一、人造金刚石行业概况
1、定义及分类
金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，也是常见的钻石的原身，是石墨的同素异形体。金刚石可分为天然与人造两类，天然金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产，质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石，又称钻石；人造金刚石是以石墨、金属触媒为主要原料，采用高温、高压原理合成的人工晶体。
金刚石分类
资料来源：华经产业研究院整理
2、制备方法
人造金刚石的制备方法主要为高温高压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）。高温高压法生产的金刚石在颜色上优势更加明显，而且净度劣势并不突出，需要专业人士用 10 倍放大镜才能分辨出其中的杂质，而沉积法的颜色差异比较明显，通过肉眼即可分辨。因此，近年高温高压法合成金刚石占比越来越高。
高温高压法与化学气相沉积法技术对比
资料来源：公开资料，华经产业研究院整理
二、人造金刚石行业产业链
1、产业链示意图
我国人造金刚石行业产业链上游主要是原料石墨、叶蜡石和金属触媒的生产，中游环节是人造金刚石单晶、聚晶复合片及微粉的生产；下游则以各式金刚石工具为主，包括刀具、钻头、磨具、线锯、锯片、拉丝模等。
人造金刚石产业链结构示意图
资料来源：公开资料，华经产业研究院整理
2、下游市场
从下游刀具市场来看，近年来我国刀具行业市场规模整体上呈现出增长态势，2021年中国刀具行业市场规模达到477亿元，同比增长13.3%。
2015-2021年中国刀具行业市场规模及增速
资料来源：中国机床工具工业协会，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国人造金刚石行业市场全景评估及投资前景展望报告》
三、全球人造金刚石行业现状
世界上工业金刚石主要是人造金刚石，目前，工业领域采用人造金刚石的比例已达85%以上。根据USGS（美国地质勘探局）数据显示，2021年全球工业级金刚石储量为18亿克拉。
2015-2021年全球工业级金刚石储量变动情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
全球工业级金刚石主要集中在澳大利亚、刚果（金)、博茨瓦纳、南非和俄罗斯等国。2021年，俄罗斯工业级金刚石储量达到11亿克拉，排在首位。
2021年全球主要国家工业级金刚石储量分布情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
四、中国人造金刚石行业现状
1、市场规模
2014至2022年期间，国内人造金刚石行业市场规模呈现出先下降后上升的趋势，2022年中国人造金刚石市场规模达到46.08亿元，同比增长12.04%。
2014-2022年中国人造金刚石市场规模及增速
资料来源：华经产业研究院整理
2021年我国金刚石行业市场规模约为41.13亿元，其中，金刚石微粉市场规模最大，占比达到52.95%；其次是金刚石单晶和培育钻石。
2021年中国金刚石行业细分产品市场规模
资料来源：华经产业研究院整理
分区域来看，中国人造金刚石市场主要集中于华东地区，2021年华东地区市场规模在全国的占比达39.05%，其次是西部、华南、华北、华中地区。
2021年中国人造金刚石行业市场规模区域结构
资料来源：华经产业研究院整理
2、产量及需求量
与天然金刚石相比，人造金刚石具有应用效果好、成本低等优点，随着大理石、玻璃、花岗石、陶瓷、混凝土等非金属材料和其他硬脆材料加工业的快速发展，对金刚石的需求量越来越大。数据显示，2021年我国人造金刚石产量达到162.35亿克拉，需求量为115.62亿克拉。
2014-2021年中国人造金刚石产量及需求量变动情况
资料来源：华经产业研究院整理
3、进出口
中国人造金刚石从80年代后期开始出口，主要出口美、印、韩，以及日本、爱尔兰、意大利等国家。根据中国海关总署的数据，近年来中国人造金刚石出口总量保持在20～50亿克拉/年。但受中美贸易战及全球疫情影响，人造金刚石出口产业链的发展不确定性增加。进口方面，我国有生产能力且能保证质量的企业还比较少，无法满足国内高端市场需求，部分高端产品仍需进口，2021年我国人造金刚石产品进口量为1.27亿克拉，同比增长51.2%。
2014-2021年中国人造金刚石行业进出口数量
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
4、价格
随着人造金刚石制备技术的不断提升，人造金刚石制品的价格有所下降。数据显示，2014至2021年期间，我国人造金刚石市场销售均价整体呈现出震荡下行走势，2021年中国人造金刚石市场均价为0.356元/克拉。
2014-2021年中国人造金刚石价格走势图
资料来源：华经产业研究院整理
五、人造金刚石行业重点企业
国外人造金刚石单晶制造企业虽然产量低于我国，但是产品品质更高，品种繁多，每年都会推出新品种，高档产品优势明显，在高端市场处于垄断地位。在多晶金刚石及大颗粒乃至宝石级金刚石分支领域，国外企业仍然处于全面垄断地位。从国内来看，我国人造金刚石行业包括中南钻石、豫金刚石、黄河旋风等龙头企业，中国本土企业主要集中在中低端市场，未来， 随着技术研发的不断突破， 中国本土产品将逐渐向高端靠拢。
2021年中国人造金刚石主要企业金刚石业务营收情况
注：除超硬材料及其制品外，四方洁、沃尔德营收还涵盖了超硬刀具等业务。
资料来源：公司年报，华经产业研究院整理
六、人造金刚石行业前景
人造金刚石目前主要应用于工业超硬材料加工及首饰领域。在工业应用方面，金刚石是新基建领域的重要原材料，在盾构机、精细加工、军工研磨材料、激光器窗口材料、页岩气开采，以及芯片加工等领域的需求量越来越大，而且由于其高导热率在科学技术上有很高的应用价值，未来在半导体材料领域应用前景广阔。此外，随着人造钻石技术的不断成熟，消费者的认可度越来越高，人造钻石饰品市场呈现增长态势。在国际市场上，中国人造金刚石价格优势明显，出口量保持良好。
金刚石产业是支持国民经济发展的重要配套产业，国家已出台对新材料、超硬材料行业的规范和指导方案，支持人造金刚石行业的进一步发展。2018年工信部将“人工晶体之LED用蓝宝石衬底片及人造金刚石复合材料”等列入国家重点新材料首批应用示范指导目录。同时，由于人造金刚石制品可用于切割光伏产业中的硅片。因此，人造金刚石的需求量与光伏产业的发展具有一定相关性。近年来，国家大力支持光伏产业的发展，金刚石线作为光伏产业的重要组成部分，被国家列为鼓励类产品，将进一步促进对人造金刚石的需求。
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