力量钻石)冉冉升起的人造金刚石新星专注人造金刚石领域,股权结构稳定公司深耕人造金刚石领域多年,近年来成长迅速2010年11月邵增明和李爱真分别出资 2000万元和1000万元共同设立力量有限,主要从事人造金刚石的生产和销售2015年11 月公司完成股改,2017年收购控股股东旗下公司新源公司与人造金刚石微粉有关资产,因 此拥有完整的金刚石微粉业务金刚石微粉是由金刚石单晶经过破碎、球磨、提纯、分选等 系列加工后形成的微米级或亚微米级金刚石粉体,是金刚石单晶的深加工产品收购完成后 公司形成了金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石的业务架构,产业链更加完整、综合实力大 幅增强图1 :力量钻石开展历程资料来源:完成初试积累,进入高速开展快车道公司自成立即专注在人造金刚石领域深耕细作,围绕行业开展趋势即下游客户需求变化,重 视研发提高生产技术水平,连续扩产突破产能限制、丰富产品类别;经历超过10年开展, 公司完成技术、产品及客户积累,上市后利用资本市场融资便利进入高速开展阶段2010—2012年为公司初创阶段2010年初创阶段,技术、人员、资金和经验等相对缺乏, 公司主要从事后段加工,通过外购石墨芯柱来进行合成、提纯和分选,小批量生产金刚石单 晶,到2012年末六面顶压机装机量仅为58台,产能规模相对较小。
但该阶段公司完成技 术、客户导入,以及原始资本积累,为后续引入人才、新技术做铺垫2013-2016年公司进入创新开展阶段2013年公司大力引进优秀技术人才、加大原材料配 方技术研发,实现自主化生产石墨芯柱,生产业务成功向产业链上游迈进一步公司通过自 身造血能力,滚动投入,逐年增加六面顶压机装机数量、不断扩大产能规模,到2016年末 六面顶压机数量增长至160台人才和技术方面的持续投入,使公司金刚石单晶合成技术 不断提升,培育钻石合成技术取得较大突破此外,在技术和产品质量提升的同时,公司品 牌和知名度快速提升,客户数量和订单需求明显增加2017年后迈入巩固提升阶段2017年12月收购新源公司与金刚石微粉业务相关的经营性 资产、负债后,公司产品覆盖金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石产能逐步成为公司开展 极度宽松以及疫情增加居民对房屋需求的支撑下,房地产景气度持续提升,带动建材石材加 工和工程施工用金刚石工具的市场需求我国人造金刚石单晶产量占全球总产量90%以上, 因此在国内产业链率先恢复后,2020年下半年超硬刀具类产品受益于出口订单旺盛,金刚 石单晶产品出现供不应求而涨价,支撑国内金刚石单晶类产品进入新一轮增长。
勘探采掘领域金刚石单晶需求提升矿物勘探开采是金刚石的另一主要需求,随着全球经济 的稳步增长,对矿产资源的需求量巨大,未来伴随我国经济继续增长以及新兴市场的崛起, 矿产资源的消耗仍将会长时间维持较高增速过去十年,我国主要矿产资源开采量整体从高 速增长阶段过渡至稳步开展阶段,2020年原煤产量39亿吨,同比增长1.4%;原油产量1.95 亿吨,同比增1.6%;天然气产量1925亿立方米,同比增长9.8%;其他十种有色金属产量 为0.62亿吨,同比增5.5%O但我国及全球均面临主要矿物开采品位下降的情况,需采掘更 多的原矿量以保持产量稳步增长,从而需要消耗更多的金刚石单晶产品同时全球矿产资源勘探形势趋于紧张,浅部地层的矿产资源已基本开采殆尽,深部找矿已成 为地质找矿探矿的方向金刚石大单晶因在坚硬岩层中效率大幅高于其他产品,因此在深部 探矿中应用广泛随着勘探深度和难度的增加,金刚石单晶钻进的经济性优势将进一步彰显 出来,具有广阔前景图19 : 2011年・2020年我国主要矿产资源开采量波动增长■原煤产量(亿吨) ■原油产量(千万吨) ■天然气产量(百亿立方米) ■其他十种有色金属产量(千万吨) 资料来源:国家统计局,下游制造业升级,金刚石微粉发挥重要作用机械制造产业升级带动金刚石微粉需求增加。
用机械、汽车制造、家电制造等细分行业的产 业升级带动对高端金刚石工具需求不断增加O汽车行业精密加工领域目前已广泛使用人造金 刚石工具,高端金刚石工具可以满足汽车制造过程中切削、打磨、抛光等多工序高精密的需 求近年来全球汽车行业受到贸易战及新冠疫情影响,2021年随着全球主要国家经济复苏, 汽车产销量将恢复增长而我国汽车产量由2011年1842万辆上升到2020年的2532万 辆,整体呈上升趋势随着国内新型工业化和城镇化进程的加快开展,居民消费不断升级, 未来我国汽车市场仍有较大的增长空间图20 :我国及全球汽车产量情况(万辆)资料来源:力&国家统计局,家电尤其制冷家电业是人造金刚石磨具和刀具的主要应用领域之一家用空调、冰箱所使用 压缩机的三大部件活塞、气缸、上下轴承座主要使用金刚石工具进行加工我国家电产量在 消费升级以及出口量不断增长的背景下不断增长,分别从2011年的11001万台和7882万 台增长到2020年的14491万台和8443万台2020年以来家电出口大幅增长带动国内家 电制造业重回高速增长图21 :家用空调和冰箱产量(万台)■家用空调产量■家用冰箱产量 资料来源:Wmd,光伏和LED领域快速开展带动金刚石微粉需求高增。
光伏发电和LED照明所用单晶硅、 多晶硅、蓝宝石以及其他光电磁性材料的切割加工是金刚石微粉应用需求增量最大的领域 2019年光伏在国内补贴退出的驱动下快速进入平价上网阶段,市场需求驱动光伏装机量重 新进入高增阶段,全球新增装机分别为116.9GW、134GW, 2021年虽然受到硅料产能限 制,装机量仍将有望实现15%左右的增长到达155-160GW; 2022年在硅料产能瓶颈逐步 解除之后,2022-2025年全球新增装机量将到达25%的复合增速,到2025年新增装机量达 到400GW2021年166、182、210单片硅片消耗金刚石量分别为1.8/2.4/2.8米/片,随着金刚线直径逐步减少,单位损耗逐步增加,单位功率硅片消耗的金刚线增加,目前1W166、 182和210单晶硅片对应金刚线消耗量分别为0.285m、0.34m和0.28m, 210单晶与166 硅片单位需求基本相同,而182硅片需求增长15%左右;我们预计光伏金刚线需求量将从 2020年5000万公里左右增长到2025年的13500万公里图22 :我国及全球光伏新增装机容量(GW )■中国新增装机量■全球新增装机量资料来源:Wind,欧洲光伏产业协会,MINILED时代来临,带动蓝宝石切割金刚石微粉需求爆发。
2020年我国LED行业总产值 到达7013亿元,同比有所下滑,但近十年来总体仍保持较快增长态势LED照明产品已经 对传统的白炽灯和荧光灯形成逐步替代,正处于持续爆发增长阶段同时2021年MINILED 进入爆发期,以苹果公司、华为以及小米公司为代表的科技巨头纷纷推出MINILED背光产 品的电脑和显示器,售价在1・5万・10万之间,灯珠数量在1.2万万颗,MINILED正式 进入爆发期MINILED有望成为在通用照明之后LED重要驱动力,蓝宝石衬底的需求量有 望从2020年的4200万片左右增长至2023年的6000万片左右,年复合增长率在12.6% 左右图23 :我国LED行业及LED灯具行业规模波动增长资料来源:Wind,LED行业规模(亿元)・ 同比(%)(右)培育钻石业务将成为重要增长点培育钻石作为全球钻石消费的新兴选择之一,在品质、价格、环保和科技等方面具有明显竞 争优势随着培育钻石合成技术不断提高、本钱及价格快速下降,以及市场消费理念和消费 习惯改变,培育钻石的市场关注度和市场需求显著提升,已成为人造金刚石行业最重要的发 展方向之一培育钻石业务重要性逐渐提升2018-2020年是公司培育钻石技术研发及市场培养阶段,整体营收规模相对较小,且在营收 中占比相对较小;随着市场接受度提升,培育钻石业务快速增长,根据公司招股书说明书, 2021年培育钻石业务驱动整体业务快速增长,营收同比增长100%左右、净利润同比增长 超过200%;我们据此测算,在考虑金刚石单晶及金刚石微粉稳步增长的情况下,培育钻石 业务贡献绝大局部增量,其营收预计增长超过5000万元,营收占比预计提升至30%以上。
图24 :培育钻石业务营收图25 :培育钻石业务占比培育钻石营收(百万) YOY培育钻石营收(百万) YOY■培育钻石营收占比资料来源:Wind, (2021H1为预测数据)资料来源:Wind, (2021H1为预测数据)随着培育钻石的市场关注度和市场需求显著提升,公司及时调整三大产品之间的产能分布 2018年度培育钻石产量仅为6.15万克拉,2019年度培育钻石市场需求快速增长,公司增 加资本开支大量购置机器设备,生产重点向高单价、高毛利的培育钻石倾斜,培育钻石产量 大幅增加至12.81万克拉,销售额同比增长169%至2209万元,产能增加可以为培育钻石 销售收入的快速增长提供有力保障2021年培育钻石在疫情后恢复高速增长,公司将主要 设备转向培育钻石,根据招股说明书公司2021年一季度末的六面定压机增长至411台,增 量中大局部为培育钻石方向随着公司加大技术的研发力度,培育钻石颗粒快速增大、纯洁度及品质大幅提升,公司3克 拉、4克拉、5克拉及以上产品产销量占比增加,大颗粒培育钻石销售价格相对较高,创收 能力较强,2021年公司逐步开始量产5-10克拉产品2020年度培育钻石销售价格相比拟 2019年度上升19.39%,相应的营业收入也随之上涨,2020年度公司培育钻石销售收入达 至I」3734万元,同比增长6.35%,主要加工国印度受疫情严重影响,下游加工瓶颈影响培育 钻石需求,消费需求被延后到2021年,公司今年上半年订单大幅增长。
公司业务向大颗粒 高品质钻石领域的倾斜将带动培育钻石产能未来加速扩张图26 :三种产品产能变化图27 :培育钻石产能产量变化(万克拉)14012010080604020201820192020■金刚石单晶(千万克拉)・金刚石微粉(•千万克拉)■培育钻石(万克拉)产能产量产能利用率(右)资料来源:公司公告,资料来源:公司公告,图28 :培育钻石均价波动提升图29 :大颗粒培育钻石占比上升■培育钻石均价(元/克拉)100%90%80% -70%60%50% -40% -30%20% -10% -0%资料来源:公司公告,资料来源:公司公告,资料来源:公司公告,技术壁垒筑造未来成长空间公司培育钻石的设备与生产技术均处于国内先列六面顶压机为生产培育钻石的先进核心 设备,2021年一季度末公司六面顶压机装机量已到达411台,到2021年末有望超过500 台公司坚持以技术研发为中心,在高温高压(HPHT)法关键技术和工艺控制方面拥有自 主知识产权,掌握了包括新型密封传压介质制造、大腔体合成系列技术、高品级培育钻石合 成技术等核心生产技术目前,全球培育钻石行业主要有高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD )两大类生 产方法。
高温高压法(HPHT)合成钻石是采用高温高压溶剂法(温度梯度法)合成技术,模 拟天然钻石形成的温度压力环境(通常压力在5~6GPa,温度为1300℃~1600℃),通过金 属触媒溶剂(如Fe, Ni, Co等及其合金)降低石墨相变为钻石的条件,使石墨在高温区溶 解,钻石在较低温区的籽晶上生长HPHT法的主要流程为:1)石墨芯柱制备是生产工艺流程的起点,石墨芯柱是由石墨粉、金属触媒粉和添加剂按照 原材料配方比例混合经过造粒、静压、真空还原、检验、称重等工序制作而成2)合成块组装是将石墨芯柱与复合块。