培育鉆石優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)鏈、供需及應(yīng)用需求如何？

培育鉆石即在實(shí)驗(yàn)室人工合成的鉆石，人工培育鉆石與天然鉆石紋理有所差異，但是其化學(xué)成分以及顏色、硬度等物理性質(zhì)完全相同。

培育鉆 石的開(kāi)發(fā)不僅可以生產(chǎn)出高克拉、高凈度的鉆石，還能生產(chǎn)出不同顏色的彩鉆。培育鉆石在航空航天、精密電子設(shè)備、材料以及飾品裝飾等方 面的應(yīng)用比較廣泛，同時(shí)作為光學(xué)儀器、量子器件、精密加工儀器等的新材料，也呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。 相較天然鉆石，培育鉆石具有以下優(yōu)勢(shì)：  性價(jià)比高：人工培育鉆石在化學(xué)成分、晶體形態(tài)等化學(xué)物理性質(zhì)方面與天然鉆石相差無(wú)幾，價(jià)格是天然鉆石價(jià)格的十分之一到九分之一。 相比于天然鉆石，培育鉆石高性價(jià)比成為消費(fèi)者選擇其的重要原因。

生長(zhǎng)周期短，純凈度高：相比于天然鉆石幾億年的生長(zhǎng)，培育鉆石具有短生長(zhǎng)周期的特點(diǎn)。2019年中科院在培育鉆石領(lǐng)域取得突破，僅需7 天就可以培育出一顆36克拉的高純度鉆石。由CVD法合成鉆石的純凈度均相當(dāng)于自然界中稀有的Ⅱa型鉆石，其含碳量較高，純凈度高。  環(huán)保，符合綠色發(fā)展理念:相較于天然鉆石復(fù)雜的發(fā)掘開(kāi)采過(guò)程對(duì)地表造成的破壞，培育鉆石生產(chǎn)過(guò)程更加環(huán)保。CVD法利用空氣中的二氧 化碳制作甲烷，實(shí)現(xiàn)了碳的負(fù)排放。

鉆石培育產(chǎn)業(yè)鏈上游主要進(jìn)行毛胚鉆制造培育，中游進(jìn)行鉆石打磨、加工，下游是培育鉆石的終端零售。 ? 產(chǎn)業(yè)鏈上游：鉆石培育的兩種主要方法為高溫高壓(HPHT)法和化學(xué)氣相沉積(CVD)法。HPHT法指指溫度梯度法,國(guó)內(nèi)也稱 溫度差法，是我國(guó)廠商主要采用的制備方法。HPHT法模擬了球深處天然鉆石形成時(shí)的極端熱量與壓力條件，其具有鉆石 生長(zhǎng)速度快、培育成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的綜合效益。CVD法是在真空室內(nèi)對(duì)烴類混合氣體施加適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟葋?lái)滿 足鉆石生長(zhǎng)需要，這種培育方法生產(chǎn)出來(lái)的鉆石純度更高。主要集中在中國(guó)，其中河南占全國(guó)毛坯鉆石生產(chǎn)能力的80%以 上，主要采用HPHT法進(jìn)行生產(chǎn)。 ? 產(chǎn)業(yè)鏈中游：與天然鉆石加工環(huán)節(jié)相同，主要是對(duì)鉆石進(jìn)行切割、打磨，此生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要集中在印度。 ? 產(chǎn)業(yè)鏈下游：終端消費(fèi)環(huán)節(jié)，最大的培育鉆石消費(fèi)市場(chǎng)在美國(guó)。近年來(lái)培育鉆石的下游認(rèn)可度不斷提高，如美國(guó)聯(lián)邦貿(mào) 易協(xié)會(huì)及主流鑒定機(jī)構(gòu)（IGI、GIA）認(rèn)可培育鉆石地位。

供給側(cè)： 產(chǎn)量規(guī)模逐年擴(kuò)大，中國(guó)鉆石毛坯供給超70%。過(guò)去20年，天然鉆石產(chǎn)量從峰值1.75億克拉降至今年剛過(guò)1億克拉，預(yù)計(jì)到2020年 代末將維持在數(shù)十年來(lái)低位，即1.05-1.2億克拉，供應(yīng)量與需求量的差別為培育鉆石的發(fā)展提供了發(fā)展的空間，自2015年以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室培 育鉆石產(chǎn)量每?jī)赡攴环?。中?guó)作為培育鉆石生產(chǎn)大國(guó)，具有完備的人造金剛石產(chǎn)業(yè)鏈。 2023年中國(guó)培育鉆石毛坯產(chǎn)量超過(guò)2200萬(wàn)克拉， 全球占比超70%。中國(guó)培育鉆石毛坯代表型企業(yè)主要集中在河南，2023年的產(chǎn)量達(dá)到1800萬(wàn)克拉以上。因?yàn)槭袌?chǎng)化程度高，在產(chǎn)品差異化小 的條件下，人造金剛石行業(yè)十分考驗(yàn)企業(yè)的研發(fā)、工藝和質(zhì)量控制，具有一定的行業(yè)進(jìn)入壁壘。

 需求側(cè)： • 培育鉆石認(rèn)可度提高：隨著知名品牌如施華洛世奇、DeBeers等進(jìn)軍培育鉆石市場(chǎng)，以及美國(guó)聯(lián)邦貿(mào)易協(xié)會(huì)及主流鑒定機(jī)構(gòu)認(rèn)可培育鉆石， 知名企業(yè)布局培育及主流鑒定機(jī)構(gòu)認(rèn)可將較大的提振消費(fèi)者對(duì)于培育鉆石品類的信心與認(rèn)可度。 • 滲透率提升，需求長(zhǎng)期向好：以印度培育鉆毛鉆進(jìn)口/裸鉆出口金額作為滲透率指標(biāo)，已由2018年的低單位數(shù)穩(wěn)步提升至2024年10%左右。 根據(jù)貝恩咨詢數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)培育鉆石市場(chǎng)滲透率將達(dá)到13.8%。 中期來(lái)看，2024-2026年訂婚數(shù)量預(yù)計(jì)增加25%。中國(guó)和印度目前占全球鉆石需求 25%，預(yù)計(jì)下一個(gè)十年將超過(guò)占 50% 的美國(guó)，雖西方和中 國(guó)結(jié)婚率下降影響婚慶鉆石銷量，但人口增長(zhǎng)、中產(chǎn)階級(jí)壯大及女性自主購(gòu)買上升可抵消部分趨勢(shì)。 長(zhǎng)期來(lái)看，全球人口增長(zhǎng)、中產(chǎn)階級(jí)財(cái)富增加及女性自主購(gòu)買上升將支撐鉆石需求，天然鉆石協(xié)會(huì)、戴比爾斯與主要零售商的合作等行業(yè) 營(yíng)銷努力對(duì)強(qiáng)化天然鉆石價(jià)值至關(guān)重要。

培育鉆石具有導(dǎo)熱性好、傳導(dǎo)性優(yōu)良等特點(diǎn)，這也使得它將會(huì)成為最理想的傳導(dǎo)材料而被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體及電子器件中。 ? GPU需求不斷增加，GPU冷卻方式創(chuàng)新成為必要。 數(shù)字經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，AI大模型快速擴(kuò)張，AI時(shí)代的到來(lái)成為GPU需求增長(zhǎng)的重要推動(dòng)力。相比于CPU，GPU具備更多的算數(shù)邏輯單元、控制單元與內(nèi) 存緩存，其SIMD架構(gòu)與深度學(xué)習(xí)算法需求更吻合。2022年全球GPU的市場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到了448億美元的規(guī)模，根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2023年將實(shí) 現(xiàn)近600億美元的市場(chǎng)規(guī)模。GPU冷卻方式包括：風(fēng)冷散熱、水冷散熱、直接液冷技術(shù)、油浸冷卻等。 ? 鉆石散熱技術(shù)成為新領(lǐng)域，培育鉆石應(yīng)用不斷擴(kuò)展。 根據(jù)Akash Systems與美國(guó)商務(wù)部簽署的初步備忘錄，該公司提出了一項(xiàng)「用鉆石冷卻 GPU」的技術(shù)，其利用鉆石物理特性，不僅可以大幅提升服 務(wù)器的工作效率，而且可以給宇宙空間的衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)加速。金剛石作為一種超寬禁帶半導(dǎo)體，具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、載流子遷移率、擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度等關(guān) 鍵特性，是高算力時(shí)代散熱技術(shù)突破的關(guān)鍵。 鉆石散熱技術(shù)可讓GPU計(jì)算能力提升三倍，溫度降低60%，延長(zhǎng)服務(wù)器壽命，顯著降低冷卻成本。