集团、中兵投资管理、山东特种工业集团、江南工业集团，间接持有中兵红箭 39.96% 股权，成为公司实际控制人。目前公司主营业务包括特种装备、超硬材料和专用车及汽车零部 件业务。其中，特种装备业务涉及智能弹药等XXX用机电的生产和销售。超硬材料业务为工业金 刚石、培育金刚石、立方氮化硼和高纯石墨及制品的生产与销售。专用车及汽车零部件业务包 括专用车、内燃机配件、车底盘结构件及其他配件的生产与销售。

公司业务横跨三个领域，产品布局四大品类。公司产品主要应用于超硬材料类、汽车类、 特种装备类三大领域，22H1 超硬材料类占比 50.06%、特种装备类占比 41.79%、汽车制造类 占比 8.15%，超硬材料类占比有上升趋势。公司产品主要应用于超硬材料及其制品、专用汽车、 汽车零部件和特种装备四大类，22H1 超硬材料及其制品占比 50.06%、专用汽车占比 3.8%、 汽车零部件占比 4.35%、特种装备占比 41.79%。

公司营收稳健增长，毛利率改善明显。2017-2021 年公司营业收入稳健增长，由 47.75 亿 元增长至 75.14 亿元，期间 CAGR 为 14.90%。2022 年上半年，公司实现营业总收入 32.03 亿元，同比增长 11.19%；从收入结构上看，特种装备营业收入 13.39 亿元，超硬材料营业收 入 16.03 亿元，分别占营业收入的比重分别为 41.79%和 50.06%，是公司主要收入来源；归属 于上市公司股东的净利润 6.79 亿元，同比增长 114.61%；2018-2021 年营业收入和归母净利 润复合增速分别为 14.9%、15.18%；2022 年前三季度公司销售毛利率 33.30%、销售净利率 18.32%，近三年公司毛利率改善明显。从利润结构上来看，超硬材料业务毛利率为 54.73%， 远高于特种装备业务毛利率 20.64%，是公司主要盈利来源。

公司超硬材料规模属于行业x梯队，培育钻石技术优势显著。公司超硬材料业务产业链 覆盖“原料制备-芯柱制备-合成块组装-压机合成-制品生产”全流程，保证了供应链的完善，降 低生产成本，提高竞争力。2022 年上半年，公司超硬材料收入 16.03 亿元，收入规模稳居行业 x。中兵红箭突破了 CVD 法规模化生产宝石大颗粒培育钻石技术，打破了国外公司垄断， 相对与国内同行业具有显著的技术优势。长期来看，CVD 法有望在培育钻石产品放量，促进公 司业绩持续增长。 公司XXX工业务需求空间广阔，盈利能力有望进一步改善。公司XXX工业务定位于智能弹药研 发制造，具备XXX多个重点型号产品的研发和批量生产能力。“十四五”规划建议明确提出，要 加速武器装备升换代和智能化武器装备发展，加强高技术、新概念武器装备建设，提升武器 装备现代化水平，加速迈入世界先进行列。随着我国国防支出的逐步增加，XXX武器升换代 需求提升，智能弹药未来发展空间广阔。

3.2. 力量钻石

深耕人造金刚石领域十余年，三大主营业务协同发展。2010 年力量钻石成立，2021 年在创业板上市。公司主营业务为人造金刚石材料的研发、生产和销售，包括金刚石单晶、金刚石 微粉和培育钻石三大类，公司是国内先进的人造金刚石产品供应商。金刚石单晶和金刚石微粉 主要用于制作锯、切、磨、钻等各类超硬材料制品和工具，其终端应用领域广泛覆盖建材石材、 勘探采掘、机械加工、清洁能源、消费电子、半导体等行业。培育钻石产品主要用于制作钻戒、 项链、耳饰、手链及其他轻奢饰品。

产品布局三大品类，境外业务占比提升明显。公司产品覆盖培育钻石、金刚石微粉、金刚 石单晶三大品类。22 年公司主营业务中培育钻石占比 42.89%，金刚石微粉占比 34.89%，金 刚石单晶占比 19.24%。公司培育钻石和金刚石微粉业务营收占比稳步提升，分别从 2021 年的 39.57%和 31.25%提升至 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%提升至 31.49%，占比显著提升。

公司营收高速增长，原材料和销售价格带来毛利率小幅波动。受益于人造金刚石产能陆续 落地，产量快速增长，2022 年公司营业收入为 9.06 亿元，同比增长 81.85%；归母净利润为 4.60 亿元，同比增长 92.12%；2018-2022 年营业收入和归母净利润复合增速分别为 45.24% 和 58.93%。2022 年公司销售毛利率为 63.29%（-0.78pct）、销售净利率 50.78%（+2.71pct）， 原材料和产品主要销售价格的变化带来毛利率的小幅波动。

公司募投资金扩张产能，新项目陆续投产，市占率和竞争力有望持续提升。受益于制造业 转型升以及钻石消费市场不断发展，金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石市场需求持续扩大。 公司 2022 年人造金刚石产量为 19.97 亿克拉，同比增长 42.49%；人造金刚石销售量 19.17 亿 克拉，同比增长 49.82%。截至 2022 年末，公司对募集资金项目累计投入 5.6 亿元，其中自有 资金投入 2.44 亿元，募集资金总额约为 41.64 亿元。2023 年公司将全力保障力量二期金刚石 智能工厂和商丘力量等项目快速投产，扩大产能规模，满足市场对培育钻石的旺盛需求。预计 募投项目投产后，培育钻石产能新增 277.20 万克拉/年，金刚石单晶产能新增 15.07 亿克拉/年， 随着公司产能不断提升，公司市占率有望继续提升，巩固公司市场竞争力。

公司设立下游品牌零售端公司，加速全产业链布局。在下游品牌零售端，公司也逐步开始 布局，2022 年 8 月，公司与上市公司潮宏基签订合作协议，共同创建并运营培育钻石饰品品 牌，成立生而闪耀（深圳）有限公司。同时成立全资孙公司 Liliang Diamond New York Co., Ltd， 主要负责美国业务的拓展。2023 年 3 月公司拟设立全资子公司力量钻石郑州有限公司，经营 范围包括技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广、非金属矿物制品 制造、非金属矿及制品销售、货物进出口。设立子公司和孙公司能够满足公司快速发展和业绩 持续增长的需求，进一步加速和完善公司全产业链布局，提高公司核心竞争力。

3.3. 四方达

复合超硬材料龙头，布局 CVD 培育钻石。公司主要从事复合超硬材料及其相关制品的研 发、生产和销售，主营产品为人造聚晶金刚石烧结体、人造金刚石复合片、立方氮化硼烧结体、 立方氮化硼复合片、人造金刚石制品及立方氮化硼制品，应用于资源开采/工程施工领域和精密 加工领域，覆盖了石油钻探及矿山开采、汽车零部件、装备制造、航空航天、轨道交通、石材、 建筑、电子信息等高端采掘与先进制造等下游行业。公司通过与郑州大学开展校企合作、增资 收购 CVD 厂商等方式，积布局 CVD 培育钻石业务，是目前 CVD 法人造金刚石技术储备x 先进、扩产力度x大、产品质量x高公司之一。

产品布局两大品类，境内外业务协同发展。公司产品覆盖煤田矿山开采和精密加工用复合 超硬材料两大品类。22H1 公司主营业务中煤田矿山开采用复合超硬材料占比 57.94%，精密加 工用复合超硬材料占比 34.97%。从境内外收入上来看，公司近两年境内外业务协同发展，以 境内收入为主。22H1 境内收入占比 68.51%，境外收入占比 31.49%。

公司业绩高速增长，盈利能力稳步提升。受益于油气开采行业复苏和国内制造业升及超 硬刀具进口替代机遇，公司营业收入和利润快速增长。2022 年前三季度，公司营业收入为 3.94 亿元，同比增长 26.60%；归母净利润为 1.29 亿元，同比增长 83.01%；2018-2022 年归母净 利润复合增速为 18.94%。2022 年前三季度公司销售毛利率为 54.99%（+0.5pct）、销售净利 率 31.5%（+8.77pct），公司通过优化费控能力，降低管理费用，稳步提升盈利能力。

布局 CVD 全产业链，加速产能落地。上游研发制造方面，2021 年公司与郑州大学签订合 作协议，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性应用技术，并开展 MPCVD合成金刚石及其半导体器件研究项目。2022年5月，公司以增资方式收购天璇半导体， 从而实现对 CVD 金刚石业务的覆盖。天璇半导体主要业务规划为开发 MPCVD 设备、MPCVD 金刚石生长工艺等，批量制备高品质大尺寸超纯 CVD 金刚石，并面向半导体及功率器件、珠 宝首饰、精密刀具、光学窗口、芯片热沉等高端先进制造业及消费领域开展产业化应用。天璇 半导体首期 100 台设备 10 万克拉培育钻石产线已进入调试、运行阶段，二期 10 万克拉培育钻 石产线建设启动，加速产能落地。下游零售方面，天璇半导体与海南珠宝签署《战略合作框架 协议》，深化培育钻石设计、营销、切磨等业务领域合作，逐步实现全产业链布局。

美方 337 调查终胜诉，进一步扫除出口限制。2020 年，美国国际贸易委员会（ITC 委员 会）决定对聚晶金刚石复合片及其下游产品发起 337 调查。该调查由美国合成公司向 ITC 委员 会提出，指控对美出口、在美进口或在美销售的上述产品侵犯其专利权。公司积应对，2022 年 10 月，ITC 委员会发布x终裁定，认定美国合成公司主张的三项专利权无效，并终止 337 调查。337 调查胜诉，进一步扫除了出口限制因素，为北美市场开拓建立了合规基础。勘探采 掘行业的周期性复苏和公司制造业升的高成长性，有望使公司复合超硬材料业务驶入快车道。

3.4. 惠丰钻石

工业金刚石微粉制造砖家。惠丰钻石成立于 2011 年，主要业务为人造单晶金刚石粉体的 研发、生产和销售，公司主要产品包括金刚石微粉和金刚石破碎整形料两大系列。金刚石微粉 根据下游用途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，主要应 用于硬脆材料切割、精密元器件研磨抛光、制作油气勘探开采用刀具、陶瓷石材切割等领域。 破碎整形料主要应用于制作树脂磨具、砂轮等金刚石工具，终端主要应用于陶瓷石材、机械加 工等领域。公司在金刚石微粉领域积累了丰富的客户资源，主要包括伯恩精密、蓝思科技、美 畅新材、奔朗新材等。公司坚持聚焦金刚石微粉“切磨抛”及“新型功能材料”方面的应用， 经过多年的技术积累与创新，已发展成为国内领先的金刚石微粉产品供应商。 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%。其中金刚石破碎整形料占比从 2018 年 10.66% 逐步升至 2022H1 的 41.13%，呈逐年上升趋势。

公司业绩表现靓丽，持续增长动力足。受益于下游光伏、特种陶瓷、第三代半导体材料持 续景气，产品量价齐升。公司营业收入和利润快速增长。2022 年前三季度，公司营业收入为 3.18 亿元，同比增长 110.04%；归母净利润为 0.59 亿元，同比增长 54.75%；2018-2022 年营 业收入和归母净利润复合增速分别为 21.4%和 10.41%。2022 年前三季度公司销售毛利率为 32.36%、销售净利率 18.89%，受低毛利的低强度产品占比提升影响，公司销售毛利率和销售 净利率略有下降。

公司延伸产业链链条，布局培育钻石业务。公司在原有的金刚石微粉基础上延伸产业链， 2022 年 8 月采用 CVD 技术，通过 MPCVD 通用设备与工艺系数改进相融合，成功研发出培育 钻石产品。同月，公司与哈工大郑州研究院签订战略合作协议，协助开发“微波 CVD 化学气 相沉积系统”及相关生产工艺，协助公司建设微波 CVD 金刚石生产线。未来随着培育钻石项 目的逐渐落地，将加速公司在 CVD 培育钻石及金刚石半导体应用的产业链布局，丰富产品结 构，提高公司核心竞争力，为公司业绩提升提供新的利润增长点。 纳入北交所 50 指数，短期流动性有望受益。2 月 24 日，北交所发布北证 50 样本股定期 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纳入北证 50 指 数。由于北证 50 指数及其成份股的认识在不断加深，投资价值逐渐被认可，公司股票流动性 预计短期内获得提升。

3.5. 美畅股份

金刚线产业龙头，布局金刚石生产，延伸产业链。公司自主要从事电镀金刚石线的研发、 生产及销售，是目前国内金刚线产业龙头，市占率超过 50%。公司主要产品为电镀金刚石线，应用于下游光伏晶硅、水晶、磁性材料、蓝宝石等硬脆材料的切割。公司研发团队基于多年积 累的电镀金刚石线经验，围绕核心业务持续投入，与日本爱德等先进企业开展技术交流与合作, 已掌握了包括电镀液配方、电镀工艺、添加剂、金刚石预处理、上砂在线处理等在内的金刚石 线生产全套核心技术,发展成了全球领先的拥有自主知识产权的电镀金刚石线生产企业。公司积 拓展延伸上游产业链，2017 年成立了洋京美畅子公司，负责镀镍微粉的生产，基本实现镍粉 的自产自足。2022 年公司成立美畅金刚石科技，聚焦金刚石微粉生产，推动公司可持续发展。 公司通过不断延伸上游产业链，可进一步降低单位原材料成本，强化成本优势，提高盈利能力。

公司业绩高速增长，盈利能力稳步提升。受益于光伏新增装机容量大幅增长，金刚石线市 场需求旺盛，公司营业收入和利润快速增长。2022 年前三季度，公司营业收入为 24.61 亿元， 同比增长 93.61%；归母净利润为 10.28 亿元，同比增长 86.55%。2022 年前三季度公司销售 毛利率为 54.39%、销售净利率 41.79%，公司通过持续降本增效，使营业收入和净利润保持较 高增速。

产业链一体化布局，降本增效叠加规模优势，具有行业定价权。公司通过不断完善上游产 业链布局，进一步降低金刚线生产成本。2018 年，公司联合奥钢联研发利于母线细线化的黄丝。 2021 年公告拟建设 6000 吨黄寺产能，其中一期 2000 吨目前已基本建成。2020 年全资收购宝 美升，通过委托宝美升采购奥钢联黄丝生产母线。2017 年成立洋京美畅子公司，负责镀镍微粉 的生产。2022 年公司成立美畅金刚石科技，聚焦金刚石微粉生产。同时公司通过自研生产设备， 大幅加快扩产速度，降低调试周期，实现成本控制与产能扩张。成本和规模双重优势赋予公司 产品定价权，产品销量市占率近 50%，规模效应显著，逐步具有行业定价权。 积布局钨丝金刚线，目前产量已达百万公里。钨丝与碳钢丝相比，抗拉强度高、使用寿 命长、耐腐蚀性能强，可打破细线化瓶颈，降低硅耗，有望成为下一代金刚石母线。根据公司 在投资者平台上披露，目前公司钨丝金刚线的出货量已达到百万公里的别，出货规格主要是 28μm 和 30μm。受钨丝成材率低影响，目前钨丝渗透率具有不确定性。随着钨丝良率逐步改 善，钨丝金刚线经济性逐步显现，市场渗透率会进一步得到提高。