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培育钻石产业上游:为中国点赞

发布时间:2021-04-28

        在上一次发布的《一文读懂培育钻石上中下游产业链》中,我们介绍了整个培育钻石产业链,可以看到,全球培育钻石产业链格局中,各国分工有不同侧重,中国是全球第二大的培育钻石消费市场,也是全球最大的培育钻石生产国。
 

        中国为什么是全球最大的培育钻石生产国,全球还有哪些国家也生产培育钻石,又有哪些主要的培育钻石生产商呢?
 

        今天我们就来好好聊聊培育钻石的上游生产端。
 
 

        首先,我们来看一下全球主要的HPHT(高温高压)培育钻石生产商的大致分布情况。
 
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图1  2020年全球宝石级HPHT培育钻石主要生产商分布图
 
 
中国是主要的HPHT培育钻石生产国
 
        根据图1我们可以看到,中国是全球最大的HPHT培育钻石生产供应国。主要的生产商包括中南钻石有限公司、河南黄河旋风股份有限公司、郑州华晶金刚石股份有限公司、河南省力量钻石股份有限公司、修武县鑫锐超硬材料有限公司、河南精钻超硬材料有限公司、济南金刚石科技有限公司、营口金铮实业有限公司、辽宁新瑞碳材料科技有限公司、鸡西浩市新能源材料有限公司等等。
 

        从公司名称也能看到,HPHT培育钻石生产商主要集中在河南、辽宁等地。尤其是河南,中国80%培育钻石生产都集中在河南。
 
 

        从产品或劳务的市场空间类型来看,培育钻石产业的市场结构是典型的轴辐式结构。轴辐式结构指的是产品或劳务以供给点为轴,销售到广泛的地区。这种市场空间形成的条件是产品或劳务的销售半径大,可以覆盖整个市场[1]
 

        培育钻石产业产品覆盖面广,尤其是产业链末端的制品涉及的领域非常广泛,销售市场广阔,包括建筑、建材、机械、电子、石油等众多行业,现在随着技术的进步,应用范围还发展到首饰、航空、光学、信息技术等高端高科技领域。河南培育钻石产业集群在资金、技术和产品开发、人才培养、公共服务体系等方面还有一系列支撑,包括“国家火炬计划河南超硬材料产业基地”内的郑州磨料磨具磨削研究所(简称三磨所)、郑州金属制品研究院、河南工业大学等高校和科研院所,所以非常容易形成产业集群。
 
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图2 培育钻石的应用
 
 

        生产的高度集中造就了中国HPHT培育钻石生产的雄厚实力。
 

        中南钻石有限公司、河南黄河旋风股份有限公司、郑州华晶金刚石股份有限公司以及河南省力量钻石股份有限公司这四大公司是中国主要的培育钻石生产商,拥有大规模批量生产HPHT培育钻石的能力,占据了行业绝大部分的市场。
 
 
中南钻石有限公司
 

        4月19日,中兵红箭发布2020年年度报告,全年实现营业总收入64.63亿元,同比增长21.45%;实现利润总额3.80亿元,同比增长22.78%。其中超硬材料及其制品业务板块(也就是中南钻石有限公司,以下简称中南钻石)营业收入为19.22亿元;实现利润总额4.91亿元,同比增长33.33%。
 

        报告显示,大颗粒无色培育钻石收入实现大幅增加。
 

        中南钻石,原河南中南机械厂成立于1981年,最初主要承担军品生产国有企业,是国家“六五”期间重点军工企业。
 

        1998年,企业把人造金刚石作为主业的发展之路。
 

        2001年,中南公司金刚石生产关键技术取得重大突破,试验成功粉末触媒合成芯柱制造技术,中国乃至世界金刚石市场格局被打破。中国不仅不再需要进口国外金刚石,反而成为全球最大的金刚石及其制品出口国,标志着中国金刚石时代的来临。
 

        目前,中南钻石已掌握20-50克拉单晶培育钻石生产技术,20-30克拉培育钻石可批量化稳定生产。
 
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图3  2020年中国国际珠宝展,中南钻石展出30克拉及以上培育钻石无色毛坯,20克拉及以上黄色、蓝色培育钻石毛坯
(图源:中国兵器工业集团)
河南黄河旋风股份有限公司
 
 
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图4 生命源宝石级培育钻石系列
(图源:黄河旋风官网)
 
        2021年4月,河南黄河旋风股份有限公司(以下简称黄河旋风)首次成功培育出以毛发等生物碳材料制作的生命钻石。生命钻石指的是从人或动物的毛发、骨骼,提取出其中的碳元素,通过高温高压(HPHT)法,制作出培育钻石,具有特殊纪念意义。生物钻石的技术要求非常严苛和复杂,后续公司会在该领域继续加大研发投入。
 

        黄河旋风超硬材料行业龙头企业,于1998年在上海证券交易所挂牌上市。公司于2015年成立钻石事业部,主要从事宝石级培育钻石的研发、生产和销售,产品包括无色培育钻石系列、彩色培育钻石系列和生命钻石等。目前,事业部年产培育钻石系列产品200多万克拉,主要应用于珠宝首饰、精密加工、精密光学仪器、通讯等领域。
 
 
郑州华晶金刚石股份有限公司
 
 

        郑州华晶金刚石股份有限公司(以下简称华晶)成立于2004年12月,2010年3月在深圳证券交易所创业板上市,是集超硬材料及其制品产业链专业研究、生产和销售为一体的国家高新技术企业。目前,华晶宝石级大单晶培育钻石年产量已达百万克拉级别。
 
华晶旗下还拥有培育钻石轻奢品牌Brisa&Relucir波琳克琳,以及MultiColour慕蒂卡。
 
 
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图5 华晶旗下培育钻石轻奢品牌Brisa&Relucir波琳克琳
(图源:搜狐网)
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图6 华晶旗下培育钻石轻奢品牌MultiColour慕蒂卡
(图源:华晶官网)
 
 
河南省力量钻石股份有限公司

        河南省力量钻石股份有限公司(以下简称力量钻石)创建于2010年11月,2011-2015年以工业用人工金刚石为主导产品,自2015年开始向高端电子领域的特种金刚石和消费领域的培育钻石产品转型升级。是国内掌握高温高压珠宝级培育钻石核心技术的企业之一,力量钻石现拥有350台高温高压设备,可批量化生产2-5 克拉高品级大颗粒培育钻石,处于实验室技术研究阶段的大颗粒培育钻石可达到 10 克拉,属于国内领先。
 
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图7 白钻/彩钻培育钻坯
(图源:力量钻石官网)
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图8 白钻/彩钻培育裸钻
(图源:力量钻石官网)
 
        力量钻石还成功研发出IC芯片超精加工用特种异型八面体金刚石,是目前国内唯一一家能够生产该产品的企业,拥有完全自主知识产权,不仅打破了国外垄断,填补了多项国内技术空白,为下一步国产芯片的制造提供了有力支撑。大家都知道,现在全世界都缺芯片,而且是极缺芯片,芯片国产化道路艰辛但是必须坚定地走下去。
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图9 力量钻石研发的特种异型八面体金刚石及生产车间
(图源:柘城县电视台)
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国外HPHT培育钻石生产规模小,分散分布
 
        中国企业可以说几乎垄断了国外市场。面对HPHT培育钻石生产稳居世界第一的中国,国外企业基本放弃了生产和投入。
 

        比如美国原HPHT生产商Gemesis公司,1995年创始人于当时的苏联购入机器,运用苏联的技术,于7年后成功研发出HPHT培育钻石并推向市场。不过2020年Gemesis公司已正式改名为Pure Grown Diamonds,转型成为新加坡IIa Technologies生产的CVD培育钻石的独家零售商和分销商。
 
目前国外还在量产HPHT培育钻石的生产商主要分布在俄罗斯、新加坡、美国等地。
 

        俄罗斯New Diamond Technology(NDT)公司是国外目前产能规模相对比较大的HPHT生产商,成立于2014年,目前可规模化生产宝石级成品培育钻石,大小1.0-10.0 Ct,颜色为D-H以及Fancy Blue,净度为IF-SI。
 

        2018年,NDT就生产出重达103.5克拉的HPHT培育钻石毛坯(如图10所示),2020年制造了一颗重达129.47克拉的Ib型HPHT培育钻石毛坯(如图11所示),培育这颗钻石耗时400小时左右,培育速度达到了65mg/小时。
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图10 2018年,NDT生产的103.5克拉HPHT培育钻石毛坯
(图源:腾讯网)
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图11 2020年,NDT生产的129.47克拉HPHT培育钻石毛坯
(图源:腾讯网)
 

        还有美国The LifeGem这种集生产订制零售于一体,走生命钻石路线的公司。该公司成立于2001年,通过从人或动物身上提取出足够的碳元素来培育钻石。价格从0.10-0.19克拉的2999美元到0.90-0.99克拉的19999美元不等。

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图12  美国The LifeGem培育的生命钻石
(图源:The LifeGem官网)
 
 

        HPHT培育钻石生产商就介绍到这里了,希望中国的HPHT培育钻石生产商能继续完成技术突破,带来质量更高成本更低的培育钻石,进一步开拓国内市场,并实现更广阔的高新技术应用,打破国外垄断!
 
下一期我们会继续分析CVD培育钻石上游情况,敬请期待!

 
 
[1] 朱伟民. 河南超硬材料产业集群形成与发展研究[J]. 工业技术经济,2008,27(4): 41-45.
 

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