培育钻石行业研究：技术成熟+市场认可，培育钻石迎来爆发

一、培育钻石：实验室长出“真钻石”

培育钻石：人造金刚石工艺新阶段，实验室“长”出的真钻石

人造金刚石产业历史悠久，在工业领域中广泛应用。金刚 石是一种由碳元素组成的矿物，其硬度为莫氏10级，是人 类已知自然界中最坚硬的物质。人造金刚石是通过物理或 化学方法将易获取的单质或化合物中的碳转化得到的金刚 石产物。人造金刚石产业历史悠久，美国通用电气1955年 首次制备出人造金刚石小晶体，开创了人造金刚石产业先 河。如今，人造金刚石由于其优异的力学、热学、电学等 特性，广泛应用于建材、机械、采掘、电子等工业行业。

培育钻石（lab-grown diamonds）是品质达到宝石级的人 造金刚石，其理化性质和天然钻石完全相同，成为钻石消 费的新选择。人造金刚石合成工艺不断提高，使得工业制 造宝石级金刚石大单晶（即培育钻石）逐渐成为可能。培 育钻石具有和天然钻石相同的理化特性，在晶体结构的完 整性、透明度、折射率、色散等方面可以与天然钻石相媲 美。培育钻石作为钻石行业的新生力量，为钻石消费者提 供了新的选择。

培育钻石市场地位逐渐被认可

全球范围内，培育钻石相关法律认可、行业组织、技术 规范等已建立起来。2018年7月，美国联邦贸易委员会 （FTC）为培育钻石“正名”，对钻石的定义进行了调整， 删去了“天然”的定义，将实验室培育钻石纳入钻石大 类。钻石业界主流的三大评级机构GIA(美国宝石研究院)、 IGI(国际宝石学院)和HRD Antwerp也陆续推出了与天然 钻石相似的培育钻石分级体系，为培育钻石的价值提供 权威认证。

珠宝品牌商进军培育钻石行业，新兴培育钻石品牌亦崭 露头角。2017年5月，施华洛世奇旗下培育钻石品牌 Diama在北美地区正式开售；2018年，全球钻石龙头戴比 尔斯宣布推出培育钻石饰品品牌Lightbox。此外，独立 培育钻石品牌Diamond Foundry（美国）、CARAXY（中 国）、Light Mark小白光（中国）等也次第涌现，逐步 培育消费者认知。

培育钻石4C不逊色于天然钻石，甚至可以培育罕见IIa型钻石

培育钻石4C指标不逊色于天然钻石。全球钻石龙头戴比 尔斯2018年成立培育钻石品牌Lightbox。2018年其推出 第一代产品：颜色为J-G，净度为VS2，切工为VG，最大 克拉数为1克拉。2021年，Lightbox宣布将推出新的系列 “Finest”，其颜色为D-F色，进度为VVS1-VVS2，切工 为EX，最大克拉数可以达到2克拉。由此可见，经过持续 的发展，培育钻石4C参数已经不输天然钻石。

培育钻石为消费者提供了更高品质的选择。IIa型钻石是 天然钻石中最为珍贵和罕见的种类。根据晶体内是否含 有N原子，钻石可分为I型（含N）和Ⅱ型（不含N）；II 型钻石又可分为纯碳构成的IIa型和含微量硼的IIb型。 IIa型钻石在自然界中仅占1-2%，其晶体氮含量低至无法 用现有仪器测出，颜色极为纯净，被誉为“Purest of the Pure”，价值连城。而CVD生产方法理论上可产出全 部为IIa型的钻石，使这一珍贵类型的钻石成为普通人可 负担的选择。

二、供需两旺：行业迎来爆发期

供给端质量提升、选择多元；需求端

供给端：品质不断提升，价格仍有下降空间。一方面，培 育钻石厂商技术不断进步，大克拉、无色、高净度的培育 钻有望不断涌现；另一方面，随着工业的批量化生产，良 率提升，培育钻石成本仍有下降空间。

需求端：婚礼场景竞争力强，非婚礼需求潜力巨大。钻石 珠宝的婚礼和非婚礼需求具有不同的特性，我们认为，培 育钻石具备性价比和可持续发展优势，在婚礼场景具有强 竞争力，有望率先快速渗透；非婚礼场景市场空间大，有 望打开新的增量市场。

婚礼场景：偏“刚需”，钻石与婚礼概念深度绑定， 难以被其它种类宝石替代；婚戒的社交“炫耀性”需 求强，评价标准统一相对，轻设计、重4C。在这一背 景下，培育钻石相对天然钻石具有明显的性价比优势， 有望在相对年轻、购买力中上的人群中快速获得市场。

非婚礼场景：偏“可选”，悦己需求为主，除个性化、 性价比和时尚设计等需求外，价值认同也是消费者的 重要考量，可持续的培育钻石引领悦己新风尚。

供给端：培育钻石制造方法包括高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)两类

目前，全球人造金刚石行业主要有高温高压法（HTHP）和化 学气相沉积法（CVD）两大类生产方法。

高温高压法（HPHT）的制造原理是模拟天然钻石在自然 界中的形成过程。石墨粉在超高温、高压条件及金属触 媒催化作用下发生相变，生长出金刚石晶体。该方法合 成的人造金刚石主要为颗粒状单晶。

化学气相沉积法（CVD）的制造原理是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 控制沉积生长条件使碳原子在基体上沉积生长成金刚石 晶体。该种方法下合成的金刚石主要为片状金刚石膜。

两种制造方法各有千秋。

HPHT法培育钻石以塔状为主，生长速度快、颜色较好但 纯净度稍差，综合效益具有优势，在1-5ct钻石的合成中 优势明显； CVD法培育钻石呈板状，培育周期长，颜色不易控制但纯 净度高；适宜5ct以上大颗粒培育钻石合成。 无论哪种制造方法，追求大克拉、无色、净度高、切工好的 培育钻石是各类制造企业共同追求的目标。

全球培育钻石格局：中国是HPHT法培钻中心，欧美和印度是CVD法培钻中心

2020年全球培育钻石产量约700万克拉。2020年，全球约有700万克拉的培育钻石产出，其中中国约300万克拉、印度约 150万克拉、美国约100万克拉、新加坡约100万克拉、欧洲和中东约50万克拉、俄罗斯约20万克拉。 全球高温高压法的产能主要聚焦于中国、俄罗斯和新加坡，而CVD法的产能聚焦于印度、美国、欧洲还有中东地区、新加坡。

需求端：全球钻石珠宝市场640亿美元，定位于高端市场

全球钻石珠宝市场规模640亿美元，定位于高端和奢侈市 场。珠宝市 场划分为大众珠宝、高级珠宝和奢侈珠宝三个层级，估算 其2020年市场空间分别为800亿、1640亿和200亿美元。钻 石类珠宝由于单价较高，产品定位于高级和奢侈珠宝，市 场规模共计640亿美元。

婚戒是钻石产品最主要的消费场景和驱动因素，非婚礼 消费场景逐步扩展。钻石在全球消费者认知中长久与婚 礼场景相联系。根据贝恩数据，2020年钻石消费市场中 37%为婚礼珠宝；“结婚或订婚”在美、中、印三个主要 市场消费者购买理由中位居前三，尽管美、中等国结婚 率有所下滑，钻石产品的婚庆需求仍具有一定刚性。与 此同时，“悦己”的新消费趋势下，“为自己购买钻石” 成为美国和中国消费者购买钻石的首位理由，钻石产品 的非婚礼消费场景正逐步扩展。

三、迎接风口：相关企业积极扩产

培育钻石企业：享受培育钻石爆发红利，长期有望进入半导体等高端领域

国内外培育钻石企业通常为工业用人造金刚石企业发展而 来，业务同时覆盖工业和饰品用人造金刚石。培育钻石合 成难度较大，是人造金刚石合成技术相对成熟后的产物。 我国培育钻石企业早期主要从事人造金刚石生产，用于建 材石材、勘探采掘、机械加工等领域的锯、切、磨、钻的 耗材。随着培育钻石行业的爆发，这些企业均将显著受益。 长期来看，人造金刚石具备热、光、电、声等性能优势， 有望在军工、半导体等高端领域开拓新的应用。我国培育 钻石龙头中南钻石、黄河旋风、力量钻石正积极扩产，迎 来行业爆发红利。

PHT培育钻石和工业金刚石所用设备具有通用性，厂商可 根据需求进行产能切换。HPHT六面顶压机作为通用设备， 通过使用不同原材料配方、设定不同的合成工艺参数既可 以用来生产金刚石单晶又可以用来生产培育钻石。培育钻 石生产时长较长、产率较低，参考力量钻石数据，其单台 机器理论产量（克拉数）约为工业金刚石的1/2000。国内 HPHT法制造企业可以根据市场需求，灵活的配置两者产能。

力量钻石

公司形成了三大核心产品体系，主营业务形成有效协 同。公司主要从事金刚石单晶、金刚石微粉、培育钻石 三大核心产品体系。公司培育钻石能够批量生产2-10克 拉大颗粒高品级培育钻石毛坯，处于实验室技术研究阶 段的大颗粒培育钻石可达到25克拉。

公司大腔体合成设备优势明显。截至2020年末，公司大 腔体六面顶压机（φ700及以上）占比91.3%，远超行业 平均水平。（协会统计2020年末人造金刚石企业大腔体 压机占比仅为18.75%）。大腔体压机能够显著提高生产 效率和产品品质，降低单位产品成本，使得公司能够维 持良好的利润水平。

公司积极扩产，分享行业爆发红利。受益于培育钻石行 业的爆发，公司积极扩张压机产能。公司六面顶压机从 2020年6月末的227台提升到2021年6月末的483台。2021 年公司登录科创板，计划募集资金再投320台压机，用于 生产培育钻石。

中兵红箭

中兵红箭是一家百年军工企业，业务布局超硬材料、 特种装备、改装汽车等板块。公司隶属于中国兵器工 业集团，主要业务包括特种装备业务板块、超硬材料 业务板块、专用车及汽车零部件业务板块三大业务板 块。其中，超硬材料业务板块主要产品包括人造金刚 石和立方氮化硼单晶及聚晶系列产品、复合材料、培 育钻石、高纯石墨及制品等。

中兵红箭子公司中南钻石是超硬材料行业龙头企业， 实力雄厚。中南钻石人造金刚石产品应用于工业和消 费领域。工业金刚石方面，公司产销量及市场占有率 连续多年稳居世界首位。培育钻石方面，中南钻石拥 有大颗粒钻石单晶科研、生产的技术优势，在HTHP技 术生产培育金刚石产品方面具有技术领先优势，目前 以2-10克拉产品为主。此外，公司试水钻石珠宝饰品 赛道，中南钻石体验店已于2021年10月1日在郑州建业 凯旋广场开张。

黄河旋风

公司是目前国内规模领先、品种最齐全、产业链最完 整的超硬材料供应商。公司生产的超硬材料主要产品 为各类规格的金刚石（如工业级金刚石、宝石级金刚 石）、金属粉末、超硬复合材料（复合片）、超硬刀 具、金刚石线锯等。公司以打造“全球品种最齐全的 超硬材料生产商”为目标，目前可以向客户提供产品 类别、规格齐全以及性能稳定的各类超硬材料及制 品，包括超硬材料单晶及制品、立方氮化硼及制品、 金刚石聚晶及制品以及超硬材料制品辅助材料。

公司重视培育钻石业务板块，提升主业盈利能力。培 育钻石业务毛利率水平高、经营现金流优良。在以超 硬材料为主要经营产品的前提下，公司结合自身在行 业的优势，积极向行业纵深发展，保障工业金刚石市 场稳定的同时，优化布局并拓展培育钻石消费市场， 扩大产能，提升培育钻石产品的产销规模。

报告节选：

编辑：未来智库