2022年中国金刚石行业发展环境、市场现状、产业链、竞争格局及发展趋势分析[图]

一、金刚石行业概述

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。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。因此，本文金刚石皆指代人造金刚石。

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。由于金刚石的颜色受控于晶体内部的杂质元素以及晶格缺陷，金刚石的类型往往与颜色密切相关，例如天然的Ia型金刚石通常为无色，棕色，粉色或者紫罗兰色；天然的Ib型金刚石通常为棕色，黄色或者橙色；天然的IIb型金刚石通常为天蓝色。

金刚石的分类

资料来源：智研咨询整理

中国金刚石行业起步较晚，行业发展速度较快。目前中国金刚石制造设备科技含量、金刚石里克拉数及金刚石价格在全球具有竞争优势。中国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。

中国金刚石行业发展历程

资料来源：智研咨询整理

二、金刚石行业发展环境

1、政策环境：政策护航金刚石行业前景广阔

金刚石行业是超硬材料行业的重要组成部分，是国家政策支持和鼓励的战略性新兴产业中的“新型功能材料产业”。近年来，在国家一系列行之有效的政策支持下，我国超硬材料取得了令人瞩目的成绩，后疫情时代，金刚石、培育钻石等超硬材料经济反弹强劲，科技创新水平再创新高，在半导体等领域的超精密加工环节取得了长足进步。

金刚石行业相关政策

资料来源：智研咨询整理

2、技术环境：HTHP法和CVD法技术互补，协同发展

人造金刚石主要有高温高压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）两大类生产方法，目前国内人造金刚石产品生产主要采用高温高压法（HTHP），两种技术形成了优势互补、协同发展的良性局面。

高温高压法：垄断我国现阶段工业金刚石产能

高温高压法合成人造金刚石的过程如下：由石墨粉、金属触媒粉和添加剂按照原材料配方所规定的比例混合后再经过造粒、静压、真空还原、检验、称重等工序制作成石墨芯柱，然后将石墨芯柱与复合块、辅件等密封传压介质组装在一起形成可用于合成金刚石单晶的合成块，之后放入六面顶压机内进行加温加压并长时间保持恒定，待晶体生长结束后停热卸压并去除密封传压介质取得合成柱，之后进行提纯处理和分选检测获得金刚石单晶。

金刚石的合成工艺流程

资料来源：智研咨询整理

3、CVD法：量产+成本下降难突破，未来应用范围大

CVD法（化学气相沉淀）钻石是以一块天然钻裸石为母石，利用高纯度甲烷、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，经过一层层增生，可形成大至10克拉之透明钻石；该法能够制备纯度较高、尺寸较大的金刚石颗粒和金刚石膜，具有更高的利用价值，同时随着技术的进步，可以工业化生产的尺寸也显著扩大，应用价值持续提升，应用领域也进一步拓展，未来有望广泛应用于电子器件、激光器、导弹、航天等领域。

MPCVD法是当前世界上研究和制备金刚石薄膜的主流方法。MPCVD法可以制备面积大、均匀性好、纯度高、结晶形态好的高质量金刚石薄膜，适合在各种曲面（异形表面）上涂复金刚石薄膜，能制备各种不同需要的金刚石薄膜制品。并且可以原位实施基体与金刚石薄膜之间的中间层的多种不同处理工艺，适用性强。设备具有使用操作简便，能长期稳定运行，生产的重复性好，能耗低，运行成本低的优点。

两种技术互补，协同发展：两种生产方法采用不同的合成原理和合成技术，生产出的产品类型和产品特点也各不相同，主要产业应用也侧重在不同的终端领域。我国目前主要采用高温高压法（HTHP），在未来相当长的时间内，HTHP和CVD将保持共同发展的态势，这是人造金刚石的基本特色。

本文内容摘自智研咨询发布的《中国金刚石行业市场全景调查及竞争格局预测报告》

三、金刚石行业市场现状

1）金刚石行业市场容量

工业金刚石早期由欧美等国家垄断，产品价格居高不下，可达 100 美元/克拉；中南钻石于 2001年通过自主研发突破了关键粉末触媒技术，开启了金刚石快速发展道路，产品因产量大幅提升价格快速下降，2020年起，受光伏、消费电子、新能源汽车制造等高端制造领域快速增长需求，以及培育钻石对工业金刚石带来的产能挤压，工业金刚石供不应求，后续有望维持高位甚至进一步上升。2022年我国金刚石行业市场规模约46.08亿元，同比增长12.04%，市场均价总体呈波动增长趋势，2022年均价约0.38元/克拉。

2014-2022年中国金刚石行业市场规模及均价走势

资料来源：智研咨询整理

2）金刚石行业供需情况

从产品供需来看，2021年我国金刚石行业产量162.35亿克拉，进口量1.27亿克拉，出口量48亿克拉，国内金刚石行业需求量115.62亿克拉。2022年金刚石产量增加至162.95亿克拉，进出口量分别下降到1.02亿克拉、41亿克拉，国内金刚石行业需求量约122.97亿克拉。

2014-2022年中国金刚石行业供需平衡情况

资料来源：中国海关、智研咨询整理

3）金刚石行业进出口情况

我国金刚石以出口为主，且近年来出口金额呈波动增长态势。2022年我国金刚石出口金额为2.14亿美元。同比增长1.22%；进口金额为0.17亿美元，同比下降21.15%。

2014-2022年中国金刚石进出口金额对比

资料来源：中国海关、智研咨询整理

从进口来源地看，我国金刚石主要从爱尔兰、韩国、美国等地进口。2022年，我国从爱尔兰进口金刚石872.14万美元，占总进口金额的比重为52.12%。从韩国进口金刚石346.99万美元，占总进口额的20.74%，位居第二。2022年，我国金刚石进口主要来源如下：

2022年中国金刚石主要进口来源地（按金额：万美元）

注：在商品进口国别中出现“中国”，此种现象是正常的。这种现象业界俗称国货复进口，指在中国生产制造，并已运出中国，当然其中也包括进入保税区、出口加工区等情况，因某些原因需要转运回来。

资料来源：中国海关、智研咨询整理

从出口目的地看，我国金刚石主要出口至印度、美国、韩国、爱尔兰等地。2022年，我国对印度出口金刚石3354.39万美元，占总出口金额的比重为15.65%；对美国出口3130.35万美元，占总出口金额的比重为14.61%。2022年，我国金刚石出口主要流向如下：

2022年中国金刚石主要出口目的地（按金额：万美元）

资料来源：中国海关、智研咨询整理

四、金刚石行业产业链结构

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。金刚石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。

金刚石行业产业链结构示意图

资料来源：智研咨询整理

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。近两年在“双碳”政策下石墨企业进行环保生产，叠加市场需求爆发，石墨负极材料出现供需紧张局面，天然石墨和人造石墨均价较上年均出现不同幅度上涨。

金刚石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，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，广泛应用于石材、建筑、交通、地质、石油、机械、能源、航天航空、电力、电子等国民经济各个领域，下游需求旺盛。在价格方面，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。

五、金刚石行业竞争格局

当前，我国人造金刚石产能主要集中于中南钻石（中兵红箭）、黄河旋风、豫金刚石三家企业。力量钻石、四方达、沃尔德等企业近年来持续发力，营收增速较为可观。2019年，豫金刚石陷入多个法律纠纷，为公司的业绩带来了较大的负面影响；2022年6月，豫金刚石退市。目前金刚石行业内呈现“以中南钻石与黄河旋风两家企业为主，多家企业持续发力”的市场格局。头部企业在资本实力、企业核心技术、生产规模等方面具有显著优势。

金刚石行业头部企业产品布局及相关优势分析

资料来源：智研咨询整理

2021年，中南钻石超硬材料及其制品业务营收24.07亿元，较2020年同比增长25.21%；黄河旋风超硬材料及其制品业务营收16.79亿元，同比增长38.88%，二者在业内占据重要地位。豫金刚石涉及多起诉讼/仲裁事项，对公司生产经营造成了较大不利影响，2021年微米钻石线及饰品等制品销售增长，超硬材料有较大幅度下降。力量钻石、四方达、沃尔德等企业持续发力，但与中南钻石、黄河旋风业务营收仍有较大差距，二者地位暂时难以撼动。

2020-2021年中国金刚石主要企业相关业务营收情况

注：除超硬材料及其制品外，四方达、沃尔德营收还涵盖了超硬刀具等业务。

资料来源：公司财报、智研咨询整理

六、金刚石行业前景展望

1、培育钻石市场迅速扩大

近年来全球范围内，天然钻石生产商、培育钻石生产商、时尚珠宝品牌以及新兴珠宝品牌都在积极开展培育钻石零售端的布局。消费者对于培育钻石的认知能力的提升，凭借培育钻石低价优势与环保低碳属性在珠宝领域占有市场有望进一步提高。培育钻石作为天然钻石的替代产品，随着市场接受程度的提高，市场规模迅速扩大。此外，天然钻石作为矿物资源，其产出规模受地缘政治、勘探采掘、环保因素等影响较大。近几年全球天然原钻产量下滑。而培育钻石因其稳定产出，市场占有率将呈逐年增长趋势。新兴市场对钻石产品未来市场增长可期。随着中印等新兴市场的发展和成熟，培育钻石有望进一步打开钻石消费市场增量空间。

2、工业金刚石细分产品需求差异化明显

工业金刚石应用领域广泛，发展时间长，市场成熟度高，市场规模及增长速度较为稳定。近年来，受房地产等基建投资规模下降影响，金刚石工具市场增长缓慢，但因国外受疫情影响原因，短期内国外市场的需求增加为国内工具企业提供了增长空间。因此，传统金刚石工具市场对工业金刚石的需求增长较为稳定。

2016年以来随着金刚石线锯切割技术突破，成本快速下行，金刚石线锯有效替代传统的砂浆与碳化硅砂浆切片，广泛应用于光伏单晶硅与多晶硅材料的切割领域。金刚石线锯市场的迅速扩大为工业金刚石细分应用打开了新的市场空间，国内光伏行业增速虽受2018年光伏政策影响出现放缓，但近年来随着全球推动碳中和背景下，预计未来增速较快。另外，随着科学技术的不断进步，金刚石在声、热、光、电领域以及军事等前沿和高新技术产品领域的应用将会逐渐增多，新的市场需求将会应运而生。“一带一路”、乡村振兴战略也将为行业注入新的活力。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《中国金刚石行业市场全景调查及竞争格局预测报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。