天赐材料涨5.43%（高端超硬材料龙头）

（报告出品方/分析师：国盛证券 赵雅楠）

前言

四方达：CVD 标的价值再发现。

培育钻石作为未来渗透率与规模双升的千亿成长性赛道，2021 年以来其板块景气度在行业供需交叉验证与市场认知度的提升中持续走高。在 HPHT 培育钻石合成法高聚焦度下，CVD 法暂时性由于产品颜色等级与生产成本制约导致板块投资性定价处于低估。

但我们认为 CVD 制造的成长潜力尚未完全挖掘，尤其在培育钻石与高端制造领域中的优化空间尤为广阔，以四方达为代表的 CVD 优质制造商有望在培育钻石行业竞争新格局中占据头部地位。

CVD 法人造金刚石β为业内大势所趋。

行业技术格局演变中，我们持续看好 CVD 技术在人造金刚石行业中长期的成长潜力：CVD 法人造金刚石量产限制较少，易于突破产能瓶颈，在技术阶段性突破与成本优化后仍为行业大势所趋。

1）消费领域中：CVD 适于合成大克拉、高净度的彩色钻石，零售端量增价跌趋势下更贴合克拉钻、定制化、时尚性的消费趋势。

2）工业领域中：CVD 片状金刚石在高端工业制造领域的延展性更强，半导体、军工等新兴行业产业化突破有望推动制造端放量。四方达已前瞻性布局培育钻石板块产业链，上游收购天璇半导体入局培育钻石生产，自主合成 E-F 色培育裸钻，科研技术领先同业，下游携手海南珠宝战略性合作布局培育钻石终端零售。

制造升级，以优秀的α平滑周期。

全球油气开采周期性波动下，四方达石油复合片及超硬刀具等复合超硬材料制造主业聚焦产品创新与升级，核心品类聚晶金刚石复合片以其良好的耐磨性、抗冲击性及耐热性备受市场青睐。在外资高度垄断的油服设备格局中，公司坚定“大客户战略”引导，有望以高性价比优势实现进口替代，平滑制造业周期式波动。

1.四方达：复合超硬材料制造先驱

1.1 发展历程：矢志不渝，深耕超硬材料

四方达为复合超硬材料行业先驱，多年深耕制造底蕴深厚。公司成立于 1997 年，并在 2011 年于深交所上市，为国内聚晶金刚石行业首批上市公司。

历经二十余载发展变革，四方达逐步形成以复合超硬材料为核心，培育钻石为新起点的战略产品体系，广泛应用于石油钻探及矿山开采、汽车零部件、装备制造等高端采掘与先进制造领域。

深耕复合超硬材料，公司以雄厚的技术实力与研发成果被认定为“国家级企业技术中心”与“河 南省复合超硬材料工程技术研究中心”，并荣获“国家级专精特新企业”、“河南创新龙头企业”等先进荣誉。

纵观公司战略转型历程，四方达发展历程可分为三大阶段：

（1）积累阶段（1997 年-2010 年）：积攒经验，厚积薄发。1997 年公司成立初期专注复合超硬材料研产销一体建设，为业内首家以钴基为结合剂的聚晶金刚石拉丝模坯生产商，自研天然气与矿山钻探用复合片达国内前沿水平，持续打造材料研究与应用研究相互促进的发展模式，致力于建设成为产品种类齐全、产业链条完整、国内领先、国际一流的复合超硬材料及制品制造商。

（2）升级阶段（2011 年-2020 年）：高端制造，转型升级。股改后公司逐步成为国内规模最大的聚晶金刚石（PCD）研发与生产企业，并于 2011 年创业板成功上市。公司依托复合超硬材料技术优势向下游各个领域拓展，2013 年收购郑州华源超硬材料工具有限公司，2016 年成立郑州速科特超硬工具有限公司，陆续突破中高端聚晶产品、异型齿、PCBN 刀片等高端产品研发，完成向高端加工制造业的升级转变。

（3）拓展阶段（2021 年-至今）：业务扩张与 CVD 领域进军。公司围绕超硬材料核心业务推进扩张，2021 年受让郑州大学 CVD 金刚石制备技术及金刚石功能性应用技术，并于次年收购天璇半导体科技公司，布局“1 N 行业格局”战略核心，短期内以油气开采类产品“进口替代 大客户战略”为重点，中期推进精密加工“进口替代 合金替代”，远期培育金刚石其他应用市场，以半导体电子级工业金刚石为方向，CVD 培育钻石为业绩新增长点，提升未来核心竞争能力。

1.2 主营业务：超硬材料一马当先，培育钻石蓄势待发

公司深耕超硬材料及制品研发、生产和销售。现阶段公司主营业务包含资源开采/工程施工领域用与精密加工领域用两大产品体系，同时作为 CVD 法人造金刚石技术重点研发单位，已形成“复合超硬材料产品 CVD 法人造金刚石”两大核心产业格局。

资源开采/工程施工类产品：技术成熟、性能稳定。

产品主要用于石油、天然气、页岩气、煤炭、矿山等开采及重大基建项目，其中：

（1）油气开采类产品：以石油/天然气钻探用聚晶金刚石复合片为主，配套石油/天然气钻探用 PCD 及 PCD 复合钻头，具有良好的耐磨性、抗冲击性及耐热性，广泛应用于陆地油田、海上油井的勘探与开采。

（2）矿山开采工程施工类产品：煤田用金刚石复合片覆盖煤田开采、煤层气开采等作业过程，矿山用金刚石复合片可应用于地质勘探、矿山开采、石材采掘与加工等领域。

精密加工类产品：覆盖领域全面，作业表现优异。

产品在精密超精密、高速超高速加工作业中表现优异，主要覆盖金属切割、非金属切割、精密线材加工等领域。

（1）PCD 刀片、金刚石锯片系列产品：可用于切削铜、铝及其合金材料等有色金属以及木材、石墨等非金属材料，广泛应用于汽车零部件、装备制造、航空航天、轨道交通、电子信息、石材、建筑等领域。

（2）PCBN 刀片、CBN 刀具产品：用于淬火钢、渗碳钢、铸铁等黑色金属材料的加工，应用于加工发动机气缸、活塞、阀座、刹车盘等汽车零部件加工。

（3）拉丝模坯、成品模产品：首创钴基 PCD 拉丝模坯系采用先进高温-超高压工艺精制而成，可用于不锈钢、铜、铝及多种合金线材的高速拉拔。

CVD 人造金刚石：蓄势待发，孕育新增长。

2022 年公司收购天璇半导体，加速在 CVD 金刚石领域的业务覆盖，长期布局半导体等高端工业金刚石领域，积极开展 MPCVD 合成金刚石及其半导体器件研究，批量制备高品质大尺寸超纯 CVD 金刚石，并面向半导体及功率器件、珠宝首饰、精密刀具、光学窗口、芯片热沉等高端先进制造业及消费领域开展产业化应用，持续构建核心竞争能力。

分业务看，资源开采/工程施工类产品系第一大营收来源。

资源开采/工程施工类产品多年位居公司第一大主营业务，2022H1 实现收入同增 31.74%至 1.52 亿元，占总收入比重达 57.9%，期间毛利率同增 0.13pcts 至 62.50%。

第二大业务精密加工类产品 2022H1 实现收入 0.92 亿元，同比增长 26.47%，期间毛利率因原材料价格上升同降 1.39pcts 至 39.63%。

分地区看，国内收入占比逐步提升，内销需求逐步拉动。

公司复合超硬材料各项性能及技术指标业内领先，产品远销欧美、东南亚等四十多个国家，海外收入体量多年占据主导。2020 年后疫情影响及国际经济体间贸易博弈推动销售区域重心转移，内需拉动下 2022H1 国内收入达 1.45 亿元，占总营收比重 55.42%。

1.3 组织管理：股权结构集中，核心团队稳定

股权结构稳定，子公司分工明确。公司实控人即创始人方江海先生及其配偶付玉霞女士合计持股 35.62%，股东基础稳定坚固，利于管理决策制定执行。行业高景气度下，公司成长备受资本青睐，2022Q2 中信证券以 997.67 万股新进为公司第三大股东，此外富国基金、信达澳银基金、华安基金合计持股达 3.85%。

公司下设三大类子公司，各公司间 分工井然有序，产业协同互助。

1）超硬材料制品：由速科特、华源、四方达、通惠实业四家子公司承担超硬材料制品生产；

2）投资管理与咨询：由三家子公司负责，其中宁波四方鸿达掌控天璇半导体 53.4%的股份并从事培育钻石生产；

3）进出口贸易：三家子公司承担国际进出口贸易业务。

核心团队科研实力雄厚，产业经验丰富。

公司创始人及董事长方江海先生曾于我国首次合成人造金刚石的郑州三磨所从事超硬材料制品研发达二十余年，为四方达日后多项国家级发明专利与关键技术突破奠定丰厚基础。

核心骨干团队均具备专业与管理背景，对于超硬材料行业研产销产业链理解深刻，其中联席总经理向鹰先生为岩石力学博士，曾为美国俄亥俄州立大学机械系访问学者，于贝克休斯钻头公司任高级研发工程师；副总经理林志军先生为中科院博士，曾从事洛斯阿拉莫斯国家实验室博士后研究，于斯伦贝谢集团任高级工程师。

2.复合超硬材料：制造升级与进口替代稳固基本盘

2.1 资源开采品：正值景气高峰，PDC 青出于蓝

油气及煤矿开采钻头：市场回暖下，制造升级与高性价比带动进口替代。公司资源开采品类主要为油气开采钻头与煤田矿山开采品，其中收入占比超 80%的油气开产品主要以平齿及异型齿等聚晶金刚石复合片（PDC）为主，广泛应用于陆地油田与海上油井的软地层、中硬层、硬地层等地质结构的勘探与开采。

国家战略与政策扶持下，公司持续推动开采与钻探研发制造与升级，自研 PDC 复合钻头以高作业效率与低作业成本备受市场认可，在全球油服市场回暖大环境下，有望以性价比优势实现进口替代。

产业链拆解：钻完井占据油服产业链价值高地，油气复合片为其核心耗材。

油气田开采涵盖勘探、钻完井、测录井、油田生产、工程建设等五大环节，钻完井环节价值占比高达 46%，核心工序包含地下油气层钻井，加固井壁、封隔油、气、水层的固井，以及联通油气层和油气井井筒的完井，为后续测录开采环节准备，其中油气复合片为关键耗材。

金刚石材料以其耐磨性、抗冲击性及耐热性成为钻头主要材料，其上游攘括金刚石单晶、微粉的生产、中游为平齿、异形齿产品制造，下游直接应用于钻头钻机制备及使用。

传统能源开采进入周期高峰，油服市场景气度回暖。

2016 年以来国内原煤、原油与天然气开采量趋势上行，合计总产量逐年上升至 2020 年已超 30 亿吨标准煤。届时全球疫后原油价格回升带动传统资源开采量恢复，2021 年全球石油/天然气/煤炭开采量增速大幅回暖，至 2022 年 9 月美国贝克休斯石油钻机数已达 602 台，传统油气资源开采进入新一轮上行周期，有望带动油气复合片等核心耗材需求持续增长。

浅表矿产枯竭，PDC 金刚石钻头逐步占据主流。

全球矿产资源勘探形势趋于紧张，主要矿物开采品位下降，浅部地层的矿产资源陆续枯竭，深部挖掘已成为地质找矿探矿的主要方向。

对比传统硬质合金钻头，金刚石材料钻头结构简单，具备高强度、高耐磨、抗冲击力，在软中硬各地层中的应用效率大幅高于其他产品，可有效提升深部探矿的作业效率。

当前中美两国由 PDC 钻头完成的钻井工作量占总量比近 85％，PDC 钻头已在石油钻头市场占据主导地位。据 Varel 国际公司预测，今后 5-10 年 PDC 钻头的钻井进尺占全球年度钻井总进尺的份额将增至 90%以上。

高端石油复合片 CR3 超 70%，海外制造商占据主导地位。

我国虽为世界超硬材料第一制造大国，占据超硬材料 90%以上出口额，但在高端复合超硬材料制造领域仍长期受制于海外企业。国际著名的石油用复合片生产企业包括美国合成、元素六公司、DI 公司等，国内主要有四方达、深圳海明润、郑州新亚等企业。国内企业在高端产品质量上难以与国外企业媲美，高端产品大部分由国外企业垄断，目前石油地质钻头用 PDC 复合片近 70% 为美国合成、DI 公司、元素六公司所垄断。

受益“进口替代”东风，产品全球竞争力与日俱增。

作为聚晶金刚石领域的龙头企业，四方达连续三年维持国内市占率第一。公司具有强大的自主创新能力，产品各项性能和技术指标领先同业，石油/天然气钻探用金刚石复合片仅为 Mega Diamond 和美国合成公司同类产品价格的 1/3 左右。

完整的产品体系与高性价比优势助力公司巩固世界金刚石复合片高端齿的行业地位，打破国内进口为主的高端齿竞争格局。叠加中石油、中海油在进一步加大勘探开发资本支出的基础上合理保持对外依存度要求与国家高度重视石油战略安全的历史性机遇，公司在政策红利鼓励下有望持续做大做强石油复合片业务，加快实现进口替代战略目标。

深入推进“大客户战略”，稳固客户结构与收益基础。

油服行业竞争格局高度集中，国际四大油服公司（斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯和威德福）长期占据全球 60%以上的市场份额。国内油服市场中 85%的市场份额被中石油、中石化及中海油旗下子公司占据，民营企业和外资企业分别占有 10%和 5%的市场份额。深度绑定某一家或几家大客户所为公司带来的经济效益远超全面撒网，“大客户战略”深度绑定大客户，围绕下游大客户的核心需求有规划的推出新产品，参与其供应链合作研发体系，以更好地迎合大客户需求。

目前公司“大客户战略”成就显著，2015-2021 年公司前五大客户群体贡献稳定 30- 40%营业收入，自 2017 年开始公司对第一大客户依赖明显减弱，大客户群体总营收较稳 定保持，重要大客户群体范围扩大，客户结构保持稳定，收益基础稳固扩大。

2.2 精密加工品：制造升级，超硬材料进口替代

切削刀具与机床发挥协同作用，进口替代趋势显现。切削刀具为提高劳动生产率、促进制造业智能化、自动化的重要工艺品，与现代数控机床结合可相互协调节约制造成本。2019 年起我国机床消费量震荡下行，刀具消费稳健增长，至 2021 年达 477 亿元，占比近 25%，对标德国、日本、美国等发达国家刀具/机床比的 50%仍有提升空间。

我国刀具制造业起步较晚，高端市场仍被欧美、日本等国占据，近年在头部制造商工艺升级与国家对机床行业战略价值重视程度上升的背景下，我国刀具制造水平不断提升，对进口依赖度逐年下降，至 2021 年我国刀具进口额达 138 亿元，对应进口依赖度同降 2.2pcts至 28.9%。

超硬刀具“1 N”模式发展，高端制造细分需求高速成长。

超硬刀具材料具备硬度高、耐磨、热传导性高、受热不易膨胀等优势，且适用寿命长、绿色环保，因此可替代传统切磨抛工具。

近年国家陆续推出《中国制造 2025》等政策扶持高端装备和新材料行业，超硬刀具行业机遇显现，在切削刀具中的占比已由 2008 年的 7%提升至 2018 年的 14%。其下游应用广泛，包含汽车工业、电子信息、航空航天、机床配件、新能源、军工等领域，目前 70%的应用集中于汽车制造，未来将围绕“汽车 （航空航天/海洋装备/新材料/高端装备）”等“1 N”市场发展强势扩张。

我国超硬刀具市场仍处粗放发展阶段，头部公司有望受益高端制造转型。

当前我国超硬刀具行业仍处行业粗放竞争期，进入门槛有限与高端厂商缺失下 2020 年行业 CR3 仅 8.5%。四方达在超硬材料深耕多年，率先向精细化制造转变，其 PCD 刀片的直径、粒度牌号、生产规模长期领先国内市场，质量已达世界先进水平；首创钴基聚晶金刚石拉丝模坯技术，产品兼具金刚石的耐磨性、硬度、导热性和硬质合金的韧性，已成为全球能 供应超大直径拉丝模的两家生产商之一，我们积极看好行业格局集中度持续提升下，公司持续受益于先进技术落地应用与高端产品的升级转型。

3.培育钻石：后起之秀，CVD 价值再发现

3.1 行业高景气度无虞，供需演绎持续

景气度解读：供需新变化，培育钻石规模与渗透率双升。

2022 年以来全球政治经济环境不确定性持续加剧天然钻石供给不确定性与压力，以戴比尔斯 Lightbox 为代表的品牌端持续致力于培育钻石市场布局及终端教育，吸引 Chanel、LVMH 等全球奢侈品集团巨头相继入局。

2022年1-9月印度培育钻石累计进出口金额分别达12.3/13.3亿美元，同比增速达52%/64%，绝对值已超去年全年进出口金额。以进出口金额计算，2022年9月培育钻石/天然钻石规模进出口渗透率已分别提升至6.62%/7.69%，行业高景气度下渗透率与规模持续双升。

短期环境下，我们判断全球钻石消费淡季已过，Q4 季度欧美地区以感恩节、圣诞节、新年等节假日消费火热的旺季需求即将来临，制造端订单需求前置下，培育钻毛坯及裸石进出口数据拐点可期。

行业平衡期测算：制造端供不应求短期仍将延续。

2021年培育钻石行业爆发以来上游制造商相继入局毛坯合成并引发市场对于产能过剩的担忧，通过行业最大供给与需求测算，我们认为上游供给放量的同时也带动下游零售渗透率及消费认知度的提升，终端需求增长仍有充足动力，行业供需不断进行动态调整，供不应求的格局仍为短期主题。

最大供给测算：2020年全球培育钻石产量约 720 万克拉，其中 HPHT 与 CVD 法占比相近持平，以当前行业内主流 HPHT 与 CVD 扩产规划为参考，我们测算考虑设备瓶颈持续突破，合成技术不断改进的最理想情况下，至 2027 年全球培育钻石产量有望达 8727 万克拉，未来 CAGR 达 40.31%，占全球钻石产量比重达 39.71%，届时 HPHT 法钻石产量约 3047 万克拉，CVD 钻石产量约 5680 万克拉。

➢ HPHT 扩产测算：预计未来 5 年产能最大 CAGR 达 34.67%。

核心假设 1：六面顶压机供给瓶颈突破。当前 HPHT 法培育钻扩产制约要素为核心设备六面顶压机及其零部件铰链梁短缺，行业实际年新增培育钻用顶压机约 1200-1500 台，假设 2024 年后六面顶压机供给逐步突破，至 2028 年达 3800 台。

核心假设 2：合成单产及效率持续提升。参考力量钻石 800 型号等新式六面顶压机年合成钻石数约 1600 克拉，假设未来压机单产在腔体空间扩大与合成技术提升等改进下实现单产年均 100 克拉的提升。

➢ CVD 扩产测算：预计未来 5 年产能最大 CAGR 达 44.01%

测算依据：CVD 法后来居上，扩产瓶颈小于 HPHT 法。但短期内：

1）日美先进 CVD 电力与人力等成本损耗高昂，批量扩产仍受制约；

2）印度及国内部分 CVD 产能品级水平有限，对于实际可用于珠宝领域消费的高品级产品贡献量有限，假设短期内 CVD 扩产增速略低于 HPHT，2024 年-2028 年间 CVD 技术改进与瓶颈突破下产能加速放量。

最大需求测算：培育钻石零售主要消费场景为婚恋与时尚领域，我们分别假设全球婚庆及时尚珠宝市场下，培育钻石所能替代的最大渗透率推导终端最大需求。

综合培育钻石渗透率提升与零售价格下降等因素，我们预测至 2027 年全球培育钻毛坯最大需求达 8670 万克拉，期间 CAGR 达 28.20%，其中婚庆用最大需求约 3021 万克拉，时尚用最大需求约 5649 万克拉。

➢ 培育钻石-婚庆市场规模：预计至 2027 年培育钻毛坯婚庆用规模约 3021 万克拉。

核心假设 1：培育钻石/天然钻石婚庆场景渗透率持续提升。

参考戴比尔斯《Diamond Insight》数据预测，当前我国婚庆市场中天然钻石渗透率约 40%，欧美等国渗透率近 80%，假设全球钻石渗透率约 50%，其中至 2027 年至多 17%的天然钻石消费者可接受培育钻石作为婚庆主石的替代，培育钻石在婚恋市场渗透率约 8.5%。

核心假设 2：培育钻石零售价格持续下滑。

婚庆用培育裸钻克拉数偏大，我们选取小白光、Diamond Foundry、VARI 等主流培育钻石品牌 1 克拉/F 色/VS 净度婚戒平均价格区间作为零售均价，假设未来零售价格在供给放量与竞争加剧等背景下年降 10%。

➢ 培育钻石-时尚市场规模：预计至 2027 年培育钻毛坯时尚用规模约 5649 万克拉。

核心假设 1：培育钻石/天然钻石时尚场景渗透率持续提升。

前瞻产业研究院数据显示，2021 年全球珠宝消费规模 2788 亿美元中，天然钻石消费占比近 25%，我们假设培育钻石以其高性价比与观赏价值更适宜时尚轻奢领域珠宝应用，至 2027 年在时尚类珠宝中消费占比需求最大值达 12%。

核心假设 2：培育钻石零售价格持续下滑。

时尚用培育裸钻克拉数偏小，我们选取小白光、Diamond Foundry、VARI 等主流培育钻石品牌 1 克拉/F 色/VS 净度非婚戒首饰平均价格区间作为零售均价，假设未来零售价格在供给放量与竞争加剧等背景下年降 10%。

短期供不应求仍将延续，制造格局景气度无虞。拆解行业最大供给与需求规模及增速，最乐观假设下我们判断行业至快将于未来 4-5 年内进入供需平衡期，短期内供不应求仍为上游制造主题。

3.2 CVD 合成：是后起之秀，也为大势所趋

HPHT 法已臻成熟，CVD 法值得期待。当前人造金刚石两大主流制造路径为 HPHT 与 CVD 合成法，两者技术原理与路径相异，在生产应用中各具优势并不构成替代关系。其中我国高温高压法合成技术已达登峰造极阶段，颗粒状工业金刚石单晶生产具备批量化、短周期、高经济效益等优势，已规模化成熟稳定应用于磨切锯钻等超硬材料制备。

从技术路径出发，CVD 化学气相沉积法产物为片状金刚石膜，可突破单晶尺寸限制作为功能性材料。

我们认为当前海内外 CVD 技术仍处研发阶段，在大克拉钻石生产、半导体制造与军工等高端新兴产业中的应用前景更为广阔，成长潜力值得期待。

消费领域：CVD 法适合大克拉、高净度、彩色钻石生产。

对比合成容器封闭、固体反应原料有限的 HPHT 生产法，CVD 技术在高温低压环境下进行金刚石合成，沉积设备反应空间更为开阔，适合 5 克拉以上大颗粒钻石毛坯生产。

CVD 合成以甲烷等含碳气体为主要原料，反应环节中不含固体杂质，合成钻石纯净度优势突出，可达 VVS1-SI1 水平，可有效避免高温高压法中的熔融体产生。且气体沉积环节中易于加入致色元素，可改变宝石颜色合成粉、黄、蓝、绿等高品质彩钻。

真空泵、微波发生器等技术壁垒逐个突破。MPCVD 法以含碳气体为反应原料，利用微波发生器激发分子离化在基板台上沉积获得金刚石膜，具备微波能量无污染等优势，可合成大尺寸、高纯度金刚石。

MPCVD 设备壁垒在于其微波系统，离解波长与激发高电场范围高度影响等离子体体积，反应过程中需匹配合适的功率密度，维持金刚石质量、体积与能耗的平衡，对于硬件的输入能量与承受力也具备极高要求。

同时可调节的真空压力装置对于金刚石合成质量与生长速度也有深刻影响，当前国内自研 CVD 设备已基本实现核心零部件的国产化，逐步突破设备各个合成要素，未来在设备精确度与生产效率提升等改进下，CVD 合成技术仍有广阔优化空间。

CVD 技术为培育钻石合成大势所趋。

培育钻石以其独特的观赏价值与性价比优势有望在时尚轻奢珠宝领域占据一席之地，我们认为上游供给放量下培育钻石毛坯及裸石降价势必加速消费量回补与高品级钻石消费，未来大克拉、彩钻消费占比提升下，CVD 合成技术仍为制造大势。

据贝恩年度钻石报告，2021 年美国、印度、新加坡等 CVD 培育钻石产能占比近 50%。我国头部 HPHT 企业相继试水 CVD 合成工艺研发，龙头公司中南钻石已公告 CVD 技术进展处于国际领先水平，黄河旋风设立 CVD 技术实验室用于培育钻石研究，新进厂商四方达、沃尔德、国机精工均以 CVD 技术为培育钻石研发重心。

工业领域：发挥光、电、热多重性能，军工、半导体等高端制造未来可期。

高温环境激发含碳气体分解生成含碳基团活性粒子，沉积金刚石产物为层状、板状生长结构，成分与厚度易于控制、晶体均匀和重复性好，便于发挥金刚石高折射率、高热传导率、稳定性强、高击穿电场等特质，覆盖高精度测量、量子计算、终极半导体、散热、光学晶体 等多重应用领域。

头部制造商已试水高端制造，批量应用未来可期。

海外 Element Six、Akash Systems、 Qorvo、RFHIC Corporation 等公司已利用 CVD 技术金刚石膜的散热性制作 GaN 金刚石半导体衬底，并已成功实现规模生产。

CVD 金刚石高达 1150m2/V 的载流子迁移率与高击穿电压可作为新一代超宽禁带半导体材料，解决硅晶的极限问题，使半导体行业迈入新阶段。

在其他研发难度更高的应用场景如高能传感器中可作为输能窗口。同时也可作为肖特基二极管，PN 结二极管等各类二极管与晶体管的材料。当前 CVD 培育钻石在医学、生态、光学等工业前沿领域应用仍处实验室研发阶段，大托盘生产工艺突破与成本优化后有望推动新兴产业中的批量化应用。

3.3 四方达：自上而下，步步为营推动 CVD 产能落地

公司前瞻性布局培育钻石板块上下游成长机会，实现产业化三步走：

1）受让郑州大学 CVD 金刚石制备技术：

公司于 2021 年 4 月与郑州大学签署技术转让协议，受让其部分 CVD 金刚石制备技术及功能性应用技术，并委托郑州大学进行金刚石光电功能器件的研究与开发。

同年 10 月公司创始人方海江成立河南天璇半导体科技有限责任公司，业务规划包括 MPCVD 设备开发、金刚石生长工艺，批量制备高品质大尺寸超纯 CVD 金刚石，并面向半导体及功率器件、珠宝首饰、精密刀具、光学窗口、芯片热沉等高端先进制造业及消费领域开展产业化应用，当前天璇半导体可稳定产出 E/F 级无色 CVD 培育钻石，2021 年度及 2022 年 1-4 月期间分别实现营收 2.17/2.65 万元。

2）收购天璇半导体：以 CVD 切入高端人造金刚石研产销。

2022 年 6 月四方达与共青城星达投资合伙企业以现金方式向天璇半导体分别增资 9225 万元、775 万元，直接持有天璇半导体 46.13%的股权，并通过宁波四方鸿达投资管理合伙企业间接持有天璇半导体 7.09%的股权，合计持有天璇半导体 53.22%的股权。

当前公司已建设 MPCVD 设备 100 台用于培育钻石合成，并启动二期 10 万克拉培育钻石 CVD 金刚石产线建设。

3）携手海南珠宝共同布局终端零售。

2022 年 7 月公司与海南省珠宝产业政策制定的重要参与者海南钻石珠宝有限公司签署《战略合作框架协议》，在培育钻石切磨、加工、销售等全产业链进行创新合作，推动在海南成立合资公司，积极探索 CVD 培育钻石领域的合作机会设立。

4.可比同业：自研之路支撑强盈利能力

4.1 财务分析：低资产负债率下，毛净利率水平高企

贸易博弈催生新格局。2018 年以来国际关系变动与贸易博弈加剧公司业务发展稳定性，长期收入占比近60%的海外出口业务收冲击明显，2018年营收增速明显放缓至19.8%。

此后公司积极调整战略方针，对外抢抓市场机遇，对内扩大市场份额，正式确立油气开采类、精密加工类与矿山开采/工程施工类三大产品格局，同期着力推进大客户战略推动营收与净利润大幅回升，2019 年分别同比增长 33.0%/81.1%。

疫情冲击需求骤减，超硬刀具精准切入放量。2020 疫情影响原油价格剧烈波动，油气开采需求疲弱致下游资源开采/工程施工类产品表现承压。精密加工类产品以汽车工业市场为切入点，积极抢抓新能源汽车产业发展机遇，从技术层面加快新产品的开发速度与产品覆盖度，为汽车工业、新能源装备等行业领域提供成熟的刀具项目服务，实现精密加工刀具业务大幅放量。

2021 年以来疫后经营恢复向好与油气开采类市场景气度逐步回升下，公司年度实现营收/净利润分别 4.2 /0.9 亿元，同比增长 31%/22%，2022H1 公司营利持续双升，分别同增 32.7%/82.9%至 2.6/0.9 亿元。

毛净利率稳中有增，费用率持续优化。疫情影响下 2020 年毛利率承压回落至 48.8%，2021 年以来油服市场回暖与超硬刀具产品升级推动毛利率上行，叠加天璇半导体收购并表，高毛利率微粉业务显著拉高公司 2022H1 平均毛利率水平至 55.2%。

期间费用率持续优化，主要系 2020 年汇兑损失减少与利息收入增加财务费用大幅改善，叠加公司于 2022H1 获政府补助资金 2090 万元，并带动整体归母净利率提升至 34.1%。

财务状况良好，现金流量稳定。国际贸易博弈与新冠疫情影响下，公司经营活动现金流仍保持较高稳定净流入；2019-2021 年间限制性股权激励与现金分红增加致筹资活动现金流连续三年净流出。叠加 2022H1 政府补助金公司期末现金及现金等价物达 2.60 亿元，较年初增长 9.70%。

传统业务营利能力升级，打造培育钻石第二增长曲线。对比超硬材料制造同业，公司盈利能力处于前列优秀水平，2022H1 毛净利率分别同增 1.07pcts/8.26pcts 至 55.15%/33.03%，主要原因系传统油气复合与精密加工类高端制造产品附加值高于传统金刚石单晶与微粉合成，行业高景气度下核心主业稳健成长推动毛利率持续上行。

公司 于 2022H1 收购天璇半导体，以高利润率的培育钻石生产开启第二增长曲线，产能结构 优化有望推动整体盈利能力的持续上行。

费控能力持续改进，对标头部仍有优化空间。对比行业费用水平，公司整体费用率长期处于 25%-30%区间，较头部公司仍有一定差距，主要系公司海外收入占比较高，销售费用率相对略高，国际关系不稳定性与跨国贸易争端导致专项权利认定等高昂诉讼费用所致。

2022H1 期间公司整体费用率同降 5.89pcts 至 24.24%，逐步回升至业内平均水平，其中销售/管理/财务费用率分别为 6.73%/10.64%/-3.64%，同比 0.3pcts/-2.01pcts/-3.97pcts，主要系汇兑损失减少与利息收入增加，叠加收入高增摊薄单位费用率。

低资产负债率下，投资回报率高企。2018年以来公司经营稳健，资产负债率持续处于20% 左右低位，显著低于业内平均水平，整体偿债能力优秀，财务风险较小。杠杆稳健经营下，公司投资回报率持续高企，2022H1 期间 ROE 与 ROIC 分别以 9.08%与 8.39%位于可比同业前列。

4.2 技术对比：高研发赋能，CVD 自研进度领先

以技术为导向，高研发投入保障核心竞争力。

公司高度重视科研实力与技术创新，当前研发团队合计 117 人，占总员工数比重达 22.2%，位居业内第二位，其中硕士学历以上达 36.75%。

研发投入长期领先可比同业，2022H1 研发费用率高达 10.5%，处超硬材料业内首位，拥有专利累计数量 251 项，其中发明专利 103 项、发明授权 6 项、实用新型 123 项和外观设计 19 项。

公司于 2021 年与郑州大学合作掌握部分 CVD 金刚石制备技术及金刚石功能性应用技术，已有金刚石制备、超硬刀具和采矿业用具等 5 项研发项目进入中试阶段。

HTHP 法高速扩张，CVD 法大克拉量产逐步突破。

我国 HPHT 培育钻石合成水平登峰造极，龙头制造商可批量生产 D 色/VVS 净度/10 克拉以上毛坯钻石，其中力量钻石预计未来 3 年新增产能 277 万克拉。

对比 HPHT 法，CVD 未来应用领域与成长潜力丰富，当前 HPHT 合成法三大龙头制造商相继参与 CVD 技术研发，其中中兵红箭 CVD 技术已取得 10 克拉/D 色/VS 净度突破。

行业新进厂商均以 CVD 为切口入局毛坯制造，陆续突破克拉数与颜色净度限制，较 HPHT 产品竞争力逐步提升，其中沃尔德外采 MPCVD 设备可实现 4 克拉/G 色毛坯钻石量产，并拟投资 3.3 亿元建设 20 万克拉培育钻石产能新项目，国机精工已投放 100 台自研 MPCVD 设备，可量产 5-20 克拉毛坯钻。

对比 CVD 制造同业，四方达 CVD 技术已处国内自研第一梯队，毛坯钻石颜色已达 E-F 级别，已建设 MPCVD 设备 100 台，并启动二期金刚石产线建设，未来扩产节奏有序进展。

5.盈利预测与估值

5.1 核心假设与盈利预测

按照公司战略规划，我们分别对资源开采类、精密加工类、培育钻石三大主营业务进行拆分测算：

➢ 资源开采类：油服市场回暖推动油气开采业务需求景气度上行，公司制造升级与大客户战略驱使 PDC 钻头等核心产品持续导入市场，行业高集中度与外资主导格局有望在公司进口替代逻辑下扭转，并进一步打开业绩上行空间。参考公司现有订单情况，假设 2022-2024 年资源开采类业务收入增速分别达 25%/25 %。

➢ 精密加工类：公司精密加工类业务持续受益超硬材料优质性能在刀具市场中的渗透率提升与汽车市场高端应用需求，高性价比优势下进口替代加速推进，结合今年上半年华东疫情影响与汽车零件业务短期承压，假设明后年业务量恢复下，2022-2024 年精密加工类业务收入增速分别达 20%/45%/40%，期间毛利率约 40%-42%。

➢ 培育钻石：当前公司已建设 MPCVD 设备 100 台，结合设备调试爬坡周期与投产规划预计规模收入将于 2023-2024 年间逐步释放，期间生产毛利率参考可比同业生产情况假设约 72%-76%。

综上假设，我们预计四方达于 2022-2024 年间实现营收 5.45/8.23/11.99 亿元，对应增速 30.8%/50.9%/45.8%，整体毛利率 55.85%/58.66%/61.54%，期间归母净利润 1.51/2.31/3.37 亿元，对应增速达 64.4%/52.5%/46.0%。

5.2 估值

四方达为国内复合超硬材料制造先驱者，资源开采与精密加工类产品高端制造升级，超硬材料行业高景气度下，有望以性价比优势实现进口替代打开利润上升空间。

当前公司已收购天璇半导体入局 CVD 培育钻石生产，我们积极看好 CVD 法人造金刚石成长路径与行业格局，预计公司 2022-2024 年分别实现营业收入 5.45/8.23/11.99 亿元，对应增速 30.8%/50.9%/45.8%，整体毛利率 55.85%/58.66%/61.54%，期间归母净利润 1.51/2.31/3.37亿元，对应增速达64.4%/52.5%/46.0%，当前股价对应 PE45.4/29.9/20.4 倍。

风险提示

➢ 行业竞争加剧：培育钻石高景气度下，新进制造商涌入或导致行业竞争格局恶化与利润空间挤压。

➢ 扩产不及预期：公司 CVD 培育钻石项目仍处初期阶段，后续设备投放与调试进度不及预期或导致实际扩产进度滞后。

➢ 技术迭代风险：公司自研 CVD 技术仍有大克拉、高品级等改进空间，技术提升不及预期或影响产品终端竞争力。

➢ 假设和测算误差：培育钻石行业未来预期与假设项误差或导致测算结果偏离，影响行业实际供需景气度判断。

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