人造金刚石行业之力量钻石研究乘风而起金刚石新秀成长可期

人造金刚石行业之力量钻石研究-乘风而起金刚石新秀成长可期一、人造金刚石新秀，迈入高速成长阶段1.1发展历程：成长中的高新技术企业，研发实力不断提升力量钻石是一家专业从事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。相比于行业中的老牌金刚石生产商，公司成立时间较晚，尚处于发展早期，近两年加速产能扩张和技术体系完善，凸显其成长潜力。1、初创阶段(2010-2012年):公司于2010年成立，此时因技术、人员、资金和经验等相对不足，主要通过外购石墨芯来进行合成、提纯和分选等加工工序，小批量生产金刚石单晶。公司截至2012年末，仅有58台六面顶压机，产能规模较小。2.创新发展阶段(2013-2016年)：公司不断引进优秀技术人才，掌握原材料配方技术，逐步实现自主生产石墨芯柱。公司产能不断扩大，并将生产业务衍生到产业链上游。截至2016年末，公司六面顶压机装机量已达到160台。公司经河南省科学技术厅批准设立高品级金刚石大单晶合成河南省工程实验室和河南省功能性金刚石及制品工程技术研究中心，不断积累技术人才，优化金刚石单晶合成技术，并在培育钻石合成技术上取得成果。公司通过技术创新不断提升产品质量，提高核心竞争力。3.巩固提升阶段（2017年至今）：2017年12月，在收购新源公司与金刚石微粉业务相关的经营性资产、负债后，公司形成了金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石的三大产品矩阵。此阶段，因产能限制问题日益突出，公司加速六面顶压机的装机速度。截至2020年末，公司六面顶压机装机量达到345台。公司不断加大研发投入，推动技术升级，大幅提高金刚石单晶产品质量与合成效率，优化培育钻石合成技术，快速提升金刚石微粉生产能力。公司实际控制人持股比例较高，核心管理层团队稳固。根据公司2021年三季报披露，公司实际控制人邵增明合计持有公司39.83%的股份；董事李爱真合计持有公司16.56%的股份，且其与邵增明系母子关系。此外，公司还通过商丘汇力作为员工持股平台，进行相应的股权激励。公司发行后，该持股平台持有公司2.94%的股份，公司技术总监、销售总监、财务总监兼董秘、生产总监、行政总监、审计经理均通过持有该持股平台股份间接持有公司股票，参与股权激励计划。公司实行股权激励机制，将公司核心管理层利益与公司利益绑定，同时有利于核心管理团队的稳固。1.2产品矩阵：形成三大产品体系协同发展公司的主要产品为金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石。金刚石单晶和金刚石微粉主要用于制作锯、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。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。金刚石微粉是由金刚石单晶经过破碎、球磨、提纯、分选等一系列加工后形成的微米级或亚微米级金刚石粉体，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。培育钻石产品在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面可与天然钻石相媲美，作为钻石消费领域的新兴选择可用于制作钻戒、项链、耳饰等各类钻石饰品及其他时尚消费品。1.3经营分析：工业金刚石业务趋稳，培育钻石开启全新增长线从营收规模看，公司随着产能扩张和技术提升带来的产品品质升级，迈入快速成长阶段。公司六面顶压机新增装机速度提升，压机数量从2020年6月末277台增加至2021年6月末483台，2021Q1~Q3营收规模实现3.44亿元,yoy高达106.89%。从三大产品结构切入来看，培育钻石营收占比显著提升，金刚石单晶和微粉营收稳定。截至2021H1，培育钻石营收占比从2020年末的15%提升至超过40%，成长性可期。金刚石单晶和金刚石微粉营收占比近似，伴随波动性变化，由于产能向培育钻石倾斜整体营收占比有所下滑，2018-2021H1金刚石单晶和金刚石微粉销售收入合计占营业总收入的比例分别为

90.69%/80.09%/81.63%/57.80%。从盈利水平来看，公司归母净利上扬，增速超越营收增速。2018至2021Q1~Q3分别实现归母净利0.72/0.63/0.73/1.61亿元，同比增速

70.16%/-12.49%/15.64%/271.21%，2017-2020年CAGR达20.23%。培育钻石的高毛利和产量释放带动公司整体毛利提升。2021年前三季度，3克拉、4克拉、5克拉及以上大颗粒培育钻石的产量、销量占比上升，而大颗粒培育钻石销售价格和毛利率较高，因此公司整体毛利率从2020年前三季度的43.59%上升至63.05%。金刚石微粉和大单晶金刚石毛利率分别从2018年的54.54%和45.69%下降至2020年的40.36%及39.44%，主要系销售价格下降所致。凭借技术持续迭代和产能扩张，预计公司培育钻石规模将快速增加，大克拉培育钻石的量价提升成为未来盈利的重要来源。销售均价方面，公司产品均价呈现合理波动，有能力传递原材料价格上涨风险。2021年1-3月，金刚石单晶、金刚石微粉、培育钻石销售均价同比分别上涨23.81%、16.13%和141.08%；培育钻石销售均价大幅度上涨，主要是因为3克拉以上大颗粒培育钻石的销量占比明显上升，而大颗粒培育钻石销售价格较高。2018年~2020年期间内，3克拉以上培育钻石销售占比分别为0.00%、8.68%、28.34%。目前，公司已可批量生产2~10克拉大颗粒高品级培育钻石，处于实验室研究阶段的大颗粒培育钻石可达25克拉。1.4资金募集：围绕产能扩张展开，助力研发项目启动本次募集资金投资项目均围绕公司战略目标和主营业务展开，是在公司研发技术优势的基础上对公司现有业务的扩展和衍生，对提升公司核心竞争力和盈利水平、实现公司发展战略目标具有重要意义：1）宝晶新材料工业金刚石及合成钻石智能化工厂建设项目通过新建生产基地，购置新型合成、提纯、分选和检测机器设备，引进先进生产管理系统，从而建设集成高效的智能化工厂。本项目的实施有利于扩大公司现有生产能力和业务规模，解决产能不足问题；有利于进一步丰富产品系列，优化公司主营业务结构，以高质量产品抢占市场份额，提高公司市场占有率和持续盈利能力。2）研发中心建设项目计划建设培育钻石、钻探专用大颗粒金刚石、CVD钻石片、特种八面体金刚石等专业实验室，通过购置先进研发设备、检测仪器，引进高素质专业研发技术人才，进行多个人造金刚石领域前沿方向的研发，巩固公司技术研发优势，增强公司的核心竞争力。3）补充流动资金项目是结合公司目前业务发展情况和财务状况，补充公司业务扩展过程中所需流动资金，为公司继续快速、健康发展提供资金保障。二、人造金刚石产业成熟，培育钻石开拓全新应用场景2.1工业金刚石单晶和微粉：应用场景拓展，稳健成长2.1.1金刚石单晶：在传统工业领域+功能性材料发挥重要应用金刚石按成因可分为天然金刚石和人造金刚石。天然金刚石是一种珍稀的非金属矿产，可应用于工业领域及珠宝饰品。天然金刚石中质优粒大，可用于制作饰品的宝石级金刚石被称为天然钻石。天然金刚石原生矿主要分布在南非、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、澳大利亚等国，不可再生，矿藏储量低且开采难度较大；人造金刚石是通过人工模拟天然金刚石结晶条件和生长环境采用科学方法合成出来的金刚石晶体。目前主流的生产方法为高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）。高温高压法（HTHP）自20世纪50年代开始工业化应用，其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金刚石晶体，该种方法下合成的人造金刚石主要为颗粒状单晶，合成速度快、单次产量高，具备较好的经济效益。化学气相沉积法（CVD）与高温高压法近乎同时代起步，其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金刚石晶体，该种方法下合成的金刚石主要为片状金刚石膜,其产业化应用主要是利用金刚石在光、电、磁、声、热等方面的性能优势作为功能性材料应用在新兴产业。中国人造金刚石行业经过五十多年沉淀，已形成较为完整的产业体系，产量稳居全球第一，成为引领全球的民族产业。我国人造金刚石行业发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是开创性使用中国特色六面顶压机生产人造金刚石，结束了中国不能生产人造金刚石的历史；第二阶段是设备大型化和合成腔体结构与合成工艺技术调整升级，这一阶段六面顶压机的合成腔体扩大了3-6倍，人造金刚石产量提高了10倍左右，质量也显著提高，带动了我国人造金刚石产业的迅猛发展；第三阶段是融合两面顶压机和六面顶压机合成工艺的优点，开发了粉末触媒和间接加热等新工艺，不仅大幅提高了单产，而且显著降低了成本，使我国人造金刚石生产水平达到了世界先进行列。随着我国人造金刚石生产技术的进步，占全球产量比重攀升，出口份额不断提高。自2000年开始，我国成为全球最大人造金刚石生产国，金刚石单晶产量由16亿克拉增加至2019年的142亿克拉，增长了7.9倍。同时，我国人造金刚石产品得到越来越多国际客户的认可，金刚石单晶出口数量整体保持增长态势，2019年，我国金刚石单晶出口数量达到31.82亿克拉，较2001年增长了20.21倍。截至目前，我国金刚石单晶产量占全球总产量的90%以上，中南钻石、黄河旋风、豫金刚石、力量钻石等主要金刚石单晶供应商的产销规模约占行业产销总规模的70%以上。在传统加工领域，金刚石单晶通常被制作成锯、切、磨、钻等工具得到广泛应用。1）国内外基础设施投资和房地产开发规模不断扩大将促进金刚石单晶在建材石材领域的运用：我国基础设施建设投资规模自2011年的66,945.87亿元增长至2019年182,100.00亿元，年复合增长率为13.32%，“十四五”期间我国基础设施建设投资规模预计将达22万亿元。我国房地产施工面积自2011年的507,959.39万平方米增长至2020年的926,759.00万平方米，年复合增长率为6.91%。《关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》的出台，将带来新一轮基建高增长。尽管房地产投资增速受房地产行业监管政策调整有所放缓，但其投资规模仍然保持较高水平。2）矿产资源的勘探和采掘对金刚石单晶需求强劲：经济的快速发展高度依赖矿产资源。基于我国现阶段经济发展特征和资源国情，矿产资源的快速消耗将会持续一个很长的时期，矿产资源形势紧张。我国浅部地层的矿产资源在过去数十年的开采中已基本开采殆尽，地质找矿逐步从浅部（300m以内）、中深部（300-1000m）转向深部（1000m以上）甚至超深部勘探

（大于3000m），深部找矿已成为不可逆转的发展方向。金刚石大单晶在深孔钻进中优势彰显：在坚硬岩层中具有优良的钻进效果；随着勘探深度的增加，金刚石单晶钻进的经济性优势更加明显；与金刚石钻头配套的绳索取心技术、深孔孔内参数实时监测技术、随钻预警技术等更为成熟，有助于金刚石大单晶进一步发挥钻进优势。深部找矿的发展趋势带动金刚石单晶在勘探采掘领域需求提升。2.1.2金刚石微粉：在下游行业制造升级和技术替代领域地位突出金刚石微粉是金刚石单晶经过破碎、球磨等加工后形成的微米级或亚微米级超细金刚石粉体，主要用于制造磨削工具，在材料的精细加工中应用普遍。根据《2019年中国磨料磨具工业年鉴》相关统计数据显示，2018年行业内主要金刚石微粉生产商的产量约为47亿克拉、产值约为12亿元。金刚石工具的国产替代率不断提高，拉升金刚石微粉在汽车制造、家电制造、光伏发电、LED照明、消费电子、半导体等领域的需求。通用机械、汽车制造、家电制造等细分行业的产业升级以及液压系统、泵阀元器件、密封元器件、轴承、紧固件等机械基础件的技术变革导致机械制造行业对高端金刚石工具需求不断增加。虽然汽车产量有所下滑，但从人均汽车保有量来看，2019年我国千人汽车保有量仅为173辆，而美国、日本、德国等汽车发达国家的千人汽车保有量远超我国，如美国2018年千人汽车保留有已超过800辆,随着国内新型工业化和城镇化进程的加速发展，居民消费不断升级，未来我国汽车市场仍有一定的增长空间。水电、风电、核电、光伏发电和LED照明等清洁能源领域均需使用金刚石工具，其中光伏发电和LED照明所用单晶硅、多晶硅、蓝宝石以及其他光电磁性材料的加工对金刚石工具的需求最为广泛。硅片是全球光伏产业链产业集中度最高的环节，产能主要集中在中国。根据中国光伏行业协会《2018-2019年中国光伏产业年度报告》，截至2018年底，全球硅片产量约为115GW，同比增长9.3%，中国硅片产量约为107.1GW，同比增长16.8%，占全球硅片产量的93.1%。同时金刚石工具加速在消费电子和半导体领域的渗透。蓝宝石、氧化锆陶瓷等新材料在消费电子产品部件上的应用呈现逐年增加趋势，将加速金刚石工具在消费电子领域的应用。我国集成电路芯片过度依赖进口已成为制约我国半导体产业发展的重要因素之一，芯片国