2022年中國(guó)金剛石行業(yè)發(fā)展環(huán)境、市場(chǎng)現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈、競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)分析[圖]

一、金剛石行業(yè)概述

金剛石俗稱鉆石，由碳元素組成，是一種純炭礦物。金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)，是無(wú)定形碳、石墨、碳纖維、富勒烯、碳納米管、石墨烯的等材料的同素異形體。根據(jù)形成條件不同，金剛石可分為天然金剛石和人造金剛石。二者的外觀、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同，區(qū)別在于實(shí)驗(yàn)室制成的金剛石通常顆粒小、造價(jià)低，價(jià)格為天然金剛石的十分之一。天然金剛石采掘成本高、儲(chǔ)量小，加之其不可再生性，無(wú)法廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。因此，本文金剛石皆指代人造金剛石。

金剛石常根據(jù)其含氮量及光譜特征分類，分為I型和II型兩大類，進(jìn)一步細(xì)分為Ia、Ib型和IIa、IIb型。由于金剛石的顏色受控于晶體內(nèi)部的雜質(zhì)元素以及晶格缺陷，金剛石的類型往往與顏色密切相關(guān)，例如天然的Ia型金剛石通常為無(wú)色，棕色，粉色或者紫羅蘭色；天然的Ib型金剛石通常為棕色，黃色或者橙色；天然的IIb型金剛石通常為天藍(lán)色。

金剛石的分類

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中國(guó)金剛石行業(yè)起步較晚，行業(yè)發(fā)展速度較快。目前中國(guó)金剛石制造設(shè)備科技含量、金剛石里克拉數(shù)及金剛石價(jià)格在全球具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)金剛石行業(yè)發(fā)展至今主要經(jīng)歷了探索發(fā)展階段、穩(wěn)定發(fā)展階段、快速發(fā)展階段和高速發(fā)展階段。

中國(guó)金剛石行業(yè)發(fā)展歷程

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二、金剛石行業(yè)發(fā)展環(huán)境

1、政策環(huán)境：政策護(hù)航金剛石行業(yè)前景廣闊

金剛石行業(yè)是超硬材料行業(yè)的重要組成部分，是國(guó)家政策支持和鼓勵(lì)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的“新型功能材料產(chǎn)業(yè)”。近年來(lái)，在國(guó)家一系列行之有效的政策支持下，我國(guó)超硬材料取得了令人矚目的成績(jī)，后疫情時(shí)代，金剛石、培育鉆石等超硬材料經(jīng)濟(jì)反彈強(qiáng)勁，科技創(chuàng)新水平再創(chuàng)新高，在半導(dǎo)體等領(lǐng)域的超精密加工環(huán)節(jié)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

金剛石行業(yè)相關(guān)政策

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2、技術(shù)環(huán)境：HTHP法和CVD法技術(shù)互補(bǔ)，協(xié)同發(fā)展

人造金剛石主要有高溫高壓法（HTHP）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）兩大類生產(chǎn)方法，目前國(guó)內(nèi)人造金剛石產(chǎn)品生產(chǎn)主要采用高溫高壓法（HTHP），兩種技術(shù)形成了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)展的良性局面。

高溫高壓法：壟斷我國(guó)現(xiàn)階段工業(yè)金剛石產(chǎn)能

高溫高壓法合成人造金剛石的過(guò)程如下：由石墨粉、金屬觸媒粉和添加劑按照原材料配方所規(guī)定的比例混合后再經(jīng)過(guò)造粒、靜壓、真空還原、檢驗(yàn)、稱重等工序制作成石墨芯柱，然后將石墨芯柱與復(fù)合塊、輔件等密封傳壓介質(zhì)組裝在一起形成可用于合成金剛石單晶的合成塊，之后放入六面頂壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行加溫加壓并長(zhǎng)時(shí)間保持恒定，待晶體生長(zhǎng)結(jié)束后停熱卸壓并去除密封傳壓介質(zhì)取得合成柱，之后進(jìn)行提純處理和分選檢測(cè)獲得金剛石單晶。

金剛石的合成工藝流程

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3、CVD法：量產(chǎn)+成本下降難突破，未來(lái)應(yīng)用范圍大

CVD法（化學(xué)氣相沉淀）鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石，利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助，在微波爐中以高壓方式，讓甲烷中與鉆石一樣的碳分子不斷累積到鉆石原石上，經(jīng)過(guò)一層層增生，可形成大至10克拉之透明鉆石；該法能夠制備純度較高、尺寸較大的金剛石顆粒和金剛石膜，具有更高的利用價(jià)值，同時(shí)隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以工業(yè)化生產(chǎn)的尺寸也顯著擴(kuò)大，應(yīng)用價(jià)值持續(xù)提升，應(yīng)用領(lǐng)域也進(jìn)一步拓展，未來(lái)有望廣泛應(yīng)用于電子器件、激光器、導(dǎo)彈、航天等領(lǐng)域。

MPCVD法是當(dāng)前世界上研究和制備金剛石薄膜的主流方法。MPCVD法可以制備面積大、均勻性好、純度高、結(jié)晶形態(tài)好的高質(zhì)量金剛石薄膜，適合在各種曲面（異形表面）上涂復(fù)金剛石薄膜，能制備各種不同需要的金剛石薄膜制品。并且可以原位實(shí)施基體與金剛石薄膜之間的中間層的多種不同處理工藝，適用性強(qiáng)。設(shè)備具有使用操作簡(jiǎn)便，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，生產(chǎn)的重復(fù)性好，能耗低，運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。

兩種技術(shù)互補(bǔ)，協(xié)同發(fā)展：兩種生產(chǎn)方法采用不同的合成原理和合成技術(shù)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品類型和產(chǎn)品特點(diǎn)也各不相同，主要產(chǎn)業(yè)應(yīng)用也側(cè)重在不同的終端領(lǐng)域。我國(guó)目前主要采用高溫高壓法（HTHP），在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，HTHP和CVD將保持共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)，這是人造金剛石的基本特色。

本文內(nèi)容摘自智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)金剛石行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)查及競(jìng)爭(zhēng)格局預(yù)測(cè)報(bào)告》

三、金剛石行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

1）金剛石行業(yè)市場(chǎng)容量

工業(yè)金剛石早期由歐美等國(guó)家壟斷，產(chǎn)品價(jià)格居高不下，可達(dá) 100 美元/克拉；中南鉆石于 2001年通過(guò)自主研發(fā)突破了關(guān)鍵粉末觸媒技術(shù)，開啟了金剛石快速發(fā)展道路，產(chǎn)品因產(chǎn)量大幅提升價(jià)格快速下降，2020年起，受光伏、消費(fèi)電子、新能源汽車制造等高端制造領(lǐng)域快速增長(zhǎng)需求，以及培育鉆石對(duì)工業(yè)金剛石帶來(lái)的產(chǎn)能擠壓，工業(yè)金剛石供不應(yīng)求，后續(xù)有望維持高位甚至進(jìn)一步上升。2022年我國(guó)金剛石行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約46.08億元，同比增長(zhǎng)12.04%，市場(chǎng)均價(jià)總體呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2022年均價(jià)約0.38元/克拉。

2014-2022年中國(guó)金剛石行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及均價(jià)走勢(shì)

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2）金剛石行業(yè)供需情況

從產(chǎn)品供需來(lái)看，2021年我國(guó)金剛石行業(yè)產(chǎn)量162.35億克拉，進(jìn)口量1.27億克拉，出口量48億克拉，國(guó)內(nèi)金剛石行業(yè)需求量115.62億克拉。2022年金剛石產(chǎn)量增加至162.95億克拉，進(jìn)出口量分別下降到1.02億克拉、41億克拉，國(guó)內(nèi)金剛石行業(yè)需求量約122.97億克拉。

2014-2022年中國(guó)金剛石行業(yè)供需平衡情況

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3）金剛石行業(yè)進(jìn)出口情況

我國(guó)金剛石以出口為主，且近年來(lái)出口金額呈波動(dòng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2022年我國(guó)金剛石出口金額為2.14億美元。同比增長(zhǎng)1.22%；進(jìn)口金額為0.17億美元，同比下降21.15%。

2014-2022年中國(guó)金剛石進(jìn)出口金額對(duì)比

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從進(jìn)口來(lái)源地看，我國(guó)金剛石主要從愛爾蘭、韓國(guó)、美國(guó)等地進(jìn)口。2022年，我國(guó)從愛爾蘭進(jìn)口金剛石872.14萬(wàn)美元，占總進(jìn)口金額的比重為52.12%。從韓國(guó)進(jìn)口金剛石346.99萬(wàn)美元，占總進(jìn)口額的20.74%，位居第二。2022年，我國(guó)金剛石進(jìn)口主要來(lái)源如下：

2022年中國(guó)金剛石主要進(jìn)口來(lái)源地（按金額：萬(wàn)美元）

注：在商品進(jìn)口國(guó)別中出現(xiàn)“中國(guó)”，此種現(xiàn)象是正常的。這種現(xiàn)象業(yè)界俗稱國(guó)貨復(fù)進(jìn)口，指在中國(guó)生產(chǎn)制造，并已運(yùn)出中國(guó)，當(dāng)然其中也包括進(jìn)入保稅區(qū)、出口加工區(qū)等情況，因某些原因需要轉(zhuǎn)運(yùn)回來(lái)。

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從出口目的地看，我國(guó)金剛石主要出口至印度、美國(guó)、韓國(guó)、愛爾蘭等地。2022年，我國(guó)對(duì)印度出口金剛石3354.39萬(wàn)美元，占總出口金額的比重為15.65%；對(duì)美國(guó)出口3130.35萬(wàn)美元，占總出口金額的比重為14.61%。2022年，我國(guó)金剛石出口主要流向如下：

2022年中國(guó)金剛石主要出口目的地（按金額：萬(wàn)美元）

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四、金剛石行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

金剛石產(chǎn)業(yè)鏈中，上游參與主體主要涉及合金、石墨、預(yù)合金粉及葉臘石供應(yīng)企業(yè)；中游企業(yè)主要涉及人造金剛石單晶的合成、PDC聚晶復(fù)合片(包括微粉)及聚晶的生產(chǎn)。金剛石下游是各種各樣金剛石刀具、鉆頭、磨具、線鋸、鋸片、拉絲模等金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)。

金剛石行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)示意圖

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合成金剛石的原輔材料主要包括石墨粉、金屬觸媒、金屬粉、葉臘石粉及白云石粉等，以上原材料占金剛石合成成本的60-70%。其余生產(chǎn)材料包括：35CrNiMo、少量冷、熱軋鋼板、NiMnCo合金及硬質(zhì)合金頂錘等。近兩年在“雙碳”政策下石墨企業(yè)進(jìn)行環(huán)保生產(chǎn)，疊加市場(chǎng)需求爆發(fā)，石墨負(fù)極材料出現(xiàn)供需緊張局面，天然石墨和人造石墨均價(jià)較上年均出現(xiàn)不同幅度上漲。

金剛石產(chǎn)業(yè)鏈下游主要涉及金剛石刀具、鉆頭、磨具、線鋸、鋸片、拉絲模等金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)。在需求方面，金剛石因其超高的硬度、出色的導(dǎo)熱率、突出的耐磨性能和極為穩(wěn)定的化學(xué)特性，在涉及切、磨、鋸、鉆的加工領(lǐng)域逐步替代傳統(tǒng)硬質(zhì)合金、碳化硅等材料，廣泛應(yīng)用于石材、建筑、交通、地質(zhì)、石油、機(jī)械、能源、航天航空、電力、電子等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，下游需求旺盛。在價(jià)格方面，伴隨金剛石制備技術(shù)不斷提升，人造金剛石制品單價(jià)持續(xù)下降，但在下游行業(yè)應(yīng)用規(guī)模保持較好增長(zhǎng)。

五、金剛石行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

當(dāng)前，我國(guó)人造金剛石產(chǎn)能主要集中于中南鉆石（中兵紅箭）、黃河旋風(fēng)、豫金剛石三家企業(yè)。力量鉆石、四方達(dá)、沃爾德等企業(yè)近年來(lái)持續(xù)發(fā)力，營(yíng)收增速較為可觀。2019年，豫金剛石陷入多個(gè)法律糾紛，為公司的業(yè)績(jī)帶來(lái)了較大的負(fù)面影響；2022年6月，豫金剛石退市。目前金剛石行業(yè)內(nèi)呈現(xiàn)“以中南鉆石與黃河旋風(fēng)兩家企業(yè)為主，多家企業(yè)持續(xù)發(fā)力”的市場(chǎng)格局。頭部企業(yè)在資本實(shí)力、企業(yè)核心技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

金剛石行業(yè)頭部企業(yè)產(chǎn)品布局及相關(guān)優(yōu)勢(shì)分析

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2021年，中南鉆石超硬材料及其制品業(yè)務(wù)營(yíng)收24.07億元，較2020年同比增長(zhǎng)25.21%；黃河旋風(fēng)超硬材料及其制品業(yè)務(wù)營(yíng)收16.79億元，同比增長(zhǎng)38.88%，二者在業(yè)內(nèi)占據(jù)重要地位。豫金剛石涉及多起訴訟/仲裁事項(xiàng)，對(duì)公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成了較大不利影響，2021年微米鉆石線及飾品等制品銷售增長(zhǎng)，超硬材料有較大幅度下降。力量鉆石、四方達(dá)、沃爾德等企業(yè)持續(xù)發(fā)力，但與中南鉆石、黃河旋風(fēng)業(yè)務(wù)營(yíng)收仍有較大差距，二者地位暫時(shí)難以撼動(dòng)。

2020-2021年中國(guó)金剛石主要企業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)營(yíng)收情況

注：除超硬材料及其制品外，四方達(dá)、沃爾德營(yíng)收還涵蓋了超硬刀具等業(yè)務(wù)。

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六、金剛石行業(yè)前景展望

1、培育鉆石市場(chǎng)迅速擴(kuò)大

近年來(lái)全球范圍內(nèi)，天然鉆石生產(chǎn)商、培育鉆石生產(chǎn)商、時(shí)尚珠寶品牌以及新興珠寶品牌都在積極開展培育鉆石零售端的布局。消費(fèi)者對(duì)于培育鉆石的認(rèn)知能力的提升，憑借培育鉆石低價(jià)優(yōu)勢(shì)與環(huán)保低碳屬性在珠寶領(lǐng)域占有市場(chǎng)有望進(jìn)一步提高。培育鉆石作為天然鉆石的替代產(chǎn)品，隨著市場(chǎng)接受程度的提高，市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。此外，天然鉆石作為礦物資源，其產(chǎn)出規(guī)模受地緣政治、勘探采掘、環(huán)保因素等影響較大。近幾年全球天然原鉆產(chǎn)量下滑。而培育鉆石因其穩(wěn)定產(chǎn)出，市場(chǎng)占有率將呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。新興市場(chǎng)對(duì)鉆石產(chǎn)品未來(lái)市場(chǎng)增長(zhǎng)可期。隨著中印等新興市場(chǎng)的發(fā)展和成熟，培育鉆石有望進(jìn)一步打開鉆石消費(fèi)市場(chǎng)增量空間。

2、工業(yè)金剛石細(xì)分產(chǎn)品需求差異化明顯

工業(yè)金剛石應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，市場(chǎng)成熟度高，市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)速度較為穩(wěn)定。近年來(lái)，受房地產(chǎn)等基建投資規(guī)模下降影響，金剛石工具市場(chǎng)增長(zhǎng)緩慢，但因國(guó)外受疫情影響原因，短期內(nèi)國(guó)外市場(chǎng)的需求增加為國(guó)內(nèi)工具企業(yè)提供了增長(zhǎng)空間。因此，傳統(tǒng)金剛石工具市場(chǎng)對(duì)工業(yè)金剛石的需求增長(zhǎng)較為穩(wěn)定。

2016年以來(lái)隨著金剛石線鋸切割技術(shù)突破，成本快速下行，金剛石線鋸有效替代傳統(tǒng)的砂漿與碳化硅砂漿切片，廣泛應(yīng)用于光伏單晶硅與多晶硅材料的切割領(lǐng)域。金剛石線鋸市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大為工業(yè)金剛石細(xì)分應(yīng)用打開了新的市場(chǎng)空間，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)增速雖受2018年光伏政策影響出現(xiàn)放緩，但近年來(lái)隨著全球推動(dòng)碳中和背景下，預(yù)計(jì)未來(lái)增速較快。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，金剛石在聲、熱、光、電領(lǐng)域以及軍事等前沿和高新技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)逐漸增多，新的市場(chǎng)需求將會(huì)應(yīng)運(yùn)而生?！耙粠б宦贰?、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略也將為行業(yè)注入新的活力。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《中國(guó)金剛石行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)查及競(jìng)爭(zhēng)格局預(yù)測(cè)報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。