工业金刚石行业分析报告( 32 页)

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目录

1. 工业金刚石：工业制备基础产品，我国垄断上游制造 ...... 5

1.1. 工业金刚石产业链：上游中国垄断，中游种类多，下游应用广 ....... 5

1.2. 自然界最硬物质，高端金刚石工具进口替代空间大 ....... 7

1.3. 高温高压法制备磨削/切割工具，CVD 法适用半导体+军工 .... 11

2. 需求：光伏高端制造大放量，中长期展望半导体/军工 ....... 13

2.1. 现阶段（高温高压法）：建筑、油服市场稳健，光伏、消费电子快速发展 ....... 13

2.2. 中长期（CVD 法）：第四代半导体材料应用广，军用未来可期 ...... 15

3. 供给：高温高压法至2025 年供给复合增速23%，CVD 法突破后有望放量 ...... 20

3.1. 竞争格局：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石供应我国超65%高温高压法工业金刚石 ..... 20

3.2. 高温高压法扩产3 大因素：压机数量增加、设备升级、工艺提升 ..... 21

3.3. 高温高压法工业金刚石：预计2022-2025 年供给复合增速为23% ..... 24

4. 重点推荐中兵红箭、黄河旋风、力量钻石，四方达 ....... 27

4.1. 中兵红箭：培育钻石+工业金刚石，兵器集团智能弹药龙头军民品双驱动 ....... 30

4.2. 黄河旋风：业绩反转向上，培育钻+工业金刚石高景气 ....... 31

4.3. 力量钻石：超硬材料新秀崛起，快速扩张业绩弹性大 ..... 31

4.4. 四方达：CVD 人造金刚石未来之星，复合超硬材料驶入快车道 .... 31

5. 风险提示：竞争格局变化、盈利能力波动 ...... 32

图目录

图1：工业金刚石产业链总览图：上游中国垄断，下游广泛应用建材、光伏、高端制造领域，未来有望向半导体、军工扩产 .... 5

图2：2020 年我国工业金刚石单晶及微粉总产量145 亿克拉 .... 6

图3：2020 年以来工业金刚石单价已累计上涨60% ..... 6

图4 :工业金刚石下游市场规模（单位：亿元） ....... 7

图5：工业金刚石下游市场消耗数量（单位：亿克拉） ..... 7

图6：金刚石具有很高的硬度和耐磨性，是目前自然界中最硬的物质 ...... 8

图7：金刚石工具相比普通硬质合金工具具有显著性能优势 ..... 9

图8：高温高压法合成人造金刚石的工艺流程 ....... 11

图9：CVD 法合成人造金刚石的工艺流程 .... 12

图10：半导体3 代材料发展历程，目前碳化硅、氮化镓为第三代半导体主要材料 ...... 15

图11：各种半导体材料的物理特性，金刚石在耐高温、功率大、耐高压等方面具有显著优势 ...... 16

图12：日本成功研发超高纯2 英寸金刚石晶圆量产 ..... 17

图13：2021 年中国大陆半导体市场规模119 亿美元 .... 17

图14：金刚石散热衬底提升氮化镓功率处理，降低成本、尺寸及重量 ...... 18

图15：金刚石在国防军工领域的应用 ..... 19

图16：四家工业金刚石供应商总压机数目及工业金刚石压机数目（截至2021 年底） .... 20

图17：核心企业超硬材料业务2021 年收入（亿元） ....... 20

图 18：核心企业工业金刚石业务2021 年收入（亿元） ...... 20

图 19： 核心企业超硬材料业务2021 年市场份额 .... 21

图 20：核心企业工业金刚石2021 年市场份额 ...... 21

图 21：压机数量提升、设备升级大型化、工艺提升共促行业产能扩张 ..... 21

图 22：主要六面顶压机供应商年压机产量 .... 22

图 23：制约产能扩张的核心瓶颈-铰链梁 ....... 22

图 24：压机腔体变大有效提升压机单炉产量 .... 23

图 25：工艺提升促单炉时间缩短，同步提升压机产量产值 .... 24

图 26：扩产受限+产能挤压+需求增加，供不应求可能导致价格进一步上涨 .... 27

图 27：2021 年三家上市公司超硬材料及工业金刚石收入 ....... 29

图 28：三家公司2021-2022 年工业金刚石业务收入及利润 ..... 29

图 29：力量钻石历史包袱小，毛利率/净利率最高 ....... 29

图 30：中兵红箭在手现金充足，扩产阻力小 .... 29

表目录

表1：部分金刚石工具生产公司一览，大行业，小公司 ..... 7

表2：金刚石单晶及微粉产品的物理特性 ..... 9

表3：金刚石工具分为锯切工具、磨削工具及钻进工具，用于机械制造、建材切割、石油钻探等多个领域 .... 10

表4：CVD 金刚石主要制备方法一览，目前MPCVD 法为主流 ...... 12

表5：HTHP 和CVD 在合成技术、合成结果和产品应用等方面差异明显 ...... 13

表6：需求端：传统建筑石材市场稳健、高端制造、光伏切割、蓝宝石衬底切割有望快速放量 .... 14

表7：CVD 法制备单晶金刚石和多晶金刚石性能差异 ...... 15

表8：大尺寸单晶金刚石晶圆制备技术 ....... 17

表9：预计至2025 年单晶金刚石晶圆市场需求65.4 亿美元 .... 18

表10：常用红外窗口材料与金刚石的特性比较 ..... 19

表11：我国六面顶压机性能不断提升：产品迭代速度加快 ...... 23

表12：力量钻石工业金刚石业务收入测算，至2025 年收入复合增速32% ....... 25

表13：黄河旋风工业金刚石业务收入测算，至2025 年收入复合增速20% ....... 25

表14：中兵红箭工业金刚石业务收入测算，至2025 年收入复合增速21% ..... 26

表15：高温高压法工业金刚石行业供给2022-2025 年复合增速23%（单位：亿元） ....... 26

表16：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家企业业务对比 ..... 28

表17：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家企业核心优势 ..... 30