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第1 页/共14页 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 新材料 分 析师：邓 淑斌 登 记编码：S0730518030001 0371-65585656 河 南 省超 硬 材料 产 业发 展 分析 新 材料专题：超硬材 料行业深度分析 证 券研 究报 告-行业 专题 研究 超硬材料指数相对沪 深 300 指数表现 资料来源：Wind，中 原证券 相关报告 新材料 行业深 度分析：工 业金刚石 持续高 景气，培育 钻石未 来新风 口 2023-03-23 联系人：马嶔琦 电话：021-50586973 地址：上海浦东新区世纪大道 1788 号 16 楼 邮编：200122 发布日期：2023 年 05 月 16 日 投 资要 点：作为新 材料 的重 要组 成，以金刚 石为 代表 的超 硬材 料及制 品被 誉为最硬最锋利的“工业牙齿”，超硬材料产业在当前我 国加快建设现代化产 业体 系的 背景 下，正迎来 提质 增量、国 产替 代的历 史性 机遇。从应用 领域 来看，人 造金 刚石可 分为 工业 金刚 石、培育钻 石两 大类，其中：（1）工 业金 刚石 领 域，我国作 为全 球第 一大 人造金 刚石 生产国，在 HTHP 法生 产人 造 金刚石 领域 占有 显著 主导 地位，但在 高附加值 的 CVD 法 生产 人造 金 刚石领 域在 与欧 美国 家存 在较大 差距，而从发 展前 景来 看，中高 端 产品市 场尤 其 是 化学 气相 沉积法（CVD）合成的 金刚 石功 能材 料市 场将是 未来 增 长 点；（2）培育钻 石领 域，中、印、美 三国 分别 占据 上游毛 坯钻 石生 产、中游 钻石切 割加 工、下游零 售品 牌销 售的 优势 地位，预 计伴 随消 费升 级，培 育钻 石市 场前景值 得期 待。河南省 作为 我国 超硬 材料 及其制 品的 发源 地，已 形 成了以 超硬 材料及制品 为核 心、原 辅材 料 和专用 设备 仪器 为基 础、公共技 术服 务体系为支 撑的 硬材 料全 产业 链格局，在全 国乃 至全 球 的超硬 材料 及制品领域 中，不 仅规 模优 势 明显、产 业集 群化 特色 显 著、技术 创新 体系相对 完备，还 有国 机精 工、中 南钻 石、黄河 旋风、豫金 刚石、四方达、力 量钻 石、惠丰 钻 石等一 批颇 具特 色且 具有 相当市 场影 响力的超硬 材料 企业。河南省超硬材料产业“大 而不精”、“大 而不优”，尤其体现在四方面：（1）产品 结构 有待 优 化；（2）原创 性的 技术 研 发不足；（3）在培育钻 石和 金刚 石功 能材 料等领 域的 工艺 及销 售渠 道、应用 场景 平台建设 均相 当有 限；（4）企业融 资渠 道有 限，经营 活动难 以适 应货币政策 调控 节奏。河南省 超硬 材料 产业 高质 量发展 至少 需要 地方 政府、企 业、金融 机构三方 共同 努力，其 中：（1）地 方政 府着 力于 产业 发 展顶层 设计 及新技术 新业 态指 导、基础 设施及 营商 环境 建设；（2）企 业着力 于聚焦主业 的传 统优 势巩 固和 前沿领 域布 局，提 升资 本 运作能 力，建 立健全投 融资 机制；（3）金 融机构 着力 于基 于服 务实 体经济 的金 融工具应用，创新 金融 服务 模 式、丰富 金融 工具 类型，充分发 挥信 用中介和信 息中 介的 作用。风险提示：CVD 技术研发及 项目产业化 进展不确定；经济不及预 期导致培 育钻 石市 场需 求低 于预期；绿色 节能 等相 关政 策调整 可能 影响 产能扩张。-13%7%27%47%2022-5 2022-7 2022-9 2022-122023-2 2023-5超硬材料 指数 沪深300 11926第2 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 内容目 录 前言.3 1.超硬 材料 产业发 展概 况.3 1.1.产业 概况.3 1.1.1.技术维 度：HTHP 法 成本优势 明显，CVD 法品 质为王.3 1.1.2.应用维 度：工 业金刚 石是制造 业“味精”，培育钻 石助力“克拉 自由”.4 1.2.产业 链特点.5 1.2.1.工业金 刚石市 场：大 行业、小 公司、应用广.5 1.2.2.培育钻 石市场：中美 印三足鼎 立，我 国市场 增长 潜力大.7 1.3.发展 趋势：工业金 刚石 稳中有增，培育 钻石前 景可 期.8 2.河南 省超 硬材料 产业 发展 现状.9 2.1.相对 优势：规模大、集 群化、技 术创新 体系相 对完 备.9 2.2.不足 之处：大而不 精不 高端.10 3.相关 措施 建议：多 方 协同 促进“技术+资本+产业”良性循 环.11 3.1.1.地方政 府：着 力产业 顶层设计、基础 设施及 营商 环境建设。.12 3.1.2.企业：巩固传 统优势，布局前 沿领域，建立 健全 投融资机 制.13 3.1.3.金融机 构：加 强金融 工具宣讲，创新 金融服 务模 式.13 图表目 录 图 1：中国 金刚 石单 晶产 量和河 南省 金刚 石总 产量.5 图 2：中国 超硬 刀具 市场 份额分 布.7 图 3：钻石 市场 占珠 宝市 场比重.8 图 4：2020-2026 年全 球 钻石原 石和 培育 钻石 预测.8 图 5：化合 积 电 CVD 金 刚 石热沉 片.9 图 6：2018-2023 中国 半 导体材 料市 场规 模统 计预 测.9 图 7：河南 省超 硬材 料产 业集群.10 表 1：HTHP 法和 CVD 法 在技术 路线、产 品和 应用 等方面 的特 点对 比.4 表2：基于 应用 领域 和产 业链的 人造 金刚 石分 类及 其特点.4 表3：部分 金刚 石工 具制 造企业.6 表 4：光伏 金刚 线用 金刚 石微粉 需求 测算.6 表5：超硬 材料A 股 上市 公司概 况（截 至 2023 年5 月 5 日）.11 表6：河南 省超 硬材 料领 域主要 政策.12 1ZBYuNnQtQqRpRoNsPpQmN7N9R8OnPnNmOnOjMnNmRiNmNtMbRpPwPuOpPmQuOqQrQ第3 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 前言 以金刚 石为 代表 的超 硬材 料及制 品被 誉为 最硬 最锋 利的“工 业牙 齿”，是石 油 勘探与 矿山 开采、机 床机 械与 汽车 制造、轨道 交通、核 电、国防 军工与 航空 航天 重大 工程 以及光 伏与 电子 信息等战 略性 新兴 产业 中不 可或缺 的高 功能 材料。因 此，作 为新 材料 的重 要组 成，超 硬材 料产 业的高质 量发 展对 于建 设现 代化产 业体 系、建设 制造 强国的 重要 性无 容置 疑。自 1963 年郑 州三 磨所 成 功研制 出我 国第 一颗 人造 金刚石 以来，作 为我 国超 硬材料 及其 制品的发 源地，河 南省 超硬 材料产 业逐 步发 展形 成了 以超硬 材料 及制 品为 核心、原辅 材料 和专 用设备仪 器为 基础、公 共技 术服务 体系 为支 撑 的 全产 业链格 局，规模 优势 和产 业链优 势显 著，产品产量 稳居 全国 第一 且占 据相当 份额，根 据河 南省 工信厅 数据，其 中：人造 金刚石 和立 方氮 化硼产量 分别 占全 国 的 80%、95%，金刚 石微 粉、复合 超硬材 料、培育 钻石 产量 均占全 国 的 80%左右。但与 此同 时，伴随 产品同 质化、低 端化 弊端 的日渐 凸显，河 南省 超硬 材料产 业所 面临 的“大而 不精 不高 端”境况 也亟待 改善。而在当 前我 国加 快建 设现 代化产 业体 系和 制造 业转 型升级 的时 代背 景下，超 硬材料 正迎 来提质增 量、国产 替代 的历 史性机 遇，这对 河南 省如 何巩固 这一 优势 产业 并充 分发挥 其在 本省 区域经济 及产 业高 质量 发 展 中的引 领作 用，自然 是机 遇与挑 战并 存。因此，我 们结合 超硬 材料 及制品的 技术 密集 型、资金 密集型 特点，在 对超 硬材 料产业 链及 市场 竞争 格局 进行梳 理和 河南 省主要超 硬材 料企 业问 卷调 研的基 础上，分 析河 南省 超硬材 料产 业的 优势 与挑 战，为 实现 河南 省超硬材 料产 业高 质量 发展 提供参 考与 借鉴。1.超硬材 料产业发展概况 超硬材 料主 要是 指金 刚石（包括 天然 金刚 石和 人造 金刚石）和 立方 氮化 硼，其制品 用于 金属及各 类高 硬脆 材料 的加 工，也 可作 为功 能材 料应 用于电 子电 器、装备 制造、国防 军工、医 疗检测等 高科 技领 域。根据 河南省 工信 厅数 据，其中，人造 金刚 石在 全球 工业 用超硬 材料 中的 应用占比 超 过 90%，因 此，人造金 刚石 及其 制品 的发 展几乎 代表 了超 硬材 料产 业的发 展，也 是超硬材料 产业 发展 规划 和研 究的重 中之 重。1.1.产 业概 况 1.1.1.技术维度：HTHP 法成本优势明显，CVD 法品质为 王 从技术 手段 来看，人 造金 刚石是 通过 人工 模拟 天然 金刚石 结晶 条件 和生 长环 境采用 科学 方法合成 出来 的金 刚石 晶体，其合成 方法 主要 为高 温高 压法（HTHP）和 化学 气相 沉积法（CVD）。高温高 压法（HTHP）是以 石墨粉、金 属触 媒粉 为主 要原料，通 过液 压装 置保 持恒定 的超 高温、高 压条 件来模 拟天 然金刚石 结晶 条件和 生长 环境合成 出金 刚石晶 体；化学气相 沉积 法（CVD）是含碳 气体 和氧 气混 合物 在高温 和低 于标 准大 气压 的压力 下被 激发 分解，形 成活性 金刚 石碳 原子，并 通过 控制 沉积 生长 条件促 使活 性金 刚石 碳原 子在基 体上 沉积 交互 生长 成金刚 石单 晶。相 第4 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 比较 而言，高温高 压法（HTHP）具有 成本优势、合成 产品多用于精 密加工传统 制造业领域，化学气 相沉 积法（CVD）具有品 质优 势、合成 产品 多用于 新型 前沿 和尖 端科 技领域。表 1：HTHP 法和 CVD 法 在 技 术 路线、产品 和 应用 等方 面 的 特点 对 比 类型 项目 高温高压法（HTHP）化学气相沉积法（CVD）合成技术 主要原料 石墨粉、金属触媒粉 含碳气体（CH4）、氢气 生产设备 六面顶压机 CVD 沉积设备 合成环境 高温高压环境 高温低压环境 生长速度 较快 较慢 生产成本 较低 较高 合成产品 主要产品 金刚石单晶、培育钻石 金刚石膜、培育钻石 产品纯度 较低，杂质多为金属助熔剂残余 较高，可能含有微量无定形碳杂质 产品磁性 无金属包体，因此无磁性 可能残余金属触媒，部分有磁性 产品特点 呈颗粒状，多为 1-5ct 大小金刚 石 呈片状，适宜 5ct 以上金刚石合 成 应用情况 应用领域 金刚石单晶主要作为加工工具核心耗材；培育钻石用于钻石饰品 主要作为光、电、声等功能性材 料，少量用于工具和钻石饰品 主要性能 超硬、耐磨、抗腐蚀等力学 性能 光、电、磁、声、热等性能 应用程度 技术成熟，国内应用广泛且在全球具备明显优势 国外技术相对成熟，国内尚处研究阶段，应用成果较少 资料来源：力量钻石招股书，中原证券 1.1.2.应用维度：工业金刚 石是 制造业“味精”，培育 钻石 助力“克拉自由”从应用 领域 来看，人 造金 刚石可 分为 用于 制造 业领 域的工 业金 刚石、用 于消 费领域 的培 育钻石两 大类，相 比较 而言，工业 金刚 石是 小颗 粒人 造金刚 石及 其制 品，而培 育钻石 则是 人造 金刚石中 的颗 粒较 大、品质 较高的 宝石 级大 单晶，二 者的制 备工 艺类 似，但产 业链有 所差 异。表 2：基 于应 用 领域 和 产业链 的 人 造金 刚 石分 类 及其 特点 类型 产业链 主要特点 工业金刚石 上游 人造金刚石合成、金刚石微粉制造 龙头企业 中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石、惠丰钻石、国机精工 竞争格局 我国垄断全球主要市场，年产量达200 亿克拉，全球市占率约 95%；高端市场由欧美主导 中游 金刚石工具制造 龙头企业 四方达、沃尔德、奔朗新材、博 深股份、美畅股份、岱勒新材 典型产品 超硬刀具、超硬磨具、金刚线 竞争格局 产品形态多、使用范围广、行业集中度低 下游 金刚石应用 应用场景 矿产、油服开采；精密制造、家 电制造；光伏；消费电子；半导体 用散热片；生物传感器；军工 竞争格局 应用范围广，需求增长快，CVD 金刚石可作为下一代半导体材料 培育钻石 上游 培育钻石合成 龙头企业 中南兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石、美国元素六 第5 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 竞争格局 中国提供 50%以上培育钻石产 量 毛利率 高，约 50%-60%中游 钻石打磨加工 竞争格局 人工成本高，印度为主要加工中心 毛利率 低，约 10%下游 零售消费 竞争格局 美国为全球最大的消费市场 毛利率 高，约 50%-60%资料来源：岱勒新材/美畅股份/力量钻石招股说明书，中原证券 1.2.产 业链 特点 1.2.1.工业金刚石市场：大 行业、小公司、应用广 工业金 刚石 产业 链上 游中 国主导，中 游种 类多，下 游应用 广。工业 金刚 石产 业链主 要包 括上游人 造金 刚石 合成、中 游金刚 石制 品工 具和 下游 金刚石 应用。整 体来 看我 国主导 上游 全球 工业金刚 石单 晶和 微粉 制造；中游 金刚 石制 品工 具种 类繁多 呈大 行业、小 公司 业态；在下 游工 业金刚石 应用 广泛，主 要应 用于传 统建 筑石 材切 割，并伴随 产业 升级，作 为核 心零部 件应 用于 半导体、军工 等先 进制 造领 域。上游：我国 基本 主导 人造 石金刚 石合 成市 场，尤其 是金刚 石单 晶和 微粉 制造。根据 河南 省工信厅 数据，我国 人造 金刚 石销量 占全 球市 场 的 90%以上，其 中 的 80%产量 供 应集中 于河 南省。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 金刚石 单晶 及 微粉产量 达 145 亿克 拉，宝 石级单 晶 244 万克 拉，金 刚石复 合 片 587 万 片。根 据河南 省国 民经 济和社会 发展 统计 公报，2022 年河 南省 金刚 石总 产量 为 158 亿，同比 增长 8.22%。按 照 金 刚石单晶平 均销 售单 价 0.26 元/克拉，金刚 石微 粉价 格 0.36 元/克拉，我 们测 算 2022 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 19.8 亿元 图 1：中 国 金刚 石 单晶 产 量和 河 南 省金 刚 石总 产 量 资料来源：中国磨料磨具工业年鉴，河南省国民经济和社会发展统计公报，共研网，中原证券 我国 人造金刚石销量 占全球 90%以上，但占据的市场份额大部分为中低 端市场,主要应用于机械 研磨 锯切 领域。而 产品单 价和 附加 值较 高 的 人造金 刚石，诸 如应用 光 学、半 导体 用工业124140153168151136143149142145162 162171 161 146 158 0204060801001201401601802011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022中国金刚石单晶产量（亿克拉）河南金刚石总产量（亿克拉）第6 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 用金刚 石依 然被 欧美、日 韩等发 达国 家（英国 的元 素六公 司、美国 的合 锐公 司、韩 国的 日进 公司）主 导。在半 导体 行业 迭代升 级的 驱动 下，我国 部分超 硬材 料企 业（四方 达、国 机精 工、上海征世 等）已开 始进 行 CVD 技术 研究，积 极布 局 功能性 金刚 石业 务，但仍 与元素 六等 国外 公司具有 较大 的差 距。中游：金刚 石工 具制 造企 业，大 行业，小 公司。中 游的金 刚石 工具 制造 企业，则由 于分 类杂、形 态多、使 用范 围广 的产品 属性 而呈 现行 业集 中度较 低的“大 行业、小 公司”竞争 特点。因此，超 硬材 料制 品生 产企 业众多，单个 公司 规模 较小。根 据 Wind 企 业库 数据，全国共 有 1347家超硬 材料 存续 企业，而 超硬材 料制 品上 市企 业 仅 6 家，占企 业总 数 4.45。表 3：部 分金 刚 石工 具 制造企 业 公司名称 主营业务 2022 年营业收入（亿元）北京沃尔 德金刚 石工具 股份 有限公司 金刚石刀 具等 4.14 广东奔朗 新材料 股份有 限公 司 金刚石磨 具等 7.10 博深股份 有限公 司 金刚石圆 锯片、钻头及 刀具 等 14.54 长沙百川 超硬材 料工具 有限 公司 金刚石绳 锯等 四方达超 硬材料 股份有 限公 司 聚晶金刚 石及相 关制品 5.14 河南省亚 龙超硬 材料有 限公 司 金刚石复 合片及 刀具等 长沙岱勒 新材料 科技股 份有 限公司 电镀金刚 石线等 6.43 杨凌美畅 新材料 股份有 限公 司 电镀金刚 石线等 36.58 资料来源：Wind 企业库，中 原证券 下游：多 种高 端制 造核 心 零部件，CVD 法 有望 进一 步拓展 终端 应用 场景。下 游的金 刚石 应用，既 包括 建筑 石材 切割、勘探 采掘 等传 统工 业领 域，也 包括 光伏 切割、消 费电子 切割 等战 略性新型 领域 和量 子网 络、芯 片等尖 端科 技领 域。由 于技 术原因 和历 史沿 革，高 温高 压法（HTHP）合成的 传统 工业 领域 金刚 石应用 市场 主要 由我 国主 导，而 以化 学气 相沉 积法（CVD）合成 为 主的新型 领域 和尖 端科 技领 域金刚 石应 用市 场则 主要 由欧美 国家 主导。工业金 刚石 制品 整体 增速 比较稳 定，一方 面是 过去 数 十年房 地产 行业 的发 展，带 来了磨 料、磨具这 些建材加工、切割工具需 求指数级增长。另一方面，半导体行业 的迭代升级，也带动了CVD 金刚 石产 业的 发展。根据工 信部 和光 伏协 会统 计数据，在 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。在光伏 持续 景气 的带 领下，光 伏用 工业 金刚 石仍 会 保持一 定的 高增 速。未 来，随 着 CVD 技术 的逐渐成 熟，功能性金 刚石在半导 体领域应用场 景将进一步 拓展，为工业 金刚石产业 的发展带来潜在的 增长 点。表 4：光 伏 金刚 线 用金 刚 石微 粉 需 求测 算 2021 2022 2023E 2024E 2025E 全球光伏新增装机量（GW)175 228 248 273 300 硅片需求量（亿片）438 569 620 683 750 金刚石线需求量（万千米）6563 8531 9300 10238 11250 耗用微粉（亿克拉）4.69 6.09 6.64 7.31 8.03 第7 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 资料来源：CPIA，美畅股份招股书，中原证券 简言之，我国 作为 全球 第 一大人 造金 刚石 生产 国，在 HTHP 法 生产 人造金 刚 石领域 占有 显著主导 地位，但 在高 附加 值的 CVD 法生 产人 造金 刚 石领域 在与 欧美 国家 存在 较大差 距。仅以超硬材 料刀 具市 场为 例，根据沃 尔德 招股 书和 超硬 材料网 数据，该 市场 中的 生产供 应商 分为 三个梯队：第 一梯 队是 以山 特维克、肯 纳金 属为 代表 的欧美 企业，技 术力 量雄 厚，主 导高 端定 制化非标 刀具 市场；第 二梯 队是以 住友 电气、京 瓷、三星钻 石、新韩 金刚 石为 代表的 日韩 刀具 企业，产 品通 用性 高、稳定 性好、性价 比强，覆 盖非 定制化 刀具 市场；第 三梯 队是沃 尔德、富 耐克、四 方达、威 硬工 具、奔朗新 材、中天 超硬 为代 表的中 国刀 具企 业，企业 众多、行业 集中 度低、生 产技 术含 量不 高，集中在 中低 端刀 具市 场。图 2：中 国 超硬 刀 具市 场 份额 分 布 资料来源：超硬材料网，中原证券 1.2.2.培育钻石市场：中美 印三 足鼎立，我国市场增 长潜 力大 培育钻 石产 业链 中，上游 毛坯钻 石生 产以 我国 为主，我国 生产 的培 育钻 石产 量占全 球市 场份额 约 50%；中游 的钻 石 切割加 工，印 度占 有 90%左右的 份额，由于 钻石 加 工需根 据需 求打 磨加工成 不同 形状，因 而难 以实现 自动 化生 产，多依 赖于人 工，而印 度人 力成 本较低 且进 入加 工行业较 早，从而 发展 成为 了“全 球钻 石加 工中 心”；下游主 要为 各零 售品 牌和 相关配 套服 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 最大 的培育 钻石 消费市 场，而 中 国销售市 场占 比仅 有 10%左 右。上游：中国 提 供 50%以上 培育钻 石产 量。根据 贝恩 数据，2020 年 全球 共生 产 700 万 克拉培育钻 石，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%。中游：印度 为主 要钻 石打 磨 加工市 场。钻石 加工 打磨 难 以实现 自动 化生 产，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，90%以 上的培 育钻 石都 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，2023 年 3 月，印度 培育 钻石 原石 进口金 额 为 0.99 亿美 元；印度培 育钻 石出沃 尔德4.0%富 耐克2.9%威 硬工具1.6%其他91.5%第8 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 口金额 为 1.11 亿美 元。2022 年 4 月-2023 年 3 月 印 度培育 钻石 累计 渗透 率 为 7.1%，渗 透率 稳中有增。下游：美国是 全球 最大 的 培育钻 石消 费市 场，约 占 全球市 场 的 80%。中 国 HTHP 法 产品 供应了全 球 50%的 培育 钻石，而 零售 市场 进展 全球 份 额的 10%。因 此，中 国的 培育钻 石主 要以 出口为主。简言之，中国 作为 培育 钻石 的生产 大国，产能 主要 集中 于中南 钻石（中兵 红箭 旗下 子公司）、黄河旋 风、力 量钻 石、豫 金刚石 四家 企业，供应 我 国超 80%培 育钻 石毛 坯，均已 HTHP 法生 产为主；而被 视为 第二 梯队 的四方 达、沃尔 德、惠丰 钻石等 企业，近 年来 在培 育钻石 市场 持续 发力，但 多采 用 CVD 法生 产 培育 钻 石。在下 游的 零售 品牌及 销售 服务 环节，尽 管有培 育钻 石厂商通过 与下 游零 售商 合作 或自建 珠宝 品牌，布 局培 育钻石 零售 业务，如 力量 钻石与 珠宝 厂商 潮宏基展 开合 作、四方 达与 海南珠 宝展 开合 作、沃尔 德自 建 Anndia 品牌 等，但 培育钻 石产 品整体在国 内市 场的 渗透 率仍 处于较 低水 平 仅 30%，与 美国市 场 70%的 渗透 率差 距较大，我 国培 育钻石零 售市 场在 未来 有较 大的提 升潜 力和 空间。图 3：钻 石 市场 占 珠宝 市 场比 重 图 4：2020-2026 年全球钻石原石和 培育钻 石预测 资料来源：2021 中国钻石年鉴，中原证券 资料来源：中商研究院，观研网，中原证券 1.3.发 展趋 势：工 业金 刚石稳 中有 增，培 育钻 石前景 可期 工业金 刚石 领域 中，中高 端产品 市场 尤其 是化 学气 相沉积 法（CVD）合成 的 金刚石 功能 材料市场 将是 未来 增长 点。传统金 刚石 及微 粉制 品主 要围绕 其耐 磨性 开展 产业 应用，所采 用的 高温高压 法（HTHP）技 术 也较为 成熟，预 计其 需求 和市场 将保 持稳 定或 略微 增长状 态，未来 将围绕高 效/超 精密 切削 加工、高效/超精 密表 面切 削与 磨削加 工、超精 密表 面抛 磨等领 域产 品应用持续 升级。在 光、热、催化、半导 体等 领域，金 刚石功 能材 料技 术 逐 步成 熟，特 别是 金刚 石基导热 材料 和热 沉材 料在 半导体 领域 已出 现系 统性 应用方 案。随着 半导 体产 业的发 展，金刚 石功能材 料将 成为 新的 增长 点。根 据共 研网 统计，中 国 CVD 金 刚石 市场 规模 已 从 2014 年的 0.35亿元增 长 至 2021 年的 1.51 亿 元，年复合 增长 率 23.2%。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%。在消费 升级 的大 背景 下，培育钻 石市 场前 景值 得期 待，中 印美“三 足鼎 立”的平衡 格局 或将逐步 打破。培 育钻 石由 于其真 钻石、低 价格、高 环保等 特点，受 到越 来越 多的 消 费者 信赖，824426124323976094401000200030004000全球 美国 中国钻石市场规模（亿美元）珠宝市场规模（亿美元）79.5413.5517.5821.5125.0128.32111116127.6133.98136.66 135.29132.590501001502020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E培育钻石（百万克拉）钻石原石（百万克拉）第9 页/共14页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 特别是 钻石 主要 消费 区域 美国、欧盟，培 育钻 石消 费呈快 速增 长态 势。假设 随着消 费者 对培 育钻石的 认可 度不 断提 高，到 2025 年中 国培 育钻 石 渗透率 提升 至 60%，按培 育钻石 毛坯 单 价 750元/克拉 计算，中 国培育 钻 石毛坯 市场 规模 有望 达 到 127 亿元，前景 市场 广阔。自 2022 年以 来，印度政 府相 继出 台了 免除 培育钻 石生 产电 力税、取 消培育 钻石 晶种 进口 税、设立培 育钻 石研 发中心等 一揽 子扶 持政 策，其目的 在于 培育 钻石 产业 链，占 据高 毛利 率的 培育 钻石生 产环 节，预计中印 美“三足 鼎立”的 平衡格 局未 来或 被打 破。图 5：化 合 积电 CVD 金 刚石 热 沉 片 图 6：2018-2023 中国半导体材料市 场规模 统计预 测 资料来源：化合积电，中原证券 资料来源：中商产业研究院，中原证券 2.河南省 超硬材料产业发展 现状 2.1.相 对优 势：规 模大、集群 化、技术创 新体 系相对 完备 自 1963 年郑 州三 磨所 成 功研制 出我国 第 一颗 人造 金刚石 以来，河 南省 作为 我国超 硬材 料及其制 品的 发源 地，其超 硬材料 产业 逐步 发展 形成 了以超 硬材 料及 制品 为核 心、原 辅材 料和 专用设备 仪器 为基 础、公共 技术服 务体 系为 支撑 的全 产业链 格局，产 品产 量稳 居全国 第一 且占 据相当份 额，具有 较好 的产 业发展 基础 和明 显优 势，具体体 现在 如下 几方 面：一是，规模 优势 明显，在 超硬材 料行 业中 具有 举足 轻重的 地位。根 据中 国机 床工具 工业 协会超硬 材料 分会 统计，2021 年全 省工 业金 刚石 单 晶产 量 160 亿 克拉、金 刚石微 粉 60 亿克 拉、立方氮 化 硼 6 亿克 拉、培 育钻 石 200 万 克拉。全省 人造金 刚石 和立 方氮 化硼 产量分 别占 全国 的80%、95%，金刚 石微 粉、复 合超 硬材 料、培 育钻 石产量 均占 全国 的 80%左 右，全省 超硬 材料及制品 行业 产值 超 过 400 亿元、占全 国产 值的 比重 大约 40%。二是，产业 集群 化特 色显 著，实 现全 产业 链覆 盖且 培育出 一批 龙头 企业。经 过六十 多年 的发展，我省 超硬 材料 已形 成了多 个产 业集 群，主要 集中在 郑州、许 昌长 葛、商丘柘 城、焦作、南阳方 城等 地，实现 了对 上游金 刚石 合成、中 游金 刚石加 工破 碎、下游 金刚 石磨削 锯切 应用 的全产业 链覆 盖。中国 机床 工具工 业协 会超 硬材 料分 会的统 计数 据显 示，河南 现有规 模以 上超 硬材料企 业 约 300 家，约占 全国超 硬材 料企 业总 数的 22%，其 中 2021 年销 售收 入 1 亿元 以上 的企业约 有 30 家，其 中的 国 机精工、中 南钻 石、黄河 旋风、豫金 刚石、四 方达、力量 钻石、惠丰钻石 等一 批河 南超 硬材 料企业 也逐 步发 展成 为行 业内颇 具特 色且 具有 相当 市场影 响力 的龙 头585.74597.43670.99820.16914.41024.340%5%10%15%20%25%0200400600800100012002018 2019 2020 2021 2022E 2023E市场规模（左轴，亿元）年增速（右轴，%）第10 页/共14 页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 企业。三是，技术 创新 体系 相对 完备，为超 硬材 料产 业的 持续创 新奠 定了 较好 基础。截至 目前，河南不 仅拥 有国 内唯 一的 国家级 超硬 材料 产业 基地“国家 火炬 计划 河南 超硬 材料产 业基 地”和国家级 重点 实验 室、企业 技术中 心、工程 技术 中心、质量 检验 中心、生 产力 促进中 心和 全国 标准化技 术委 员会 等一 批国 家级平 台，还拥 有郑 州三 磨所、机 械 研究 所、金属 制品研 究院 等一 批国家级 研究 院所，其中，仅郑州 三磨 所就 拥 有 5 个 国家级、11 个 省部 级超 硬 材料研 发平 台。此外，本 地的 郑州 大学、河 南工业 大学、河 南理 工大 学、中 原工 学院、郑 州职 业技术 学院 等高 校也开设 相关 专业 为超 硬材 料行业 发展 在基 础理 论研 究和专 业人 才培 养方 面提 供了有 利保 障。图 7：河 南 省超 硬 材料 产 业集 群 资料来源：Wind 企业数据库，各公司官网，中原证券 2.2.不 足之 处：大 而不 精不高 端 尽管河 南超 硬材 料产 业已 形成了 相对 较为 完备 的全 产业链 体系 和较 为突 出的 产能，但在 产值创造、高 附加 值产 品及 技术创 新引 领等 方面 仍存 在明显 不足，而 我们 对国 机精工、四 方达 等几家本 土超 硬材 料企 业进 行问卷 调研 的结 果也 显示，囿于 技术、人 才、资金 三大要 素的 制约，河南省 超硬 材料 产业“大 而不精 不高 端”，这 至少 体 现在以 下四 方面：一是，产品 结构 有待 优化，中低 端及 低附 加值 产品 产能过 剩且 同质 化突 出，而高附 加值 产品领域 竞争 力薄 弱。根据 中国机 床工 具工 业协 会超 硬材料 分会 数据，河 南超 硬材料 产业 产值 占全国份 额大 约 在 40%左右，但 主要 集中 于中上 游人 造金刚 石合 成、金刚 石微 粉制造 环节，整 体呈现部 分中 低端 产品 同质 化与产 能过 剩、低价 竞争 突出，而在 具有 高潜 力、高附加 值领 域的 超精、高精 加工 产品 则相 对 匮乏且 技术、工艺、功能 等 方面差 距明 显，从 而导 致 整个产 业显 得“大而不精”、缺乏 核心 竞争 优 势。第11 页/共14 页 新材料 本报告版 权属于 中原证 券股 份有限公 司 请阅读最 后一页 各项声 明 二是，原创 性的 技术 研发 不足，缺乏 高端 领军 人才。超硬 材料 新兴 技术 特别 是功能 金刚 石材料属 于技 术密 集型，尽 管河南 省超 硬材 料产 业拥 有一批 国家 级的 研究 中心 或研究 院，但受 限于河南 自身 在区 域经 济及 教育、医疗 等基 础设 施方 面的影 响，在吸 引或 留住 专业技 术人 才方 面的力度 和效 果相 当有 限，导致高 端人 才储 备不 足尤 其是缺 乏领 军型 的人 才，数量众 多的 中小 企业囿于 财力、实 力更 是难 以在研 发方 面有 较大 投入，由此 也导 致了 河南 超硬 材料产 业缺 少拥 有自主知 识产 权的 新技 术、新工艺、新 装备，产 品更 多集中 在中 低端 市场。三是，在培 育钻 石和 金刚 石功能 材料 等未 来市 场空 间较大 领域 的发 展基 础较 为薄弱。培 育钻石和 功能 金刚 石材 料作 为行业 发展 主流 趋势，受 到了各 方面 的关 注，但是 河南在 上述 细分 领域的工 艺及 销售 渠道、应 用场景 平台 建设 均相 当有 限，制 约了 超硬 材料 新兴 应用的 发展。四是，企业 融资 渠道 有限，扩产 或研 发投 入等 经营 活动难 以适 应货 币政 策调 控节奏。超 硬材料行 业是 技术 密集 型和 资金密 集型 行业，尽 管河 南省超 硬材 料 A 股 上市 公 司数量 和市 值总 规模远超 过其 他省 份（参见 表 6），截 至目 前的 11 家 A 股 超硬 材料 上市 公司 中，力 量钻 石、黄河旋风、国机 精工、四 方达、惠丰 钻石 等 5 家 为河 南 本土企 业，注册 于湖 南省 的中兵 红箭 的旗 下控股子 公司 中南 钻石 也为 河南南 阳本 土企 业。但是，河南 省超 硬材 料产 业绝 大多数 企业 的融 资手段仍 然依 赖于 银行 贷款，多数中 小企 业由 于规 模小 而持续 处于 融资 难、融资 成 本高、扩产 慢、技术低 的恶 性循 环中，少 部分规 上企 业则 在经 济整 体疲弱 或货 币政 策收 紧而 导致银 行惜 贷的 情形下，融资 压力 陡 增，从 而被动 调整 经营 计划 或收 缩项目 投入。表 5：超 硬材 料 A 股 上 市公司 概 况（截 至 2023 年 5 月 5 日）证券代码 证券简称 省份 上市板 主营业务 总资产（亿元）总市值（亿元）募集资金（亿 元）000519.SZ 中兵红箭 湖南省 主板 超硬材料、特种 装备、智能弹药 143.8176 254.84 95.13 300861.SZ 美畅股份 陕西省 创业板 电镀金刚 石线
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