力量钻石研究报告：培育钻新锐加码产能享受行业高增长红利

力量钻石研究报告：培育钻新锐，加码产能享受行业高增长红利1.力量钻石：培育钻新锐，行业高增下尽享高成长1.1.十年完成追赶，跨入领导者行列力量钻石成立于2010年，是专注于人造金刚石产品研发、生产和销售的高新技术企业，主要产品包括金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石三大产品体系。与老牌金刚石生产商相比，公司成立时间较晚，得益于持续的技术研发、丰富的经验积累，公司逐步从行业的追随者成长为领导者。公司的发展历程可分为初创期、创新发展期、巩固提升期三大阶段，主营产品范围持续扩大、产品质量持续提升。2021年，公司收入达到4.98亿元，稳居超硬材料行业前四。初创阶段（2010-2012）：主要通过外购石墨芯柱来进行合成、提纯和分选等加工工序，2012年底六面顶压机装机量仅58台，产能规模较小；创新发展阶段（2013-2016）：实现自产石墨芯柱、掌握大单晶合成技术，市场知名度提升后客户数量和订单需求明显增加。巩固提升阶段（2017-今）：实现量产培育钻石毛坯，上市募资扩增产能，2021年底公司六面顶压机装机量已达600台左右。1.2.三大超硬材料产品，主业纯粹公司主业仅含超硬材料及制品，下游应用领域较为集中。公司产品中，培育钻石主要用于制作各类钻石饰品及其他时尚消费品，按产品颜色可分为白钻和黄钻；

金刚石单晶和金刚石微粉产品主要用于制作锯、切、磨、钻等各类超硬材料制品和工具，其终端应用领域广泛覆盖建材石材、勘探采掘、机械加工、清洁能源、消费电子、半导体等行业。主要产品高度协同，生产设备一致。公司主要产品培育钻石、金刚石单晶均使用高温高压法（HTHP）合成工艺，核心设备为六面顶压机，产能可根据需要切换。其中，金刚石单晶的合成方法具体为静压触媒法，即在金刚石热力学稳定前提下，在恒定的超高压高温和触媒参与的条件下合成金刚石单晶。培育钻石的合成方法具体为温差晶种法，即处于高温区的碳源经金属触媒向处于低温区的晶种表面输送并不断沉积长大成为金刚石晶粒。二者合成原理和方法有所差异，但其生产工艺流程基本相同。公司培育钻石、金刚石单晶生产中，主要原材料为石墨粉、金属触媒粉、顶锤、叶腊石等，通过外部采购原材料加工为复合块用于生产。上游供应商主要包括郑州三磨所/辽宁营口鑫源（六面顶压机）、尚太科技（石墨粉）等，下游厂商主要包括河南晶拓（国内最大培育钻贸易商）、泉州众志（金刚石刀具）等。公司金刚石微粉以金刚石单晶为原料，通过气流破碎机制备而成，工艺原理简单，单台设备价值仅20余万元。公司自产金刚石单晶可保障微粉生产，原料自给率超50％。公司目前有４台气流破碎机，年产能约5亿克拉，主要下游厂商包括美畅新材/恒星科技/岱勒新材（金刚石线锯）等。1.3.实控人控制公司59.33％股权股权相对集中，员工持股平台保障核心团队利益。公司控股股东为邵增明，实控人为李爱真和邵增明母子，二人直接持有公司56.39%股权，并通过员工持股平台商丘汇力控制公司2.94%股权，合计控制公司59.33%股权。公司通过员工持股平台绑定核心团队，技术总监张存升、销售总监周智华、财务总监兼董秘童越、生产总监贺凌云均持有商丘汇力股权。1.4.主营产品量价齐升，2021年收入+104%三大主业高增，业绩大幅增长。2021年，公司实现营业收入4.98亿元，同比增长104%；实现归母净利润2.40亿元，同比增长228%。分业务来看，培育钻石、金刚石微粉、金刚石单晶贡献收入1.97、1.56、1.37亿元，占当期收入的40%、31%、28%。受益于高毛利产品培育钻石占比大幅提升，及金刚石单晶、微粉市场供不应求下价格持续上涨，公司业绩快速增长。2022Q1，公司预计实现归母净利润0.93-1.03亿元，同比增长127.89%-152.40%，环比增长18.49%-31.23%，主营产品产销两旺。高毛利产品培育钻占比提升，盈利能力大幅提升。2021年，公司实现毛利润3.19亿元，同比增长199%；综合毛利率为64%，同比+20.5pct。分业务看，培育钻石、金刚石微粉、金刚石单晶业务分别贡献毛利1.60、0.78、0.80亿元，毛利率分别为64%、50%、58%，同比+14.6pct、+9.7pct、+18.5pct。报告期内，公司培育钻石产品良率和生产效率持续提升，大克拉毛坯（3ct以上）占比大幅提高，产品结构性涨价且综合成本下降，毛利率持续新高。2021年以来，金刚石单晶、微粉产品供应存在缺口，下游需求稳中有升，价格上涨带动毛利率提升。经营管理稳健，期间费用率保持稳定。2021年，公司期间费用率为10%，较2020年略有下降，处于较低水平，其中销售费用率、管理费用率、财务费用率分别为1.1%、8.4%、0.5%。得益于公司优秀的经营管理能力，2021年公司净利率为48%，同比+18.3pct。1.5.募投项目扩大产能，巩固生产优势IPO募资使用完毕，定增加码产能。公司IPO实际募集资金净额2.74亿元，全部用于“宝晶新材料工业金刚石及合成钻石智能化工厂建设项目”，该项目已于2019年9月开工建设，计划3年内新增320台六面顶压机。截至2021年末，公司IPO募集资金已使用完毕。3月25日，公司发布公告拟向不超过35名特定对象发行不超过1207.44万股，募资总额不超过40亿元。拟用于“商丘力量钻石科技中心及培育钻石智能工厂建设项目（21.91亿元）”、“力量二期金刚石和培育钻石智能化工厂建设项目（15.99亿元）”、“补充流动资金（2.10亿元）”。项目建设期为3年，其中主要生产设备投资约30亿元，整体计划购置1800台六面顶压机，其中1500台用于培育钻石新产能建设。此外，本次项目中公司拟用1.39亿元建设研发中心，产量良率、生产效率有望持续提升，助力业绩增长。2.金刚石行业：新旧领域同时发力，景气度高企2.1.人造金刚石：从工业明珠到消费新风尚金刚石性能优异，下游应用广泛。金刚石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具有立方结构的天然晶体。自然界中的天然钻石是由地表以下约100英里深处碳单质形成的，压力为4.5-6.0Gpa、温度为1100-1500℃。近代以来科学家通过实验室模拟金刚石生长环境，生产出人造金刚石，并通过改良技术培育出钻石。金刚石作为强折射、高色散的宝石品种，由其打磨而成的钻石在奢侈珠宝中占据一席之地；同时具备高强度、高灵敏、高透光、高功率、高热传导率和高电子迁移等热、光、电、声和化学性能优势，被广泛应用于建材石材、勘探采掘、机械加工、清洁能源、消费电子、半导体等领域。人造金刚石被广泛应用于工业生产中，而培育钻石作为钻石消费领域的新兴选择，主要用于制作各类钻石饰品及其他时尚消费品。技术突破培育宝石级金刚石，中国占据优势地位。自然界中金刚石储量稀少，且集中于南非、俄罗斯等地。近代工业发展对金刚石需求大增，西方率先在人工合成领域取得进展。我国人造金刚石以高温高压法为主，1960s打破国外垄断，成功合成人造金刚石并研制合成设备六面顶压机。目前河南地区已经形成了全球最完整的金刚石产业链，涵盖“六面顶压机供应/原材料生产—人造金刚石合成—单晶筛选分级/钻石打磨加工”各个环节，当地有超过200家超硬材料及制品生产企业。工业金刚石：2000年开始，我国成为全球最大人造金刚石生产国，2019年产量达到142亿克拉，占全球总产量的90%以上。2.2.培育钻石千亿市场，中国制造商受益2.2.1.全球培育钻石产业链：中印美三国主导中国、印度、美国分别为培育钻石生产、加工、消费第一大市场。全球相当数量的培育钻石也经历了“中国→印度→美国”的流动过程。2020年，中国生产了全球40%+培育钻石，其中70-80%最终流向美国市场；印度打磨了全球90%的钻石；美国则消费了全球80%的培育钻石，其中30-40%可追溯至中国。培育钻石产业链毛利率呈现典型的“微笑曲线”。上游钻石毛坯生产商存在生产技术优势，毛利率普遍在60%左右；中游贸易加工商等因门槛较低，毛利率仅10-20%；下游零售商享受品牌溢价，毛利率普遍为60-70%。2.2.2.供给：HPHT与CVD法齐头并进，中国占比超40%目前仅高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）两类技术路线可商业化生产培育钻石毛坯。HPHT法和CVD法采用完全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，HPHT法在白钻生产中更有优势，CVD法则更适于大克拉、高净度毛坯生产。2020年，全球培育钻石毛坯产量700万克拉中，HPHT法和CVD法分别为320、380万克拉。HPHT法：合成原理是石墨粉在超高温、高压条件及金属触媒粉催化作用下发生相变生长出钻石晶体，合成速度快、单次产量高。中国2020年HPHT法毛坯产量约280万克拉，几乎垄断全球HPHT法生产，主要生产企业包括中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、郑州华晶四家，CR4市占率约80%。CVD法：合成原理是含碳气体（CH4）和氢气混合物在超高温、低压条件下被激发分解出活性碳原子，通过控制沉积生长条件促使活性碳原子在基体上沉积交互生长成钻石晶体。CVD合成培育钻石呈板状，颜色不易控制、培育周期长、成本较高，但纯净度高，较适宜5ct以上培育钻石合成。国外以CVD法生产为主，2020年印度、美国CVD法毛坯产能分别为150、100万克拉。河南“982”工程等重大项目相继出台，厂商加码培育钻石产能。头部企业中兵红箭、黄河旋风、力量钻石等经验技术丰富，主导培育钻石扩产。目前在建的重点项目投资额合计超140亿元，建设期普遍在2-4年，预计可新增毛坯产能1000万克拉左右。我们预计2025年培育钻石产量将达到3818万克拉。仅考虑产量规模，培育钻石在钻石生产端渗透率达到23%，年复合增速为41%。核心假设如下：河南地区目前重点在建项目预计可新增毛坯产能1000万克拉左右，建设期2-4年。考虑后续全国扩产，预计到2025年中国HPHT法产能净增长1200万克拉。中国、印度、发达地区2022-2025年CVD设备数量年增速分别为50%、40%、10%；预计2022-2025年天然钻石产量增速为3%。2.2.3.加工：印度垄断全球打磨市场印度人工成本低廉，包揽全球90%钻石加工业务。钻石打磨加工厂商集中在印度苏拉特，当地约70万人从事钻石加工业，包揽了全球近90%的钻石加工业务。在巴西和非洲发现钻石之前，印度一直是钻石的主产区，当地打磨加工历史悠久、行业竞争门槛较低、劳动力成本低廉，大型加工厂和传统家庭作坊并存，打磨量占比极高但切工相对落后。据钻石观察数据，相比天然钻石，培育钻石能让中游赚到更多的钱，苏拉特地区已有10%的钻石工厂加工培育钻石产品。据GJEPC数据，2019年底培育钻石进出口数据已经明显增长，受疫情影响短暂下滑后恢复高增速。2022年2月，印度培育钻石毛坯进口额为1.55亿美元，同比增长85.01%；培育钻石裸钻出口额为1.26亿美元，同比增长113.55%；培育钻石进口端渗透率为6.99%，同比+1.58pct；出口端渗透率为5.98%，同比+2.72pct。2.2.4.需求：美国市场占80%全球钻石消费以美国为主，占比超50%。2020年，全球裸钻市场规模约230亿美元，其中美国、中国、印度、日本市场分别为120、30、20、10亿美元。2018-2020年，美国市场裸钻消费量在全球占比分别为46%、48%、51%，预计全球钻石消费较长时间内均以美国为主。美国市场消费者钻石消费量大，带动培育钻石需求。据MVEye统计2020年，共有80%的美国消费者了解过培育钻石，并有8%的消费者购买过培育钻石首饰。老牌珠宝商破局，叠加疫情推动，培育钻石渗透率快速提升。自宝石级培育钻石开始进入消费市场后，美国市场渗透率长期不足1%。伴随老牌珠宝商DeBeers等开始涉足这一新兴领域，加大市场宣传力度，消费者认知提升带动渗透率增长。2021年，我们预计全球培育钻石饰品市场销售额约35亿美元。据Bain统计数据，美国市场占据了培育钻石80%的销售量，我们预计2021年美国市场规模约28亿美元，培育钻石渗透率约7%。主要天然钻石产地南非、澳大利亚等国受疫情影响，2020年产量大幅下降，培育钻石在此背景下获得广泛关注。疫情后经济增长疲弱影响消费者信心，其对高性价比的培育钻石饰品消费意愿增强。高性价比构筑核心优势：培育白钻价格仅是天然钻的1/4。随着培育钻石产能不断扩张及技术进步，培育钻石和天然钻石之间的价格差异稳步扩大，以1克拉成品裸钻（圆钻、VS、G色）为例，2016-2021年价格差异从10-15%扩大到75%甚至更高。截至2021Q3，天然钻石裸钻价格约为6000美元/克拉，培育钻石裸钻价格约为1800美元/克拉。以时尚类钻石首饰为主的Pandora

“Brilliance”系列，定价仅600美元/克拉。自然界中红色、蓝色、绿色都是极为罕见的钻石颜色，价格高昂。实验室培育技术解决了彩钻的稀少问题，为年轻群体提供了极具性价比的选择。1克拉天然蓝钻的价格在10-30万元不等；品级较高的蓝色培育钻石，1克拉的价格也仅为2-4万元。2021年以来，天然钻供需错配导致价格持续上移，价差扩大有助于培育钻渗透率走高。据IDEX（国际钻石交易平台）数据，2021年1月1日-2022年4月1日，成品钻价格总指数累计上涨26.82%。需求端，欧美疫情稳定后，下游需求快速反弹，同时通胀预期下钻石在资产配置中的重要性显著提高；供给端，生产仍受限制叠加部分矿区衰竭关停，存在一定缺口。目前培育钻石尚无行业统一报价，价格锚定天然钻石价格，根据一定折扣比例进行销售。天然钻石价格大幅上涨，与培育钻价格差异扩大，城市中产有望加速转向培育钻消费，培育钻渗透率提升创造空间。2.3.金刚石行业景气度高位，盈利能力恢复2.3.1.我国金刚石供应占全球90%以上金刚石行业供应集中，全球生产看河南。我国在1963年成功研制出第一颗人造金刚石，经过50多年的发展，形成了完整的产业体系。从2000年开始，我国成为全球最大人造金刚石生产国，2010年产量即突破100亿克拉。2019年，我国金刚石单晶产量为142亿克拉，占全球总产量的90%以上。金刚石单晶领域，河南产量占全国的80%，其中中南钻石、黄河旋风、郑州华晶、力量钻石占据全国近70%的市场份额；金刚石微粉领域，2019年全国产量约25.3亿克拉，其中商丘柘城微粉产业集群占据国内微粉市场的80%。较长时间内，金刚石单晶下游需求平稳，国内产能供应充足，价格稳定在0.3元/克拉左右。2017-2018年价格明显上涨，主要原因为光伏硅片切割技术替代导致线锯用微粉市场供不应求，销售价格、市场需求均大幅增加，金刚石单晶作为生产金刚石微粉的原材料，其市场价格亦随之上涨。2019年后，金刚石微粉市场供求关系逐步恢复平衡、市场价格有所回落，金刚石单晶的价格也随之下降。2021年以来，需求高增叠加供应不足，导致工业金刚石价格总体涨幅达到50%,部分产品涨幅超70%。受培育钻石市场需求火爆影响，许多公司将产能逐渐向培育钻石倾斜，导致工业金刚石产能下降，无法满足市场需求，同时光伏、电子等下游需求高增，导致价格大幅上涨。2.3.2.下游应用广泛，供给缺口致价格居高难下下游市场需求高增，价格有望维持在高位。金刚石单晶和金刚石微粉产品具有超硬、耐磨、抗腐蚀等优良性能，属于高效、高精、半永久性、环保型先进无机非金属材料，是生产用于对高硬脆、难加工材料进行锯、切、磨、钻等加工工具的核心耗材，终端应用领域广泛覆盖建材石材、勘探采掘、机械加工、清洁能源、消费电子、半导体等行业。近年来，光伏、消费电子等行业快速发展，对金刚石微粉需求大增，同时拉动其原料金刚石单晶的需求。光伏领域，2017年金刚石线锯切割技术全面取代碳化硅砂浆切割技术广泛应用于光伏单晶硅、多晶硅材料切割领域，金刚石线需求量提升拉动微粉需求；消费电子领域，金刚石微粉及制品可为电子玻璃等提供高质量的精密表面处理，为微粉创造广阔的市场空间。3.公司优势：高成长标的，产能加码&技术投入构筑护城河3.1.低基数高成长，产能快速提升与其他头部公司相比，公司存量压机较少，增速最快。2012年末，公司六面顶压机装机量仅为58台。2022年一季度末，公司六面顶压机装机量已达到700台左右，其中60%以上用于培育钻石生产。根据公司定增预案规划，未来3年公司将新增六面顶压机超1800台，装机量达到2500台以上，年均投产600台以上，年复合增速接近40%。与同行相比，公司在合成设备先进性和生产效率方面具备显著优势。六面顶压机大型化工艺不断突破，目前行业内已可生产φ1000型超大腔室压机。φ650型号主要在2016年前后投入使用，目前行业龙头中南钻石、黄河旋风、郑州华晶均以该型号压机为主。公司近年快速扩产，恰逢行业更新换代，以φ700及以上型号压机为主。截至2020年末，公司已装机投产φ700及以上型号压机占比91%，而行业内φ700及以上型号压机占比平均为19%。大腔室压机在单次产量及产品良率均有大幅提升。从金刚石单晶生产来看，同等条件下φ650、φ700、φ800型压机合成高品级金刚石单晶单次产量平均为200ct、280-320ct、320-360ct；从培育钻石生产来看，单台φ650、φ700-φ800、φ850-φ1000型压机单月产值分别为4-8、8-10、≥13万元。从盈利能力来看，2021年力量钻石超硬材料业务毛利率显著高于同行，达到60%以上。公司与三磨所、辽宁营口鑫源等厂商长期合作，可稳定获得其压机供应。2022年，三磨所大部分压机产能已被公司锁定，将陆续交付。三磨所六面顶压机产能约200-300台/年，产品涵盖φ650-φ1000，采用锻造法工艺。目前行业内六面顶压机仍以铸造法工艺为主，同等条件下，锻造铰链梁的刚性和强度远高于铸造铰链梁，可极大地提高压机的可靠性，延长压机的使用寿命，具有制造缺陷少、强度高、加工精度高、使用寿命长等显著优点，是传统铸造铰链梁六面顶压机的更新换代产品，更有利于六面顶压机的大型化发展。公司后续可定制三磨所φ850以上大腔室压机，进一步提升生产效率。3.2.加大研发投入，良率提升带动业绩增长公司加大研发投入，掌握多项核心技术。2021年，公司研发投入达2655万元，研发费用率达5.3%。通过自主研发，公司已逐步掌握了包括原材料配方技术、新型密封传压介质制造技术、大腔体合成系列技术、高品级培育钻石合成技术、金刚石微粉制备技术等在内的人造金刚石生产五大核心支撑技术，形成了相对完备的核心技术体系。培育钻石产品良率、大克拉占比持续提升，销售均价大幅上涨。2019年开始，公司3克拉以上毛坯逐步开始量产，在销售中的占比达到9%。2021Q1，公司生产中3克拉以上毛坯占比显著提升，白色钻石一等品的比例达到70%以上，D/E/F色钻石的比例达到9