培育鉆石優勢、產業鏈、供需及應用需求如何？

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

培育鉆 石的開發不僅可以生產出高克拉、高凈度的鉆石，還能生產出不同顏色的彩鉆。培育鉆石在航空航天、精密電子設備、材料以及飾品裝飾等方 面的應用比較廣泛，同時作為光學儀器、量子器件、精密加工儀器等的新材料，也呈現出迅猛發展的趨勢。 相較天然鉆石，培育鉆石具有以下優勢：  性價比高：人工培育鉆石在化學成分、晶體形態等化學物理性質方面與天然鉆石相差無幾，價格是天然鉆石價格的十分之一到九分之一。 相比于天然鉆石，培育鉆石高性價比成為消費者選擇其的重要原因。

生長周期短，純凈度高：相比于天然鉆石幾億年的生長，培育鉆石具有短生長周期的特點。2019年中科院在培育鉆石領域取得突破，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于自然界中稀有的Ⅱa型鉆石，其含碳量較高，純凈度高。  環保，符合綠色發展理念:相較于天然鉆石復雜的發掘開采過程對地表造成的破壞，培育鉆石生產過程更加環保。CVD法利用空氣中的二氧 化碳制作甲烷，實現了碳的負排放。

鉆石培育產業鏈上游主要進行毛胚鉆制造培育，中游進行鉆石打磨、加工，下游是培育鉆石的終端零售。 ? 產業鏈上游：鉆石培育的兩種主要方法為高溫高壓(HPHT)法和化學氣相沉積(CVD)法。HPHT法指指溫度梯度法,國內也稱 溫度差法，是我國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的極端熱量與壓力條件，其具有鉆石 生長速度快、培育成本低等優點，具有較高的綜合效益。CVD法是在真空室內對烴類混合氣體施加適當的壓力和溫度來滿 足鉆石生長需要，這種培育方法生產出來的鉆石純度更高。主要集中在中國，其中河南占全國毛坯鉆石生產能力的80%以 上，主要采用HPHT法進行生產。 ? 產業鏈中游：與天然鉆石加工環節相同，主要是對鉆石進行切割、打磨，此生產環節主要集中在印度。 ? 產業鏈下游：終端消費環節，最大的培育鉆石消費市場在美國。近年來培育鉆石的下游認可度不斷提高，如美國聯邦貿 易協會及主流鑒定機構（IGI、GIA）認可培育鉆石地位。

供給側： 產量規模逐年擴大，中國鉆石毛坯供給超70%。過去20年，天然鉆石產量從峰值1.75億克拉降至今年剛過1億克拉，預計到2020年 代末將維持在數十年來低位，即1.05-1.2億克拉，供應量與需求量的差別為培育鉆石的發展提供了發展的空間，自2015年以來，實驗室培 育鉆石產量每兩年翻一番。中國作為培育鉆石生產大國，具有完備的人造金剛石產業鏈。 2023年中國培育鉆石毛坯產量超過2200萬克拉， 全球占比超70%。中國培育鉆石毛坯代表型企業主要集中在河南，2023年的產量達到1800萬克拉以上。因為市場化程度高，在產品差異化小 的條件下，人造金剛石行業十分考驗企業的研發、工藝和質量控制，具有一定的行業進入壁壘。

 需求側： • 培育鉆石認可度提高：隨著知名品牌如施華洛世奇、DeBeers等進軍培育鉆石市場，以及美國聯邦貿易協會及主流鑒定機構認可培育鉆石， 知名企業布局培育及主流鑒定機構認可將較大的提振消費者對于培育鉆石品類的信心與認可度。 • 滲透率提升，需求長期向好：以印度培育鉆毛鉆進口/裸鉆出口金額作為滲透率指標，已由2018年的低單位數穩步提升至2024年10%左右。 根據貝恩咨詢數據統計，預計到2025年中國培育鉆石市場滲透率將達到13.8%。 中期來看，2024-2026年訂婚數量預計增加25%。中國和印度目前占全球鉆石需求 25%，預計下一個十年將超過占 50% 的美國，雖西方和中 國結婚率下降影響婚慶鉆石銷量，但人口增長、中產階級壯大及女性自主購買上升可抵消部分趨勢。 長期來看，全球人口增長、中產階級財富增加及女性自主購買上升將支撐鉆石需求，天然鉆石協會、戴比爾斯與主要零售商的合作等行業 營銷努力對強化天然鉆石價值至關重要。

培育鉆石具有導熱性好、傳導性優良等特點，這也使得它將會成為最理想的傳導材料而被廣泛應用于半導體及電子器件中。 ? GPU需求不斷增加，GPU冷卻方式創新成為必要。 數字經濟迅速發展，AI大模型快速擴張，AI時代的到來成為GPU需求增長的重要推動力。相比于CPU，GPU具備更多的算數邏輯單元、控制單元與內 存緩存，其SIMD架構與深度學習算法需求更吻合。2022年全球GPU的市場已經達到了448億美元的規模，根據華經產業研究院數據預測，2023年將實 現近600億美元的市場規模。GPU冷卻方式包括：風冷散熱、水冷散熱、直接液冷技術、油浸冷卻等。 ? 鉆石散熱技術成為新領域，培育鉆石應用不斷擴展。 根據Akash Systems與美國商務部簽署的初步備忘錄，該公司提出了一項「用鉆石冷卻 GPU」的技術，其利用鉆石物理特性，不僅可以大幅提升服 務器的工作效率，而且可以給宇宙空間的衛星實現加速。金剛石作為一種超寬禁帶半導體，具有優異的導熱性、載流子遷移率、擊穿電場強度等關 鍵特性，是高算力時代散熱技術突破的關鍵。 鉆石散熱技術可讓GPU計算能力提升三倍，溫度降低60%，延長服務器壽命，顯著降低冷卻成本。