1、 http:/ 1 / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2021 年 11 月 28 日 行业研究证券研究报告 培育钻石培育钻石 行业深度分析行业深度分析 契机已至契机已至，向新向新而动而动 投资要点投资要点 培育钻石培育钻石：诞生于诞生于实验室实验室，人造金刚石制造工艺进步的产物，人造金刚石制造工艺进步的产物。培育钻石生长于 实验室中，不同于莫桑石、锆石等钻石仿品，培育钻石与天然钻石的晶体结构、 物理、化学、光学性质完全相同。2018 年 7 月，美国联邦贸易委员会（FTC） 对钻石的定义进行了调整， 将实验室培育钻石纳入钻石大类。 目前国际三大权威 珠宝鉴定机构，美国宝石学院（GI

2、A）、国际宝石学院（IGI）和比利时钻石高 阶议会（HRD Antwerp）均采用和天然钻石相同的标准，对实验室培育钻石的 4C 属性进行定级。2019 年 7 月，中宝协培育钻石分会成立，国家珠宝玉石质 量监督检验中心（NGTC）今年 4 月，正式推出培育钻石裸钻分级业务。从产品 属性和行业认定方面看，培育钻石同天然钻石一样，都属于真钻石。 制造制造方法：方法：全球高温高压（全球高温高压（HTHP）和化学气相和化学气相沉积沉积法法（CVD）平分）平分秋色，我国秋色，我国 集中集中全球全球高温高压法高温高压法 90%产能产能。1）HTHP：通过在六面顶压机中模拟天然钻石 生长的高温（13001

3、600）高压（5-6Gpa）环境，促使石墨粉在金属触媒 粉的催化下转化为钻石，颜色等级可达 D-F 级，净度较低，多为 VS-S 级别。2） CVD： 降低了钻石生长对温度和压强的要求， 在高温 （8001000） 低压 （小 于 1Pa）环境中，利用微波束激发含碳气体，分解出一个个碳的等离子体，沉 积在钻石籽晶片上形成培育钻石毛坯。颜色等级一般为 I-J 级别，产品的净度更 高，可达 VVS 级别。根据贝恩，2020 年，全球培育钻石毛坯产量约为 720 万 克拉，HTHP 和 CVD 法制备约各占一半。我国以 HTHP 方法为主，占据全球 90%的 HTHP 法培育钻石毛坯产能。 供给供给

4、端端：上游上游技术进步技术进步契机已至契机已至，下，下游多方游多方入局入局培养消费者培养消费者认知认知。培育钻石产 业链上游涵盖了生产设备和技术、 金属触媒粉等原材料和培育钻石毛坯的生产制 造， 我国作为培育钻石毛坯生产第一大国， 依托设备端优势， 合成工艺不断优化， 已掌握大颗粒高品质培育钻石毛坯合成技术。 目前阶段， 上游制造环节竞争格局 相对稳定， 行业压机主要集中在头部人造金刚石制造企业， 国外培育钻石需求的 快速增长为我国上游企业带来发展契机。 培育钻石产业链下游为培育钻石成品首 饰的终端零售和营销推广，全球培育钻石零售市场 80%集中在美国，各品牌在 美国终端门店布局更为广泛， 印

5、度培育钻石裸钻出口数据持续高增反映美国市场 需求旺盛。目前，我国培育钻石零售市场占比 10%，品牌线下门店数量目前处 于较低水平，消费者认知有限。 需求端需求端：多重优势激发新需求，多重优势激发新需求，2020-2025 年培育钻石成年培育钻石成品品市场市场规模规模 CAGR 预预 计超过计超过 15%。 消费群体的代际更替为钻石珠宝未来发展奠定扎实的消费者基础， 培育钻石更加符合年轻消费者的可持续消费主张。 培育钻石在钻石珠宝的婚恋需 求方面，相同品质下，价格较天然钻石更有优势，培育钻石更高的性价比有望提 升其在婚恋需求的渗透率。在颜值即正义的悦己需求中，以年轻千禧一代和 Z 世代为代表的年

6、轻消费者更偏好小众设计款和联名款，培育钻石相比于天然钻 投资评级 领先大市-A 首次 相关报告 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 石， 能够通过异形钻和彩钻为消费者提供独一无二的定制化产品， 满足消费者的 个性化表达。我们预计 2025 年的培育钻石成品市场规模有望超过 2000 亿元， 2020-2025 年 CAGR 超过 15%。 相关相关标的：标的：（1）中兵红箭：全资子公司中南钻石主营超硬材料产品，工业金刚 石市占率连续多年稳居世界首位。2020 年，中南钻石实现营收 19.22 亿元，净 利润 4.10 亿元，为中兵红箭的主要业绩来源。公司 2

7、0-30 克拉培育钻石可批量 化稳定生产， 年产 12 万克拉高温高压法宝石级培育金刚石生产线建设项目今年 已投产，产能释放为公司超硬材料业务打开成长空间。（2）黄河旋风：国内规 模领先、品种最齐全、产业链最完整的超硬材料供应商，拥有接近 20 年的培育 钻石技术沉淀，已实现 5-6 克拉培育钻石量产，且产品良率高，2020 年，公司 培育钻石产品收入占比约 30%， 随着公司 2020 年已出售明匠智能全部股权， 重 新聚焦超硬材料主业，业绩有望底部反转。（3）力量钻石：从成立以来，始终 专注于人造金刚石产品的研发和生产，相较友商，业务更加聚焦。2021H1，培 育钻石业务快速增长，营收 0

8、.89 亿元，较 2020 全年实现翻倍以上增长，占 营收比重达 41%。随着公司募投项目投产，六面顶压机装机量将翻倍达到 814 台，培育钻石占比提升将推动公司规模和业绩提升。（4）曼卡龙：浙江省区域 性珠宝品牌，截至 2021H1，终端门店数量 181 家，2021 年 11 月，公司开始在 部分专柜对培育钻石产品进行小范围的试销， 但尚未对培育钻石产品进行过多的 宣传和推广，目前公司密切关注培育钻石市场的发展，处于产品销售试水阶段。 投资建议：投资建议：需求层面，美国市场消费者对培育钻石产品接受度已达到较高水平， 占据全球 80%的终端份额，使得全球培育钻石需求快速增长、印度培育钻石进

9、出口数据持续高增。 我国培育钻石需求尚处于初期阶段， 预计随着品牌加大布局、 央视媒体频繁报道，消费者对培育钻石的认知程度有望进一步提升。供给层面， 我国作为培育钻石毛坯生产的第一大国， 在高温高压制备工艺上遥遥领先， 目前 阶段国内上游环节竞争格局相对稳定， 受益于国外培育钻石需求快速增长， 国内 制造商培育钻石毛坯产品供不应求。 在全球钻石需求稳步增长、 天然钻石供给不 断萎缩的趋势下， 以及年轻消费者崛起的背景下， 预计培育钻石有望凭借更高的 性价比、 更个性化的产品形态和符合消费者的可持续主张等优势， 提升在钻石婚 恋和悦己需求中的渗透率。 目前阶段， 建议积极关注培育钻石产业链上游制

10、造环 节的相关标的：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石中兵红箭、黄河旋风、力量钻石，建议关注尝试培育钻石终端 销售的珠宝商曼卡龙曼卡龙。 风险提示：风险提示：技术扩散风险，消费者接受度不及预期，产能释放不及预期，培育钻 石价格下降风险，可持续发展要求限制制造商产能。 nXlYdYjZeVfUzRvNzRzR6M9R7NnPnNoMnMiNnMnPkPqQqRbRoOvMMYqQuNwMrNoO 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 内容目录内容目录 一、培育钻石：诞生于实验室，人造金刚石制造工艺进步的产物一、培育钻石：诞生于实验室，人造金刚石制造工艺进步的产物 .

11、7 1.1 培育钻石产品属性和天然钻石无异 . 7 1.2 培育钻石获国内外权威鉴定机构背书，鉴定标准与天然钻石一致 . 8 1.3 高温高压法和化学气相沉积法，培育钻石产品特征迥异 . 10 二、供给端：上游技术进步契机已至，下游多方入局培养消费者认知二、供给端：上游技术进步契机已至，下游多方入局培养消费者认知 . 13 2.1 上游：目前我国占据培育钻石上游优势地位，竞争格局较优 . 14 2.1.1 生产端：我国为培育钻石生产第一大国，合成工艺不断进步 . 14 2.1.2 设备端：头部培育钻石毛坯制造商设备保有量领先 . 16 2.2 中游：印度为全球钻石切磨中心，疫情后印度培育钻石进

12、出口强劲增长 . 19 2.3 下游：美国为全球第一大市场，培育钻石品牌布局各有侧重 . 21 2.3.1 美国为培育钻石全球最大终端市场，我国培育钻石消费尚待释放 . 21 2.3.2 四类参与者推出培育钻石品牌，产品布局各有侧重 . 22 2.3.3 品牌加大宣传引导，塑造消费者认知 . 25 三、需求端：多重优势激发新需求，三、需求端：多重优势激发新需求，2020-2025 年培育钻石成品市场规模年培育钻石成品市场规模 CAGR 预计超过预计超过 15% . 27 3.1 年轻的 80 后、90 后为钻石发展奠定消费者基础. 28 3.2 彰显可持续理念的培育钻石，重新定义钻石闪耀 .

13、29 3.3 婚恋需求以爱为名，大克拉追求不止，培育钻石凭性价比取胜 . 30 3.4 悦己需求颜值至上，培育钻石个性化与时尚性并重 . 33 3.5 天然钻石供需错配，为培育钻石发展提供契机 . 35 四、相关标的四、相关标的 . 38 4.1 中兵红箭：超硬材料贡献业绩，培育钻石项目投产打开成长空间 . 39 4.2 黄河旋风：回归超硬材料主业，培育钻石产品良率高 . 41 4.3 力量钻石：坚守超硬材料，盈利能力领先 . 42 4.4 曼卡龙：区域性珠宝品牌，培育钻石产品小范围试销 . 44 五、投资建议五、投资建议 . 45 六、风险提示六、风险提示 . 46 图表目录图表目录 图 1

14、：培育钻石为质优粒大的人造金刚石单晶 . 7 图 2：IGI 培育钻石鉴定报告 . 9 图 3：GIA 培育钻石鉴定报告 . 9 图 4：HRD Antwerp 培育钻石鉴定报告 . 10 图 5：NGTC 培育钻石首饰鉴定报告 . 10 图 6：2020合成钻石鉴定与品质评价 . 10 图 7：天然钻石形成过程 . 11 图 8：HTHP 方法示意图及所用的六面顶压机 . 11 图 9：CVD 方法所用的微波等离子反应炉 . 12 图 10：CVD 方法示意图 . 12 图 11：培育钻石产业链上中下游环节 . 13 图 12：力量钻石：制造费用为培育钻石制造的主要营业成本 . 14 图 1

15、3：培育钻石产业链上游：力量钻石毛利率超过 60% . 14 图 14：钻石产业链下游：迪阿股份求婚钻戒毛利率超过 70% . 14 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 15：钻石产业链下游：莱绅通灵钻石饰品毛利率接近 60% . 14 图 16：全球天然钻石毛坯产量分布（2020 年） . 15 图 17：全球培育钻石毛坯产量分布（2020 年） . 15 图 18：全球宝石级培育钻石毛坯产量分布（2020 年） . 15 图 19：上海征世 16.42 克拉 CVD 钻石亮相 2021 上海进博会 . 16 图 20：黄色培育钻石裸钻 . 16 图

16、21：钢材价格变化 . 18 图 22：铸造铰链梁图示 . 18 图 23：全球培育钻石毛坯产量预计及同比增速 . 19 图 24：预计 2025 年培育钻石渗透率约 15% . 19 图 25：2020 年全球培育钻石加工市场格局 . 19 图 26：印度钻石切磨小作坊同样拥有先进设备 . 19 图 27：印度培育钻石裸钻年度出口额及同比增速 . 20 图 28：印度培育钻石毛坯年度进口额及同比增速 . 20 图 29：印度培育钻石裸钻月度出口额及同比增速 . 20 图 30：印度培育钻石毛坯月度进口额及同比增速 . 21 图 31：2020 年全球培育钻石终端市场情况 . 21 图 32：

17、美国消费者对培育钻石的认知度高 . 21 图 31：浙江宁波：实验室里“种”出钻石. 22 图 32：人工培育钻石行业调查 . 22 图 33：培育钻石品牌 . 22 图 34：VRAI 明星佩戴 . 24 图 69：小白光 19999 元主打产品 . 25 图 35：线下体验对消费者的品牌认知至关重要 . 26 图 36：2016 年国内消费者钻石消费渠道偏好 . 26 图 37：2020 年国内消费者钻石消费渠道偏好 . 26 图 38：小白光太空舱装置和 VR 体验 . 26 图 39：小白光开放式产品陈列 . 26 图 40：沃尔德旗下 ANNDIA 品牌上海首店 . 27 图 41：

18、沃尔德旗下 ANNDIA 品牌上海首店 . 27 图 42：全球钻石珠宝销售额（亿美元） . 27 图 43：2019 年全球钻石首饰需求分布 . 27 图 44：中国钻石首饰消费需求量及同比增速 . 28 图 45：今年我国成品钻进口额将接近或超过 2018 年的历史高点 . 28 图 46：世界人口年龄结构 . 28 图 47：2018 年我国奢侈品消费者年龄结构 . 28 图 48：美国钻石珠宝需求年龄结构 . 29 图 49：中国钻石珠宝需求年龄结构 . 29 图 50：天然钻石受美国年轻一代青睐 . 29 图 51：天然钻石受中国年轻一代青睐 . 29 图 52：消费者更愿意为环境友

19、好的产品支付更多 . 30 图 53：年轻消费者环境保护意识更强 . 30 图 54：品牌的社会责任会对品牌的好感度非常有影响 . 30 图 55：消费者重视钻石的可持续性 . 30 图 56：美国结婚钻戒的平均价格和平均总重量 . 31 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 57：美国结婚钻戒中，小克拉主钻的产品占比越来越高 . 31 图 58：DR 求婚钻戒价格以 2 万元以下为主 . 31 图 59：DR 求婚钻戒销售量以 0.7 克拉以下为主. 31 图 60：六成以上美国消费者考虑购买培育钻石婚戒 . 32 图 61：美国消费者购买培育钻石婚戒的

20、原因 . 32 图 62：央视财经 2021 年 5 月发起的培育钻石调查 . 33 图 63：疫情后，人们更倾向于对自己好一些 . 33 图 64：购买钻石珠宝的原因（美国） . 34 图 65：购买钻石珠宝的原因（中国） . 34 图 66：与其他几代人相比，Z 世代更加喜欢小众设计款和联名款. 34 图 67：购买天然钻石的原因（美国） . 35 图 68：培育钻石彩钻 . 35 图 69：全球天然钻石毛坯产量自 2017 年开始不断减少 . 35 图 70：保守假设下，全球天然钻石毛坯产量在 20202030 年期间每年减少 1%-2% . 36 图 71：保守假设下，全球天然钻石毛坯

21、供给和需求在 20232030 年期间分别减少 1%-2%、增加 1%2% . 36 图 72：天然钻石价格在关键重量处跳跃 . 37 图 73：不同规格天然钻石裸钻的平均价格的累积变化百分比趋势（D-I 和 VVS2-SI2，2008.1.1-2021.11.1） 37 图 74：CVD 培育钻石生产成本不断下降 . 37 图 75：培育钻石裸钻价格占天然钻石裸钻价格的比例不断降低 . 37 图 76：培育钻石价格 2021 年以来趋于平缓，接近底线 . 37 图 77：中兵红箭营业收入及同比增速 . 39 图 78：中兵红箭归母净利及同比增速 . 39 图 79：中兵红箭 2021 年以来

22、毛、净利率大幅提升 . 40 图 80：中兵红箭期间费用率 . 40 图 81：中兵红箭主营业务收入结构 . 40 图 82：中兵红箭主要业务毛利率 . 40 图 83：中南钻石营收、净利润及同比增速 . 40 图 84：中南钻石净利润率 . 40 图 85：黄河旋风营业收入及同比增速 . 41 图 86：黄河旋风归母净利及同比增速 . 41 图 87：黄河旋风盈利水平 . 41 图 88：黄河旋风期间费用率 . 41 图 89：黄河旋风主营业务结构 . 42 图 90：黄河旋风主要业务毛利率 . 42 图 91：力量钻石营业收入及同比增速 . 43 图 92：力量钻石归母净利及同比增速 .

23、43 图 93：力量钻石 2021 年以来毛、净利率大幅提升 . 43 图 94：力量钻石期间费用率 . 43 图 95：力量钻石主营业务收入结构 . 43 图 96：力量钻石主营业务毛利率 . 43 图 97：力量钻石培育钻石产能及产能利用率 . 44 图 98：力量钻石六面顶压机数量（台） . 44 图 91：曼卡龙营业收入及同比增速 . 45 图 92：曼卡龙归母净利及同比增速 . 45 图 93：曼卡龙销售收入主要来自于浙江省内 . 45 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 94：曼卡龙门店数量持续增加 . 45 表 1：培育钻石和天然钻石产品属

24、性无差异 . 8 表 2：钻石 4C 标准 . 8 表 3：培育钻石的鉴定标准同天然钻石保持一致 . 9 表 4：培育钻石制备技术对比 . 12 表 5：我国人造金刚石生产企业在培育钻石领域的技术发展 . 16 表 6：六面顶压机设备性能不断提升 . 16 表 7：六面顶压机型号对比 . 17 表 8：铸造和锻造工艺区别 . 18 表 9：Signet 旗下珠宝品牌培育钻石产品布局 . 23 表 10：露璨培育钻石产品 . 23 表 11：Lightbox 产品定价策略 . 24 表 12：小白光五大产品系列 . 25 表 13：培育钻石在可持续性方面优于天然钻石 . 30 表 14：培育钻石

25、产品较天然钻石性价比更高 . 31 表 15：2020-2025 年全球培育钻石成品规模年均复合增速预计超过 15% . 38 表 16：培育钻石上游相关标的（营业收入单位：亿元） . 38 表 17：力量钻石募投项目 . 44 表 18：相关标的估值 . 46 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 一、培育钻石：诞生于实验室，人造金刚石制造工艺进步的产 物 培育钻石培育钻石为人造金刚石为人造金刚石制造制造工艺进步的产物工艺进步的产物， 我国为人造金刚石我国为人造金刚石生产生产第一大国第一大国。 金刚石的莫 氏硬度为 10 级，化学成分为 C，是目前天然存在的

26、硬度最大的物质，属于碳元素的同素异形体 之一。按照成因不同，金刚石分为天然金刚石和人造金刚石。天然金刚石属于不可再生资源，储 存在金伯利岩或钾镁煌斑岩中， 全球年产量约1亿克拉， 其中可以用作珠宝的天然金刚石约20%， 澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非五个国家产量占据全球的 90%，由于其开采成本 高昂，开采过程对生态环境的破坏程度较大，无法被大范围应用于工业领域。目前工业用途金刚 石为人造金刚石，2020 年全球人造金刚石年产量超过 200 亿克拉，我国占比 95%。随着人造金 刚石制造工艺的不断提升，人造金刚石单晶中质优粒大的单晶可以用于制作培育钻石，据贝恩统 计，2020 年全球

27、培育钻石产量约 720 万克拉，作为钻石消费领域的新兴选择，培育钻石主要用 于制作钻石饰品和其他时尚消费品。 图 1：培育钻石为质优粒大的人造金刚石单晶 资料来源：力量钻石招股说明书，培育钻石网，钻石小鸟官网，金投珠宝网，贝恩，华金证券研究所 1.1 培育钻石产品属性和天然钻石无异 培育钻石培育钻石产品属性产品属性与与天然钻石天然钻石无异无异， 钻石， 钻石身份获身份获美国美国联邦机构联邦机构认可。认可。 从产品本身的属性上看， 培育钻石与天然钻石的晶体结构、物理性质、化学性质、光学性质完全相同，且培育钻石在透明 度、折射率、色散等方面可以与天然钻石相媲美，肉眼无法识别，需借助专业的设备进行区

28、分。 2018 年 7 月，美国联邦贸易委员会（FTC）对钻石的定义进行了调整，将实验室培育钻石纳入 钻石大类，即认可了培育钻石为真钻石。而常被作为钻石仿品的莫桑石和锆石，虽然光学性质和 外观与钻石有相似之处， 但莫桑石和锆石， 它们的化学成分分别是碳化硅 SiC 和立方氧化锆 ZrO2， 是和钻石完全不同的物质。莫桑石由于色散值更高，肉眼看上去更加火彩、闪耀，锆石的相对密 度更大，相同体积的锆石和钻石，锆石的重量会更大。 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表 1：培育钻石和天然钻石产品属性无差异 钻石钻石 钻石钻石仿品仿品 天然钻石天然钻石 培育钻石培育

29、钻石 莫桑石莫桑石 锆石（水钻）锆石（水钻） 图示 化学成分 碳 C 碳 C 碳化硅 SiC 立方氧化锆 ZrO2 折射率 2.42 2.42 2.65 2.17 相对密度 3.52g/ cm 3.52g/ cm 3.22g/ cm 4.69g/ cm 色散 0.044 0.044 0.104 0.066 硬度值 10 10 9.25 8.25 导热性 2 X 103 W/m/k 2 X 103 W/m/k 比较高 非常低 热胀性 0.8 X 10-6 K 0.8 X 10-6 K 透光度 deep uv to far tr deep uv to far tr 电阻率 1016 Ohm-cm

30、1016 Ohm-cm 可压缩性 8.3 X 10-13 m2/n 8.3 X 10-13 m2/n 肉眼感受 高贵冷艳，璀璨闪亮 过度火彩 表面朦胧，棱线圆钝 资料来源：凯丽希官网，ANNDIA官网，培育钻石网，磨料磨具微信公众号，华金证券研究所 1.2 培育钻石获国内外权威鉴定机构背书，鉴定标准与天然钻石一 致 国际国际权威鉴定权威鉴定机构背书， 为培育钻石机构背书， 为培育钻石良性良性发展发展保驾护航保驾护航。 对于不同品质或品质接近的钻石产 品，消费者无法通过肉眼来区分，所以在购买过程中，消费者通常要根据权威机构出具的鉴定报 告来认清一款钻石产品的本质。国际上三大权威的珠宝鉴定机构，美

31、国宝石学院（GIA） 、国际 宝石学院（IGI）和比利时钻石高阶议会（HRD Antwerp）均能够提供实验室培育钻石产品的鉴 定服务。 目前， 三大鉴定机构均依照国际公认的钻石 4C 标准， 即颜色 （Color） 、 净度 （Clarity） 、 切工（Cut） 、克拉重量（Carat） ，采用和天然钻石相同的标准，对实验室培育钻石的 4C 属性进 行定级。 表 2：钻石 4C 标准 4C 标准标准 释义释义 划分等级划分等级 颜色（Color） 钻石无色的程度 净度（Clarity） 钻石含有内含物和表面特 征的程度 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分

32、 4C 标准标准 释义释义 划分等级划分等级 切工（Cut） 钻石刻面与光线相互作用 所形成的的视觉效果程度 克拉重量 （Carat） 钻石的重量 资料来源：GIA官网，GIA微信公众号，华金证券研究所 差异化培育钻石差异化培育钻石和天然钻石证书，和天然钻石证书， 保护保护投资者投资者知情权知情权。 为了保证消费者的知情权和实验室培 育钻石的良性发展，鉴定机构对天然钻石、实验室培育钻石、莫桑石的鉴定报告上分别注明 “Natural diamond” 、“laboratory grown diamond”和“Moissanite”，莫桑石报告中不会出现 “diamond”字样，对钻石和非钻石产品

33、严格区分。此外，三家鉴定机构都对培育钻石鉴定证书的 外观颜色与天然钻石进行区分， IGI 和 HRD Antwerp 的培育钻石鉴定证书均为黄色， GIA 为蓝色 且仅提供数字版报告，IGI 和 GIA 还注明了培育钻石的制备方法以及是否经过后期改色处理。 表 3：培育钻石的鉴定标准同天然钻石保持一致 IGI GIA HRD Antwerp 培育钻石标识 LABORATORY GROWN Laboratory-Grown LABORATORY GROWN 培育钻石培育钻石证书颜色证书颜色 黄色黄色 蓝色蓝色 （仅（仅提供提供数字数字版版） 黄色黄色 天然钻石证书颜色 蓝色 黄色 蓝色 是否标注

34、制造方法 是 是 否 与天然钻石分级标准统一与天然钻石分级标准统一 是是 是是 是是 是否标注后期处理 是 是 否 资料来源：IGI官网，GIA微信公众号，广州钻石交易中心，华金证券研究所 图 2：IGI 培育钻石鉴定报告 图 3：GIA 培育钻石鉴定报告 资料来源：IGI官网，华金证券研究所 资料来源：GIA微信公众号，华金证券研究所 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 4：HRD Antwerp 培育钻石鉴定报告 资料来源：广州钻石交易中心，华金证券研究所 我国我国珠宝珠宝行业行业协会协会和和珠宝鉴定机构共同认定珠宝鉴定机构共同认定培育钻石培育钻石身

35、份身份。2019 年 7 月，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， 我国人造金刚石从工业应用领域正式进入消费领 域。2019 年 12 月，国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC）发布合成钻石鉴定与分级企 业标准并实施， 并于次年末推出实验室培育钻石镶嵌首饰证书。 2020 年 12 月， NGTC 发布 2020 合成钻石鉴定与品质评价 ， 代替了 2019 年发布的企业标准，将合成钻石中文名称更改为 “实 验室培育钻石” 或 “合成钻石” ， 对应的英文名称为“laboratory diamond”和“synthetic diamond”。 今年 4 月，NGTC 正

36、式推出培育钻石裸钻分级业务，与现有天然裸钻分级证书内容基本一致，仅 在证书外观颜色上有差异。可以看出，我国的珠宝行业协会和鉴定机构都充分认可培育钻石的市 场地位。 图 5：NGTC 培育钻石首饰鉴定报告 图 6：2020合成钻石鉴定与品质评价 资料来源：中国珠宝玉石首饰行业协会，华金证券研究所 资料来源：中国珠宝玉石首饰行业协会，华金证券研究所 1.3 高温高压法和化学气相沉积法，培育钻石产品特征迥异 实验室培育钻石合成技术的发展是一个漫长的过程，虽然 20 世纪 50 年代，人类已经可以 合成工业级金刚石，但直到 20 世纪 80 年代中期，制造商才开始商业化规模生产宝石级的实验 室培育钻石

37、。目前，实验室培育钻石制作工艺分为两个方式，高温高压法（HTHP）和化学气相 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 沉积法（CVD） ，两种方法下培育钻石生长的原理不相同，制造出来的培育钻石毛坯也展现不同 的特征，具体如下： 高温高压法高温高压法下，培育钻石下，培育钻石生长生长条件条件和天然钻石最为接近和天然钻石最为接近，设备，设备大小大小影响单次影响单次总总产量产量。天然 钻石是地幔中的碳元素在高温高压环境下结晶形成的， 再由地震、 火山喷发等地质活动带到地面， 目前开采的钻石绝大多数都形成在 2030 亿年前。而高温高压法的制造原理就是在六面顶压机 中模拟

38、天然钻石的生产环境，在超高温（13001600）区放入高纯度的石墨粉作为碳源，在 低温区放入天然或培育钻石籽晶，在超高压（56Gpa）和一定温度梯度环境，以及铁、镍、钴 等金属触媒粉的催化作用下，高温区的碳素向低温区扩散，并在低温钻石籽晶处由于过饱和而结 晶，籽晶不断长大，最后形成培育钻石毛坯。以 650 型号的六面顶压机为例，单次可产出 1012 粒钻石毛坯，每粒大小在 45 克拉大小（约 400 美元） ，每月可产出三次，即单月产值在 810 万元之间，850 型号压机单次可产出 1214 粒钻石毛坯，设备大小和单次培育钻石毛坯总产量 相关，因此受限于压机的培养仓空间有限，高温高压法更适合

39、 15 克拉培育钻石毛坯的量产制 备。 合成块是合成块是决定钻石品质的关键，决定钻石品质的关键，高温高温高压产品颜色等级高，但净度高压产品颜色等级高，但净度尚待尚待突破。突破。在高温高压法 实际的生产过程中，需经过“石墨芯柱制备合成块组装单晶合成提纯处理分选及检 测”五个环节，其中石墨芯柱制备和合成块组装作为培育钻石生产流程的前两个步骤，石墨芯柱 原材料的配方和合成块组装对钻石的品质有着至关重要的影响。1）颜色方面，HTHP 法培育出 的钻石颜色更好， 目前可以做到无色， 达到 D-F 级， 天然钻石中只有 2%左右可以达到无色级别； 2）净度方面，由于在制备过程中添加了铁、镍、钴等金属触媒粉

40、用于改善反应条件、加快反应 速度，使得钻石的净度受到影响，多为 VS-S 级别；3）形状方面，高温高压法形成的立方体和 八面体的钻石毛坯切成圆钻的利用率更高，可达到 40%左右。 图 7：天然钻石形成过程 图 8：HTHP 方法示意图及所用的六面顶压机 资料来源：中国珠宝玉石首饰行业协会，华金证券研究所 资料来源：中国珠宝玉石首饰行业协会，华金证券研究所 化学化学气相气相沉积法沉积法为为高温高温低低压环境，压环境，产品净度产品净度更高更高，但但普遍普遍需改色处理需改色处理。化学气相沉积法最早 可以追溯到1952年， 美国联邦碳化硅公司在低压条件下用含碳气体成功地生长出培育钻石。 CVD 工艺降

41、低了钻石生长对温度和压强的要求，在温度为 8001000，压强小于 1Pa 的环境中， 将钻石籽晶片放进注入惰性气体（氮气、氦气） 、甲烷、氢气混合气体的真空状态的真空炉中， 利用微波束激发含碳气体，分解出一个个碳的等离子体，不断沉积在钻石籽晶片上，经过约 1 个月的时间，形成培育钻石毛坯。由于在生长室中注入惰性气体以保持真空环境，加速培育钻石 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 形成，所以 CVD 法培育出的钻石颜色一般为 I-J 级别，大多需要经过 HTHP 法进行改色处理， 但产品的净度更高，可达 VVS 级别，由于是在钻石晶片上沉积生长，培育出的钻石

42、呈片状或方 块状，切成方钻的利用率更高，可达 60%70%。 图 9：CVD 方法所用的微波等离子反应炉 图 10：CVD 方法示意图 资料来源：深圳优普莱等离子体技术有限公司官网，华金证券研究所 资料来源：广州钻石交易中心，华金证券研究所 表 4：培育钻石制备技术对比 高温高压法（高温高压法（HTHP） 化学气相沉积法（化学气相沉积法（CVD） 技术特征 生产设备 六面顶压机 沉积设备 单台设备价格 约 100 万元 200 万元以上 设备调试时间 3-6 个月 约 1 年 单次产出时间 约 10 天 约 1 个月 单月产出量 120-180 克拉 100 克拉 单月产值 8-10 万元 6

43、-7 万元 难点 做大克拉，提高净度 缩短生长周期，优化颜色 产品特征 产品形状 颗粒状（立方体，八面体） 片状或方块状 颜色 一般无色（D-F 级） 一般褐色（I-J 级） 净度 多为 VS-S 级别 多为 VVS-VS 级别 克重 适合 15 克拉的培育 适合 5 克拉以上的培育 毛坯利用率 圆钻 40% 圆钻 20-30%，方钻 60%-70% 产品图示 国内代表公司 中南钻石，黄河旋风，郑州华晶， 力量钻石 上海征世（筹备上市），杭州超 然 资料来源：GIA官网，广州钻石交易中心，力量钻石招股说明书， 正点财经栏目，沃尔德公司公告，国机精工公司公告，华金证券研究 所 （注：化学气相沉积

44、法设备单台价格参考VRAI官网，高温高压法设备单台价格参考国机精工公司公告，高温高压法单月产出量及单月产 值以650压机为例） 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 二、供给端：上游技术进步契机已至，下游多方入局培养消费 者认知 我国占据我国占据培育钻石产业链上游培育钻石产业链上游近一半近一半份额份额，毛利率高达，毛利率高达 60%。1）培育钻石产业链上游涵盖 生产设备和技术、金属触媒粉等原材料和培育钻石毛坯的生产制造，根据贝恩2020-2021 全球 钻石行业报告 ，2020 年，全球培育钻石毛坯产量约 720 万克拉，我国产量达 300 万克拉，占 比超过

45、 40%。由于上游环节具备一定的原材料技术和资金壁垒，因此享有较高的利润率水平， 据力量钻石招股说明书， 2020 年力量钻石的培育钻石毛坯制造环节毛利率超过60%， 设备折旧、 电力等制造费用为主要成本。2）培育钻石产业链中游为毛坯加工、贸易、成品贸易和设计镶嵌 环节，据观研天下，印度占据全球 95%的培育钻石毛坯切割打磨份额，钻石毛坯的切割打磨为 典型的劳动密集型产业，产品附加值较低，使得毛利率较低，约 10%。3）培育钻石产业链下游 为培育钻石成品首饰的终端零售和营销推广。根据观研天下，美国为全球最大的培育钻石消费市 场，占据 80%的市场份额，我国为全球第二大市场，市场份额约 10%，

46、钻石产业链下游盈利水 平较为可观，参考天然钻石珠宝商莱绅通灵和迪阿股份，二者 20182020 年销售钻石成品的毛 利率分别接近 60%、超过 70%。 图 11：培育钻石产业链上中下游环节 资料来源：广州钻石交易中心，力量钻石招股说明书，观研天下，华金证券研究所 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 12：力量钻石：制造费用为培育钻石制造的主要营业成本 图 13：培育钻石产业链上游：力量钻石毛利率超过 60% 资料来源：力量钻石招股说明书，华金证券研究所 资料来源：力量钻石招股说明书，华金证券研究所 图 14：钻石产业链下游：迪阿股份求婚钻戒毛利率超过

47、70% 图 15：钻石产业链下游：莱绅通灵钻石饰品毛利率接近 60% 资料来源：迪阿股份招股说明书，华金证券研究所 资料来源：莱绅通灵公司公告，华金证券研究所 2.1 上游：目前我国占据培育钻石上游优势地位，竞争格局较优 2.1.1 生产端：我国为培育钻石生产第一大国，合成工艺不断进步 我国我国培育钻石培育钻石毛坯产量全球毛坯产量全球领先领先，集中集中全球全球 HTHP 培育钻石培育钻石产能的产能的 90%。由于地理条件限 制，天然钻石上游开采环节长期被国外垄断，根据埃罗莎财报，20182020 年全球前四大钻石 开采商，即埃罗莎（ALROSA，俄罗斯） 、戴比尔斯（De Beers，博茨瓦纳

48、） 、力拓（Rio Tinto， 澳大利亚）和佩特拉钻石（Petra Diamond，南非）包揽全球 64%、65%、67%的天然毛坯钻石 产量。不同于天然钻石上游被国外垄断的局面，我国目前在人造金刚石方面占据绝对优势，根据 贝恩， 2020 年全球培育钻石毛坯产量约 720 万克拉， 其中， 我国培育钻石毛坯产量 300 万克拉， 份额占比超过 40%， 为培育钻石毛坯生产第一大国， 印度、 美国、 新加坡产能分别为 150、 100、 100 万克拉，占比 20%、14%、14%，欧洲及中东地区、俄罗斯分别为 50、20 万克拉，占比 7%、2%。从制备方法上看，全球 HTHP 和 CVD

49、 培育钻石产量各占一半，我国和俄罗斯均以 HTHP 方法为主，我国集中了全球 HPHT 法培育钻石产量的 90%，印度、美国、欧洲、新加坡 以 CVD 方法为主。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 制造费用直接人工直接材料 48.49% 61.21% 66.82% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 培育钻石毛坯业务毛利率 培育钻石毛坯业务毛利率 70.84% 20% 40% 60% 80% 迪阿股份求婚钻戒毛利率 迪阿股份求婚钻戒毛利率 58.28% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 莱绅通灵钻石饰品毛利率 莱绅

50、通灵钻石饰品毛利率 行业深度分析 http:/ / 48 请务必阅读正文之后的免责条款部分 河南河南省培育钻石产业发达省培育钻石产业发达，头部，头部企业企业产能产能集中度高集中度高，竞争格局相对稳定，竞争格局相对稳定。1）在高温高压法 方面，自郑州三磨所分别于 1963 年和 1965 年自主研发出中国第一颗人造金刚石和我国第一台 人造金刚石合成设备以来， 河南省的人造金刚石产业集聚度不断提升， 根据力量钻石招股说明书， 中南钻石、黄河旋风、郑州华晶、力量钻石等主要金刚石单晶供应商的产销规模约占行业产销总 规模的 70%以上，竞争格局相对稳定。这些头部企业依托在人造金刚石领域长期的技术积累，