「珠宝」培育钻石：钻石界的新风口

本文将对培育钻石产业链及相关公司进行介绍。

一、培育钻石是什么？产业链情况如何？

（1）培育钻石是什么？

培育钻石是在实验室里模拟天然钻石的自然形成环境培育而成的合成钻石。不同于天然钻石需要在地球深处经历的数百万甚至数十亿年，合成培育钻石的方法主要有HPHT高压高温法和CVD化学气相沉积法，培育时间约为半个月至一个月。

实验室培育钻石和天然钻石晶体的形成温度所差无几，两者在化学成分、物理性质完全一致，从肉眼上看无法对两者进行区分。

目前，培育钻石也凭借着较高的性价比成为了钻石消费领域的新兴选择，广泛用于制作钻戒、项链、耳饰等各类钻石饰品及其他 时尚 消费品。

（2）产业链情况：上、下游毛利率最高，中国为培育钻石主要产地之一

由产业链的角度来看，培育钻石产业链上游涵盖生产设备及金属触媒等原材料供应，以及培育钻石毛坯的生产等环节，获利能力上，上游毛钻生产毛利率高达60%。其中，产业链，上游的HPHT法培育钻石产能大多数在中国，而CVD法则主要分布于美国、欧洲、中东、印度、新加坡等地。2020年，全球培育钻石毛坯的产量大约为600-700万克拉， 近50%的培育钻石是在中国用HPHT法生产而成的，其中，黄河旋风、中南钻石、豫金刚石居于前三位。

同时，培育钻石的生产对企业的研发实力、工艺水平和质量控制提出了较高的要求，因此只有在人造金刚石领域具有规模优势的龙头企业才具有资金及规模优势进入培育钻石领域的研发及生产，上游生产企业具备一定壁垒。

培育钻石的中游，主要对钻石毛坯进行贸易、加工和设计镶嵌，中游加工的毛利率约在10%以下。目前印度是全球培育钻石的切磨中心，2015-2020年印度进口全球80%以上的毛坯钻石，其切磨加工集中在苏拉特等地，形成了高度集中的加工产业集群。而中国钻石切磨：工厂分散在广东、广西、河南、湖南等地，在切磨加工后的成品钻石销往世界各地。

培育钻石的下游则行进行钻石的终端零售、营销推广，毛利率同样也达60%。目前美国是全球培育钻石市场发展最成熟的市场。从消费结构来看，全球培育钻石消费市场中，美国和中国分别约占全球的80%、10%。从零售品牌数量来看，美国拥有25个培育钻石品牌，中国拥有19个，欧洲有9个。

二、为何看好该行业？

1、培育钻石与天然钻石的物理性质不存在明显差异，但零售价格约为天然钻石的45%，性价比优势显著，在天然钻石供给增长缓慢的背景下，培育钻石有望替代部分天然钻的需求。

随着人造金刚石合成工艺的不断提高，颜色、重量和纯净度达到一定标准的宝石级金刚石大单晶可作为培育钻石用于消费领域。

对比来看，培育钻石和天然钻石在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面与天然钻石无明显差异，但零售价格却远低于天然钻石，2019年培育钻石零售价格约为天然钻石的45%，而用培育钻石做成的饰品的销售价格约为同等级天然钻石饰品销售价格的30%-50%，这大幅降低了消费者的购买门槛。

同时，近年来毛坯天然钻石产量呈现不断下降趋势，而根据贝恩发布的《2020-2021钻石行业报告》，全球毛坯钻石产量在未来10年增长缓慢，甚至出现下滑，预计悲观情况下，全球毛坯天然钻石产量平均每年’下降1%-2%，但全球钻石消费需求却不断增加，供需失衡趋势为培育钻石发展带来了机遇，培育钻石有;望凭借较高的性价比替代部分天然钻石的需求。

2、全球珠宝巨头纷纷入局培育钻业务，有望培养消费者习惯和认知，行业渗透率有望快速提升。

培育钻石作为珠宝行业新兴赛道，珠宝钻石品牌商积极入局，培养消费者习惯。2016年施华洛世奇创建了培育钻石品牌Diama， 2018年5月全球最大钻石生产商戴比尔斯宣布推出培育钻石饰品品牌Lightbox。另外，2021年5月，全球最大珠宝商之一丹麦潘多拉宣布，将停止使用开采的钻石来制作珠宝，今后将只使用实验室生产的钻石。

与此同时，国内珠宝商也积极布局培育钻石行业。2021年8月12日，拥有“老庙黄金”、“亚一金店”等国内一线珠宝品牌的豫园珠宝推出自有培育钻石牌品牌“露璨（LUSANT）"，于线上天猫旗舰店开启试运营，这是国内头部大牌珠宝商推出的首个培育钻石品牌。

目前，培育钻行业渗透率约6%，国内外珠宝巨头纷纷推出培育钻品牌，有望培养消费者习惯和认知，从而带动培育钻行业渗透率快速提升。

3、行业标准逐步建立，为培育钻石价值流通提供依据。

行业是否规范是决定行业能否蓬勃发展的重要因素之一，因为任何能够做大做强的行业都需要有一个统一的标准来确定商品的价值，使其可以快速流通。

目前，培育钻石行业标准的正在加速制定，为培育钻石价值流通提供依据，推进培育钻石行业的规范化发展。

例如，2020年10月，GIA （美国宝石学院）公告称正式启用新版培育钻石检测报告；近期，国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC）更新了《合成钻石鉴定与品质评价》，并且，目前NGTC已经可以出具实验室培育钻石镶嵌首饰证书，据称后续还将推出实验室培育钻石裸钻分级证书。

综合来看，2020年全球培育钻石饰品市场规模约680亿元，疫情之下培育钻石产量仍然同比增长167%，增速明显高于天然钻石，预计到2025年全球培育钻石饰品市场规模1400亿元，复合增速高达155%。

三、相关个股

黄河旋风600172 ：国内最大金刚石生产企业之一，2021年重新聚焦超硬材料主业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。

2020年公司的培育钻石销量占全球培育钻石销售市场的20%左右，其中高端品质占50%以上。公司于2015年实现了“宝石级金刚石系列产品开发与产业化”项目的产业化和市场化批量生产，目前公司3-5克拉首饰用培育钻石在国内外拥有稳定的市场。

2020年公司业绩亏损主要受此前收购名匠智能业务拖累，公司已出售名匠智能全部股权，2021年重新聚焦超硬材料主业，第一季度公司营收达631亿元，同比增长56%，同时利润端扭亏为盈，归母净利润达1029万元。

中兵红箭000519 ：子公司中南钻石为国内最大培育钻石生产商之一

中兵红箭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，其中全资子公司中南钻石主要负责超硬材料业务板块，为国内最大培育钻石生产商之一。2020年中南钻石实现收入1921亿元，收入占比达2972%，实现净利润41亿元。

中南钻石主要以HPHT技术生产培育钻石，产品以2-10克拉为主，公司已掌握了“20-50克拉培育金刚石单晶”合成技术，20-30克拉培育钻石可批量化稳定生产，同时公司也掌握了厘米级高温高压法CVD晶种制备技术，CVD培育钻石产品制备技术达到了国际主流水平，2019年公司投入年产12万克拉高温高压法宝石级培育金刚石生产线建设项目，预计2022年10月达产。

培育钻石概念相关个股培育钻石的性价比优势+各种珠宝钻石品牌均培育消费，培育钻石或将替代部分天然钻石的份额，行业有望迎来爆发，潜在市场规模有望达千亿级别，我们梳理了一份培育钻石概念相关个股。

国机精工002046： 2020年超硬材料及制品收入占比为2039%。截止20年底，新型高功率MPCVD法大单晶金刚石项目工程进度为5987%，该项目主要培育消费类和工业类生产商人造钻石。

ST金刚300064 ：2020年超硬材料收入占比为8882%。公司致力于培育钻石消费理念的传播、培育钻石文化推广、品牌销售体系搭建等，2014年实现大单晶技术突破，成为国内首家实现大单晶规模化量产的企业。

沃尔德688028 ：2020年超硬复合材料收入占比为899%功能性CVD金刚石材料和器件、装饰用CVD钻石（培育钻石）等高端超硬工具和超硬材料产品实现规模化生产和销售。

四方达300179： 公司是国内规模优势明显的复合超硬材料企业，产品包括石油/天然气钻探用聚品金刚石复合片、煤田及矿山，用金刚石复合片等。

零售商：

豫园股份600655： 2020年珠宝 时尚 收入占比为5032%。公司推出培育钻石品牌“露璨（LUSANT）”，是国内头部大牌珠宝商推出的首个培育钻石品牌。

毛河光七岁时随其家庭去台湾。1959年进入台湾大学地质系并于1963年取得学士学位。1964年他到美国罗泽斯特大学研究院成为· 巴西特和 高桥的研究生。当时他的两位导师正计划把刚刚由美国国家标准局· 瓦尔根布尔格等人发明的金刚石窗口压腔移植过来, 并建立一个研究矿物在高温高压下的性质的实验室。毛河光对这一新技术很有兴趣并立即显示出他的出色的工作才能, 使他的导师大为赞赏。

首先他接受了对铁和铁镍合金的压缩作进一步的测量的任务。他有条不紊地默默工作, 发现导师们先前的工作是错的。他纠正了这一错误并且继续把测量范围延伸到更高的压力和扩大到其它的成份。这使他很快于年获得了硕士学位并完成了两篇重要著作, 论述了如果地核主要是由铁合金组成的话, 那么就能够予期地核有些什么性质。接着他开始攻读他的博士学位。其研究课题是丫相橄榄石的压缩系数的测量。他创造了在很短时间内完成一项重要工作的记录, 并提交了一篇论文, 为建立一系列地慢模型提供了有价值的资料。与此同时他的导师们对很感兴趣, 这不仅在于这是一个很好的压力内标, 而且在于已有报道说它在很低的压力下一千巴发生相变。于是他们在这一压力范围内努力寻找相变的证据, 但是一无所获。当他们几乎要发表这一否定的结果时, 毛河光注意到在使用作为压力内标的实验中, 有一些额外的线条出现在某些样品的射线衍射上。他测量了这些线条，发现竟是的高压相。但是这一相变并不是发生在一千巴之内, 而是接近千巴。在当时这一压力是在静态高压装置中所达到的最高压力之一。 毛河光，利用高压让“钻石快速长大”的专利方法实验，五月间在日本及美国公开发表了一颗十克拉的钻石，震惊学术界和珠宝界。

过去号称要百万年才能结晶的昂贵钻石，总是伴随着美丽浪漫的传说，彩钻甚至被形容为与彩虹相伴的星星坠入凡尘。不过毛河光却有点杀风景的说：“牛粪就可以做钻石。”颠覆了一般人对钻石的价值观。 毛河光预言：“廿一世纪是钻石的年代！廿世纪最重要的发明是电脑，廿一世纪最重要的发明是会长大的钻石！有一天，价廉物美的钻石会取代矽在半导体的角色，矽谷会变成钻石谷，将使人类科技进入另一世界。”

犹如古代点石成金的术士般带动风潮，当三年前他们公开发表CVD钻石的研究申请专利后，全世界有百家实验室一窝蜂投入这种CVD（Chemical Vapor Deposition化学气象沈淀）钻石研发，但因无法突破钻石生长的速度，后来纷纷退出，毛河光等人则是耗费百万美元不断实验，终于发现了钻石迅速长大的秘方。今年五月他们先在日本举办的第十届国际新钻石科技会议发表了一颗十克拉、透明无色的CVD钻石，接着以Very Large Diamonds Produced Very Fast“大钻石量产快”的标题，在美国的实用钻石会议上发表，媒体立刻大幅报导，因为过去研究以CVD方法长出来的钻石，普遍带棕、**，无法做高级珠宝，且做三克拉都很难，但他们却大突破做到十克拉无色的透明钻石，等于是CVD钻石的大跃进。九月间他来自台湾的学生颜志学博士将一颗二克拉的钻石，在华盛顿拿给一位具有GIA美国宝石学院珠宝鉴定资格的专家鉴定，那名专家研究了半天，好奇地问他钻石是从哪儿来的，因为那带有稀有的粉红闪光，而切割的方式也很特别，专家语带保守的估计“应该要廿万美金吧！” 颜志学得意的告诉他这是颗CVD钻石，让跌破眼镜的专家张口结舌，忙追问他们大概成本多少，他随口回答：“大概五千美元吧！”那位专家难掩内心的激动，原本拿着镊子钳着钻石观察，当下手剧烈的颤抖到握不住镊子。

其实这颗钻石直接的成本甚至不到五千美元，除了以一块成色不错、厚度五毫米的天然钻裸石为母石外，他们利用高纯度甲烷（可由牛粪或垃圾等物产生的沼气）、加上氢、氮等气体辅助，在微波炉中以高压方式，让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上，钻石就一层层增生，长高长厚了。

这颗两克拉的粉红钻是经过一周“长”出来的，他们用实验室的雷射光切割后，再花了一百美元，请师傅用基本的Brilliant cut，车成一颗上圆下尖的基本款钻石。

这颗“长大”的钻石，品质与天然钻石几无二致，肉眼难辨，震惊了珠宝业界。全球知名的宝石分级、鉴定机构GIA对此大感兴趣，其研究部门的工程师一再连络他们，希望了解这种钻石的特性及鉴定方法。

连收藏最著名的温斯顿蓝钻“希望之钻”的华盛顿史密森协会，其矿物部门主管波斯特闻讯也好奇，特别跑到他们的实验室演讲。

目前已有多个国际知名的钻石大厂正在和他们洽商如何投资量产，一旦投资量产，将全面改变大家对钻石的价值观，并冲击整个钻石市场。但毛河光却说：“珠宝其实是钻石最没有价值的部分，它只是虚华的装饰品，钻石的价格都是人为炒作的，在我看来钻石价格不该那么贵，钻石大量生产后，可以更平价，有更多元的功能，钻石除了硬度最高，还是很好的导热及切割、研磨的工具，未来可以在医疗上及电子元件上有很大的用途。” 他强调钻石比矽好一千倍，未来可以取代矽在半导体里的角色。“到时候矽就会成为恐龙（历史名词）了”。

虽然国内半导体公司的工程师目前对于这样的说法，还觉得“不可思议，怎么可能用昂贵的钻石来取代矽？”但钻石大量生产后变得平价，未来谁说不可能呢？科学的演进不就因为很多伟大的梦想吗！ 毛河光和研究伙伴赫姆利，最近以建立“探测物质在超高压力下性质变化”的研究方法，并分析出物质在不同的高压下相变及电性、磁性的变化，荣获巴仁奖（Balzan Prize），并获颁一百万瑞士法郎奖金（约合新台币两千六百廿四万元）。

巴仁奖是由意大利记者巴仁的家族设立，每年由廿位欧洲的科学家和学者负责评选、颁奖，先前的得奖者包括：诺贝尔基金会、已故教宗约翰十三世、德蕾莎修女、台湾中央研究院生物组院士李文雄。毛河光还因在矿物科学方面的成就，同时获得瑞典皇家科学院爱明诺夫奖（Gregori Aminoff Prize）和美国矿物学会罗勃林奖（Roebling Medal）两项国际大奖，他也是这两项大奖的第一个得奖华人。 毛河光目前是美国卡内基研究院地球物理实验室的负责人，为了解各种物质在不同高压下，会有何变化，他使用硬度最高的钻石，做成针尖只有零点几毫米的压砧（因接触面积愈小，压力愈大，例如高跟鞋跟踩人，比皮鞋鞋跟踩人还痛），压在受测物质上，并施加超过一吨的力量，再以X光、雷射、中子束等各种方式，观察受测物质的变化。

毛河光已可做到三百万大气压的压力（地表为一大气压，一百公尺深的海底为十一大气压），相当于地下五千公里深的压力，他发现各种物质（包括气体）在这种压力下都可被压成固体；连不能导电的非金属硫也能变成金属，再加压会成为无电阻的超导体。

毛河光研究团队还研究出制造钻石的方法，他说钻石是碳元素在地底超高压下形成，可利用高压方式，让高纯度甲烷中与钻石一样的碳分子累积到原钻石上，让钻石长大，他认为这些人工钻石未来可能取代半导体产业中的矽，做出更小、更快、更省电、更耐热的晶片，把电脑主机缩小几百倍。

毛河光最近更跨入能源及生命科学领域研究，像氢气燃烧会变成水，是完全无污染燃料，但氢气要变成液体，须在摄氏零下两百五十三度，难携带，毛河光研究发现，在两千大气压下，水和氢气可结合为“水化物”，若加入一些特殊物质，可将这种水化物分解温度提高到摄氏五度，往后只要用冰箱就可携带，对能源短缺危机，将是一大福音。

CVD法是使用化学气相沉积法,通过吸附作用和热分离出气态物质中的原子和分子让碳离子附着生长，形成钻石晶体。上海沃尔德钻石并拥有国内少有的——自然生长的平面黑钻石，放大黑钻外部火彩，颠覆黑钻之美，将色彩美学与爱充分融入钻石，满足不同的个性化消费需求

黄金和钻石的价值都来自于其稀缺性，区别就是黄金的稀缺性是天然的整个地球黄金就那么多，其实就物理上来说黄金这样的重金属形成条件是极为苛刻的。钻石的稀缺性是人为操纵的。世界最大的钻石商De Beers（戴比尔斯）几乎垄断了全球的钻石矿，最高时候戴比尔斯掌控着市场上90％的交易量，垄断就基本掌控了钻石的定价权，控制供应量来提升钻石的价值，所以钻石商回收钻石的价格很低。有人做过实验，买一颗裸钻，然后马上去附近的钻石店尝试卖出，钻石店开的最高价格也只有买价的三分之一，钻石的保值能力可见真的很差。黄金的质量标准就是纯度，而钻石的质量标准却是人为控制的，切割、颜色、净度等也都是De Beers（戴比尔斯）搞出来的一套标准。钻石的唯一元素就是碳，是这个世界上最不缺的元素人造金刚石与钻石也别无二致，如果想靠钻石保值无疑很难二手的钻石没有任何市场，只能以低廉的价格回售给商家，可是这仍然阻挡不了被绑架的人类对它疯狂的追捧。2011年访华的南非副总统莫特兰蒂面对央视采访时说了这么一段话：钻石只是人们虚荣心的产物，它只是碳而已，价格上涨并不是钻石会枯竭，而是人为造成的供不应求的局面。

人造钻石成本不高的，每克拉零售价差不多800美元的样子，其价值和天然钻石根本没法比的，像天然钻石不仅有见证爱情、陪伴等情感、精神层面上的意义，而且因为是天然形成的，非常珍贵和稀有。钻石在地球深处经过数十亿年自然形成，埋在地球深处，只是一些机缘巧合的机会才被岩浆带到了地表。且多数被带到地表的钻石只能作为工业用途，宝石级别的钻石极为罕见。此外，天然钻石的开采也十分困难，钻石大多深埋地下，必须采用地下开采的方式，从勘探到计划再到开采需要非常久的时间，而钻石矿周边因此发展其了相应的社区，许多地方因为钻石而变得繁盛起来。再说回人造钻石，其实这并不是一个新的东西，早在几十年前就已经有了，但主要用于工业用途。人造钻石只需要很短时间就可以在实验室诞生。由此看来，人造钻石和天然钻石没有任何的可比性，且天然钻石才具有投资价值。况且天然钻石从古至今一直在情感上有着特殊的涵义，以亿万年的历史见证人的一生，陪伴人们度过每一个重要时刻。因此还是比较推荐天然钻石，不过买的时候要注意，毕竟人造和天然仅凭肉眼是难以判断的，最好送到专业的鉴定机构进行检验。

1) 天然钻石当然是由金刚石加工成的名贵宝石，也是最有价值的。cvd培育钻石可以理解为人工模拟钻石的生长环境制造出来的和天然钻石成份一样的钻石，也就是实验室钻石，权威鉴定所可以鉴定并区别出来，生产方式是cvd培育钻石和天然钻石的最大区别。

2) cvd培育钻石和天然钻石的区别就是一个是自然形成，一个是人为加工，但成份一样，都是纯碳结构，硬度也一样，据说还有其它的人造钻石比天然钻石更硬。天然钻石的莫氏硬度是10，是自然界最硬的物质。

3) 天然钻石和cvd培育钻石的价格区别，价格是价值的体现，天然钻石的价值自不用多说。cvd培育钻石不了解的人可能觉得会很便宜，其实不然，cvd培育钻石的生产条件极其苛刻，所以生产出来的cvd培育钻石成本也是极高的，就算是现在条件相对成熟一点，一克拉cvd培育钻石也得几千人民币的价格，而天然钻石一克拉少则两三万，多则七八万，主要还得看钻石品质。

 

4）cvd培育钻石由于是人为加工，所以在净度和颜色上会比一般钻石更优质，这也是cvd培育钻石和纯天然钻石的区别。颜色和净度是对钻石价格有很大影响的，天然形成的品质不能一概而论，有好的有次的。cvd培育钻石的品质往往会更优质，cvd培育钻石切工出来的火彩也更是有过之而无不及。

5）cvd培育钻石可以加工出更多大颗粒钻石，而天然钻石大颗粒稀少昂贵。

cvd培育钻石加工方法主要有两种：高温高压法（HPHT钻）和化学气相沉积法（CVD钻）。

高温高压法以石墨或钻石粉作为制作cvd培育钻石的主要材料。高温高压法适合用来生产小颗粒的钻石（不足1克拉），目前世界上流行的高温高压cvd培育钻石的设备主要有相面顶（belt，欧美国家主要流行）、六面顶（我国特有）和分割（bars splitsphere，俄罗斯）和改良的分割球（Gemesis公司）。

除了八面体表面，HPHTcvd培育钻石晶体通常还会显示立方体表面。由于天然和 HPHTcvd培育钻石晶体的形状不同，它们的内部生长模式也大不相同。这些生长模式可能是将其区分的最可靠方法之一。

天然钻石在一系列温度和压力条件下生长。其温度比cvd培育钻石所用的温度更高。在高温下，钻石生长为八面体晶体，但在较低的实验室温度下，它们生长为同时包含八面体和立方体晶面的晶体。

化学气相沉积法则适合用来生产大克拉钻石（主要是1克拉）。

化学气相沉积法是用微波加热、放电等方法激活碳基气体，比如甲烷，使之离解出碳原子和氢原子，再将游离的碳原子结合形成钻石。通常CVD合成钻石是在低压高温条件下进行，压力一般小于一个大气压，温度在1000度左右。

在早前，世界上最大的钻石供应商，戴比尔斯宣布涉足合成钻石领域，子公司将会售卖1克拉大小的合成圆钻，每个钻石会带标记来区分。

天然钻石其实并不少见，珠宝级的钻石少见一些，但是今天的钻石地位得益于“钻石恒久远，一颗永流传”的营销奇迹和整个钻石行业的垄断销售模式。随着戴比尔斯对钻石业的控制力下滑，实验室合成技术的成熟，钻石行业受到冲击是迟早的事，这时候主动进入合成钻石领域，戴比尔斯还是很聪明的。

回到问题上来说，基本上，人造钻石和天然钻石没有区别，只有仪器上才能看出区别。

如果是合成立方氧化锆或者莫桑石，那化学成分和钻石都不一样，更本不是一个东西。火彩，密度，硬度都不一样，戴手上没有钻石光彩夺目的感觉。

如果是实验室合成钻石，CVD这一类的化，几乎看不出太大差异来，只能通过大型仪器检查，测红外光谱等等属性。

自然环境下，钻石生产过程中变数很多，全球的钻石中大约15%能达到宝石级的品相，剩下的都不够纯净，或者是多晶结构。所以天然钻石分为宝石级钻石和工业级钻石两种。工业级的钻石，人工合成技术已经很成熟了，在市场上有很好的销路。而且，工业使用，没有人关心是不是天然的。宝石级的合成钻石，技术还比较新，实验室下的合成方法很多，各有利弊。不过人工合成可以直接得到单晶，纯净度也不错。在肉眼下，在宝石级别，天然钻石和人工钻石是没有区别的。上仪器的话，光学特性有一定的区别。人工合成是IIa型钻石，这是鉴定的重要特征。

就像其他宝石一样，人工技术会越来越成熟，但是消费市场会分级，有钱人会继续买天然钻石的。