黄河旋风：我国“培育钻石 工业金刚石”行业比肩中兵红箭的双龙头之一，是 行业内压机数量最多、技术最强、产业链最完整的企业之一，公司培育钻石产品制 备技术达到了国际主流水平，以 HPHT 技术为主，进行 CVD 技术实验与改进。公 司采用 HPHT 实现 4-6 克拉的批量制备，而且掌握了“10 克拉培育金刚石单晶”合成 技术，产品颜色达到 D 色，净度达到 VVS 级，良品率达到 50%，位于全球第一生 产梯队。
力量钻石：行业新秀后来居上，募资扩产大力度彰显发展信心。力量钻石通过 积极引进新型锻造大腔体压机，深度合作国机精工等供应商，其六面顶压机机数量 从 2012 年 58 台增至 2021 年 6 月末 483 台；型号聚焦新型锻造大腔体：2020 年末 已装机投产 φ800、φ750 和 φ700（活塞直径及腔体较大）六面顶压机占比 91%。公 司新发布 40 亿元定增募资计划，公告显示拟投入超 30 亿元用于 1800 台压机设备购 置，其中约 1500 台压机用于培育钻生产，大力度彰显其行业信心。
3.2. 扩产 3 大因素：压机数量增加、设备升级、工艺提升
我国珠宝级培育钻石主要由高温高压制备法垄断，压机数量提升、生产工艺提 升及设备更新升级等成为行业扩产主要决定因素。
培育钻石行业扩产决定因素有三：一是单压机数量的扩产提升，通过线性增加 压机数目增加产量产值；二是设备升级，通过淘汰 650 等老旧型号设备，更换 850 等型新款设备，合成腔室大型化促进单次产量上涨；三是随着技术水平的提升，特等品产出占比提升，产品单克拉平均价格上涨，三者共促培育钻石原石制造行业有 效扩张。
扩产决定因素之一：压机数量增加，核心零部件“铰链梁”产能有限。根据超硬 材料协会网显示，目前我国压机设备制造商包括国机精工、洛阳启明、天宝恒祥、 桂林桂冶、博泰圣莎拉等，其行业年压机产能上限约 1500 台。
铰链梁：锻造铰链梁性能更高，核心零部件扩产受限。按制作方法分类，铰链 梁分为锻造法和铸造法，其中锻造法制备铰链梁刚性和强度大幅高于铸造法产品， 在提升压机使用寿命，增加压机稳定性方面具有明显优势，有效加速压机大型化进 程。我国目前铰链梁主要由二重（德阳）重型装备有限公司具备万吨水压机等核心 锻造能力的八大重工企业制造，其在生产铰链梁的产能上扩张较缓慢，限制了铰链 梁的大规模放量，导致全市场六面顶压机年产台数有限。
扩产决定因素之二：设备大型化有效提升单次产量。
压机腔体变大有效提升单压机产能产值。以 650/850 压机对比为例，压机单炉 制备产品时间约 7 天左右（压机开工后 365 天 24 小时不间断运转），单月产出 4 炉 培育钻石原石产品，因压机大型化导致合成腔室增加，单炉产量有显著提升，单月 产量从 100 克拉提升至 200 克拉；同时随腔室增大，生产环节中温控、压力等指标 更均衡，产出特等品比例提升。参考力量钻石招股书产品价格，推测得出 650 型压 机单月产值 5.8 万元，年产值约 70 万元；850 型压机单月产值 12.8 万元，年产值 154 万元，同比上涨 120%，压机大型化有效提升产量及产值。
根据超硬材料协会数据显示，2021 年高温高压法设备中 650 及以下型号的压机 占总数超 80%；随着铰链梁等规格不断增大，现企业新增压机主要为 850 型号，替 换原老旧 650 等型号，更有企业已经储备实验 1 米缸径压机。
根据力量钻石招股书显示，500-650 型号压机单月产培育钻石数量约 60-100 克 拉，而 700-850 型号压机单月产培育钻石数量超过 200 克拉，单压机月产培育钻石 克拉数量产值同比提升超 100%。已知压机平均使用寿命为 10-15 年，随着旧压机逐 渐淘汰和新型号压机的进场，压机大型化带来的合成腔室大型化，对培育钻石产 量、生产效率、成色、净度、单体克拉重量等方面都有显著的促进，相关企业单压 机产值也随设备更新不断提升。
扩产决定因素之三：技术升级促进特等品占比上升，单克拉均价不断上涨。
特等品占比提升显著促进单克拉均价上涨。以 1 克拉 I 色 SI 净度裸钻为例，其 需约 3 克拉培育钻石原石。高温高压法生产一次产出约 20 克拉，假设在原有压机型 号及工艺下，单次产出 2 颗 3 克拉 I 色 SI 净度原石及其他碎钻（<0.25 克拉），则 合计价值约 10400 元；若随工艺技术不断提升，一次产出总量不变，大颗粒原石数 量上涨，则合计价值约 18800 元，单压机产值增幅达 80%，特等品增加对单压机产 值提升有显著贡献。
根据力量钻石招股说明书数据显示，2020 年其特等品培育钻石原石售价约 800 元/克拉，一等品约 500 元/克拉，其他普通品（碎钻）约 100 元/克拉，特等品单 价显著高于普通产品；工艺技术提升有效提高单次产出中特等品占比，压机每次生 成产品单克拉均价显著上涨。
（一）触媒技术成产品质量关键壁垒。高温高压法中，金属触媒粉主要包括 Fe、Co、Mn、Ni、Pt、Ru、Rh、Pd、Ir、Os、Ta、Cr 等，触媒合成剂的加入可显 著降低人造金刚石的温压条件，在改善培育钻石的色泽、进度、晶体外形等方便也 起着至关重要的作用。常用的金属触媒有铁镍钴合金触媒、镍锰钴合金触媒等。
（二）熟练工及经验积累有利于高效率使用压机。熟练工人可根据压制过程中 压力、温度、电流等指标做出快速合理反应，可高效率操作多台设备，提升压机使 用效率。若压机操作不当，可能导致合成失败的同时压机设备受到损坏，其停工产 生的损失及维修更换设备的费用都将拖累整体产值。以温度控制为例，当温度处于 1295℃-1300℃之间，金刚石整体平均生长速度最快；当温度过高或者过低，则会导 致生长速度下降甚至无法产生合格产品。
3.3. 培育钻石原石：预计 2022-2025 年供给复合增速为 49%
我们通过分析中兵红箭、黄河旋风、力量钻石相关情况，在合理假设的基础上 有效测算行业总产值增速。
假设 1：高温高压法主供应：考虑到我国高温高压法垄断培育钻石原石制造的 现状，以及 CVD 法在生产宝石级培育钻石领域的技术不足，假设未来 3-5 年行业产 能增加仍旧主要以高温高压法为主，CVD 法对应的产值贡献对行业整体增幅影响较 小；
假设 2：培育钻石原石龙头公司增加压机数量：根据力量钻石 3 月 26 日公告的 募资说明书显示，其拟计划募资 40 亿元，其中约 30 亿元用于六面顶压机设备购 置，计划购置压机总数 1800 台，其中用于培育钻石压机 1500 台；项目建设期三 年，考虑到其购置交付及设备调试等进度，假设建设期内设备进场百分比分别为 30%、30%、40%，项目建设完成后新增压机为自行购置，则预计公司 2022-2025 年 新购置压机数目分别为 450 台、450 台、600 台、400 台；根据黄河旋风 4 月 6 日发 布的募资公告显示，其拟计划向实控人发布定增 8-10.5 亿元，其中约 9 亿用于设备 购置。考虑到黄河旋风部分压机仅外采关键零部件外采后自行组装，成本略低于全 部外采，综合考虑公司扩产节奏及制造成本，预计公司 2022-2025 年年均新增新 300-500 台压机用于培育钻石制造。中兵红箭根据公司自身需要及扩产节奏，结合公 司目前已下订单及行业供给上限，预计公司 2022-2025 年年均新增 300-500 台压机 用于培育钻石制造。
假设 3：技术提升 设备升级带来单压机产值提升：根据 3.2 章节描述显示，技 术升级 设备升级带来的单压机产值提升也是贡献企业总产能的重要因素之一。根据 超硬材料网新闻显示，850 型压机单产效率同比 650 压机效率增长 120%-150%；考 虑到多家企业淘汰型号为老旧低产值压机，新晋型号为大腔体高产值压机，我们预 计各家企业结合自身生产工艺的基础上，平均单压机产值均有稳健提升。
假设 4：工业压机产能转换：因培育钻石下游需求旺盛供不应求，多家企业将 部分工业压机产能转换为培育钻石产能，进一步增加培育钻石产能。中兵红箭因其 是工业金刚石行业龙头，承担额外社会责任与稳定供应链责任，假设其转换产能比 例较低，约 5%工业金刚石用压机转换为培育钻石产能；黄河旋风因其自身快速发展 需求，预计约 10%工业金刚石用压机转换为培育钻石产能；力量钻石根据公司招股 书显示，其存量工业金刚石压机数目较少，无多余产能可用于转换，故假设力量钻 石无工业压机转换。
假设 5：老旧型压机产能淘汰：压机平均寿命约 10-15 年，考虑到中兵红箭、 黄河旋风均为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年约 5%淘汰率；力 量钻石因其成立时间较短，现有存量压机均为短期内快速上量购置，淘汰压机比例 较低，每年约 1%淘汰率。
假设 6：市场份额：根据 3.1 竞争格局列示的财务数据显示，中兵红箭、黄河旋 风、力量钻石、豫金刚石四家企业 2021 年占据培育钻石原石制造行业总市场份额的 80%，其中中兵红箭、黄河旋风、力量钻石占据约 75%市场份额；后期随着河南省 培育钻石产业集群打造及其他中小型企业的不断扩张，上述三家企业合计市占率预 期将有所下降，预计至 2025 年市占率下降至 70%。
核心公式：
当年新增压机满产数额=存量压机 新增压机 X 60%
单压机产值=去年期单压机产值 X（1 产值提升率）
年淘汰压机数目=去年存量压机 X 淘汰率
当年满产压机数目=存量压机 新增满产压机-淘汰压机
当年产值=当年满产压机数目 X 单压机产值
综上，我们得出：
力量钻石：根据 3 月 26 日公告的募资报告，公司拟购置用于培育钻石压机总数 1500 台，项目建设期分 3 年完成。考虑到其购置交付及设备调试等进度，假设建设 期内设备进场百分比分别为 30%、30%、40%，项目建设完成后再新增压机为自行 购置，则预计公司 2022-2025 年新购置压机数目分别为 450 台、450 台、600 台、 400 台；考虑到设备安装调试及产能爬坡等因素，预计当年新增设备平均满产率约 60%，第二年达满产状态。综合推测公司 2022-2025 年培育钻石收入复合增速 78%。
黄河旋风：根据黄河旋风 4 月 6 日发布的募资公告显示，其拟计划向实控人发 布定增 8-10.5 亿元，其中约 9 亿用于设备购置。综合考虑公司扩产节奏及制造成 本，预计公司 2022-2024 年年均新增满产压机 300-500 台用于培育钻石制造。公司 为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年存量压机约 5%淘汰率；因其 自身快速发展需求，部分工业压机产能转换至培育钻石，预计年转换产能约 10%； 预计公司 2022-2025 年培育钻石收入复合增速 35%。
中兵红箭：中兵红箭根据公司自身需要及扩产节奏，结合公司目前已下订单及 行业供给上限，预计公司 2022-2024 年年均新增满产压机 300-500 台用于培育钻石 制造；公司为上市多年老牌企业，其存量压机平均寿命较长，每年存量压机约 5%淘 汰率；中兵红箭因其是工业金刚石行业龙头，承担额外社会责任与稳定供应链责 任，假设其转换产能比例较低，每年约 5%；则预计公司 2022 至 2025 年培育钻石收 入复合增速 56%。
综上，2022-2025 年，行业主要培育钻石原石供应商中兵红箭、黄河旋风、力量 钻石三家合计产值同比增速分别为 84%、54%、41%、26%，复合增速 47%；2021 年上述三家企业培育钻石原石制造总产值占市场 75%，至 2025 年合计市占率下降至 70%；可推测出我国培育钻石原石制造行业总产值至 2025 年约 113 亿元，2022- 2025 年行业复合增速 49%。
3.4. 培育钻石原石：具消费属性的工业品，预计 2025 年需求满足率为 85%
假设：
1、全球培育钻石需求按照本文 2.3 进行稳健增长；
2、目前中国供应全球约 40%培育钻原石，假设未来我国上游制造企业加大扩产 力度及供应能力，我国培育钻原石生产份额占全球供应份额有一定上升，预计 2022- 2025 年我国上游培育钻原石制造商需供应全球约 40%-45%份额，且该比例不断增大；
3、我国主要培育钻供应商扩产及产值按照本文 3.3 进行快速增长；
综上，预计我国 2022-2025 年需提供培育钻原石分别为 57 亿、81 亿、108 亿和 135 亿；我国培育钻石原石总产值 2022-2025 年分别为 39 亿、61 亿、87 亿和 113 亿， 需求满足比例分别为 68%、75%、81%、85%，整体处于供不应求状态。
4. 原石龙头：中兵红箭、黄河旋风、力量钻石培育钻石渗透率低，成长空间大。
核心分析：中兵红箭、黄河旋风被低估，力量钻石短期业绩弹性大。
中兵红箭作为兵器工业集团下属市值最大上市公司平台，其雄厚*背景及自身 强研发实力稳固行业龙头地位，在手现金充足、抗风险能力强、财务费用低；未来因 1、新增压机为 850 等大型压机，淘汰 650 等老型号压机，整体压机结构改善带来平 均单压机产量增加，2、业务结构改善（现阶段培育钻石净利润占比仅 35%较低，后期 高净利率产品占比不断增加），3、压机数量增加且均用于扩产培育钻石，4、工艺改 善带来的单克拉均价增加，长期业绩弹性大，目前被明显低估；
黄河旋风前期因明匠智能子公司业绩拖累，2020 年有大额亏损。剥离明匠智能 后，公司 2021 年减值损失等计提大幅下降，预计未来将不再对公司利润产生拖累； 公司技术先进、生产能力强，未来通过大幅扩产培育钻石产能加强生产经营，2022 年存在“扭亏为盈”的翻身变化，归母净利润预计从 0.4 亿增长至 5.1 亿，超 10 倍成 长空间，目前被明显低估；
力量钻石历史包袱最少，扩产力度大节奏快，预计 2022 年培育钻石净利润同比 增长 164%，短期内业绩弹性最大。
中兵红箭培育钻石业务产生的净利润占比目前较低，未来提升空间大。中兵红箭、黄河旋风超硬材料总规模大，2021 年收入分别为 24 亿、26 亿；黄河 旋风培育钻石收入最大，2021 年实现 8.5 亿营收；黄河旋风培育钻石净利润占比最大，高达 80%，力量钻石为 58%，中兵红箭为 35%占比最低。未来随着中兵红箭购置新 型号压机用于培育钻石扩产，公司高毛利产品放量快，业务结构改善有利于培育钻石 净利润占比不断提升，促进总利润大幅增长，未来提升空间大。
中兵红箭、力量钻石培育钻石业务净利润增幅大，力量钻石培育钻石业务收入增 幅最大。2022 年中兵红箭、力量钻石的培育钻石业务净利润都有显著增 长，分别同比增加 170%、164%；力量钻石在培育钻石收入端增速也十分显著，2022 年 预计同比增长 165%。
力量钻石毛利率、净利率最高，中兵红箭提升空间大。力量钻石成立时间短，历 史包袱少，成本管控强，培育钻石业务毛利率/净利率均为最高，2021 年培育钻石毛 利率 81%，净利率 70%；中兵红箭现阶段较低，后期随工艺提升带来的单克拉均价提 升，预计显著提升产品毛利率及净利率水平，提升空间大
中兵红箭在手现金充足，有息负债少，未来抗风险能力强，扩产阻力小。中兵红 箭 2021 年末货币资金 64 亿，年度经营活动产生的现金流量净额 15.73 亿，投资现金 流量净额-5.65 亿，筹资活动产生的现金流量净额 0.15 亿，现金及现金等价物净增加 额 10.24 亿。其中单四季度经营性现金流量净额 12.1 亿，全年净现比 3.2，企业盈利 质量高，未来抗风险能力强，再扩产/投资阻力小。
核心优势：中兵红箭抗风险护城河高、业绩改善空间大；黄河旋风被低估，业绩 反转向上；力量扩产数量最多，历史包袱少。
中兵红箭防风险护城河高，主要依据有 1、国企*背景雄厚，2、全球培育钻石 工业金刚石龙头地位稳固，工业金刚石订单饱满，有效保证公司业绩“兜底”，3、 产品质量最好技术最强，4、现金最多有息负债最少；公司业绩改善空间大，主要依 据有 1、淘汰旧型号压机，换新大型号压机且均用于培育钻石扩产，压机结构变化带 来单压机平均产值显著提升；2、工业金刚石因产能挤压 下游需求饱满，产品涨价盈 利能力有望向培育钻石看齐；3、工业用压机数量多，未来可转向培育钻石压机潜在 数量大，4、培育钻石净利润占比较低，未来培育钻石业务增长，利润结构变化提升 总利润增速；公司目前被显著低估。
黄河旋风被低估，主要依据有 1、公司过去受子公司拖累，利息费用、大量计提 减值等掩盖公司超硬材料业务真实盈利水平；2、淘汰旧型号压机，换新大型号压机 且均用于培育钻石扩产，压机结构变化带来单压机平均产值显著提升；3、对实控人 定增扩产培育钻石项目，大力发展高毛利产品，净利率有望进一步提升；4、工业用 压机数量多，未来可转向培育钻石压机潜在数量大。
力量钻石增速快，主要依据有 1、2022-2025 年均增加压机数目最多，2、拟定增 募资 40 亿，新增 1500 台培育钻石制造用压机，大力发展高毛利产品，短期业绩增速 快，3、历史包袱少，现阶段折旧、费用低。
主要劣势：中兵红箭军工现阶段仍亏损，黄河旋风有息负债高，力量钻石抗风险 能力差。
中兵红箭：公司作为传统制造国企，体制机制上不如民企灵活，面对市场反应较 慢；且现阶段军工业务仍处于亏损状态，拖累公司整体净利润。
黄河旋风：受子公司拖累，公司目前有息负债较高，每年确认大额财务费用，对 公司净利润有明显影响。
力量钻石：抗风险能力较差，主要原因为 1、公司主要发展培育钻石，工业金刚 石产能及订单较少，市场份额低，未来若培育钻石竞争格局恶化，公司可能面临激烈 降价等竞争；2、公司在手现金少，未来生产经营风险较大，扩产/投资阻力大；3、 目前公司压机新设备较多，未来该部分固定资产折旧压力大，公司盈利能力可能变差。
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
培育钻石 工业金刚石 军工稀缺平台：公司是中国兵器工业集团下属核心特种装 备及超硬材料上市平台，是我国智能弹药重点型号供应商，也是全球工业金刚石和培育钻石龙头；2013 年公司并购中南钻石，2015 年并购 6 家子公司实现弹药资产注入， 两次资产注入打造公司核心业务，至此公司开始进入超硬材料 防务产品的双轨发展 阶段。
利润改善明显，后期有望双轮驱动：公司 2021 年实现归母净利润 4.9 亿元，同 比增长 77%；2019-2021 年归母净利润复合增速 37%；期末经营性现金流净额 15.7 亿， 全年净现比 3.2，公司盈利质量高；预告 2022 年一季度实现归母净利润 2.4-2.8 亿 元，同比增长 148%-190%，一季度开门红。公司作为兵器工业集团智能弹药稀缺上市 平台，承研并生产重点批产型号装备，后期随军品价格调整、需求增加、结构改善， 公司军工业务有望扭亏为盈。
中南钻石：公司主要利润来源，2021 年实现营业收入 24 亿，同比增长 25%；实 现净利润 6.6 亿，同比增长 60%；2019-2021 净利润复合增速 41%。培育钻石行业低 渗透高增长，未来公司有望受益于压机数量扩产 设备大型化单产能提升 技术升级产 品单克拉均价提升等多重驱动，实现培育钻石业绩高增长；公司作为全球工业金刚石 龙头，其工业金刚石受益于下游光伏等行业旺盛需求订单饱满，且因产能受培育钻石 挤压，产品持续涨价，预计未来盈利能力有望向培育钻石看齐。
智能弹药稀缺标的，兵器集团核心上市平台，市值目前居兵器上市公司第一：公 司作为智能弹药 A 股稀缺标的，未来新增智能弹药列装 实战演练频率提升带来的消 耗利好需求增长；公司技术壁垒高，赛道卡位强，资质背景雄厚，产能充分，后期有 望全方位受益于兵器工业集团需求量增长与我国军队智能弹药采购。
4.2. 黄河旋风：业绩反转向上，培育钻 工业金刚石高景气
“培育钻石 工业金刚石”双龙头之一，受益行业高景气，业绩反转向上：公司 是我国“培育钻石 工业金刚石”行业比肩中兵红箭（中南钻石）的双龙头之一，是 行业内压机数量最多、技术最强、产业链最完整的企业之一。受益培育钻石及工业金 刚石景气向上，公司通过加大扩产力度、存量产能从工业金刚石转向培育钻石，提升 盈利能力。2021 年实现扭亏为盈，预计实现归母净利润 4100 万；扣非净利润 1.06 亿 元。
定增 8-10.5 亿用于培育钻石扩产及补流偿债：公司于 2021.4 月发布定增公告， 计划由昶晟控股（为公司实控人乔秋生实控）募资 8-10.5 亿元，定增价格为 7.14 元 /股；其中培育钻石产业化项目拟投资 12.4 亿，募资 8 亿；补充流动资金及偿还债务 拟投资 2.5 亿，募资 2.5 亿。本次培育钻项目拟投资 9.1 亿用于设备购置，建设期 3 年，达产年 58.66 万克拉产能；达产后预计年销售收入 9.7 亿，年均利润总额 2.8 亿， 年均净利润 2.4 亿。公司实际控制人乔秋生之前合计控制公司 20.36%股份的表决权， 处于较低水平，如果顺利，本次定增后，按上限测算，乔秋生直接及间接持股将最高 达 27.73%。
对实控人定增彰显信心，积极扩产业绩高增长：公司通过本次募资扩产大力提升 培育钻石产能，实现公司营业收入和净利润的大幅增长；同时通过补充流动资金及偿 还债务，有效降低资产负债水平，降低财务风险；同时缩小债务融资规模，财务费用 有望持续减少，显著贡献利润提升。
4.3. 力量钻石：培育钻石新秀崛起，快速扩张业绩弹性大
超硬材料最纯粹标的，十年沉淀行业新秀后来居上。公司主营培育钻石、金刚石 单晶、金刚石微粉，2021 年收入 5.0 亿元（ 104% YoY），归母净利 2.4 亿元（ 228% YoY）。1）培育钻石：收入同比 428%至 2.0 亿元，占比 40%，毛利率 81%；2）金刚石 单晶：收入同比 38%至 1.4 亿元，占比 28%，毛利率 58%；3）金刚石微粉：收入同比 55%至 1.6 亿元，收入占比 31%，毛利率 50%。
培育钻石供不应求，高温高压法技术迭代，量价齐升推升盈利：公司 2021 年毛 利率 66%，净利率 48%，其中培育钻石产品毛利率高达 81%。公司一季度预告实现归 母净利润 0.9-1.03 亿元，同比增长 129%-154%，全年有望持续高速增长。
聚焦培育钻石绝佳赛道，技术革新 产能扩张进行时。公司购进新型锻造大腔体 压机，扩产积极未来可期。未来主要催化：①六面顶压机数量逐年递增：深度合作国 机精工等供应商，六面顶压机机数量从 2012 年 58 台增至 2021 年 6 月末 483 台；② 型号聚焦新型锻造大腔体：2020 年末已装机投产 φ800、φ750 和 φ700（活塞直径 及腔体较大）六面顶压机占比 91%，行业均值为 19%。
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精选报告来源：【未来智库】。
