2019年中国人造金刚石业概览.pdf

1 leadleo 2019年 中国人造金刚石行业概览 概览标签 ：人造金刚石、钻石、石墨 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告作者：单琳 2019/122 2019.12 LeadLeo leadleo 头豹研究院简介 头豹研究院是中国大陆地区首家B2B模式人工智能技术的互联网商业咨询平台，已形成集行业研究、政企咨询、产业规划、会展会 议行业服务等业务为一体的一站式行业服务体系，整合多方资源，致力于为用户提供最专业、最完整、最省时的行业和企业数据库服务，帮助 用户实现知识共建，产权共享 公司致力于以优质商业资源共享为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据， 通过开放合作的研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 行业专家库 1万+ 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖 率高，PE/VC、投行覆 盖率达80% 资深分析师和 研究员 2,500+ 细分行业进行 深入研究 25万+ 数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务：3 2019.12 LeadLeo leadleo 报告阅读渠道 头豹科技创新网 leadleo PC端阅读全行业、千本研报 头豹小程序 微信小程序搜索“头豹”、手机扫右侧二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 详情请咨询4 2019.12 LeadLeo leadleo 金刚石俗称钻石，由碳元素组成，是一种纯炭矿物。人造金刚石通常颗粒小、造价低，价格为天然金刚石的十分之一。金刚石由 于硬度高、热导率高、透光性好，化学性质稳定，耐腐蚀性好，且价格低，在多种行业中应用广泛。伴随金刚石制备技术持续发 展，金刚石材料性价比逐渐凸显、下游领域逐步拓展，驱动行业发展。与此同时，中国人造金刚石单价呈下降趋势，受环保政策 影响，下游行业需求降低导致行业下行，市场规模（按人造金刚石产量计）在过去五年间呈现先下降再上升趋势。人造金刚石行 业市场规模在2014-2017年逐步下降，由147.3亿克拉下降至109.5亿克拉，2018年上升至146.5亿克拉，五年复合增长率为-0.1%。 人造金刚石市场需求增长 在工业加工过程中，相较于传统硬质材料制作的工具，金刚石工具显现出寿命长、损耗小、效率高等优点。伴随人造金刚石生产工艺逐 渐成熟、产量持续提高，成本逐步降低，金刚石制品价格呈现长期下降趋势，性价比的凸显不断推动其对传统硬质材料工具的替代。下 游应用领域中，金刚石传统应用领域产品升级，石油钻头领域的应用拓展、光伏及电子产业领域的兴起驱动人造金刚石行业需求增长。 多种因素可通过产业链条传导，成为行业投资的风险因素 人造金刚石工具主要用于石材、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、宝石等硬脆材料加工。各类金刚石工具应用行业的竞争状 况、主要技术变化及国际贸易摩擦都可能通过产业链传导，影响金刚石行业供给和需求，使投资风险加大。 行业持续优化升级并向智能化发展 中国科学技术与各工程领域的发展，要求金刚石工具有更广泛和新颖的应用，超微细金刚石、超大尺寸金刚石以及超硬金刚石研发将成 为中国金刚石行业的未来发展趋势。同时，行业对金刚石企业的研发创新能力和产品质量检测标准也提出更高要求。 企业推荐： 河南亚龙、昌润钻石、晶钻工业 概览摘要5 2019.12 LeadLeo leadleo 目录 名词解释 - 04 中国人造金刚石行业市场综述 - 05 定义及分类 - 05 发展历程 - 06 产业链分析 - 07 市场规模分析 - 11 中国人造金刚石行业驱动因素 - 12 金刚石特性是推动行业发展的第一要素 - 12 性价比凸显推动金刚石工具对传统硬质材料工具的替代 - 12 人造金刚石下游应用领域不断拓展 - 12 中国人造金刚石行业风险分析 - 13 中国人造金刚石行业相关政策 - 14 中国人造金刚石行业发展趋势 - 15 技术水平向国际高端金刚石企业靠拢 - 15 自主创新能力将上升 - 15 产品种类增多推动质量标准提高 - 16 中国人造金刚石行业竞争格局 - 17 中国人造金刚石行业推荐投资企业 - 18 方法论 - 24 法律声明 - 256 2019.12 LeadLeo leadleo 人造金刚石：利用静态超高压(510GPa) 和高温(1,1003,000C)技术，通过石墨等碳质原料和某些金属或合金反应生成金刚石。 同素异形体：由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同而具有不同性质的单质。 莫氏硬度：矿物硬度标准，又称摩氏硬度，在矿物学或宝石学中使用的标准。 宏观偏析：区域偏析，金属铸锭（铸件）中各宏观区域化学成分不均匀现象。 小金属：一种有色金属，相对单位较小。种类包括：铟、钨、钼、稀土、锗、钛、钒、锆、硅、硒、钾、钠、铌、钴、铋、铬、镓、铍、锂、碲、铼、砷等。 叶腊石：一种粘土矿物，常用来当做合成超硬材料用的传压介质。 金刚石微粉：颗粒直径细于 40 微米的金刚石颗粒。 大单晶金刚石：线性尺寸1mm 的金刚石单晶。 CVD ： Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积法，化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，半导体工业中用来沉积多种材料的技术。 名词解释7 2019.12 LeadLeo leadleo 金刚石定义及简介 金刚石俗称钻石，由碳元素组成，是一种纯炭矿物。金刚石是 自然界中最坚硬的物质，是无定形碳、石墨、碳纤维、富勒烯、 碳纳米管、石墨烯的等材料的同素异形体。 根据形成条件不同，金刚石可分为天然金刚石和人造金刚石， 本文金刚石皆指代人造金刚石。二者的外观、物理性质和化学 性质完全相同，区别在于实验室制成的金刚石通常颗粒小、造 价低，价格为天然金刚石的十分之一。天然金刚石采掘成本高、 储量小，加之其不可再生性，无法广泛应用于工业生产。金刚 石在多种行业中应用广泛，主要由于其硬度为10、热导率高、 透光性好，同时其化学性质稳定，耐腐蚀性好，具体情况如下： 金刚石拥有已知材料中的最高硬度。金刚石莫氏硬度为10，显 微硬度为10,000 kg/ mm，其硬度是刚玉的150倍，石英的1,000 倍，因而金刚石耐磨性好，比硬质合金高50-200倍，比碳化硅 高300-3,500倍，比淬火工具钢高2,000-5,000倍，用金刚石制造 钻头，比硬质合金钻头寿命长10倍。由于硬度高、耐磨性好， 金刚石被广泛用于切削、磨削、钻探等机械加工领域。 在室温下，金刚石拥有已知材料中的最高热导率。金刚石热导 率为2,200W/(mK)，是铜的5倍。由于导热率高、电绝缘性好， 金刚石制品常用作半导体装置的散热板。 金刚石化学性质稳定。常温下，天然金刚石和人造金刚石都具 有极其稳定的化学性质，几乎不与酸、碱等腐蚀介质发生反应， 因而金刚石可用作抗腐蚀防护涂层。 此外，金刚石由于具有的透光性和耐腐蚀性，在电子工业，如 光学和电子元器件等领域中应用广泛。 金刚石分类方法及简介 来源：头豹研究院编辑整理 中国人造金刚石行业市场综述定义及分类 I型 II型 Ib型 Ia型 IIb型 IIa型 能透过300- 400nm紫外光 能透过低至 220nm紫外光 半导体 短波紫外下发磷光 宏观形貌常为蓝色 绝缘，具有最高导热性 短波紫外光下不可发磷光 N元素分散于金刚石晶体 结构中 为大多数人造金刚石 N元素以小片晶形式存在 为大多数天然金刚石 金刚石常根据其含氮量及光谱特征分类，分为I型和II型两大类，进一步细分为Ia、Ib型 和IIa、IIb型。8 2019.12 LeadLeo leadleo 探索发展阶段 （1963-1968年） 快速发展阶段 （1992-2010年） 高速发展阶段 （2011年至今） 2011年人造金刚石产量突破 100亿克拉，中国人造金刚石 行业在国际市场占比不断提高， 行业持续高速发展 2017年底，中国人造金刚石产 量已占世界总产量的90%以上， 中国在国际人造金刚石行业占 据重要地位 2018年，中国人造金刚石产量 稳定在140亿克拉到160亿克拉 之间，下游应用规模持续扩大， 行业仍处于高速发展阶段 中国人造金刚石行业起步较晚，行业发展速度较快。目前中国人造金刚石制造设备科技含量、人造金刚石里克拉数及人造金刚 石价格在全球具有竞争优势。中国人造金刚石行业发展至今主要经历了探索发展阶段、稳定发展阶段、快速发展阶段和高速发 展阶段。 中国人造金刚石行业发展历程 来源：头豹研究院编辑整理 中国人造金刚石行业市场综述发展历程 1969年，中国第一个人造金 刚石及其制品的专业化生产 厂第六砂轮厂建成投产， 为行业的稳定发展奠定基础 1971年，中国人造金刚石产 量首次突破100万克拉，人 造金刚石行业进入稳定发展 阶段 1984年，中国人造金刚石产 量突破1,000万克拉，行业发 展逐渐加速 稳定发展阶段 （1969-1991年） 1963年第一颗采用国产两面 顶超高压装置制造，以高纯 石墨粉为原料，以镍铬合金 为触媒的人造金刚石研制成 功，是标志着中国人造金刚 石行业探索发展的开端 1966年，中国人造金刚石产 量突破1万克拉，是人造金刚 石行业发展的重要一步 1992年，中国人造金刚石产量 突破1亿克拉，中国人造金刚石 行业进入快车道 2000年，中国人造金刚石产量 达12亿克拉，出口至30个国家， 国际市场竞争力逐步提升 2001-2010年，中国人造金刚 石行业处于快速增长期，产量 规模快速扩大 2008年，中国人造金刚石技术 含量显著提升，出口国家及地 区数达60个9 2019.12 LeadLeo leadleo 金刚石产业链中，上游参与主体主要涉及合金、石墨、预合金粉及叶腊石供应企业；中游企业主要涉及人造金刚石单晶的合成、 PDC聚晶复合片(包括微粉)及聚晶的生产；下游是各种各样金刚石刀具、钻头、磨具、线锯、锯片、拉丝模等金刚石工具生产企 业。 固定设备建设企业、移动设备制造企业 下游 中游 上游 金刚石工具生产企业 产品流 资金流 合金供应企业 石墨及预合金粉供应企业 叶腊石供应企业 中国人造金刚石行业市场综述产业链 来源：头豹研究院编辑整理 中国人造金刚石行业产业链 黑龙江、山东、 内蒙古与陕西、 河北交界处集中 中国晶质石墨储 量85%以上 北京神州灵山叶腊石有限公司 原材料成 本,67.5% 其他 成本 成本占比，2019年10 2019.12 LeadLeo leadleo 人造金刚石上游原材料简介 合成金刚石的原辅材料主要包括石墨粉、金属触媒、金属粉、叶腊石粉及白云 石粉等，以上原材料占金刚石合成成本的60-70%。其余生产材料包括： 35CrNiMo、少量冷、热轧钢板、NiMnCo 合金及硬质合金顶锤等。 中国人造金刚石行业市场综述产业链上游分析 来源：头豹研究院编辑整理 叶腊石储量丰富，应用广泛，是合成金刚石过程中的重要辅助材料，主要用做密封传 压介质，在合成金刚石上尚无其他产品可替代，且供应量单一，中国仅有北京神州灵 山叶蜡石有限公司可生产叶蜡石，供人造金刚石行业生产使用，因而拥有市场定价权。 从生产技术水平来看，叶腊石成本波动较大，合成难度和不确定性较高。中国仅神州 灵山叶蜡石有限公司生产技术高，产品可用于人造金刚石生产。 从全国叶腊石的分布来看，浙江、福建等地叶腊石不适用于金刚石生产，只可用于普 通耐火材料，价格约500-1000元每吨。北京门头沟区潭柘寺镇阳坡园村老虎山地区 生产的叶腊石是静压法制备金刚石的最佳原材料，其价格约为4,000元每吨。 从开采量方面来看，叶腊石采购全部来自于北京神州灵山叶蜡石有限公司，现有可开 采量约为420万吨。 目前，神州灵山公司年开采叶腊石50,000吨左右，每年对中国合成金刚石及其它行业 供应近20,000吨。门头沟储量供应充沛，但供给商相对单一，考虑到北京开采的环保 要求提高、管辖政策等趋紧，叶腊石的价格将会逐步上涨。 预合金粉又称金属触媒，是一种金属基复合粉末，合金颗粒由两种或多种不同 材料制成，市场供应量充足。预合金粉制备方法分为物理法和化学法，物理法 包括雾化法、喷干法、机械合金化法、烧结-破碎法等，化学法包括化学液相 沉积法和化学气相沉积法、化学固相沉积法及电镀法等。预合金粉原料市场供 应充沛，价格受Ni、Mn等小金属价格波动影响较大。 国际企业掌握高水平合金触媒生产技术。法国Eurotungstene、德国Dr.Fritsch、 比利时Umicore公司生产预合金粉性能优异，其产品广泛应用于锯片钻头生产。 中国预合金粉研发较晚，但普通金刚石合成技术与国外差距不大，现已形成规 模化生产。湖南省冶金材料研究所利用雾化法生产了FJT系列预合金粉，有研 粉末新材料有限公司利用湿法冶金方法推出YHJ系列预合金粉，安泰科技股份 有限公司利用高压水雾法制取Follow系列预合金粉，深圳卡斯通科技有限公司 利用机械混合法生产的FC系列预合金粉等已形成规模化生产。其他为中游企业 提供金属触媒的企业包括北京有色院、河南金贝、安泰科技、浙江亚通等。 （1）预合金粉材料供应情况 （2）石墨供应情况 （3）叶腊石供应情况 世界石墨储量约20亿吨，其中晶质石墨约为8亿吨。中国石墨储量居世界第一，晶质 石墨保有储量为4.7亿吨，黑龙江、山东、内蒙古与陕西、河北交界处集中了中国85% 以上的晶质石墨，石墨原材料供应量充足。11 2019.12 LeadLeo leadleo （1）中游企业 人造金刚石行业中游分为两个梯队。以 上市企业为第一梯队，主要包括：中兵 红箭股份有限公司、河南黄河旋风股份 有限公司、郑州华晶金刚石股份有限公 司、长沙岱勒新材料科技股份有限公司、 河南四方达超硬材料股份有限公司和南 京三超新材料股份有限公司。第一梯队 企业在资本实力、企业核心技术、生产 规模等方面具有显著优势，在中国市场 规模中占比可达80%。第二梯队为中小 企业，不具备市场定价权且缺乏市场竞 争力，市场份额总占比不足20%。 （3）制造方法简介 （2）中游企业地域分布 中游企业具有明显的地域分布特征。 在地域分布方面，河南省是中国超硬 材料的重要产业基地，拥有多家扬名 国际的金刚石龙头企业，金刚石、立 方氮化硼（CBN）及金刚石复合片 （PCD、 PCBN）产品在中国的市场 占有率达75%左右，原辅材料及其制 品在国际市场也占有较大的份额。 中国人造金刚石行业市场综述产业链中游分析 来源：头豹研究院编辑整理 单晶、微粉、聚晶是金刚石三大产品类别。石墨是人造金刚石单晶 的原材料，由单晶可以进一步加工成微粉，而微粉是生产聚晶的原 材料。 静压触媒法是单晶金刚石的主流合成方法。单晶金刚石的人工合成 模拟的是天然金刚石高温高压的生长环境。静压触媒法是国内外工 业生产上应用最为广泛的方法，99%的人造金刚石是用这种方法生 产的。所谓静压触媒法是指在恒定的超高压高温和触媒参与的条件 下合成金刚石的方法，即以石墨为原料，以过渡金属或合金做触媒， 用液压机产生恒定高压，以直流或交流电产生持续高温，使石墨转 化为金刚石，转化条件一般为57GPa，1,300-1,700。 机械粉碎法是微粉的主流生产方法。目前，国内外普遍使用机械粉 碎发生产微粉。其生产过程主要包括破碎、提纯和分级几个步骤， 工艺流程如下：将原料（静压法合成的54m 以粗的单晶）经过球 磨粉碎整形、碱处理、水洗、酸处理、水洗、烘干、超声波分散、 粒度分级、酸处理、检查一系列工序最后制得金刚石微粉。 烧结法是金刚石聚晶的主流合成方法。聚晶与单晶的合成装备类似， 都为液压机。将金刚石微粉与粘结剂（过渡金属及其合金等）形成 的混料在高温高压的条件下烧结可形成聚晶。 上市企 业,80.0% 中小 企业 上市企业与中小企业市场规模对比图 河南 省,75.0% 其他 地区 河南地区是中国金刚石产品主要出产地12 2019.12 LeadLeo leadleo 产业链下游概述 产业链下游主要涉及金刚石刀具、钻头、磨具、线锯、锯片、拉丝模等金 刚石工具生产企业。 在需求方面：人造金刚石因其超高的硬度、出色的导热率、突出的耐磨性 能和极为稳定的化学特性，在涉及切、磨、锯、钻的加工领域逐步替代传 统硬质合金、碳化硅等材料。人造金刚石制成品可广泛应用于石材、建筑、 公路、铁路、地质、石油、机场、机械、能源、航天航空、电力、陶瓷、 电子、光学等国民经济各个领域，下游需求旺盛。 在价格方面：人造金刚石下游应用主要包括制造业、建筑业和勘探采掘业。 伴随金刚石制备技术不断提升，人造金刚石制品单价持续下降，但在下游 行业应用规模保持较好增长。 在中国本土市场，制造业、建筑业、采矿业固定资产的投资额快速增长将 为人造金刚石行业的快速发展提供动力。2018年，中国制造业固定资产完 成额、房地产开发投资额较增长率均为9.5%。中国中南钻石有限公司、河 南黄河旋风股份有限公司、郑州华晶金刚石股份有限公司的人造金刚石产 销规模较为领先。 在国际市场，美国是中国人造金刚石的主要出口国，中国人造金刚石价格 优势明显，但品质相对较差，美国仍掌握高端人造金刚石的核心技术和市 场定价权。 中国人造金刚石行业市场综述产业链下游分析 来源：wind，头豹研究院编辑整理 金刚石刀具 金刚石线锯 金刚石锯片 金刚石拉丝模 中国人造金刚石行业下游产品示意图13 2019.12 LeadLeo leadleo 金刚石性能优异，伴随制备技术持续发展，金刚石材料性价比逐渐凸显、下游领域的逐步拓展，驱动行业发展。与此同时，受环保政策影响，下游 行业需求降低导致行业下行，市场规模（按人造金刚石产量计）在过去五年间呈现先下降、再上升趋势。人造金刚石行业市场规模在2014-2017年 间缓慢发展，由147.3亿克拉下降至109.5亿克拉，2018年上升至146.5亿克拉，年复合变动率为-0.1%。预计人造金刚石行业市场规模将在2019年至 2023年基本保持现有发展速度，于2023年达到154.2亿克拉，年复合增长率约为1.0%。 中国人造金刚石行业市场规模（按人造金刚石产量计），2014-2023预测 消费 需求 应用 金刚石硬度远高于传磨具材料刚玉、碳化硅 以及刀具材料硬质合金、高速钢等传统材料 伴随人造金刚石生产工艺逐渐成熟、产量持 续提高，金刚石制品价格呈现长期下降趋势， 性价比的凸显不断推动其对传统硬质材料工 具的替代 下游传统应用领域、石油钻头领域、光伏及 电子产业领域的拓展驱动人造金刚石行业的 稳定成长 未来五年市场增长因素预测 147.3 134.9 111.6 109.5 146.5 137.4 140.1 144.3 148.7 154.2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2014 2015 2016 2017 2018 2019预测2020预测2021预测2022预测2023预测 亿克拉 未来中国人造金刚石行业市场规模进一步增长将受以下三点 因素驱动： 中国人造金刚石行业市场规模 年复合增长率 2014-2018年 -0.1% 2018-2023年预测 1.0% 中国人造金刚石行业市场综述市场规模 来源：头豹研究院编辑整理14 2019.12 LeadLeo leadleo 下游应用领域的拓展驱动人造金刚石行业 的高速成长。2001年以前，50%左右的人 造金刚石用于制造金刚石磨具，伴随金刚 石技术的进步，人造金刚石的应用领域逐 渐拓展。 金刚石传统应用领域产品升级，由低端 应用领域向高端应用领域渗透。例如：如 聚晶复合片的出现使金刚石刀具、修整工 具、拉丝模具等金刚石工具得到迅速发展 和推广； 石油钻头应用领域的拓展。例如，石油 钻头领域的发展空间已打开。与牙轮钻头 相比，PCD钻头使用寿命长，钻井效率高， 经济效益好。预计未来石油PCD钻头市场 需求将有快速提升； 光伏及电子产业领域是人造金刚石拓展 的新兴领域。其中，在电子产业上游晶圆 切割等环节已在日本、台湾市场大范围推 广，目前LED和蓝宝石切割环节将成为金 刚石切割线的又一新兴领域。 （1）金刚石物理特性适用于是行业发展的第一要素 （3）下游应用领域不断拓展 中国人造金刚石行业驱动因素分析 来源：头豹研究院编辑整理 金刚石是目前已知的世界上最硬的物质，硬度远高于其他传统材料。 传统材料包括：磨具材料刚玉、碳化硅以及刀具材料硬质合金、高速 钢等。金刚石工具与上述传统硬质材料工具相比，在工业加工过程中， 显现出寿命长、损耗小、效率高等特点。在加工硬质材料方面，具有 极高的优越性，目前在石材、建筑、公路、铁路、地质、石油 、机场、 机械、能源、航天航空、电力、陶瓷、电子、光学等各领域中应用广 泛且无其他可替代材料，因此中国工业、制造业、建筑业等行业的快 速发展促进金刚石需求进一步扩大。金刚石的硬度特性成为推动金刚 石行业发展的第一要素。 伴随人造金刚石生产工艺逐渐成熟、产量持续提高，成本逐步降低， 金刚石制品价格呈现长期下降趋势，性价比的凸显不断推动其对传统 硬质材料工具的替代。未来世界工业的持续增长以及替代效应将会不 断促进人造金刚石产业规模的扩大。中国是世界人造金刚石生产基地。 早期，中国用粗颗粒天然金刚石制造各种加工工具，但由于中国金刚 石矿藏稀少、开采困难、价格昂贵，金刚石应用受到限制。人造金刚 石的问世，使金刚石工具在工业应用得到拓展。2000年以来，中国在 金刚石生产设备、金刚石制造技术、原料合成领域不断突破，人造金 刚石产量迅速增长，由2001年的16.0亿克拉增加至2018的146.5亿克拉， 中国已成为全球最大的超硬材料生产基地，占据世界总产量的90%以上， 制造成本大幅下降，也推动了传统硬质材料工具的替代进程 。 （2）性价比的凸显加速金刚石工具对传统硬质材料工具的替代 聚晶复合片 金刚石油井钻头 金刚石线切割机 下游拓展应用领域产品示意图15 2019.12 LeadLeo leadleo 人造金刚石行业在中国起步晚，自改革开放以来发展迅速，行 业间竞争日趋激烈。2014年以后企业集中度不断提升，市场竞 争激烈。中小企业在资本充足率、技术水平和价格优势方面竞 争力弱，被迫大量退出行业，市场份额向大型企业集中。以黄 河旋风、四方达、中南钻石和韩国日晶公司为首的企业已初步 行成规模化生产，拥有核心设备生产能力及相关技术研发能力， 龙头企业核心技术突破，将影响行业格局，增大中小企业投资 风险。 中国环保政策的变动将是人造金刚石行业的投资风险因素之一。 人造金刚石生产企业以电力为主要能源，主要原材料是石墨和 触媒金属。金刚石的生产过程是石墨在高温、高压条件下转变 为金刚石。从能源、原材料及生产过程来看，金刚石的企业生 产对环境的影响较小，每年支付的环保费用在十万元以下，因 此推行新环保政策对人造金刚石行业无直接影响。 但中国环保政策对大部分制造业、建筑业、尤其是采掘业影响 和限制严重，以上行业开工量降低将导致行业对其配套设备需 求降低，特别是金刚石工具的需求量降低，使得人造金刚石行 业市场规模萎缩。未来环保政策趋严，将使金刚石行业规模增 长受到影响，增大投资风险。 投资风险分析概览 （3）环保政策变动风险 中国人造金刚石行业风险分析 来源：头豹研究院编辑整理 （2）国际贸易摩擦风险 金刚石行业企业的生产经营受全球宏观经济的周期性因素影响 而产生波动。由于中国金刚石产品出口至美、日、德、意、法、 英等西方国家及东南亚地区，以上国家和地区的政治经济形势 变化以及国际贸易环境变化将影响中国金刚石产品的出口规模。 （1）市场竞争风险 金刚石工具主要用于石材、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、宝石等硬脆材料加工，其应用行业广泛，市场需求量 受多个行业发展情况影响。各类金刚石工具应用行业的竞争状况、主要技术变化及国际贸易摩擦都可能通过产业链传导，影响 金刚石行业需求，从而影响投资风险。16 2019.12 LeadLeo leadleo 金刚石产业是支持国民经济发展的重要配套产业。金刚石工具是材料加工的重要工具，广泛用于建筑、建材、地质、冶金、电子、陶瓷 等行业。国家通过出台相应的指导建设方案，对新材料行业、超硬材料行业进行规范和指导，支持金刚石行业的健康发展。 金刚石制品可用于光伏产业中硅片的切割领域，下游金刚石工具产品需求量与光伏产业发展协同相关。国家对光伏产业的规划和指导意 见在加速光伏产业发展的同时，间接促进金刚石切割工具产品需求增加。2015年6月，金刚石线作为光伏产业发展的重要组成部分，被 国家列为鼓励类产品，将促进金刚石线等精密切割相关产品的发展。 中国人造金刚石行业相关政策 政策名称 颁布日期 颁布主体 政策要点及主要影响 重点新材料首批次应用示范指导目录（2018年版） 2018-12 工信部 将“人工晶体之LED用蓝宝石衬底片及人造金刚石复合材料”等列入重点新材料首批应用示范 指导目录 国家新材料生产引用示范平台建设方案、国家新材 料测试评价瓶体啊建设方案 2018-01 工信部、财政部 国家新材料生产应用示范平台以新材料生产企业和应用企业为主联合组建，吸收产业链相关单 位，衔接已由国家科技创新基地，打破技术与行业壁垒，实现新材料与终端产品协同联动 新材料产业发展指南的通知 2017-01 工信部、国家发改委 科技部、财政部 将“调整超硬材料品种结构”作为重点任务，完善新材料产业标准体系 国务院关于印发“十三五”国家战略性新兴产业发 展规划的通知（国发（2016）67号） 2016-11 国务院 提出“加快中东部分布式光伏发展”。到2020年，太阳能发电机规模达1.1亿千瓦以上，分布 式光伏发电、光伏电站、光热发电装机规模分别达6,000千瓦时、4,500千瓦时、500万千瓦时 关于促进先进光伏技术产品应用和产业升级的意见 (2015194号) 2015-06 国家能源局、工业和 信息化部、国家认监 委联合颁布 金刚石线作为光伏产业发展的重要组成、新型切片技术的核心，属国家鼓励类产品 来源：头豹研究院编辑整理17 2019.12 LeadLeo leadleo 高端金刚石产品产量较低导致进口高端金刚石产品价格昂贵， 倒逼中国金刚石企业提高自主创新能力。目前，中国金刚石 行业内仅龙头企业具备资金优势，注重自主创新，可研发与 国际顶尖水平比肩的金刚石产品，但龙头企业数量少、产量 小，难以满足高端市场的需求。 日本科学团队采用C 60 转化为金刚石的方法生产出高性价比的 Iia型金刚石，该金刚石的硬度超过了天然金刚石。该金刚石 以价格低廉的石墨为原料，具有低成本、高性能特点。因此， 日本金刚石企业以高性价比的金刚石产品占据高端市场的主 要份额。对标中国金刚石企业，创新能力不足导致高端产品 长期生产力不足，无法满足新兴产业发展对高端金刚石的需 求。因此，中国金刚石行业将进一步拓宽产品的应用领域， 丰富金刚石产品销售渠道，增强自主创新能力，大力探索研 发国际领先水平的产品成为重必然趋势。 （1）技术水平国际高端金刚石靠拢 （2）自主创新能力将上升 中国人造金刚石行业发展趋势（1/2） 来源：头豹研究院编辑整理 中国科学技术与各工程领域的发展，要求工业及金刚石工具有更广泛 和新颖的应用。超微细金刚石、超大尺寸金刚石以及超硬金刚石研发 将成为中国金刚石行业的未来发展趋势。 纳米金刚石的诞生正推动金刚石朝超微细方向发展。纳米金刚石不仅 具有金刚石的固有特性，且兼具纳米材料小尺寸效应、大比表面积效 应等一般共性，推动金刚石行业向微纳器件等领域发展。河源中联纳 米科技有限公司生产的纳米金刚石产品，不仅具有金刚石低密度、高 硬度、高抗磨、高抗腐、抗高温等物理特性，还具有纳米材料的小尺 寸效应、大比表面积效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等。 CVD法生产的金刚石在工业化大尺寸金刚石的发展中起到启示作用， 但仍无法满足高端科学技术以及未来工业持续发展的需求。与此同时， 不同工业领域对工业级金刚石多样化要求势必将促进大尺寸金刚石合 成方法的多样化，从而满足大尺寸金刚石的市场需求。 部分工业发达国家正致力于研制超硬金刚石来满足不同工业领域的应 用。美国、日本、俄罗斯、法国、德国等国家在超硬材料领域的基础 科学研究处于世界领先水平。为在未来超硬金刚石市场中占有可观份 额，中国金刚石企业将大力投资超硬金刚石的制备合成研究。尽管目 前超硬、超微细、超大尺寸金刚石仍处于实验室探索完善阶段，未能 实现广泛的工业应用。但研发高性能金刚石并及其市场化应用，已成 为中国金刚石行业发展的必然趋势。18 2019.12 LeadLeo leadleo （3）产品种类增多推动质量检测标准提高 中国人造金刚石行业发展趋势（2/2） 来源：头豹研究院编辑整理 伴随金刚石研发技术不断提高，新型金刚石产品种 类增多，对行业产品质量检测标准提出更高要求。 人造金刚石行业自1973年开始进行标准研究并提出 草案，1979年第一个行业标准人造金刚石诞生， 开启了行业产品标准制修订的序幕。经过三十多年 发展，中国涉及超硬材料及其制品的现行国家与行 业标准已达41项，为规范行业产品和推动行业发展 起到巨大作用。 伴随中国工业化发展，金刚石行业不断进步，其应 用领域不断扩展，金刚石产品规格增多，现有产品 标准难以指导现有产品生产规格及产品质量检测。 此外，中国金刚石行业内企业数量众多，导致市售 产品规格混乱、不同厂家金刚石产品通用性差，产 品售后无保证。无序竞争导致企业陷入价格之争中， 不利于企业向好发展。因此，中国金刚石行业提高 产品检测能力，完善产品质量检测标准已成为行业 持续发展的关键趋势。 中国人造金刚石行业发展趋势 发 展 趋 势 发展趋势 技术水平提升 企业自主创 新能力提升 质量检测 标准提升 超大尺寸金刚石 超硬金刚石 JB-T 7989-2012 超硬磨料 人造金刚石技术条件 低成本 高性能 高端金刚石 超微细金刚石19 2019.12 LeadLeo leadleo 行业竞争格局分析 中国人造金刚石行业竞争格局 来源：头豹研究院编辑整理 企业 成立时间 所属地区 简介 四方达超硬材料股份有限公司 1997 河南 中国复合超硬材料行业唯一上市公司 中兵红箭股份有限公司 1998 湖南 超硬材料、石墨及其制品的研发、生产、销售 河南黄河旋风股份有限公司 1998 河南 主营超硬材料和超硬材料制品科研、生产、贸易 金瑞新材料科股份有限公司 1999 湖南 主营电子基础材料和超硬材料 亚龙金刚石制品股份有限公司 2001 河南 金刚石微粉、复合片、刀具等制品的研发、生产和销售 中南钻石有限公司 2004 河南 一家超硬材料制造商 郑州华晶金刚石股份有限公司 2004 河南 主营人造金刚石设备、原辅材料的研发、生产和销售 元素六金刚石(苏州)有限公司 2005 江苏 世界领先的超硬材料生产商和供应商 晶日金刚石工业有限公司 2009 河北 主导产品为人造金刚石单晶和人造金刚石工具两大系列 山东昌润钻石股份有限公司 2015 山东 主营超硬材料、超硬复合材料的研发、生产和销售 人造金刚石行业影响力前十企业（按成立年份排序） 截至2018年末，中国金刚石行业共有 8,278家金刚石设备、材料、微粉、复 合片、金刚石工具及金刚石制品企业。 从地域分布方面看，受地方政策影响， 大型人造金刚石龙头企业主要分布在河 南省，小型金刚石制造企业集中分布于 安徽省。 金刚石行业市场集中度高。以河南黄河