如何生產(chǎn)出一枚與天然鉆石相媲美的人工鉆石?

將石墨粉、金屬觸媒粉等原材料，裝入一臺六面頂壓機(jī)，模擬天然鉆石的形成環(huán)境。在1300°C~1600°C的高溫、5~6GPa壓力下，經(jīng)過7-15天的生長，歷經(jīng)石墨芯柱制備、合成塊組裝、單晶合成、提純處理等復(fù)雜工序后，一枚培育鉆石隨即產(chǎn)生。

好比是河里的冰與冰箱里的冰的區(qū)別，作為一種人工合成鉆石，培育鉆石與天然鉆石在晶體結(jié)構(gòu)、物理、化學(xué)及光學(xué)性質(zhì)等方面完全一致，區(qū)別僅為形成過程不同，但均為真鉆石。這與鋯石、莫桑石等仿鉆完全不同，并在2018年前后得到了全球范圍內(nèi)的正名與認(rèn)可。在零售價(jià)格方面，培育鉆石已從2016年天然鉆石的80%，降到如今的不足1/3。

在這個(gè)高大上的全球大生意中，一座遠(yuǎn)在河南豫東四線小城——柘(zhè)城，正在幫助女性們實(shí)現(xiàn)鉆石“克拉自由”。

貝恩咨詢報(bào)告顯示，2021年全球培育鉆石產(chǎn)量為900萬克拉。當(dāng)?shù)毓俜娇趶椒Q，這其中，從柘城走出去的培育鉆石規(guī)模就多達(dá)400萬克拉，柘城因此被譽(yù)為“中國鉆石之都”，世界首個(gè)培育鉆石產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也在這里制定。此外，這里還擁有“培育鉆石第一股”力量鉆石(301071.SZ)，公司在2021年上市首日時(shí)，股價(jià)最高暴漲12倍。

這背后，則是當(dāng)?shù)亟饎偸膊牧袭a(chǎn)業(yè)的支撐。40余年發(fā)展歷史到今天，柘城由原來“小、散、亂”的家庭作坊式生產(chǎn)，形成了目前單晶合成、微粉加工、制品生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展格局，相關(guān)企業(yè)達(dá)128家。

官方統(tǒng)計(jì)稱，柘城年產(chǎn)金剛石單晶30億克拉，其中大顆粒單晶產(chǎn)量占全國的60%。年產(chǎn)金剛石微粉60億克拉，產(chǎn)量和出口量分別占到全國的70%和50%，亦被稱為“中國金剛石微粉之都”。要知道，2019年，當(dāng)?shù)夭耪魢壹壺毨Эh的帽子。

2023年全國兩會(huì)期間，各地方如何立足更好發(fā)揮自身優(yōu)勢，做特色優(yōu)勢經(jīng)濟(jì)大文章，成為討論熱點(diǎn)，這也是地方激活經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力的重要抓手。

2023年2月底，作者實(shí)地調(diào)研柘城，走訪力量鉆石、惠豐鉆石(839725.BJ)等多家企業(yè)，探究培育鉆石產(chǎn)業(yè)崛起在這座豫東小縣城的背后秘密。

靠微粉起家，靠培育鉆石出圈

“我們這里的金剛石產(chǎn)業(yè)是以微粉加工為基礎(chǔ)，培育鉆石則是產(chǎn)業(yè)發(fā)展四十多年到今天，產(chǎn)生的一種新的產(chǎn)品。”柘城施諾德鉆石總經(jīng)理王文軍向作者舉例稱，微粉之于單晶，好比面粉之于小麥，屬于深加工過程，發(fā)展多年后，像力量鉆石這類企業(yè)開始自己合成金剛石單晶。

王文軍稱，金剛石雖是個(gè)小產(chǎn)業(yè)，但是作為工業(yè)最基礎(chǔ)的原材料，應(yīng)用性非常廣，國外有個(gè)指標(biāo)，即每噸鋼材所消耗金剛石的用量，就能代表一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平。

金剛石作為自然界已知物質(zhì)中硬度最高的材料，有天然與人造之分。這其中，質(zhì)優(yōu)粒大可以用于制作首飾的寶石級人造金剛石單晶，即為培育鉆石。

追溯當(dāng)?shù)亟饎偸a(chǎn)業(yè)發(fā)展史，繞不開鄭州磨料磨具磨削研究所(簡稱“三磨所”)，這里早在1960年代突破“卡脖子”的國外壟斷，成功研制出中國第一顆人造金剛石，以及核心設(shè)備——六面頂壓機(jī)。

公開資料顯示，上世紀(jì)80年代，在鄭州三磨所擔(dān)任工程師的柘城人馮金章，帶著技術(shù)回鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)辦了全縣第一家金剛石加工企業(yè)。這家工廠培養(yǎng)了柘城第一批熟稔金剛石合成技術(shù)與配方的骨干，工廠改制后，部分技術(shù)骨干開始出來單干，由此裂變出大大小小100多家企業(yè)。

這其中，就包括力量鉆石董事長邵增明的父親邵大勇。不過當(dāng)時(shí)，這些散落縣城各地的金剛石微粉廠均是家庭生產(chǎn)作坊，技術(shù)含量也并不高。

分水嶺發(fā)生在2009年，柘城工業(yè)園區(qū)納入了河南省180家產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)序列，力量、惠豐等數(shù)十家微粉企業(yè)入駐園區(qū)，產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)開始顯現(xiàn)，從微粉加工開始延伸到制品、單晶合成等上下游產(chǎn)業(yè)鏈。

多位當(dāng)?shù)亟饎偸a(chǎn)業(yè)人士向作者回憶稱，政府當(dāng)時(shí)比較有魄力，思路也很清晰，就是力推金剛石產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，通過建廠房、減租金、提供低息貸款、牽線科研院所等多種方式，吸引大小作坊入駐園區(qū)，形成規(guī)模優(yōu)勢。很多企業(yè)直到現(xiàn)在還享受著當(dāng)時(shí)的發(fā)展紅利，“當(dāng)時(shí)趕上2008年金融危機(jī)之后的4萬億刺激政策，房地產(chǎn)上下游很多行業(yè)對金剛石微粉需求特別大，所以就發(fā)展起來了。”

不過，行業(yè)低谷期也隨之到來。力量鉆石相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴作者，2013年開始，金剛石微粉低端異形料市場出現(xiàn)飽和，生產(chǎn)成本每克拉一毛錢，市場售價(jià)一度才八九分錢，亳州很多小家庭作坊成本高，就直接停機(jī)不干了，我們有規(guī)模優(yōu)勢，在市場艱難的時(shí)候維持下來了。

如何擺脫低價(jià)惡性競爭，尋找更高附加值的明星產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，開始成為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)思考的命題。把傳統(tǒng)微粉產(chǎn)品做精之外，“從面粉加工延伸到小麥種植”，合成金剛石單晶的創(chuàng)業(yè)隨即開始，這也是為日后培育鉆石的誕生埋下伏筆。

“工業(yè)金剛石市場價(jià)格競爭激烈，利潤管控很難。同時(shí)，培育鉆石市場在2016年開始發(fā)展，我們把一半產(chǎn)能轉(zhuǎn)到生產(chǎn)培育鉆石，等于把行業(yè)又給盤活了。”上述負(fù)責(zé)人表示，力量鉆石從2013年開始研發(fā)，2016年才合成了第一顆首飾級鉆石(白鉆)，重量也都是1克拉以下的碎鉆，之前多是品質(zhì)一般的黃鉆。

培育鉆石迎風(fēng)口，賣水泥的都來了

地處豫東，人口剛過百萬，柘城的辣椒全國銷量第一，20萬人聚集在產(chǎn)業(yè)鏈上。相較于久負(fù)盛名的辣椒產(chǎn)業(yè)，本地人只知金剛石微粉，少有聽說培育鉆石，當(dāng)?shù)匾矝]有開設(shè)相關(guān)零售門店。直到2021年本土第一家企業(yè)力量鉆石上市，股價(jià)首日翻漲12倍，培育鉆石概念才獲出圈。

“力量的培育鉆石規(guī)模并非最大，但上市對行業(yè)影響力大。”鄭州三磨所培育鉆石品牌負(fù)責(zé)人劉洋洋告訴作者，本身行業(yè)技術(shù)成熟，零售市場正處一片藍(lán)海，加上打出培育鉆石第一股的概念，如今再復(fù)制另一個(gè)“力量鉆石”的故事就很難了。

單從培育鉆石規(guī)模來看，作為上游原石(即培育鉆石毛坯原石，需要經(jīng)過切割打磨加工等工序，才形成市場可售的培育鉆石成品)生產(chǎn)商，力量鉆石目前排名行業(yè)第三位。

浙商證券研報(bào)統(tǒng)計(jì)測算稱，中兵紅箭、黃河旋風(fēng)、力量鉆石前三家，目前供應(yīng)國內(nèi)超75%的原石份額。以2021年為例，三家超硬材料業(yè)務(wù)營收分別為24億元、15億元及5億元。這其中，培育鉆石業(yè)務(wù)則分別為6.7億元、8.5億元及2億元。

貝恩咨詢報(bào)告統(tǒng)計(jì)，2016年培育鉆石零售價(jià)格約為天然鉆石的80%，隨著生產(chǎn)工藝成熟，成本下降疊加規(guī)模化量產(chǎn)，2017年至2021年分別降低至65%、50%、50%、35%、30%。

中信建投的一篇研報(bào)統(tǒng)計(jì)，目前1克拉天然鉆石的零售價(jià)為6.9萬-20.2萬元，同樣等級下，1克拉培育鉆石僅為1.3萬-4.4萬元。以當(dāng)下1.5萬元的標(biāo)準(zhǔn)品款式為例，預(yù)計(jì)2025 年，1克拉培育鉆石零售價(jià)格有望下探至0.6萬-1.1萬元。

“天然鉆石的高價(jià)使得鉆石消費(fèi)場景受限，相當(dāng)一部分消費(fèi)為婚慶場景，大部分消費(fèi)者一次婚姻只會(huì)購買一次鉆戒。”上述研報(bào)寫道，當(dāng)培育鉆石終端零售價(jià)格下降至5000-8000元時(shí)，悅己需求將被點(diǎn)燃，佩戴不同風(fēng)格的培育鉆石進(jìn)行日常穿搭，頻率正如更換衣物或手提包。

從毛利率來看，在培育鉆石產(chǎn)業(yè)鏈分工中，上游原石制造環(huán)節(jié)為60%-80%，中游打磨加工為10%-15%，下游終端零售為60%-70%。以力量鉆石為例，2022年上半年，培育鉆石原石業(yè)務(wù)毛利率高達(dá)83.44%，相較之下，金剛石單晶和微粉業(yè)務(wù)分別為57.94%、52.4%。

“全球2021年鉆石飾品銷售額840億美元中，培育鉆石僅為44億美元，滲透率僅5%。”貝恩咨詢報(bào)告預(yù)計(jì)，僅中國市場，到2025年，毛坯培育鉆石銷量將從2021年的140萬克拉，增長至400萬克拉，培育鉆石市場規(guī)模也將由83億元增至295億元，年復(fù)合增長率為28.87%。

低滲透、高增長，一片藍(lán)海預(yù)期中，培育鉆石的淘金者已經(jīng)開始集體猛踩油門，追趕風(fēng)口。

中兵紅箭等上游原石廠商紛紛定增募資擴(kuò)產(chǎn)能，中國黃金、豫園股份、曼卡龍、周生生等下游珠寶零售品牌，在傳統(tǒng)珠寶及天然鉆石業(yè)務(wù)外，也都開始試水培育鉆石市場。力量鉆石直接與潮宏基共建合資公司，創(chuàng)辦培育鉆石珠寶首飾品牌，前者已實(shí)現(xiàn)5-30克拉的批量化生產(chǎn)。

老牌的鄭州三磨所也是入局者，擁有天然鉆石營銷經(jīng)驗(yàn)的劉洋洋也轉(zhuǎn)換了賽道。

他告訴作者，現(xiàn)在很多外行也都開始扎進(jìn)培育鉆石行業(yè)，最近省內(nèi)還有一家做水泥的公司主動(dòng)來問，希望采購核心生產(chǎn)設(shè)備頂壓機(jī)。而三磨所自己的培育鉆石品牌線下門店招商加盟，也有很多人感興趣，找過來對接。“第一家直營門店預(yù)計(jì)今年下半年在上海開業(yè)，一線城市的消費(fèi)者接受度高，營銷成本低，計(jì)劃慢慢再從一線覆蓋到重點(diǎn)省會(huì)城市。”

“聽說利潤高，很多投資機(jī)構(gòu)、個(gè)體戶啥的，都跑過來尋求合作，出錢出地，或者干脆自己去買頂壓機(jī)試試。”一位柘城金剛石微粉公司總經(jīng)理對作者表示，外面很多廠家都把產(chǎn)能從工業(yè)金剛石轉(zhuǎn)移到了培育鉆石。

500億產(chǎn)業(yè)目標(biāo)下，金剛石產(chǎn)業(yè)如何升級?

眼下，在“鉆石之都”柘城的金剛石圈子里，是否要上馬培育鉆石項(xiàng)目，更是繞不過去的話題。

多位當(dāng)?shù)亟饎偸袠I(yè)人士對作者表示，培育鉆石屬于重資產(chǎn)投入，一臺六面頂壓機(jī)就一二百萬，設(shè)備少了又形成不了規(guī)模效應(yīng)。在產(chǎn)業(yè)升級之前普遍沒有完成資金以及技術(shù)的原始積累，大家主要還是做微粉，而真正微粉產(chǎn)品有競爭力的，也就十來家，剩下的還都靠價(jià)格競爭，靠拼命降低成本來走量，“5000萬營收以上的公司不超過10家，大多都是一兩千萬的規(guī)模”。

“我們還沒有考慮去做培育鉆石。”一位規(guī)模型金剛石微粉公司負(fù)責(zé)人直言，微粉研磨和線鋸領(lǐng)域大有可為，還遠(yuǎn)沒到夕陽產(chǎn)業(yè)，營收規(guī)模每年都在同比增長，現(xiàn)在還有繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能的需求，希望往附加值更高的方向去升級。

按照當(dāng)?shù)卣姆龀钟?jì)劃，在力量鉆石、惠豐鉆石完成上市后，另一家公司厚德鉆石也在推進(jìn)完成股改、上市計(jì)劃中。作者了解到，在當(dāng)?shù)兀壳皟H有力量鉆石一家在批量生產(chǎn)培育鉆石。

2022年8月，惠豐鉆石公告透露，公司成功研發(fā)生產(chǎn)出培育鉆石產(chǎn)品。不同于力量鉆石采用的高溫高壓法，惠豐走的是CVD化學(xué)氣相沉積法，目前還未到批量生產(chǎn)階段。

惠豐鉆石的相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴作者，目前公司主業(yè)還是微粉，市占率達(dá)到20%左右，希望繼續(xù)做大做強(qiáng)。這兩年光伏行業(yè)需求量大，第三代半導(dǎo)體發(fā)展需求勢頭也不錯(cuò)，另外公司也在蓄力培育鉆石這個(gè)第二增長曲線，升級建設(shè)了中牟縣技術(shù)研發(fā)中心，重點(diǎn)就是開發(fā)培育鉆石，已經(jīng)達(dá)到小批量可售標(biāo)準(zhǔn)。“那邊離省會(huì)近，招學(xué)歷更高的人才更有優(yōu)勢。”

對于如何升級迭代金剛石產(chǎn)業(yè)，柘城縣縣長余化敏在2023年河南省兩會(huì)上提出，著力把微粉做精、單晶做強(qiáng)、制品做大、鉆石做亮，力爭兩年內(nèi)將壓機(jī)數(shù)量由1560臺提升到3000臺，規(guī)模總量達(dá)到全國第一，未來金剛石超硬材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破500億元。

此前，當(dāng)?shù)卣O(shè)立了3000萬元的科技創(chuàng)新基金，用于扶持企業(yè)建設(shè)技術(shù)中心。

眼下，在柘城縣丹陽大道東側(cè)，占地218畝的金剛石產(chǎn)業(yè)園區(qū)項(xiàng)目正在建設(shè)中。按照政府規(guī)劃，該項(xiàng)目總投資60億元，投產(chǎn)后，可為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造每年20億的產(chǎn)值。