（報告出品方/作者：廣發證券，代川、孟祥傑）
一、培育鑽石身份被認可，中國産業鏈崛起
（一）人造鑽石介紹：和天然鑽石是同一物質
金剛石作爲一種先進碳材料，不僅具有超硬、耐磨和抗腐蝕等優異力學特性，還具 有其他材料無可比擬的熱學、光學、聲學、電學和化學等優異性能。其中質優粒大、 可用于制作飾品的寶石級金剛石被稱爲天然鑽石。然而天然金剛石是一種稀有、貴 重的非金屬礦産，礦藏儲量不高且采掘難度大。爲了應對需求，人造鑽石作爲補充 品應運而生。
培育鑽石（純碳晶體）是模擬天然鑽石生長環境進行培育形成的，在物理、化學、 光學性質上實現與天然鑽石完全一致。不同于仿鑽類的莫桑石（碳硅石）和水鑽（立 方氧化锆），人造和天然鑽石是同一物質，肉眼不可區分，只能通過儀器檢測出來。
除了具備“真鑽石”的屬性以外，人造鑽石還具有時尚、環保的屬性。通過加入不同 化學元素或特定工藝，人造鑽石可以實現不同色調，如HPHT培育出的黃色或橙黃色 鑽石的顔色是由于在生長過程中引入了孤立的氮，隨著孤氮含量的增加，鑽石出現 黃色會越來越鮮豔。通過溫度、壓力的控制，可以使得鑽石毛胚呈現不同的形狀，進 而便于各式各樣的異形鑽加工。在注重環保意識的美國，人造鑽石因爲避免了采礦， 可以減少礦工的傷亡和開采過程中的環境汙染，也更加有吸引力。
（二）寶石級人造鑽石的“鑽石身份”得到承認
人造鑽石的“鑽石身份”在過去一直很有爭議，2019年終于獲得了明確的培育鑽石 （Lab-grown diamond）的身份認可。過去，天然鑽石商處于壟斷地位並掌握話 語權，擔心培育鑽石侵蝕市場、擾亂天然鑽石的價格體系，多年來一直拒絕承認人 造鑽石的身份。但隨著人造鑽石工藝的成熟，培育鑽石給零售商帶來更高的毛利， 勢不可擋，最終經過多方博弈，2019年衆多權威機構明確培育鑽石的概念，培育鑽 石的分級標准與天然鑽石保持一致，但會標注培育鑽石。
（三）培育鑽石新産業，中國生産端崛起
培育鑽石産業鏈的上遊是毛坯鑽的生産、中遊是鑽石加工、下遊是鑽石銷售。根據 戴比爾斯報告，2020年全球天然鑽石産量1.14億克拉，根據貝恩咨詢，培育鑽石2020 年産量600-700萬克拉。從産量來說，培育鑽石僅占天然鑽石的5%，發展前景廣闊。
上遊：培育鑽石生産遍布全球，以北美和東亞爲主。
中遊：勞動密集型産業，印度勞動力廉價，95%的鑽石走印度加工。印度是當前最重 要的毛坯鑽進口國和鑽石加工國。根據貝恩咨詢報告，印度2020年的毛坯鑽淨進口 額（進口總額-出口總額）占據了全球大約95%的份額。培育鑽石和鑽石是同一條産 業鏈，也是走印度加工。
下遊：印度銷往全球，根據戴比爾斯報告，美國貢獻近八成培育鑽石消費。 相比天然鑽石産業鏈，最大的差異在于上遊。過去天然鑽石礦壟斷在四大巨頭手中， 中國不參與。而現在，根據貝恩的報告，中國在培育鑽石毛坯鑽的生産中占有了一 半的地位，因此對于中國鑽石生産公司是很大的機會。 此外，根據貝恩咨詢報告，2020年美國的需求一枝獨秀，占到總消費金額的80%。
二、需求空間：品牌商促進消費者認知，增長潛力大
（一）中遊加工數據，反映了培育鑽石需求高增
培育鑽石産業鏈像個沙漏狀，上遊下遊都很分散，中遊是格局最集中的環節。90% 以上在印度進行，因此我們可以跟蹤印度的出口數據，對于景氣度加以判斷。2021 年印度培育鑽石毛坯進出口同比增速在100%以上，2022年2月仍保持近翻倍增長， 可見行業高景氣度。
（二）培育需求爲何高增？
生産技術進步，價格下降創造需求。2015年前，培育鑽石克拉數小、顔色差，價格 高昂，難以匹敵天然鑽石，無法打開市場。培育鑽石技術近5年大幅進步了，鑽石尺 寸更大、成色更純淨，還伴隨著價格的不斷下降。根據貝恩咨詢，2018年，CVD法合成一個G、VS等級的成品鑽，單克拉價格是300-500美元，僅是2008年的1/10和 2013年的1/4，銷售培育鑽石有了經濟性，打開需求的想象空間。
老牌鑽石品牌商的持續導入。從本質上講，消費者對于珠寶的需求，是受品牌商影 響的。消費者購買珠寶，不僅購買一個産品，更是他的知名設計師的設計、品牌溢 價、品牌描述的故事。上個世紀最成功的一個商業營銷，就是戴爾比斯對于鑽石的 營銷，“A diamond is forever”，“鑽石恒久遠，一顆永流傳”，把鑽石和永恒的愛情綁 定在一起，獲得了高昂的溢價。 而現在，這些老牌鑽石商也切入了培育鑽的市場，在進行渠道鋪設、消費者教育，告 訴消費者培育鑽石是人類智慧的結晶、是具有可持續性的。戴比爾斯的調查顯示， 消費者認爲培育鑽石可持續的，很重要的因素是商家的宣傳。
美國作爲最大的鑽石消費國（占全球鑽石消費的一半），正在快速接受和消費培育 鑽石，成爲主要的培育鑽石消費國，正在其背後的原因是消費者認知比較領先。
美國對培育鑽石的媒體宣傳較多，消費者認知充分。《血鑽》的演員萊昂納宣傳培 育鑽石，提倡購買更道德、更具有可持續性的培育鑽石。其次，美國的培育鑽石市 場發展較快，繼續促進了消費者認知提升。標志性事件包括全球最大珠寶零售商 Signet，美國最大線上珠寶零售商BlueNile的入局。美國的渠道要早于其他地區， 比如Lightbox在美國線下開售一年後才宣布入駐加拿大。
隨著天然鑽石商紛紛入局，開辟自己的人造鑽石的品牌，全球消費者對培育鑽石的 認知將進一步提升，帶動更多的消費。鑽石品牌商目前正在進行消費者教育，一方 面希望搶占新市場，另一方面希望通過強調天然鑽石和培育鑽石差異，拉開兩者的 價格帶，從而不影響天然鑽石原本的高昂價格。最大鑽石供應商De beers曾在 2015年堅決抵制人造鑽石，然而在2018年其轉變態度，成立了培育鑽石珠寶品 Lightbox，定位是時尚的鑽石飾品（和象征愛情的天然鑽戒區分開），通過價格把 培育鑽石與天然鑽石做出産品切分。
未來鑽石品牌商的對于培育鑽石的支持還會持續。核心原因有三個。（1）通過消 費者教育，對天然鑽和培育鑽加以區分，拉開兩者的價格帶，從而不影響天然鑽石 原本的高昂價格。（2）天然鑽石礦藏日漸枯竭。根據貝恩咨詢，未來十年的鑽石 礦藏樂觀情況下僅1%~2%的年增長率，悲觀情況下是-2%~-1%。天然鑽石商也希 望發展培育鑽石業務。根據Paul Zimnisky數據， 2020年第一季度，1克拉以上的 培育鑽石的毛利率是天然鑽石的1.4-1.8倍，美國培育鑽石零售商承認銷售培育鑽石 利潤更高。更高的利潤給了零售商銷售培育鑽石、進行消費者教育的動力。
（三）品牌商對終端價格有掌控力
市場對于培育鑽石的終端價格有所顧慮，擔心會像仿鑽莫桑石一樣價格大幅下降。 我們認爲這種情況發生幾率很小，核心在于鑽石品牌商的掌控，即使成本下降，終 端價格也不會重蹈莫桑石的覆轍。
莫桑石是一種外觀接近鑽石的仿鑽，它守不住價格的原因主要是兩個：第一，莫桑 石本身是SiC而並非C，和鑽石相似但不是同一種物質，肉眼可見差異；第二，莫 桑石沒有得到鑽石品牌商的支持，都是其他新品牌在賣，並且沒有權威認證，對消 費者缺乏影響力，對于終端價格掌控力較弱，因此2016年專利到期後，大量供給湧 入導致競爭混亂，無法守住之前和天然鑽石的價格比例。 培育鑽石和莫桑石不同，不僅因爲它本身是“真鑽石”，而且有了品牌商的認可和參 與，品牌商在積極進行消費者教育，並且有權威鑽石鑒定機構GIA出具的認證，因 此培育鑽石價格一定程度能夠被品牌商掌控，把降價控制在合理範圍。
全球鑽石品牌商巨頭戴爾比斯（De Beers）對于人造鑽石價格掌控力較強，2021 年8月推出新品鑽石，變相將價格翻倍。2018年，戴爾比斯爲了將天然鑽石和培育 鑽石的價格帶區分開，依照成本價推出了800美元/克拉的Lightbox品牌鑽石，導致 零售價下跌。但其實Lightbox一直處于有價無市的缺貨狀態，只是爲了確立價格， 壓低培育鑽石市場價。2021年8月，戴爾比斯改變了過去按照成本定價、按照克拉 數線性定價的理念，在800美元/克拉的標准款之外，推出了1500美元/克拉的更高 品質培育鑽石。（報告來源：未來智庫）
（四）消費需求：場景多元——鑽石替代+拓時尚飾品
培育鑽石因爲比天然鑽石價格低、涵義單純，有了更豐富的需求場景。全球的珠寶 市場呈現金字塔型，鑽石屬于偏高端的市場，本身僅占珠寶市場的1/4，培育鑽石既 可以滲透鑽石市場，又可以拓展高級珠寶和大衆珠寶的市場。
根據UBS2021年的調查顯示，比起象征愛情的昂貴天然鑽石，消費者給自己買鑽石 時，更願意考慮涵義單純的培育鑽石。時尚珠寶品牌潘多拉、施華洛世奇等都在2020 年布局培育鑽石市場，時尚鑽石需求將快速升溫。
隨著品牌商的持續鋪設渠道，培育鑽石的環保性讓全球的培育鑽石消費市場可觀。 培育鑽石的可持續性對于全球多地的消費者都是個加分項，而美國的率先高增主要 來自渠道發力早。鑽石品牌商通過市場調研也認識到可持續性的重要性，戴爾比斯 2021年11月剛發布的調查報告著重強調了消費者對可持續性的重視。因此，隨著品 牌商持續鋪設培育鑽石渠道，全球消費者認知逐步提高，繼美國之後，歐洲、亞洲及 其他地區也將依次高增。存量替代加上更低的價格能吸引原本不會買天然鑽石的消費者，市場空間可觀。
消費者買鑽石是根據預算來的，而不是買特定克拉數。人們在原本天然鑽石的預算 下，會傾向于購買品質更好的培育鑽石。例如，原本用4萬買一克拉鑽戒的人現在會 用4萬買3克拉的培育鑽石鑽戒。
（五）工業用途：磨料需求穩定，半導體材料需求高增
人造金剛石有兩種合成方法：高溫高壓法（HPHT）與化學氣相沉積法(CVD)，生産 消費品和工業品的設備是同樣的。由于兩種方法所得金剛石形態不同，在工業上的 用途差異較大。 高溫高壓法（HPHT），中國貢獻主要産能。生産的小顆粒鑽石多用于作爲磨料耗材， 下遊應用廣泛，其中大部分用于石材和建築材料加工，用途還包括機電行業、地質 鑽探、航空航天、軍工國防、醫療檢測與治療、電子電器、高端裝備制造等領域。
化學氣相沉積法（CVD），北美爲主的新興市場：能夠生産片狀大面積金剛石，可 以作爲新一代半導體材料，Element Six、Diamond Foundry等鑽石公司都有布局半 導體業。根據Technavio的報告，2019年全球的作爲半導體材料的鑽石市場是2.3億 元人民幣，到2024年預計能有30%CAGR，其中北美是主導地位。戴爾比斯旗下Six Element、Diamond Foundry等鑽石公司都有布局半導體業務。
除了消費需求外，人造鑽石的工業需求也是很大的市場，且工業需求也會對消費市 場産生影響，主要有兩點： 工業用途決定了國內外不同的技術路線不會切換。目前兩種技術路線不會相互切換， 因爲國內的HPHT産品供應了全球的磨料，而國外CVD産品用作新一代半導體。所以 技術路徑國內外的選擇會相對穩固。 工業鑽石的毛利率決定了培育鑽石毛利率的底線。如果鑽石生産商發現賣培育鑽石 不如工業鑽石利潤高（當前國內工業鑽石毛利率有30%左右），公司就會轉而生産 工業鑽石，一定程度上控制了培育鑽石的産能。
三、萬象伊始：培育鑽石工藝比較和競爭格局梳理
人造金剛石主要通過高溫高壓法（HTHP）和化學氣相沉積法（CVD）兩種合成方 式産生。兩種路線的産品在淨度、色澤方面各有優劣，核心區別在于大小和工業用 途。 尺寸對比：中國的HPHT路線適合生産3克拉以下的小鑽石，而CVD路線采用二維 生成片狀的方式，無法合成小顆粒單晶，適合生産大克拉鑽石。 工業用途：HPHT小顆粒用作磨料，CVD是用作新型半導體材料，正如前文所論 述，中國和海外路徑預計未來不會發生大變化。
（一）HPHT 和 CVD 的短期擴産難點
1. 技術壁壘：工藝和專利
過去工業上用作磨料的鑽石對于顔色、大小等的沒有要求，因此工藝簡單成熟，産 量很大。但寶石級合成鑽石不同，鑽石的顔色、大小、淨度和形狀都很重要，同等情 況下速率和良率也會影響産出，因此無論哪種路線，僅購買設備不足夠，還需要在 反複實驗中找到最適合的工藝參數。CVD因爲專利新，北美幾家機構壟斷，正在打 專利戰，因此也阻礙了新玩家的進入。
HPHT的技術難點：溫度場、壓力和配方，需要工藝積澱。
HPHT分爲膜生長法和溫度梯度法路線。溫度梯度法，能夠更好地合成的金剛石大單 晶(粒徑大于1 mm)，目前廣爲使用。這種方法的原理是，自腔體的高溫端向低溫端 依次排列碳源、觸媒、籽晶和晶床，在高溫高壓條件下實現金剛石大單晶的生長。同 時，需要去除雜質、控制合成速度，保證鑽石成色和淨度，其中涉及的重要控制因 素是溫度場、壓力和配方。
溫度和壓力對于質量和産量很關鍵，需要工藝積澱。物質系統內各個點上溫度的 集合稱爲溫度場，對于金剛石晶體生長至關重要，直接決定著晶體生長的質量和 産量。生長優質寶石級金剛石單晶，溫度梯度的合理調整非常關鍵。
配方：觸媒和除氮劑的選擇決定了鑽石顔色，是各公司的核心技術。除氮劑：氮 的含量越多，顔色就越深，鑽石的成色等級亦會越低。因此對于無色金剛石大單 晶的合成，除去合成腔體中的氮十分重要，這直接關系到氮含量是否符合小于1 ppm的要求。除氮劑有Al，Ti(Cu)，Zr等，其中Al和Ti(Cu)是最爲常見的除氮劑。 觸媒：觸媒的選擇對金剛石合成的影響也不可忽視。HPHT路線合成金剛石常用 的觸媒有鎳基和鐵基兩大系列，不同觸媒的效果也各有特點。
CVD的技術難點：專利北美壟斷，工藝需要積澱
CVD技術：領先的玩家獲得了顯著的工藝優勢和知識産權優勢。CVD技術出現在 2000年代初，發明者試圖將每個單獨的合成模式都納入專利保護，最大限度地擴大 其範圍。因此，目前有大量專利涵蓋了非常廣泛的CVD合成操作參數和條件。領先 的專利持有人主要包括戴爾比斯旗下的Element 6、卡內基研究所和密歇根大學。 對比之下，HPHT路線中國設備領先。中國人造金剛石行業憑借100%自主知識産 權的六面頂壓機獲得迅速發展。目前HPHT所用的生産設備也主要在中國。根據力 量鑽石的招股說明書，中國六面頂壓機的卓越表現得到了全球人造金剛石生産企業 的青睐，元素六（Element Six）、日本住友電工、韓國ILJIN公司等國際知名人造 金剛石生産企業均陸續購買中國生産的大型六面頂壓機替代原有的兩面頂壓機。
2. 産能釋放：上遊設備供給緊張
短期擴産難的第二個原因是上遊設備供給緊張。 CVD設備的優質供應商有限，目前全球存量設備大約1/4來自Seki公司。從公司財報 來看，Seki近年來沒有擴産，2018年到現在營業收入和員工數都保持相對穩定狀態， 擴産能力有限。目前擴産激進的都是能夠自研設備的北美大公司，但他們的産能大 都是2022年之後投放，短期供給難以快速釋放。CVD低端設備産品品質比高端CVD 設備差很多，比如印度和中國的制造商已經開始生産自己設計的反應器的CVD設備， 擴産快但有效産能不足。 HPHT設備主要在中國生産，在中國境外生産高寶石級鑽石的此類壓機數量很少。設 備供應的瓶頸在于鉸鏈梁，屬于高汙染高耗能，環保因素限制擴産，供給培育鑽石 的有限，也造成短期擴産困難。
（二）擴産情況研究
根據貝恩的報告，2020年，人造鑽石産量達到600至700萬克拉，其中50%-60%在 中國和俄羅斯使用高溫高壓法（HTHP）制造，而美國、歐洲、印度和新加坡主要 用化學氣相沉積法（CVD）技術生産人造鑽石。
1. CVD擴産計劃：高端産能北美爲主，低端産能中國和印度放量
高端産能：Seki等高端CVD設備商産能有限，自産設備的三家生産商Diamond Foundry 、Lightbox、 Washington Diamond積極擴産。 低端産能：印度、中國低端産能有放量趨勢 印度的培育鑽石生産商設備較低端，産能大，品質相對會更低一點。但印度舉國力 支持培育鑽石産業，本土銷售策略靈活，産能增長很快。 中國的低端産能設備便宜，只有幾十萬，和印度的品質類似，根據中國培育鑽石網 預測，CVD産能將在2022年高增。
2. HPHT擴産計劃：産能集中在中國，擴産較爲穩定
HPHT主要在中國（根據力量鑽石招股書，美國也是買中國設備），根據中國培育鑽 石網的統計數據，2019年頭部三家廠商（中南、黃河旋風和豫金剛石）占到65%的 産能。
工業需求穩定，産能不會大幅向珠寶傾斜：客戶很穩定，生産商不會大幅犧牲工業 級業務發展培育鑽石。 上遊設備限制，擴産節奏相對穩定：根據鑽石觀察的統計數據，目前全國已有産能1 萬台左右，其中約3000台用于培育鑽石。
（三）供需平衡情況
1. 企業生産決策的動態博弈：根據大小鑽的價差做出不同決策
HPHT更適合生産小鑽，CVD更適合生産大鑽石，但本質上的生産活動是根據大鑽和 小鑽的差價來調節的。
生産決策一：産量和鑽石大小。無論是CVD還是HPHT路線，産量和鑽石大小成反比。 企業會根據大克拉和小克拉的市場價差決定生産策略。 HPHT：大鑽會降低良率，因此産量隨著大小增加而下降; CVD：小鑽是由大塊切割而成，因此産量隨著大小下降幅度相對線性。
生産決策二：工業鑽石還是珠寶鑽石。無論哪個路線，生産的鑽石都有工業和消費 用途。企業會根據工業鑽石和珠寶鑽石的市場價差決定生産策略。 HPHT：用于磨具磨料，市場穩定，産地中國爲主; CVD：用于半導體新材料和高端切割，市場潛力大、增長快，海外企業主布局。
2. 供需平衡情況，看好小鑽石的供需邏輯
看好短期小鑽石的供需錯配，也看好高品質大鑽石的長期溢價。 短期：2021-2022年，2-3克拉以下的小鑽（1克拉的成品鑽），主要是由HPHT路線 生産得到，保持緊平衡。CVD路線略過剩，品質優先。 中期：由于大鑽石本身對于品質要求高，高質量的廠商能有更好銷路。另外，CVD 廠商可能轉變生産策略賣小鑽石，供給也會向小鑽石溢出，帶來小鑽供給過剩。 長期：普通質量培育鑽石的供給側長期看沒有壁壘，定價體系類似制造業工業品， 只有高品質大鑽石才能獲得溢價。 綜合來看2-3克拉以下的小鑽，主要由中國的HPHT路線制得，看好結構性供需錯配 給小鑽生産商帶來的機會。（報告來源：未來智庫）
（四）定價邏輯：零售價由品牌商把控，批發價由供需決定
2021年培育鑽石市場出現的現象是，毛坯鑽在漲價，成品鑽卻沒有，是因爲零售價 和批發價有不同的定價機制。
零售價：To C市場，由品牌商把控。零售價是賣給消費者的終端價格，鑽石品牌 商對終端價格有控制力，維持與天然鑽價格比例範圍相對穩定。 批發價：To B市場，由供需決定。批發價是零售商采購加工成品的價格（毛坯鑽 價格+印度加工費用），價格由供需決定的。終端零售價格一定的情況下，零售商 的獲利多少主要源自批發價。培育鑽石批發價上限由銷售天然鑽石、工業培育鑽石 的盈利能力共同決定，銷售商會在幾種銷售選擇中做最優解。
四、重點公司分析
力量鑽石從事人造金剛石産品研發、生産和銷售的高新技術企業，主要産品包括金 剛石單晶、金剛石微粉和培育鑽石。平均克拉較小，正在提升，根據招股書，700- 850型號設備占90%。 尺寸提升，單價提升：2018年以來，公司 3 克拉、4 克拉、5 克拉及以上大顆粒培 育鑽石産銷量占比增加，大顆粒培育鑽石銷售價格相對較高，銷售占比也逐漸提升。 截至2020年末，公司3克拉以上培育鑽石銷售占比從2018年的0%增長至28.34%。公 司2018年至2020年的培育鑽石均價分別爲241.67元/克拉、228.29元/克拉、272.56 元/克拉。受益于量價雙升，公司2021Q1培育鑽石均價達657.08元/克拉，同比增長 141.08%。
（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）
精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 – 官方網站