评级（）工业金刚石行业深度：工业金刚石：光伏领域需求旺，半导体、国防未来空间大
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报告名称 ：工业金刚石行业深度：工业金刚石：光伏领域需求旺，半导体、国防未来空间大
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行业：
| 机械国防行业 深 | 行业研究类模板 报告日期：2022 年 6 月 7 日 | ||||
| 度 报 | 工业金刚石：光伏领域需求旺，半导体、国防未来空间大 | ||||
| 告 | ──工业金刚石行业深度 | ||||
| 行 | 行业观点 | 行业评级 | |||
| 业 | | 工业金刚石：上游中国垄断、中游分类众多，下游应用场景多发展空间大 | |||
| 研 | 1）产业链：上游看中国，我国垄断全球 95%工业金刚石制造，目前工业金刚石单晶+微粉近 | 机械设备行业 | 买入 | ||
| 究 | 150 亿克拉，掌握全球工业金刚石行业规则制定及产品定价权；中游因工业金刚石高硬度、 | ||||
| 机 | 耐高温等多个优异性能，制作成砂轮、切割线、刀具等多种形态产品，广泛应用于下游石油 | 分析师：邱世梁 | |||
| 钻探、石材切割、光伏切割等市场，使用范围广、应用场景多。 | |||||
| 械 | 执业证书号： | ||||
| 2）高温高压法主供应，CVD 法未来可期：目前工业金刚石主要由高温高压法制备，产品适 | |||||
| 国 | S1230520050001 | ||||
| 用于多类钻探、切削工具；CVD 法工业金刚石因其射频大、耐高压、透波强等诸多声光热电 | |||||
| 防 | qiushiliang@stocke.com.cn | ||||
| 领域优势，未来有望在半导体衬底、晶圆制备及红外光学窗口、武器装备方面有多种应用。 | |||||
| 行 | |||||
| | 需求：短期光伏+高端制造，长期四代半导体+军工，预计至 2025 年复合增速 18%-26% | 分析师：王华君 | |||
| 业 | |||||
| 执业证书号： | |||||
| 1）高端制造、光伏、消费电子快速上量，预计至 2025 年需求复合增速 18%-26%：目前工业 | |||||
| 证 | 金刚石年市场需求约 45 亿元，其中建筑石材需求占比 50%（约 22 亿元），光伏/高端制造/ | S1230520080005 | |||
| 券 | 消费电子占比 28%（约 13 亿元），资源开采占 17%（约 8 亿元），后期随“汽车+N”高端制 | wanghuajun@stocke.com.cn | |||
| 研 | 造市场促超硬刀具/微钻需求上涨、“绿电”光伏大赛道促金刚线切割快速放量、蓝宝石衬 | 联系人：王洁若 | |||
| 究 | 底受益消费电子不断攀升，预计 2025 年工业金刚石需求 88-114 亿元，复合增速 18%-26%。 | ||||
| wangjieruo@stocke.com.cn | |||||
| 报 | 2）未来半导体+军工，材料引领变革：CVD 法工业金刚石因耐高温、射频大、耐高压等多项 | ||||
| 优异性能，未来有望在半导体散热片、晶圆制造领域大幅放量、在军工导弹整流罩、红外光 | |||||
| 告 | |||||
| 学窗口、防弹领域也有大应用空间。如在半导体和国防领域规模推广，需求将上一大台阶。 | 相关报告 | ||||
| | 供给：受设备增加、压机换新、工艺限制，工业金刚石供不应求致价格进一步上涨 | 【培育钻石】行业深度：低渗透 | |||
| 1）高温高压法工业金刚石制造：根据超硬材料网数据显示，行业目前存量压机 1-1.2 万台， | 率，原石龙头成长空间大 | ||||
| 其中用于工业金刚石 7000-9000 台，年扩产上限 1500 台（培育钻石+工业金刚石）；扩产核 | 【中兵红箭】深度：培育钻石+工 | ||||
| 心因素：压机数量增加（核心零部件铰链梁产能受限,压机扩产受制约）、设备升级（显著提 升单次产量，同比增长 75%）、工艺升级（单炉时间缩短，单产值提升）共促发展。 2）竞争格局：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石供应我国超 73%高温高压法工业 金刚石，前三家供应约 65%份额；后期随其他中小型企业的不断扩张，上述三家企业合计市 | 业金刚石，兵器集团智能弹药龙头 军民品双驱动 【黄河旋风】深度：业绩反转向 | ||||
| 占率预期将有所下降，预计至 2025 年市占率下降至 60%；综合考虑扩产计划，预计行业总 | 上，培育钻石+工业金刚石龙头再 | ||||
| 产值至 2025 年达 103 亿元，复合增速 23%。 | 次崛起 | ||||
| 4）结论一：因扩产速度有限，扩产受限+产能挤压+需求增加，现有市场供不应求可能导致 | 【力量钻石】深度：培育钻石新秀 | ||||
| 价格进一步上涨，工业金刚石未来盈利能力有望进一步提升；结论二：CVD 法工业用途仍在 研发阶段，后期稳定量产+价格下降，具备明显性能优势及成本优势后，有望在半导体、国 防军工等领域打开大发展空间。 | 崛起，快速扩张业绩弹性大 【四方达】深度：CVD 培育钻石未 | ||||
| | 竞争格局：中兵红箭为工业金刚石龙头，黄河旋风、力量钻石布局较少 | 来之星；复合超硬材料驶入快车道 | |||
我们详细比较了三大龙头优劣势，详见正文。我们认为中兵红箭被低估：（1）中兵红箭：抗 风险能力强：国企+现金多负债少+工艺技术好+工业金刚石行业龙头地位稳固，存量压机最 多产能大；改善空间大：压机结构改善+工艺改善+CVD 法技术储备最先进公司之一+金刚石 涨价，长期业绩弹性大，被明显低估；黄河旋风、力量钻石工业金刚石布局较少，四方达 CVD 法未来有望生产应用于半导体、军工领域工业金刚石。
投资建议：工业金刚石发展空间大——中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、四方达
工业金刚石发展空间大，重点推荐中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、四方达。（1）中兵红箭：全球培育钻石原石+工业金刚石双龙头，军工业务将扭亏，业绩弹性大；（2）黄河旋风：业 务高景气，历史包袱逐步卸载，利息和减值有望改善，业绩反转向上；（3）力量钻石：行业 新秀崛起，短期业绩增幅大。（4）四方达：CVD 法人造金刚石未来之星
风险提示：竞争格局变化和盈利能力波动、CVD 法技术突破的风险
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投资案件
● 投资建议
工业金刚石发展空间大，重点推荐中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、四方达；中兵红箭培育钻石原石+工业金刚石 双龙头，军工业务将扭亏，业绩弹性大；黄河旋风历史包袱逐步卸载，利息和减值有望改善，业绩反转向上；力量钻 石行业新秀崛起，短期业绩增幅大；四方达 CVD 法人造金刚石未来之星。
● 关键假设、驱动因素与主要预测
传统油服市场持续回暖、“汽车+N”高端制造市场快速增长促超硬刀具/钻头超行业增速上涨；光伏“绿电”大赛 道，金刚石线切割受益硅片放量；消费电子蓝宝石衬底切割需求旺盛；未来 CVD 法人造金刚石有望引领半导体、军 工材料行业变革。
●我们与市场的观点的差异
（1）市场担心工业金刚石盈利能力不足，后期面临降价的风险。
需求：传统切割市场+光伏、消费电子、高端制造大放量+未来 CVD 法人造金刚石半导体、军工领域应用，工业 金刚石应用空间广，新材料有望引领行业变革，预计至 2025 年行业需求 88-114 亿元，复合增速 18%-26%；供给：（1）中国供应全球超 95%工业金刚石，基本为高温高压法制造，2021 年工业金刚石单晶+微粉产量约 150 亿克拉；（2）扩产核心因素：压机数量提升+新型号大压机单次产量增加+工艺提升导致单炉时间缩短，共促行业发展；（3）中兵红箭、黄河旋风、力量钻石占我国约 65%培育钻石原石制造市场份额，预计至 2025 年合计市占率下降至 60%，考虑各家扩产情况，预计 2025 年高温高压法工业金刚石行业总供给达 103 亿，2022-2025 复合增速 23%。
供需格局：因扩产速度有限，扩产受限+产能挤压（压机产能转至培育钻石）+需求增加，现有市场供不应求可 能导致价格进一步上涨，未来工业金刚石盈利能力有望向培育钻石看齐。
（2）市场担心 CVD 法快速放量，颠覆现有工业金刚石供应格局。
我们认为：高温高压法和 CVD 法因技术路径及原理不同，其产品适用范围也有显著区别：高温高压法产品耐磨 性及硬度高，生长速度快价格低廉，适用于各类切割、磨削类耗材工具；CVD 法金刚石膜具备良好的散热性、耐高 压、透波率，未来在半导体领域及军工红外光学窗口等方面有着良好应用，二者技术互补，协同发展。
中兵红箭：抗风险能力强：国企+现金多负债少+工艺技术好+工业金刚石行业龙头地位稳固，存量压机最多产能 大；改善空间大：压机结构改善+工艺改善+CVD 法技术储备最先进公司之一+金刚石涨价，长期业绩弹性大，被明 显低估；黄河旋风、力量钻石工业金刚石布局较少，四方达 CVD 法长期应用于半导体、军工领域可期。
●股价上涨的催化因素
工业金刚石下游需求大幅提升；CVD 法技术突破，产品可广泛应用于半导体、军工等领域。
●投资风险
CVD 法技术突破带来竞争格局变化风险、下游高端制造不及预期风险。
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正文目录
- 工业金刚石：工业制备基础产品，我国垄断上游制造 .............................................................. 5
1.1. 工业金刚石产业链：上游中国垄断，中游种类多，下游应用广 ........................................................................... 5
1.2. 自然界最硬物质，高端金刚石工具进口替代空间大 ............................................................................................... 7
1.3. 高温高压法制备磨削/切割工具，CVD 法适用半导体+军工 ................................................................................ 11 2. 需求：光伏高端制造大放量，中长期展望半导体/军工 ........................................................... 13
2.1. 现阶段（高温高压法）：建筑、油服市场稳健，光伏、消费电子快速发展 ....................................................... 13
2.2. 中长期（CVD 法）：第四代半导体材料应用广，军用未来可期 .......................................................................... 15 3. 供给：高温高压法至 2025 年供给复合增速 23%，CVD 法突破后有望放量 .......................... 20
3.1. 竞争格局：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石供应我国超 65%高温高压法工业金刚石 ................. 20
3.2. 高温高压法扩产 3 大因素：压机数量增加、设备升级、工艺提升 ..................................................................... 21
3.3. 高温高压法工业金刚石：预计 2022-2025 年供给复合增速为 23% ..................................................................... 24 4. 重点推荐中兵红箭、黄河旋风、力量钻石，四方达 ............................................................... 27 4.1. 中兵红箭：培育钻石+工业金刚石，兵器集团智能弹药龙头军民品双驱动 ....................................................... 30
4.2. 黄河旋风：业绩反转向上，培育钻+工业金刚石高景气 ....................................................................................... 31
4.3. 力量钻石：超硬材料新秀崛起，快速扩张业绩弹性大 ......................................................................................... 31
4.4. 四方达：CVD 人造金刚石未来之星，复合超硬材料驶入快车道 ........................................................................ 31 5. 风险提示：竞争格局变化、盈利能力波动 .............................................................................. 32
图目录
图 1：工业金刚石产业链总览图：上游中国垄断，下游广泛应用建材、光伏、高端制造领域，未来有望向半导体、军 工扩产 ............................................................................................................................................................................................ 5 图 2：2020 年我国工业金刚石单晶及微粉总产量 145 亿克拉 ................................................................................................ 6 图 3：2020 年以来工业金刚石单价已累计上涨 60% ................................................................................................................. 6 图 4 :工业金刚石下游市场规模（单位：亿元） ....................................................................................................................... 7 图 5：工业金刚石下游市场消耗数量（单位：亿克拉） ......................................................................................................... 7 图 6：金刚石具有很高的硬度和耐磨性，是目前自然界中最硬的物质 .................................................................................. 8 图 7：金刚石工具相比普通硬质合金工具具有显著性能优势 ................................................................................................. 9 图 8：高温高压法合成人造金刚石的工艺流程 ....................................................................................................................... 11 图 9：CVD 法合成人造金刚石的工艺流程 ................................................................................................................................ 12 图 10：半导体 3 代材料发展历程，目前碳化硅、氮化镓为第三代半导体主要材料 .......................................................... 15 图 11：各种半导体材料的物理特性，金刚石在耐高温、功率大、耐高压等方面具有显著优势 ...................................... 16 图 12：日本成功研发超高纯 2 英寸金刚石晶圆量产 ............................................................................................................. 17 图 13：2021 年中国大陆半导体市场规模 119 亿美元 ............................................................................................................ 17 图 14：金刚石散热衬底提升氮化镓功率处理，降低成本、尺寸及重量 .............................................................................. 18 图 15：金刚石在国防军工领域的应用 ..................................................................................................................................... 19 图 16：四家工业金刚石供应商总压机数目及工业金刚石压机数目（截至 2021 年底） .................................................... 20 图 17：核心企业超硬材料业务 2021 年收入（亿元） ........................................................................................................... 20
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行业深度报告
图 18：核心企业工业金刚石业务 2021 年收入（亿元） ...................................................................................................... 20 图 19：核心企业超硬材料业务 2021 年市场份额 ................................................................................................................ 21 图 20：核心企业工业金刚石 2021 年市场份额 ...................................................................................................................... 21 图 21：压机数量提升、设备升级大型化、工艺提升共促行业产能扩张 ............................................................................. 21 图 22：主要六面顶压机供应商年压机产量 ............................................................................................................................ 22 图 23：制约产能扩张的核心瓶颈-铰链梁 ............................................................................................................................... 22 图 24：压机腔体变大有效提升压机单炉产量 ........................................................................................................................ 23 图 25：工艺提升促单炉时间缩短，同步提升压机产量产值 ................................................................................................ 24 图 26：扩产受限+产能挤压+需求增加，供不应求可能导致价格进一步上涨 .................................................................... 27 图 27：2021 年三家上市公司超硬材料及工业金刚石收入 ................................................................................................... 29 图 28：三家公司 2021-2022 年工业金刚石业务收入及利润 ................................................................................................. 29 图 29：力量钻石历史包袱小，毛利率/净利率最高 ............................................................................................................... 29 图 30：中兵红箭在手现金充足，扩产阻力小 ........................................................................................................................ 29
表目录
表 1：部分金刚石工具生产公司一览，大行业，小公司 ......................................................................................................... 7 表 2：金刚石单晶及微粉产品的物理特性 ................................................................................................................................. 9 表 3：金刚石工具分为锯切工具、磨削工具及钻进工具，用于机械制造、建材切割、石油钻探等多个领域 ................ 10 表 4：CVD 金刚石主要制备方法一览，目前 MPCVD 法为主流 .......................................................................................... 12 表 5：HTHP 和 CVD 在合成技术、合成结果和产品应用等方面差异明显 .......................................................................... 13 表 6：需求端：传统建筑石材市场稳健、高端制造、光伏切割、蓝宝石衬底切割有望快速放量 .................................... 14 表 7：CVD 法制备单晶金刚石和多晶金刚石性能差异 .......................................................................................................... 15 表 8：大尺寸单晶金刚石晶圆制备技术 ................................................................................................................................... 17 表 9：预计至 2025 年单晶金刚石晶圆市场需求 65.4 亿美元 ................................................................................................ 18 表 10：常用红外窗口材料与金刚石的特性比较 ..................................................................................................................... 19 表 11：我国六面顶压机性能不断提升：产品迭代速度加快 .................................................................................................. 23 表 12：力量钻石工业金刚石业务收入测算，至 2025 年收入复合增速 32% ....................................................................... 25 表 13：黄河旋风工业金刚石业务收入测算，至 2025 年收入复合增速 20% ....................................................................... 25 表 14：中兵红箭工业金刚石业务收入测算，至 2025 年收入复合增速 21% ......................................................................... 26 表 15：高温高压法工业金刚石行业供给 2022-2025 年复合增速 23%（单位：亿元） ....................................................... 26 表 16：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家企业业务对比 ................................................................................................. 28 表 17：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家企业核心优势 ................................................................................................. 30
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- 工业金刚石：工业制备基础产品，我国垄断上游制造
1.1. 工业金刚石产业链：上游中国垄断，中游种类多，下游应用广
图 1：工业金刚石产业链总览图：上游中国垄断，下游广泛应用建材、光伏、高端制造领域，未来有望向半导体、军工扩产
资料来源：岱勒新材/美畅股份/力量钻石招股说明书，浙商证券研究所
上游：世界看中国，中国看河南。
我国垄断全球工业金刚石单晶+微粉制造，市场存量压机 7000-9000 台：我国自
2001 年突破工业金刚石关键粉末触媒技术后，工业金刚石行业得到了快速发展，在http://research.stocke.com.cn 5/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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以河南省为核心的多家工业金刚石企业，技术先进、产能充足、产业链配套齐全，已
形成研发、生产一体化的超硬材料产业集群，根据超硬材料网数据显示，我国目前行 业存量压机 1-1.2 万台，其中用于工业金刚石 7000-9000 台；根据磨料磨具网数据显 示，2020 年我国工业金刚石总产量 200 亿克拉（工业金刚石单晶+金刚石微粉+金刚 石复合片），其中工业金刚石单晶+微粉 145 亿克拉，垄断全球 95%工业金刚石原料 市场份额。
图 2：2020 年我国工业金刚石单晶及微粉总产量 145 亿克拉
120180 168 160 153 151 143 149 145 140 124 140 136 142
金刚石单晶产量（亿克拉）100 92 80 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
资料来源：中国磨料磨具工业年鉴，浙商证券研究所
技术突破致价格下跌，近些年受下游需求旺盛+培育钻石产能挤压显著上涨。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，开启了人造金刚石快速发展道 路，产品因产量大幅提升价格快速下降，2015 年前后跌至 0.1 元/克拉，多家工业金 刚石企业迎来“至暗时刻”；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
应求产品价格上涨，后续有望维持高位甚至进一步上升。
图 3：2020 年以来工业金刚石单价已累计上涨 60%
800900 800
700
600
500
400
300
200
0100 0.1 0.2 0.3
资料来源：公开资料，浙商证券研究所整理2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
中游：金刚石工具制造企业，大行业，小公司http://research.stocke.com.cn 6/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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中游环节主要为各类金刚石工具制造企业，通过将工业金刚石经过破碎、与硬质
合金结合、聚晶等多种工艺，打造多种金刚石工具，如金刚线、金刚砂轮、金刚砂带、
金刚石复合片等，广泛用于下游多种切割、磨削、钻探、抛光等场景。该产业链环节
分类杂、产品形态多，使用范围广，故行业集中度较低，行业里多为小规模公司。
表 1：部分金刚石工具生产公司一览，大行业，小公司
资料来源：天眼查，浙商证券研究所公司名称 主营业务 2021 收入（亿元） 四方达超硬材料股份有限公司 聚晶金刚石及相关制品 4.2 河南亚龙金刚石制品股份有限公司 金刚石复合片及刀具等 北京沃尔德金刚石工具股份有限公司 金刚石刀具等 3.3 杨凌美畅新材料股份有限公司 电镀金刚石线等 18.5 长沙岱勒新材料科技股份有限公司 金刚石线等 2.7 博深股份有限公司 金刚石圆锯片、钻头及刀具等 15.8 晶日金刚石工业有限公司 金刚石单晶、金刚石锯片和金刚石聚晶等 山东昌润钻石股份有限公司 磨削锯切级金刚石、金刚石单晶及微粉等
下游：多种高端制造核心零部件，CVD 法有望进一步拓展终端应用场景。
目前金刚石终端应用仍以传统建筑石材切割为主，占据销售额的 50%，规模 22 亿；机械、电子板块增幅快（包含光伏切割、消费电子切割，现阶段占比 28%，规模 13 亿），未来有望成为工业金刚石需求重要增长领域；资源开采/地质钻探主要使用 工业金刚石与硬质合金构成的复合片（市场份额 17%，规模 8 亿），随油服/矿山开 采市场增长；未来 CVD 法生产的工业金刚石，可用于半导体领域的集成电路芯片、
散热片等，以及军工的导弹整流罩、红外光学窗口等。
1.2. 自然界最硬物质，高端金刚石工具进口替代空间大图 4 :工业金刚石下游市场规模（单位：亿元） 图 5：工业金刚石下游市场消耗数量（单位：亿克拉） 建筑石材 7 建筑石材 8 （50%） 25 机械、电子 2 22 机械、电子 （28%） 73 资源开采/地质钻 资源开采/地质 13 钻探（17%）其他（5%） 41 探
其他资料来源：硬质合金商务网，浙商证券研究所 资料来源：央视财经，浙商证券研究所
金刚石：自然界最硬物质，人工制造打开应用空间。金刚石俗称“金刚钻”，
是钻石的原身，它是由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体，在地球深部高http://research.stocke.com.cn 7/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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压、高温条件下形成一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石具有很高的硬度和耐磨 性，是目前自然界中最硬的物质。
图 6：金刚石具有很高的硬度和耐磨性，是目前自然界中最硬的物质
资料来源：百度百科，浙商证券研究所
本文重点分析人造金刚石中用于工业领域的金刚石原料、工具、应用场景及相 关上市公司。
工业金刚石原料：分为金刚石单晶及金刚石微粉两种形态
工业金刚石产品类型为金刚石单晶和金刚石微粉。金刚石单晶产品根据颗粒形貌 和应用领域不同可进一步细分为磨削级单晶、锯切级单晶和大单晶，金刚石微粉产品 根据颗粒形貌和应用领域不同可进一步细分为研磨用微粉、线锯用微粉和其他工具用 微粉。http://research.stocke.com.cn 8/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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表 2：金刚石单晶及微粉产品的物理特性产品类别 产品名称 产品特性 产品用途 应用场景 金刚石单晶 磨削级单晶 粒度范围集中在 60/70 目以 制作砂轮、磨轮、磨块、滚 硬质合金、石材、陶瓷 锯切级单晶 轮、滚筒等磨削工具 和玻璃等非金属硬脆材 细；晶体完整、热稳定性高、低 磁性 料的磨、削以及抛光 制作锯片、绳锯和刀具等锯 粒度范围集中在 20/25 以细； 建筑材料及半导体硅 大单晶 晶形规则、边缘锋利、机械强度 切工具 片、光学玻璃、陶瓷等 高 切割 制作金刚石钻头、刀具、修 粒度范围集中在 20/25 目以 有色金属、光学平面镜、 整器 芯片晶圆等超精密加工 粗，晶体完整，内部杂质较少 金刚石微粉 研磨用微粉 粗端 7μm 以下，粒度分布集 制作研磨膏和研磨液等 精密元器件、精细陶瓷、 线锯用微粉 中，晶型规则，微粉颗粒强度 制作金刚石线锯 液晶玻璃、宝石及半导 高，杂质含量低 体等产品的研磨和抛光 粗端 7-14μm，晶型较好，多棱 蓝宝石、单晶硅、多晶
角、锋利度好、粒度分布集中
硅、精密陶瓷、磁性材 料切割
资料来源：惠丰钻石招股说明书、浙商证券研究所其他 粗端 14μm 以上，具有良好的 制作砂轮、磨片、复合片 陶瓷、石材和玻璃等材 分散性、耐磨性 料的磨削
金刚石制备工具性能优异：金刚石工具具有超硬、超耐磨、耐高温、抗氧、抗腐 蚀等优异的性能，具有较低的摩擦系数、较高的导热性能和较低的热膨胀系数，是一 种非常特殊且不可替代的新型工具；
如图所示，普通硬质合金车刀每磨除 1 克金属需要消耗磨料 4-15 克，而金刚石 车刀仅消耗 2-4 克；普通硬质合金打磨汽车发动机气缸需 300 块碳化硅磨石，而金刚 石磨石仅需一块，损耗大大降低；其余在加工表面精细度、椭圆度/锥度以及成本节约 等方面，金刚石工具都具备显著优势。
图 7：金刚石工具相比普通硬质合金工具具有显著性能优势
资料来源：《中国人造金刚石产业竞争力提升的对策研究》，浙商证券研究所http://research.stocke.com.cn 9/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
行业深度报告
金刚石工具按照使用方式一般可划分为锯切工具、磨削工具和钻进工具。金刚石 工具广泛应用于石材、玻璃、陶瓷、硅片、硬质金属、合金、宝石、玛瑙、玉器等各 类材料的切、削、磨、钻，其终端应用已涵盖建材石材、装备制造、汽车制造、家用 电器、电子电器、清洁能源、勘探采掘等诸多领域。
表 3：金刚石工具分为锯切工具、磨削工具及钻进工具，用于机械制造、建材切割、石油钻探等多个领域
研磨液等金刚石工具 描述 产品名称 应用领域 锯切工具 包括锯片、锯 锯片 石材、建材、地板砖、建筑、装修、玻璃、陶瓷、耐火材 料、公路、桥梁、码头、机场、雕刻等 刀具 机械、汽车、摩托、机床工具、轴承、航空航天、电子和 微电子、军工、空间技术等 条、绳锯、线 烧结体 拉丝、机械、石油、地质，煤炭、木材、水泥制品 锯、刀具等 薄壁锯 边材、建筑、装修、公路、桥梁、码头、机场、石材、耐 火材料、玻璃、陶瓷等 电镀制品 石材、机械、宝石加工、学导体加工、钻探、电子、航空 航天、军工、陶瓷、玻璃等 磨削工具 包括砂轮、磨头、 砂轮 机械、汽车、摩托、机床工具、木材、石材、复合片、电 切割片、磨盘、油 珩磨条、精磨片 子、家电、航空戴天、军工等 石、砂布、砂带、 机械、电子、玻璃、陶瓷、军工、油嘴、空间技术等 抛光膜、研磨膏、
资料来源：超硬材料网，浙商证券研究所滚轮 普通砂轮、超硬砂轮和军工等 磨盘、磨锯、磨轮 石材、地板砖、玻璃、耐火材料、陶瓷等 钻进工具 包括地质/油（气） 钻头 石油、地质、煤炭、核工业、水电工程、建材、建筑、公 路、铁路、隧道、桥梁、码头基桩、空间技术等 井/工程钻头
传统金刚石工具市场份额不断提升，高端金刚石工具仍需进口。国产金刚 石工具在技术工艺水平和中低端产品质量方面与国际企业基本持平，建筑石 材、光伏硅片加工领域发展迅速，国内产品取代进口并大量出口；但半导体精 密加工中聚晶立方氮化硼（PCBN）、聚晶金刚石（PCD）加工仍以进口为主，而航空航天等行业的应用刚刚起步。总体上，中国超硬材料在精加工方面与国 外先进水平相比仍有较大发展空间。http://research.stocke.com.cn 10/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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1.3. 高温高压法制备磨削/切割工具，CVD 法适用半导体+军工
全球人造金刚石行业主要有高温高压法（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。
图 8：高温高压法合成人造金刚石的工艺流程
资料来源：力量钻石招股说明书，浙商证券研究所
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。http://research.stocke.com.cn 11/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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图 9：CVD 法合成人造金刚石的工艺流程
资料来源：培育钻石网，浙商证券研究所
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。
表 4：CVD 金刚石主要制备方法一览，目前 MPCVD 法为主流分类 特点 代表公司 备注 MPCVD 纯度与高质量的天然单晶金刚石几乎完 德国 AIXTRON 公司、日本 SEKI 和 PLAS 公司 微波法为目前市场上主 全相同，重量超过 10 克拉，体积大 流方法，主要技术在 IAF 和美国 550mm⊃3; HFCVD 沉积区域大，设备结构简单，操作容易 美国的 SP3、Crystallame、CVD-diamond、Diamonex、DDK 等公司 压力可调，温度可至 50℃，可加入多组热丝 阵列。 http://research.stocke.com.cn 12/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分 DC Arcplasma Westinghouse Electric, SP3 行业深度报告 技术比较完善，主要特点是沉积速度 北京科技大学单位也开 快，金刚石膜质量接近 MPACVD，最 jet CVD 发并完善了该项技术 大沉积直径 150mm 以上 直流辉光 沉积速率高、沉积面积大、品质好、裂 韩国、奥地利有研究 中国吉林大学有研究 PCVD 纹少、可在高气压下工作、放电稳定、
资料来源：智研咨询，浙商证券研究所设备简单等
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，这是人造金刚石行业的基本特色。
表 5：HTHP 和 CVD 在合成技术、合成结果和产品应用等方面差异明显
资料来源：力量钻石招股说明书，浙商证券研究所类型 项目 高温高压法（HTHP） 化学气相沉积法（CVD） 主要原料 石墨粉、金属触媒粉 含碳气体（CH4）、氢气 合成技术 生产设备 六面顶压机 CVD 沉积设备 合成环境 高温高压环境 高温低压环境 合成产品 主要产品 金刚石单晶、培育钻石 金刚石膜、培育钻石 产品特点 颗粒状 片状 应用领域 金刚石单晶主要作为加工工具核心耗 主要作为光、电、声等功能性材料， 材；培育钻石用于钻石饰品 少量用于工具和钻石饰品 应用情况 主要性能 超硬、耐磨、抗腐蚀等力学性能 光、电、磁、声、热等性能 应用程度 技术成熟，国内应用广泛且在全球具 国外技术相对成熟，国内尚处研究阶 备明显优势 段，应用成果较少 工业金刚石 差异 由于化学气相沉积法（CVD）在合成金刚石单晶时只能在布有晶种的基板上 生长，属于二维生长，且只能生长单层，不适宜合成小颗粒单晶，无法满足工 业领域对金刚石单晶的需求，因此在工业应用方面不会替代高温高压法 （HTHP）。 - 需求：光伏高端制造需求向好，半导体/军工未来空间大
2.1. 现阶段（高温高压法）：建筑、油服市场稳健，光伏、消费电子 快速发展
现阶段工业金刚石行业规模约 45 亿,其中产品 50%（约 22 亿）下游应用于建筑 石材切割，28%（约 13 亿）用于高端制造、光伏、消费电子衬底切割，17%（约 8 亿）用于资源开采、地质勘探等；
传统建筑石材用金刚石切割工具需求稳定：通过切割、磨削等方式来加工石材 等产品，属于工业金刚石传统应用加工领域，成本低廉，切割效果良好，是目前主 流的建材切割工具；在国家政策支持下，以及城市化进程加速和住宅更新换代的巨 大需求，中国建筑行业逆势增长将进一步激活，市场规模整体呈上升趋势，预计到 2035 年，中国的城镇化率达 75%，工业金刚石工具随建筑工业发展平稳增长。
油服市场回暖，资源开采用金刚石进一步扩容：自 2020 年四季度以来，油气开 采类产品市场景气度正在逐步回升，截至 2022 年 3 月，活跃钻机数已增至 661 台，http://research.stocke.com.cn 13/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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逐步恢复至疫情前水平。随着世界经济的进一步恢复和油价的走高，未来这一趋势
有望持续；PDC 钻头具有高磨损性，属于油气开采过程中的耗材，随着钻井数量增
多+钻井深度增加，钻头需求量也将增长，从而带动石油复合片市场进一步扩容。
高端制造“汽车+N”市场大涨，“进口替代+合金替代”共促放量：以工业金
刚石为原料制造的 PCD（聚晶金刚石）刀具/微钻等产品，广泛应用于下游多种精密 机械加工，汽车、消费电子、钢铁加工、航空航天等多种领域，需求因 1、高端制 造需求增加促机床数量增加+开工率提升，机床升级+老旧替换共促行业进入上行周 期，2、精细化生产对高性能刀具提出更多要求，超硬刀具取代硬质合金刀具成发展 趋势，3、我国“1+N”市场驱动超硬刀具行业强势扩张共促放量。
光伏大赛道，硅片切割精细化要求不断提升：因度电成本不断下降、综合优势
明显，加之全球能源政策利好，光伏发电量和渗透率在过去十年间增长迅猛，新增
装机量 2010 年至 2020 年 10 年间增长将近 20 倍；预计 2030 年中国光伏新增装机需 求达 416-537GW，CAGR 达 24%-26%；全球新增装机需求达 1246-1491GW，CAGR 达 25%-27%，光伏装机需求未来十年迎来十倍增长，拥有巨大的市场空间；金刚线
切割具有薄片化切割、减小切口损失、降低硅料损耗、提高加工效率、提高出片
率、降低污水及 COD 排放等优势，可以大幅降低硅片生产企业成本，提高硅片品
质，未来金刚线需求有望随硅片放量大幅增长。
消费电子高景气，蓝宝石切割需求旺盛：随着 LED 厂商大幅扩产、智能手机用 摄像头保护玻璃、指纹识别保护镜片的规模扩大，全球消费电子市场扩大+蓝宝石在
智能设备领域渗透率的增加，蓝宝石衬底需求高景气发展；金刚线作为其核心切割
耗材，需求同步大幅增加。
碳化硅衬底：新能源车+光伏需求崛起，国产替代有望突破，未来金刚石线切割
新市场。
综合考虑下游各细分子行业发展增速，预计至 2025 年工业金刚石需求端合计约
88-114 亿元，复合增速 18%-26%。
表 6：需求端：传统建筑石材市场稳健、高端制造、光伏切割、蓝宝石衬底切割有望快速放量
预计复合增应用场景 建筑石材 高端制造 光伏 消费电子 资源开采 其他 市场规模 22 5 4 4 8 2 （亿） 市占率 50% 11% 9% 9% 17% 5% 主要用途 通过切割、磨削 精密机械加工，如汽 金刚线切割光伏硅 蓝宝石衬底切割 金刚石复合片 等方式来加工石 车、消费电子、钢铁 片 用于钻探钻头 材等产品 加工、航空航天等 未来增长趋 随城镇化率提升 “汽车+N”市场强势扩 度电成本不断下 全球消费电子市场 油服市场回 降、综合优势明 扩大+蓝宝石渗透 暖，钻井数量 张，高端制造需求增 增多+钻井深度 显、全球能源政策 率增加，金刚线作 及住宅更新换代 加促机床数量增加+ 势 利好，至 2030 年 为其核心切割耗 增加带动石油 需求平稳增长 开工率提升，超硬刀 材，需求同步大幅 复合片市场进 全球新增装机需求 具成发展趋势 CAGR25%-27% 上涨。 一步扩容
2025 年）速（至 5%-10% 30%-40% 40%-50% 40%-50% 15%-25% 5% http://research.stocke.com.cn 14/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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市场规模
年，亿元）（2025 27~32 14~19 15~20 15~20 14~20 3
资料来源：磨料磨具网、光伏行业协会网、超硬材料网、浙商证券研究所整理
2.2. 中长期（CVD 法）：第四代半导体材料应用广，军用未来可期
CVD 法制备人造金刚石因其耐高压、大射频、低成本、耐高温等诸多优势，被 普遍认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件最优材料；CVD 法 人造金刚石根据原子排列方式不同又分为多晶金刚石及单晶金刚石，其中多晶金刚石 多用于半导体领域热沉材料的制造（散热片），单晶金刚石因其原子规则排列、一致 性强等优势，有望在半导体衬底等多种领域大幅应用。
表 7：CVD 法制备单晶金刚石和多晶金刚石性能差异
资料来源：公开资料，浙商证券研究所整理单晶金刚石 多晶金刚石 原子顺序 原子有序排列 原子无序抱团，原子团有序排列 一致性 强 弱 光线折射 无差异，折射反射情 折射反射情况差 况好 散热性 好 好 成本 高 低 透波率 强 弱
单晶人造金刚石：第四代“终极半导体”晶圆制造：半导体材料是制作半导体器件 和集成电路的电子材料，目前第三代宽禁带材料主要为碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（ALN）、氧化镓（Ga2O3）等，近 10 年世界各国陆续布局、产业化进程快速 崛起；展望未来，CVD 法人造金刚石可通过晶圆拼接方式制作大面积单晶晶圆，作 为半导体芯片衬底可完全解决散热问题及利用金刚石的多项超级优秀的物理化学性 能，制造第四代“终极半导体”。
图 10：半导体 3 代材料发展历程，目前碳化硅、氮化镓为第三代半导体主要材料
资料来源：公开资料，浙商证券研究所整理http://research.stocke.com.cn 15/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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半导体产业链：衬底为技术壁垒最高环节，价值量占比 40%-50%。半导体产业 链由衬底、外延构成基础材料，通过芯片设计、制造、封测分装，最终应用于新能源、电子等诸多领域。其中衬底的制造是产业链技术壁垒最高、价值量最大环节，衬底材 料选择将成为未来新一代半导体发展重要方向。
耐高压、大射频、低成本、耐高温，多重特性助推金刚石成下一代半导体材料：金刚石禁带宽度 5.5 eV 超现有氮化镓、碳化硅等，载流子迁移率也是硅材料的 3 倍，同时金刚石在室温下有极低的本征载流子浓度，且具备优异的耐高温属性。基于这些 优异的性能参数，金刚石被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子 器件最有希望的材料。
图 11：各种半导体材料的物理特性，金刚石在耐高温、功率大、耐高压等方面具有显著优势
资料来源：《金刚石半导体器件的研究与展望》，浙商证券研究所
现阶段大尺寸单晶金刚石晶圆制备技术主要有同质外延生长、马赛克拼接以及异 质外延生长等方法，通过高能粒子轰击、拼接生长以及其他衬底缓冲层生长等方式，实现单晶金刚石晶圆的大尺寸制备。http://research.stocke.com.cn 16/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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表 8：大尺寸单晶金刚石晶圆制备技术
资料来源：DT 半导体材料，浙商证券研究所技术名称 主要方式 发展现状 优点 缺点 同质外延生长 在单晶金刚石衬底上，通过高能粒子轰击 已实现最大 缺陷密度低、 剥离困难，尺寸较小 0.5 英寸产 实现薄膜生长 合成质量高 品 马赛克拼接 将多片均一衬底拼接生长，结合剥离技术 已实现单晶 可行性高 对衬底均一性要求 高、存在晶界，会导 最大 2 英寸 来实现大尺寸单晶金刚石晶圆制备 致拼接处存在应力、 产品 缺陷等问题，成本高 异质外延生长 在 Si、蓝宝石、MgO 等衬底上利用缓冲 技术已验证 理论生长面积 缺陷密度高 层来缓解金刚石与衬底的热失配和晶格失 大 配，最终实现单晶金刚石薄膜的生长
半导体景气高涨，带动上游材料市场需求扩张：在 5G、物联网、汽车、云计算 等需求的带动下，半导体市场需求持续增长，中国大陆半导体材料市场规模从 2016 年起逐年增长，2017 年达到 76 亿美元，2020 年增长至 97.83 亿美元，2017-2020 年复合增长率为 7.8%；2020 年中国大陆半导体材料市场规模超过韩国成为全球第 二，同比增速为 19.45%，是全球仅有的两个增长市场之一，2021 年中国大陆半导体 材料市场规模达到 119 亿美元，同比增长 21.94%。
5G 信息化发展促新材料研发紧迫性提升：随着 5G 通讯时代全面展开，金刚石 单晶材料在半导体、高频功率器件中的应用日益凸显，目前全球各国都在加紧金刚石 在半导体领域的研制工作，其中日本已成功研发超高纯 2 英寸金刚石晶圆量产方法，其存储能力相当于 10 亿张蓝光光盘。金刚石单晶及制品是超精密加工、智能电网等 国家重大战略实施及智能制造、5G 通讯等产业群升级的重要材料基础，相关技术的 突破与产业化对于智能制造、大数据产业自主安全具有重大意义。图 12：日本成功研发超高纯 2 英寸金刚石晶圆量产 图 13：2021 年中国大陆半导体市场规模 119 亿美元 130 25% 120 20% 110 15% 100 10% 90 5% 80 0% 70 -5% 60 -10% 2017 2018 2019 2020 2021 我国半导体材料市场规模（亿美元） yoy
资料来源：SEMI，浙商证券研究所
市场规模测算：
资料来源：SEMI，浙商证券研究所http://research.stocke.com.cn 17/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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假设 1：假设半导体材料随下游半导体市场快速增长，考虑到在新能源、互联网、云计算、数据中心、消费电子等诸多领域信息化发展对半导体的庞大需求，预计至 2025 年半导体材料同比增速在 10%-15%之间；
假设 2：现阶段半导体材料市场结构可分为晶圆制造材料和封装材料，其中晶圆 制造材料占比 63%、封装材料占比 37%，假设后期该比例不发生明显变化；
假设 3：根据美国 Akhan 半导体公司预测数据显示，假设未来单晶金刚石大尺寸 晶圆成本显著下降，金刚石晶圆因其优异性能逐渐放量并占据相应市场份额，渗透率 随产能建设不断提升，至 2025 年渗透率达 10%。
综上，预计至 2025 年单晶金刚石晶圆市场需求 65.4 亿美元，2022-2025 年累计 需求 138 亿美元，折合人民币 963 亿元。
表 9：预计至 2025 年单晶金刚石晶圆市场需求 65.4 亿美元
资料来源：SEMI，Akhan，浙商证券研究所2021 2022E 2023E 2024E 2025E 半导体材料市场规模（亿美元） 643 739 843 944 1039 yoy 15% 14% 12% 10% 晶圆制造材料占比 63% 63% 63% 63% 63% 晶圆制造材料规模（亿美元） 405 466 531 595 654 单晶金刚石晶圆渗透率 0 2% 4% 7% 10% 单晶金刚石晶圆规模（亿美元） 0 9.3 21.2 41.6 65.4 单晶金刚石晶圆规模（亿元） 65 148 291 458 Yoy 127% 96% 57%
多晶人造金刚石因散热性强、成本低、尺寸大，有望应用于大功率散热片：多晶 金刚石作为大功率芯片、电子器件散热片方面具备高性能优势，未来随产量提升+成 本下降有望在半导体散热片领域得到大规模应用。目前元素六公司已实现 4 英寸电子 级多晶金刚石的商业化量产，国际最大制备尺寸可达 8 英寸，随着 MPCVD 技术的改 善升级有望与现存的 8 英寸半导体晶圆制造产线兼容，最终实现多晶金刚石热沉材料 在半导体材料产业的规模化应用推广。
图 14：金刚石散热衬底提升氮化镓功率处理，降低成本、尺寸及重量
资料来源：DT 半导体材料，浙商证券研究所http://research.stocke.com.cn 18/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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新一代国防军工防御品：CVD 法制备的工业金刚石因其高硬度、强导热率与红 外透光率等优异性能，未来有望在军事上有诸多用途。如用于抗热冲击、耐高温的 导弹整流罩；红外透光率高、激光折射损耗度低的红外光学窗口；高强度、高硬度 等性能可用于单兵防弹衣以及坦克、舰艇等外层防护层，军事上 CVD 法工业金刚石 应用空间大。
图 15：金刚石在国防军工领域的应用
资料来源：《金刚石薄膜制备方法与应用研究现状》，浙商证券研究所
以光学窗口应用为例，金刚石性能优异，应用于红外窗口可以提高武器装备的 性能，具有很高的军事应用价值。金刚石硬度最硬，机械性能好，可以承受极端战 场条件下高速雨滴和沙粒的冲刷及由于高速飞行引起的气动加热和热震等；金刚石 热导率最高，可减轻噪声，促进武器装备效能的发挥；金刚石还拥有理想的红外透 过能力，是现有红外窗口理想的保护层或替代材料；除此之外,金刚石对于硅、锗来 说，是增透膜材料,因此可以有效地减小硅、锗在 8~14μm 波长内的反射，提升武器 装备的性能。
表 10：常用红外窗口材料与金刚石的特性比较
资料来源：《军用纳米金刚石膜的研究与应用综述》，浙商证券研究所材料 Diamond ZnSe ZnS Ge Si GaAs Cu AIN 折射系数（10.6μm） 2.38 2.4 2.19 4 3.42 3.28 2.2 红外光线透过率 71% 71% 76% 47% 54% 56% 吸收系数（cm-1） 0.05~0.2 0.005 0.2 0.02 0.35 0.01 禁带宽度（eV） 5.48 2.7 3.9 0.664 1.11 1.42 6 显微硬度（kg/mm2） 8300 137 230 780 1150 721 50~100 1200 热传导率(W/(K·cm)) 20~22 0.19 0.27 0.59 1.63 0.55 4 0.7~2.0 热膨胀系数(10-6/K) 1.3 7.6 7.9 5.9 2.56 5.9 16.8 2.9~3.3 能否抗酸性物质 能 不能 不能 不能 不能 不能 http://research.stocke.com.cn 19/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
行业深度报告 - 供给：高温高压法至 2025 年供给复合增速 23%，CVD
法突破后有望放量
3.1. 竞争格局：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石供应我国 超 65%高温高压法工业金刚石
中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石四家为行业龙头高温高压法工业金
刚石供应商，供应我国现阶段超 73%工业金刚石，其中前三家供应约 65%份额。行 业增速主要由 1、压机数目扩张，2、设备大型化带来的单次产量提升，3、工艺升
级单来的单单炉时间缩短共同促进。豫金刚石后期可能面临退市等经营管理风险，
本文主要通过讨论前三家企业产值增加情况，分析行业整体供给情况。
图 16：四家工业金刚石供应商总压机数目及工业金刚石压机数目（截至 2021 年底）
40005000
45004500
03500 3000 3000 1500 400 200 2000 1200 3000 2500 2000 1500 1000 500
资料来源：公司官网，力量钻石招股说明书，浙商证券研究所综合整理中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 豫金刚石 压机总数 工业金刚石压机数
备注：上述上市公司产能情况，均为浙商证券研究所综合各方面资料估计测算，不代表上市
公司官方意见，具体公司情况请参考公告。
全行业用于工业金刚石制造压机 7000-9000 台：根据超硬材料网数据显示，截 至 2021 年末，我国存量压机总数额约 1 万-1.2 万台，其中约 7000-9000 台用于工业 金刚石生产制造；其中中兵红箭、黄河旋风通过采购关键零部件+自己组装制造压
机，同时外采部分压机；力量钻石通过国机精工子公司三磨所购置设备。
图 17：核心企业超硬材料业务 2021 年收入（亿元）
030 24 16 13 25 20 15 10 5 8 5 5
资料来源：Wind，浙商证券研究所（部分数据为估计数）中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 豫金刚石 其他
图 18：核心企业工业金刚石业务 2021 年收入（亿元）
020 18 15 12 10 8 5 3 4
资料来源：Wind，浙商证券研究所综合整理（部分数据为估计数）中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 豫金刚石 其他 http://research.stocke.com.cn 20/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
3.2. 高温高压法扩产 3 大因素：压机数量增加、设备升级、工艺提升
图 19：核心企业超硬材料业务 2021 年市场份额行业深度报告
图 20：核心企业工业金刚石 2021 年市场份额20% 中兵红箭 中兵红箭 27% 40% 黄河旋风 36% 黄河旋风 12% 力量钻石 力量钻石 9% 豫金刚石 8% 豫金刚石 24% 其他 7% 18% 其他 资料来源：Wind，浙商证券研究所 资料来源：Wind，浙商证券研究所
我国现阶段产工业金刚石基本由高温高压制备法垄断，压机数量提升、生产工 艺提升及设备更新升级等成为行业扩产主要决定因素。
工业金刚石行业扩产决定因素有三：一是单压机数量的扩产提升，通过线性增 加压机数目增加产量产值；二是设备升级，通过淘汰 650 等老旧型号设备，更换 850 等型新款设备，合成腔室大型化促进单次产量上涨；三是随着技术水平的提 升，特等品产出占比提升，产品单克拉平均价格上涨，三者共促工业金刚石制造行 业有效扩张。
图 21：压机数量提升、设备升级大型化、工艺提升共促行业产能扩张
资料来源：超硬材料网，浙商证券研究所综合整理
扩产决定因素之一：压机数量增加，核心零部件“铰链梁”产能有限。根据超硬 材料协会网显示，目前我国压机设备制造商包括国机精工、洛阳启明、天宝恒祥、桂林桂冶、博泰圣莎拉等，其行业年压机产能上限约 1500 台。http://research.stocke.com.cn 21/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 23：制约产能扩张的核心瓶颈-铰链梁 行业深度报告 图 22：主要六面顶压机供应商年压机产量
100500 400-500 400 300-400 300 300 200 200 200
0
产能（台）洛阳启明 天宝恒祥 桂林桂冶 国机精工 博泰圣莎拉
资料来源：各公司官网，超硬材料网，浙商证券研究所
资料来源：百度图片，浙商证券研究所
铰链梁：锻造铰链梁性能更高，核心零部件扩产受限。按制作方法分类，铰链 梁分为锻造法和铸造法，其中锻造法制备铰链梁刚性和强度大幅高于铸造法产品，在提升压机使用寿命，增加压机稳定性方面具有明显优势，有效加速压机大型化进 程。我国目前铰链梁主要由二重（德阳）重型装备有限公司具备万吨水压机等核心 锻造能力的八大重工企业制造，其在生产铰链梁的产能上扩张较缓慢，限制了铰链 梁的大规模放量，导致全市场六面顶压机年产台数有限。
培育钻石需求火爆，新扩产压机产能向培育钻石倾斜，工业金刚石扩产受限。因培育钻石下游需求旺盛行业供不应求（详见浙商证券机械军工团队发布的深度报 告《培育钻石行业深度：渗透率低、原石龙头成长空间大》），新增扩产压机产能 更多向培育钻石原石生产倾斜，工业金刚石扩产受限，叠加下游需求上涨，共同导 致产品价格上浮。
扩产决定因素之二：设备大型化有效提升单次产量。
压机腔体变大有效提升单压机产能产值。以 650/850 压机对比为例，压机单炉 制备产品时间约 20 分钟左右（压机开工后 365 天 24 小时不间断运转），单日产出 72 炉工业金刚石产品；因压机大型化导致合成腔室增加，单炉产量有显著提升，单 月产量从 80 克拉提升至 140 克拉；参考超硬材料网产品均价 0.3 元/克拉，推测得出 650 型压机单日产值 1728 元，年产值约 63 万元；850 型压机单日产值 3024 元，年 产值约 110 万元，同比上涨 75%，压机大型化有效提升产量及产值。http://research.stocke.com.cn 22/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
行业深度报告
图 24：压机腔体变大有效提升压机单炉产量
资料来源：超硬材料网，浙商证券研究所综合整理
备注：上述产能及产值等情况，均为浙商证券研究所通过假设估计测算，不代表上市公司官方意见，具体公司情况请参考公告。
根据超硬材料协会数据显示，2021 年高温高压法设备中 650 及以下型号的压机 占总数超 80%；随着铰链梁等规格不断增大，现企业新增压机主要为 850 型号，替 换原老旧 650 等型号，更有企业已经储备实验 1 米缸径压机。
根据力量钻石招股书显示，已知压机平均使用寿命为 10-15 年，随着旧压机逐
渐淘汰和新型号压机的进场，压机大型化带来的合成腔室大型化，对单次产量等方
面都有显著的促进，相关企业单压机产值也随设备更新不断提升。
表 11：我国六面顶压机性能不断提升：产品迭代速度加快
资料来源：力量钻石招股说明书，浙商证券研究所综合整理油缸直径 压机单锤吨 顶锤直径 锤耗（kg/ 合成腔体/Φ 抗压强度 热冲击韧性 （mm） 位（MN） （mm） （mm） （N） TTI 万克拉） 1966-1984 230 6-8 75 300-30 10-18 20-150 2-13 1985-1992 300、320 8-10 80 30-15 18-23 130-150 13-15 1993-1997 400、460 12 104 15-8 23-30 150-200 15-20 1998-2004 500-650 13-24 122-160 8-＜3 30-40 200-300 40-68 2005-2015 700-850 25-48/62 160-188 ＜3-＜1 ≥50 400-500 以上 68-89
扩产决定因素之三：技术升级促进单炉时间缩短，进一步提升单日产值。
单炉时间缩短促单日产量提升，有效提升单日总产量及产值。以 850 型压机为 例，其生产一炉工业金刚石约需 20 分钟，假设随公司技术升级（压力、温控、触媒 剂等技术进步），单炉时间缩短至 15 分钟，则单日可生产炉数从 72 提升至 96，年 产值从 110 万提升至 147 万，同比增长 33%，单次时间缩短对单压机产值提升有显
著贡献。http://research.stocke.com.cn 23/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
行业深度报告
图 25：工艺提升促单炉时间缩短，同步提升压机产量产值
资料来源：超硬材料网，浙商证券研究所综合整理
备注：上述产能及产值等情况，均为浙商证券研究所通过假设估计测算，不代表上市公司官方意见，具体公司情况请参考公告。
3.3. 高温高压法工业金刚石：预计 2022-2025 年供给复合增速为 23%
我们通过分析中兵红箭、黄河旋风、力量钻石相关情况，在合理假设的基础上
有效测算高温高压法工业金刚石行业总产值增速。
假设 1：高温高压法主供应：考虑到我国高温高压法垄断工业金刚石制造的现 状，以及 CVD 法现阶段技术不足，假设未来 3-5 年行业产能增加仍主要以高温高压 法为主，CVD 法对应的产值贡献对行业整体增幅影响小；
假设 2：增加压机数量：根据力量钻石 3 月 26 日公告的募资说明书显示，其拟 计划募资 40 亿元，其中约 30 亿元用于六面顶压机设备购置，计划购置压机总数 1800 台，其中用于工业金刚石压机 300 台；项目建设期三年，则假设公司 2022-2024 年年均增加 100 台，力量钻石工业金刚石收入由金刚石单晶及微粉构成，微粉
部分由单晶打磨而成，部分由外采工业金刚石制备；黄河旋风最新募资定增公告无
额外新增工业金刚石压机计划，假设根据公司正常生产经营扩产需求，年均增加
100 台；中兵红箭根据公司自身需要及扩产节奏，结合公司目前已下订单及行业供 给上限，预计公司 2022-2025 年年均新增 200 台压机。
假设 3：技术提升+设备升级带来单压机产值提升：根据上文描述显示，技术升 级+设备升级带来的单压机产值提升也是贡献企业总产能的重要因素之一。根据超硬 材料网新闻显示，850 型压机单产效率同比 650 压机效率增长 120%-150%；考虑到
多家企业淘汰型号为老旧低产值压机，新晋型号为大腔体高产值压机，我们预计各
家企业结合自身生产工艺的基础上，平均单压机产值均有稳健提升。
假设 4：老旧型压机产能淘汰：压机平均寿命约 10-15 年，考虑到中兵红箭、黄河旋风均为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年约 5%淘汰率；力
量钻石因其成立时间较短，现有存量压机均为短期内快速上量购置，淘汰压机比例
较低，每年约 1%淘汰率。http://research.stocke.com.cn 24/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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假设 5：市场份额：根据上文数据显示，中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫 金刚石四家企业 2021 年占据工业金刚石制造行业总市场份额的 70%，其中前三家占 据约 65%市场份额；后期随着河南省超硬材料产业集群打造及其他中小型企业的不 断扩张，上述三家企业合计市占率预期将有所下降，预计至 2025 年市占率下降至 60%。
综上，我们得出：
力量钻石：根据 3 月 26 日公告的募资报告，公司拟购置压机总数 1800 台，其 中用于工业金刚石压机 300 台，项目建设期分 3 年完成。假设工业金刚石压机采购 及进场为平均分配，年均新增压机 100 台，且压机安装完毕后磨合期较短，可直接 进行工业金刚石生产，综合推测公司 2022-2025 年工业金刚石收入复合增速 32%。
表 12：力量钻石工业金刚石业务收入测算，至 2025 年收入复合增速 32%
资料来源：《力量钻石 2022 年度向特定对象发行 A 股股票募集资金使用可行性分析报告》，浙商证券研究所2021 2022E 2023E 2024E 2025E 已有压机（台） 200 200 298 396 493 新增满产压机（台） 200 100 100 100 100 淘汰压机 2 2 3 4 淘汰压机比例 1% 1% 1% 1% 压机合计（台） 298 396 493 539 yoy 49% 33% 25% 9% 单压机产值（万） 100 105 108 110 113 yoy 5% 3% 2% 2% 合计(亿元） 2 3 4 5 6 yoy 56% 37% 27% 12%
备注：上述上市公司产能及产值等情况，均为浙商证券研究所通过假设估计测算，不代表上市公司官方意见，具体公
司情况请参考公告。
黄河旋风：公司最新定增募资计划暂无工业金刚石产能添加，考虑公司日常正
常经营扩产，假设未来年均增加 100 台压机用于工业金刚石扩产；公司为上市多年 老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年存量压机约 5%淘汰率，综上预计公司 2022-2025 年工业金刚石收入复合增速 20%。
表 13：黄河旋风工业金刚石业务收入测算，至 2025 年收入复合增速 20%
资料来源：《黄河旋风 2022 年度非公开发行 A 股股票募集资金使用的可行性分析报告》，浙商证券研究所2021 2022E 2023E 2024E 2025E 已有压机（台） 1400 1400 1458 1516 1572 新增满产压机（台） 100 100 100 42 淘汰压机 42 44 45 1400 淘汰压机比例 3% 3% 3% 1458 压机合计（台） 1516 1572 1627 yoy 4% 4% 4% 3% 单压机产值（万） 58 68 79 91 103 yoy 18% 16% 14% 14% 合计(亿元） 8 10 12 14 17 yoy 23% 21% 18% 18% http://research.stocke.com.cn 25/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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备注：上述上市公司产能及产值等情况，均为浙商证券研究所通过假设估计测算，不代表上市公司官方意见，具体公
司情况请参考公告。
中兵红箭：中兵红箭根据公司自身需要及扩产节奏，结合公司目前已下订单及
行业供给上限，预计公司至 2025 年年均新增工业金刚石用压机 200 台；公司为上市 多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年存量压机约 5%淘汰率；综上预计公 司 2022 至 2025 年工业金刚石收入复合增速 21%。
表 14：中兵红箭工业金刚石业务收入测算，至 2025 年收入复合增速 21%
资料来源：Wind，浙商证券研究所2021 2022E 2023E 2024E 2025E 已有压机（台） 3000 3000 3110 3220 3326.7 新增满产压机（台） 200 200 200 200 淘汰压机 90 90 93 97 3000 淘汰压机比例 3% 3% 3% 3% 压机合计（台） 3110 3220 3327 3430 yoy 4% 4% 3% 3% 单压机产值（万） 60 72 85 98 111 yoy 20% 18% 15% 14% 合计(亿元） 18 22 27 33 38 yoy 24% 22% 19% 18%
备注：上述上市公司产能及产值等情况，均为浙商证券研究所综合各方面资料通过假设估计测算，不代表上市公司官
方意见，具体公司情况请参考公告。
综上，2022-2025 年，行业主要工业金刚石供应商中兵红箭、黄河旋风、力量钻 石三家合计产值同比增速分别为 26%、23%、19%、17%，复合增速 22%；2021 年 上述三家企业工业金刚石制造总产值占市场 65%，至 2025 年合计市占率下降至 60%；可推测出我国工业金刚石制造行业总产值至 2025 年约 103 亿元，2022-2025 年行业复合增速 23%。
表 15：高温高压法工业金刚石行业供给 2022-2025 年复合增速 23%（单位：亿元）
资料来源：Wind，浙商证券研究所工业金刚石制造产值 2021 2022 2023 2024 2025 中兵红箭（高温高压法） 18 22 27 33 38 黄河旋风（高温高压法） 8 10 12 14 17 力量钻石（高温高压法） 2 3 4 5 6 合计（高温高压法） 28 35 44 52 61 yoy 26% 23% 19% 17% 三家市占率 65% 64% 63% 62% 60% 行业总产值（高温高压法） 45 55 69 84 102 yoy 23% 25% 21% 21%
备注：上述上市公司产能及产值等情况，均为浙商证券研究所综合各方面资料通过假设估计测算，不代表上市公司官
方意见，具体公司情况请参考公告。http://research.stocke.com.cn 26/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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结论一：因扩产速度有限，扩产受限+产能挤压+需求增加，现有市场供不应求 可能导致价格进一步上涨。工业金刚石作为价格由供需决定的工业原材料产品，目 前高温高压法工业金刚石因六面顶压机扩张受限、下游培育钻石需求旺盛致部分压 机转产，工业金刚石方面因高端制造等日益增长的需求无法有效满足，价格因需求 增加+产能受挤压有望进一步上涨。
图 26：扩产受限+产能挤压+需求增加，供不应求可能导致价格进一步上涨
资料来源：超硬材料网，浙商证券研究所综合整理
结论二：CVD 法工业用途仍在研发阶段，技术突破后应用范围广。CVD 法制 备工业金刚石因其独特声光电热等性质，适用于多种半导体、国防装备等领域，现 阶段因技术限制，无法突破量产及价格下降等放量关键影响因素。后期稳定量产+价 格下降，具备明显性能优势及成本优势后，有望在半导体、国防军工等领域打开大 发展空间。 - 重点推荐中兵红箭、黄河旋风、力量钻石，四方达
工业金刚石应用范围广，未来发展空间大。重点推荐中兵红箭、黄河旋风、力量 钻石、四方达。
核心分析：中兵红箭行业龙头被低估，黄河旋风、力量钻石工业布局较少。
中兵红箭作为兵器工业集团下属市值最大上市公司平台，其雄厚股东背景及自身 强研发实力稳固行业龙头地位，在手现金充足、抗风险能力强、财务费用低；未来因 1、新增压机为 850 等大型压机，淘汰 650 等老型号压机，整体压机结构改善带来平 均单压机产量增加，2、业务结构改善 3、压机数量增加 4、工艺改善 5、CVD 储备技 术领先，长期业绩弹性大，目前被明显低估；
黄河旋风前期因明匠智能子公司业绩拖累，2020 年有大额亏损。剥离明匠智能 后，公司 2021 年减值损失等计提大幅下降，预计未来将不再对公司利润产生拖累；公司技术先进、生产能力强，未来通过大幅扩产培育钻石产能+保证工业金刚石部分 业绩稳定，共同加强生产经营，2022 年存在“扭亏为盈”的翻身变化，归母净利润预 计从 0.4 亿增长至 5.1 亿，超 10 倍成长空间，目前被明显低估；
力量钻石历史包袱最少，扩产力度大节奏快，培育钻石业务增长快，工业金刚石 产能较少，短期因培育钻石增长业绩弹性大。http://research.stocke.com.cn 27/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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表 16：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家企业业务对比
资料来源：Wind，浙商证券研究所中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 企业性质 国企 民企 民企
400
200
539
852021 年压机总数（台，估计数） 4500 3000 2021 年工业金刚石压机（台/估计数） 3000 1400 2025 年工业金刚石压机(台/估计数) 3430 1627 年均压机增加数（台，估计数） 108 57 2021 年超硬材料总收入（亿） 24 26 5
104%
2.4
228%
3
0.6Yoy 25% 5% 2021 年公司超硬材料净利润（亿） 6.6 5 Yoy 61% 2021 年货币资金（亿） 64 19 2021 年有息负债（亿） 0.4 51 2021 年工业金刚石收入（亿/估计 18 8 3
50%
1
33%
42%数） 2021 年工业金刚石毛利率（估计 45% 30% 数） 2021 年工业金刚石净利润（亿/估计 3.6 1 数） 2021 年工业金刚石净利率（估计 20% 13% 数） 工业金刚石净利润占比（估计数） 55% 20% 2022 年工业金刚石收入预计（亿） 22 10 3
56%
1.1
10%
35%Yoy 24% 23% 2022 年工业金刚石净利润预计 4.8 1.3 （亿） Yoy 33% 30% 2022 年工业金刚石净利率 22% 13% 总市值（亿元） 295 113 152
25
14.3PE（2022） 28 22 PB（MRQ） 3.2 3.4 募资计划 对实控人定增 8-10.5 亿，用于培 育钻石项目建设及补流偿债 对市场定增 40 亿，拟增 加 1800 台压机，其中约 1500 台用于培育钻石 投资计划 总投资 11.5 亿用于工业金刚石、
培育钻石，2022 年计划完成 5 亿
备注：加粗为上市公司公开财务数据，其余为浙商证券研究所估计测算，不代表上市公司官方数据；中兵红箭总市值对应培育钻石
+工业金刚石+军工+其他业务，黄河旋风总市值对应培育钻石+工业金刚石+其他业务，力量钻石总市值对应培育钻石+工业金刚石
业务。
如下图所示，中兵红箭、黄河旋风超硬材料总规模大，2021 年收入分别为 24 亿、26 亿；黄河旋风工业金刚石收入最大，2021 年实现 8 亿营收；中兵红箭工业金刚石 净利润占比最大，达 55%，力量钻石为 42%，黄河旋风为 20%占比最低。未来随着黄http://research.stocke.com.cn 28/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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河旋风定增扩产以及工业金刚石生产工艺进步，业务结构改善有利于工业金刚石净利 润占比不断提升，促进总利润进一步增长，未来提升空间大。
力量钻石毛利率、净利率高，中兵红箭在工业金刚石业务上扩产力度最大。力量
钻石成立时间短、历史包袱小，工业金刚石业务量较小，毛利率、净利率均为三家公 司中最高；中兵红箭作为工业金刚石行业龙头，其在保证工业金刚石稳定供应及产能 增加方面力度最大，未来有望受益于产量增加+价格上涨贡献业绩。
力量钻石毛利率最高，黄河旋风提升空间大。力量钻石成立时间短，历史包袱少，成本管控强，工业金刚石业务毛利率为最高，2021 年工业金刚石毛利率 50%，净利 率 20%；黄河旋风现阶段较低，后期随工艺提升带来的单克拉均价提升，预计显著提 升产品毛利率及净利率水平，提升空间大。图 27：2021 年三家上市公司超硬材料及工业金刚石收入 图 28：三家公司 2021-2022 年工业金刚石业务收入及利润 30 24 55% 60% 25 22 25 50% 20 18 20 18 16 42% 40% 15 3.6 4.8 8 1 10 1.3 1.1 15 30% 10 10 6.6 3.6 5 8 20% 1 5 20% 5 3 3 5 1 2.4 10% 0 0 0% 中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 超硬材料总收入 超硬材料净利润 2021工业金刚石收入 2021工业金刚石净利润 2022年工业金刚石收入 2022工业金刚石净利润 工业金刚石收入 工业金刚石净利润 工业金刚石净利润占比 资料来源：Wind，浙商证券研究所整理 资料来源：Wind，浙商证券研究所整理
中兵红箭在手现金充足，有息负债少，未来抗风险能力强，扩产阻力小。中兵红 箭 2021 年末货币资金 64 亿，年度经营活动产生的现金流量净额 15.73 亿，投资现金 流量净额-5.65 亿，筹资活动产生的现金流量净额 0.15 亿，现金及现金等价物净增加 额 10.24 亿。其中单四季度经营性现金流量净额 12.1 亿，全年净现比 3.2，企业盈利 质量高，未来抗风险能力强，再扩产/投资阻力小。
核心优势：中兵红箭抗风险护城河高、业绩改善空间大、工业金刚石龙头地位稳 固；黄河旋风、力量钻石在工业金刚石上布局较少。图 29：力量钻石历史包袱小，毛利率/净利率最高 图 30：中兵红箭在手现金充足，扩产阻力小 60% 45% 50% 70 64 50% 60
5040% 30% 33% 30% 20% 13% 40 36.5 20% 30
2020 10%
0%10 0.4 3 0.6 中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 0 2021年工业金刚石净利率（估计数）
2021年工业金刚石毛利率（估计数）中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 2021年货币资金（亿） 2021年有息负债（亿） 资料来源：Wind，浙商证券研究所整理 资料来源：Wind，浙商证券研究所整理 http://research.stocke.com.cn 29/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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中兵红箭防风险护城河高，主要依据有 1、国企股东背景雄厚，2、全球培育钻石 +工业金刚石龙头地位稳固，工业金刚石订单饱满，是行业规则的制定者；3、CVD 技 术储备最先进公司之一，4、现金最多有息负债最少；公司业绩改善空间大，主要依 据有 1、淘汰旧型号压机，换新大型号压机，压机结构变化带来单压机平均产值显著 提升；2、工业金刚石因产能挤压+下游需求饱满，产品涨价盈利能力有望向培育钻石 看齐；3、压机数量多，未来下游需求爆发可承接更多订单，4、CVD 法技术储备国内 最先进公司之一，未来有望在半导体、军工方向放量；公司目前被显著低估。
表 17：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家企业核心优势
2021 年公司货币资金 64 亿，在优势 中兵红箭 黄河旋风 力量钻石 行业地位 全球工业金刚石龙头 比肩中兵红箭的工业金刚石双龙头 行业新秀 之一 工艺技术 研发实力强，技术全球领先 研发实力强，技术全球领先 压机扩产 年均增加工业压机数量最多 折旧摊销 生产经营年限长，老旧压机折旧 生产经营年限长，老旧压机折旧较 较少 少 压机结构 淘汰 650 等老旧型号压机，新增 淘汰 650 等老型号压机，新增 850 850 等大型号压机，压机结构变 等大型压机，压机结构变化带来单 压机平均产值显著提升 化带来单压机平均产值显著提升
货币资金 手资金多，抗风险能力强，后期
投资/扩产阻力小
资料来源：Wind，浙商证券研究所毛利率 工业金刚石 50%毛利率最 高，成本低盈利能力强 抗风险能力 在手现金充足，国企股东背景雄厚， 全球工业金刚石龙头地位稳固 CVD 技术 已有技术储备，技术实力国内最先进 之一 估值 估值低，目前被明显低估 估值低，业绩弹性大
4.1. 中兵红箭：培育钻石+工业金刚石，兵器集团智能弹药龙头军民 品双驱动
培育钻石+工业金刚石+军工稀缺平台：公司是中国兵器工业集团下属核心特种装 备及超硬材料上市平台，是我国智能弹药重点型号供应商，也是全球工业金刚石和培 育钻石龙头；2013 年公司并购中南钻石，2015 年并购 6 家子公司实现弹药资产注入，两次资产注入打造公司核心业务，至此公司开始进入超硬材料+防务产品的双轨发展 阶段。
中南钻石：公司主要利润来源，2021 年实现营业收入 24 亿，同比增长 25%；实 现净利润 6.6 亿，同比增长 60%；2019-2021 净利润复合增速 41%，，未来公司有望受http://research.stocke.com.cn 30/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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益于压机数量扩产+设备大型化单产能提升+技术升级等多重驱动，实现超硬材料业绩 高增长；公司作为全球工业金刚石龙头，其工业金刚石受益于下游光伏等行业旺盛需 求订单饱满，且因产能受培育钻石挤压，产品持续涨价，预计未来盈利能力有望向培 育钻石看齐。
智能弹药稀缺标的，兵器集团核心上市平台，市值目前居兵器上市公司第一：公 司作为智能弹药 A 股稀缺标的，未来新增智能弹药列装+实战演练频率提升带来的消 耗利好需求增长；公司技术壁垒高，赛道卡位强，资质背景雄厚，产能充分，后期有 望全方位受益于兵器工业集团需求量增长与我国军队智能弹药采购。
4.2. 黄河旋风：业绩反转向上，培育钻+工业金刚石高景气
“培育钻石+工业金刚石”双龙头之一，受益行业高景气，业绩反转向上：公司 是我国“培育钻石+工业金刚石”行业比肩中兵红箭（中南钻石）的双龙头之一，是 行业内压机数量最多、技术最强、产业链最完整的企业之一。受益培育钻石及工业金 刚石景气向上，公司通过加大扩产力度，2021 年实现扭亏为盈，预计实现归母净利润 4100 万；扣非净利润 1.06 亿元。
历史包袱逐步卸载，对实控人定增彰显信心：受明匠智能子公司的拖累及 2021 年疫情冲击等影响，公司 2020 年业绩出现较大亏损，后期随着公司现有债务不断清 偿处理，利息费用预计将逐年下降；公司相关资产减值风险逐步改善；随着培育钻石 和工业金刚石放量，业绩向好；公司拟对实控人定增募资 8-10.5 亿元用于培育钻石 扩产及补流偿债，实现公司营业收入和净利润的大幅增长；同时通过补充流动资金及 偿还债务，有效降低资产负债水平，降低财务风险；同时缩小债务融资规模，财务费 用有望持续减少，显著贡献利润提升。
4.3. 力量钻石：超硬材料新秀崛起，快速扩张业绩弹性大
超硬材料最纯粹标的，十年沉淀行业新秀后来居上：公司 2021 年毛利率 66%，净利率 48%，其中培育钻石产品毛利率高达 81%。公司一季度预告实现归母净利润 0.9-1.03 亿元，同比增长 129%-154%，全年有望持续高速增长。
工业金刚石规模较小，后期有望补齐该领域。公司目前工业金刚石现有压机数目 较少，扩产规划增幅较慢，后期有望在培育钻石充分建设的基础上，不断加强工业金 刚石产能建设。
4.4. 四方达：CVD 人造金刚石未来之星，复合超硬材料驶入快车道
公司发布公告，拟同共青城兴达分别以现金方式向天璇半导体增资 9225 万元、775 万元，增资完成后公司将直接持有天璇半导体 46.1%股权；同时公司通过宁波四 方鸿达间接持有天璇半导体 7%股权，增资完成后预计公司合计持有天璇半导体 53.2% 股权，纳入并表范围。
天璇半导体公司专业从事 MPCVD 设备开发及 MPCVD 金刚石生长工艺研制，批量制 备高品质大尺寸超纯 CVD 金刚石，并面向半导体及功率器件、珠宝首饰、精密刀具、光学窗口、芯片热沉等高端先进制造业及消费领域开展产业化应用；公司通过本次收http://research.stocke.com.cn 31/33 请务必阅读正文之后的免责条款部分
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购并表天璇半导体，有效实现公司在 CVD 金刚石领域的业务覆盖，提升公司核心竞争 力。 - 风险提示：竞争格局变化、盈利能力波动
1、技术突破带来的竞争格局变化的风险。
现阶段工业金刚石制备基本由高温高压法垄断，后期若 CVD 法技术突破，能够 以低价格稳定实现工业金刚石量产，将对现有公司及竞争格局造成影响，现有高温 高压法生产企业可能面临产能过剩的局面。
2、盈利能力波动的风险。
现工业金刚石价格因下游需求旺盛及培育钻石生产带来的产能挤压，价格持续 上涨，后期若因宏观经济影响，下游工业金刚石需求走弱，培育钻石扩产充足，无 需再挤压工业金刚石产能，工业金刚石作为由供需决定的上游工业原材料，可能面 临价格下降的风险。
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股票投资评级说明
以报告日后的 6 个月内，证券相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准，定义如下：1、买入：相对于沪深 300 指数表现＋20％以上；
2、增持：相对于沪深 300 指数表现＋10％～＋20％；
3、中性：相对于沪深 300 指数表现－10％～＋10％之间波动；
4、减持：相对于沪深 300 指数表现－10％以下。
行业的投资评级：
以报告日后的 6 个月内，行业指数相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准，定义如下：1、看好：行业指数相对于沪深 300 指数表现＋10%以上；
2、中性：行业指数相对于沪深 300 指数表现－10%～＋10%以上；
3、看淡：行业指数相对于沪深 300 指数表现－10%以下。
我们在此提醒您，不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系，表示投资的相对
比重。
建议：投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况，比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素。投资 者不应仅仅依靠投资评级来推断结论
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