何南兵,王騰吉,趙亞良,向后奎,繆樹良

(湖北鄂信鉆石科技股份有限公司,湖北 鄂州 436056)

1 前言

在眾多的奢侈品中，鉆石飾品一直都以其晶瑩剔透、光彩奪目、尊貴典雅和歷史久遠而屹立于世人面前?！般@石恒久遠，一顆永流傳”的廣告語幾乎在每一個人的心中都刻下深深的烙印，一枚鉆戒成為了結婚、訂婚程序之中必不可少的一部分，鉆石飾品似乎已經(jīng)成為每一個女性必需的奢侈品之一了。在中國，選用鉆石戒指作為訂婚戒指的文化還在不斷發(fā)展之中[1]。

而天然鉆石因為其屬于非再生資源，隨著開采量的減少和市場需求的增加，在不久的將來終將枯竭。因此，如何采用人工的方式合成高品質(zhì)的鉆石，一直以來都是許多研究者的奮斗目標[2-5]。近年來，經(jīng)過廣大科技工作者的不懈努力，國內(nèi)外Ⅱa型寶石級金剛石的合成技術逐漸成熟并得到商業(yè)化[6-8]。天然鉆石和合成鉆石如同兩顆耀眼的“雙子星”，雙雙踏入了珠寶圈的舞臺中央。2016年4月5日，在香港蘇富比春拍中，一顆10.1克拉、IF凈度、號稱拍賣史上最大的橢圓形鮮彩藍鉆，以2.4828億港元(約3180萬美元)成交，在珠寶圈引起巨大反響[9]。時隔一年，2017年4月9日央視新聞報道，德國奧格斯堡大學的研究人員耗時26年利用CVD方法成功地制造出155克拉的世界最大的合成鉆石，同樣舉世矚目[10]。

本文通過查閱國內(nèi)外近年來公開的相關文獻和權威數(shù)據(jù)資料，對當前飾品鉆石市場的現(xiàn)狀進行了相關分析和總結，并對飾品鉆石市場，特別是合成鉆石市場發(fā)展趨勢進行了展望。

2 行業(yè)概述及技術現(xiàn)狀

2.1 行業(yè)概述

寶石級人造金剛石指的是人工實驗室合成的大顆粒金剛石晶體，也稱合成鉆石，其直徑往往在2mm以上。合成鉆石和天然鉆石都是由碳元素組成的晶體，它們唯一不同之處在于，合成鉆石是通過科學方法生產(chǎn)出來的人造產(chǎn)品，而天然鉆石卻是在地質(zhì)變化過程中所形成的天然產(chǎn)物。合成鉆石作為鉆石行業(yè)的新生力量，為喜愛鉆石的消費者們又添一新選擇。其擁有與天然鉆石一樣的化學、物理和光學特性，其在晶體結構的完整性、透明度、顏色、大小等方面，都已經(jīng)可以與天然鉆石相媲美。

總體而言，合成鉆石與天然鉆石相比有以下優(yōu)勢：1)成色可控，可根據(jù)市場和客戶需求生產(chǎn)不同品級的鉆石；2)尺寸可控，可以根據(jù)需要生產(chǎn)不同尺寸的鉆石；3)顏色可控，可以根據(jù)客戶的喜好生產(chǎn)不同顏色的鉆石；4)人造寶石級鉆石的材質(zhì)可以量身定做，可以定做具有各種紀念意義的鉆石；5)大顆粒人造鉆石較低的生產(chǎn)成本更能滿足大規(guī)模的工業(yè)應用需求；6)人造寶石級鉆石成本較天然鉆石有明顯的優(yōu)勢，因此發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

2.2 技術現(xiàn)狀

2.2.1 合成方法

經(jīng)過多年的研究發(fā)展，目前有多種方法可以成功地制備出合成鉆石，其中兩種方法已經(jīng)商業(yè)化，即化學氣相沉積法[11-13](chemical vapor deposition，簡稱CVD法)和高溫高壓法[5-7,14-18](high temperature and high pressure，簡稱HPHT法)。

(1) CVD法合成鉆石的原理

CVD法合成鉆石是在相對較低的合成溫度(800℃～1000℃)、壓力條件下(數(shù)千到數(shù)萬Pa)，用化學反應分離出碳源氣體中的原子和分子，重新在基底(種晶)上由于吸附作用沉積形成晶體生長的技術。碳源氣體在鉆石熱力學亞穩(wěn)定區(qū)域，被離解成自由基(碳原子和氫原子或者甲基 CH3和氫原子)，并在一定的溫度壓力條件下在基底(種晶)上沉積形成鉆石。當基底使用天然的或者 HTHP 法合成的鉆石時——即同質(zhì)外延生長鉆石晶體——在基底上將生長出單晶鉆石；而使用硅、鎢或鉬做的基底時，在基底上將長出多晶體的鉆石膜[19,20]。

(2)HTHP法合成鉆石的原理

HPHT法生長金剛石單晶，碳源被放置在高溫端，籽晶放置在低溫端。寶石級金剛石單晶的生長過程是金剛石的溶解和再析出過程。由于觸媒中的碳素濃度與溫度有關，高溫端和低溫端碳素濃度梯度的存在，促使碳素由高溫端向低溫端擴散，并在籽晶上析出，實現(xiàn)晶體的外延生長[21]。

2.2.2 合成鉆石和天然鉆石的技術特征

合成鉆石與天然鉆石的成分與外觀都非常接近，但由于生長環(huán)境與過程不同，合成鉆石在生長結構，雜質(zhì)缺陷等方面與天然鉆石存在一定差異。這些差異又體現(xiàn)在鉆石類型，發(fā)光特征，光譜等各個方面，為實驗室借助儀器進行鑒定提供了可能。表1對合成鉆石和天然鉆石的技術特征，即型別、晶體形狀、顏色、磁性、包裹體特征及N3(415nm)色心進行區(qū)別。

2.2.3 合成鉆石現(xiàn)有的幾種主要檢測技術

隨著合成鉆石逐漸在鉆石市場上站穩(wěn)腳跟并發(fā)展壯大，如何快速有效地甄別出合成鉆石與天然鉆石，對于鉆石市場的穩(wěn)定發(fā)展、以及保證消費者的消費信心顯得非常重要。表2是目前市場上主要的幾種檢測儀器原理，檢測范圍，檢測能力等相關信息。

3 市場現(xiàn)狀及分析

3.1 近年鉆石飾品消費情況

3.1.1 2015到2016年全球鉆石飾品消費情況

傳統(tǒng)的美國、日本、歐洲成熟市場和新興的中國、印度及海灣地區(qū)發(fā)展中市場是當今全球主要的鉆飾消費市場[25]。2015年，全球鉆石消費達790億美元。2016年，全球鉆石消費比2015年少量增加，同比增長0.3%，達800億美元。美國鉆石消費已經(jīng)連續(xù)5年增長，2016年同比上漲4.4%，達到410億美元，首次超過400億美元，占據(jù)了全球鉆石消費額的一半，達到51%。雖然美國鉆石消費仍主要依賴新娘鉆石首飾的消費，但單身女性對高價值鉆石的追求和購物的高頻率是推動鉆石消費邁向一個新臺階的一個重要因素。另外，自助購買方式逐漸提高，約57%的鉆石自助購買的消費方式是來自于已婚婦女，這其中有三分之一是“千禧一代”。根據(jù)零售商報告數(shù)據(jù)表明，在美國市場，價格在1000～5000美元的鉆石飾品的銷售額呈上升趨勢[26-30]。

表1 合成鉆石和天然鉆石的技術特征[21-23]Table 1 Technical feature of synthetic diamond and natural diamond

表2 合成鉆石現(xiàn)有的幾種主要檢測技術[24]Table 2 Several existing main detection techniques for synthetic diamond

2008～2013年大中華區(qū)鉆飾消費市場以年復合增長率18%的速度快速增長，但自2014年下半年起，中國鉆飾需求增長意外減慢，并一直延續(xù)到2015年。據(jù)De Beers統(tǒng)計，中國消費者2015年在全球的鉆飾消費，較2014年在大中華區(qū)創(chuàng)下的鉆飾消費(以人民幣計)增加3%，以美元計則稍增1%。其中，中國大陸地區(qū)2015年鉆飾消費水平同比持平，但港澳地區(qū)同比2014年明顯減少，出國消費增多。2016年，中國鉆石消費與2015年基本持平，為640億人民幣，折合約100億美元[26-30]。

3.1.2 2017首季全球鉆石消費情況

一季度，中國市場鉆石消費因中國新年的原因，銷售強勁。印度市場鉆石消費止住了2016年因珠寶商罷工、匯率以及流通等原因造成萎縮8.8%的不利局面，回歸到正常的水平。2016年日本市場，日本消費者的需求下降了2.9%，但因為日元對美元的匯率，按美元計算仍達到8.1%的增長。海灣地區(qū)由于石油價格的持續(xù)疲軟，宏觀經(jīng)濟受到影響，鉆石消費增長面臨挑戰(zhàn)?？傮w看，2017年全球鉆石消費可能會進一步增長[30]。

3.2 全球天然鉆石產(chǎn)業(yè)格局現(xiàn)狀

2015年對于全球鉆石行業(yè)是極其不平凡的一年。新興市場鉆飾消費減少，切磨商接連破產(chǎn)倒閉，成品鉆石、毛坯鉆石價格下跌，產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)存貨堆積……整個產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了自2008年金融危機后的最大挑戰(zhàn)[26]。而經(jīng)歷了15年的行業(yè)陣痛洗牌后，全球鉆石行業(yè)呈現(xiàn)以下格局現(xiàn)狀。

(1)國際天然成品鉆石和天然毛坯鉆價格與利潤雙重下滑[24]。

根據(jù)貝恩咨詢公司《2015年國際鉆石行業(yè)報告》數(shù)據(jù)顯示，雖然2014和2015年前半年，天然鉆石行業(yè)價值鏈的綜合收人同比分別增長4%和8%，但是整個產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)收益分布不均，天然成品鉆石和天然毛坯鉆價格與利潤雙重下滑。

(2)天然鉆石產(chǎn)業(yè)鏈對中游的擠壓與壟斷格局的形成[24]。

與鉆石產(chǎn)業(yè)鏈上游的大型礦產(chǎn)企業(yè)的寡頭壟斷和下游大型珠寶零售商的顯著影響不同，位于中游的切割、拋光企業(yè)和鉆石交易商因進入門檻相對較低，規(guī)模較小而在整個產(chǎn)業(yè)鏈中幾乎沒有議價能力。上游天然毛坯鉆石開采成本和價格急劇上升，連帶下游天然鉆石珠寶銷售壓力增大，導致天然毛坯鉆石價格相對天然成品鉆石價格過快增長，雙向擠壓中游企業(yè)的利潤。

隨著國際天然鉆石行業(yè)的主要商業(yè)銀行(如比利時安特衛(wèi)普鉆石銀行、渣打銀行、ABN AMRO銀行等退出或關閉其天然鉆石業(yè)務，致使中游企業(yè)的融資機會更為有限。

(3)天然毛坯鉆石開采成本加大、供給下降[24]。

根據(jù)貝恩預測，全球毛坯鉆石供給在未來15年內(nèi)年均減少1.5%至4.5%，預計從2019年開始，供不應求的缺口將急速擴大，按照現(xiàn)有情況估計，天然毛坯鉆石供需缺口在2050年將達到2.78億克拉。

3.3 珠寶首飾使用的合成鉆石主要來源及對比

3.3.1 珠寶首飾使用的合成鉆石主要來源

目前，合成鉆石主要來自于美國、歐洲、印度以及遠東地區(qū)等，詳見表3所示。

表3 全球的合成鉆石主要來源[24]Table 3 Global sources of synthetic diamonds

3.3.2 合成鉆石主要的合成方法對比及發(fā)展情況

(1)目前市場合成鉆石主要合成方法對比

目前，市場商業(yè)化的合成鉆石的合成方法主要有兩種，即HPHT法和CVD法。表4從主要合成設備、成本、合成出來的鉆石產(chǎn)品規(guī)格、良品率及產(chǎn)能幾個方面對上述兩種方法進行了對比。

表4 市場上合成鉆石主要合成方法對比Table 4 Comparison of main synthetic methods of synthetic diamond

從表4我們可以看到，HPHT法和CVD法各有所長。目前來看，HPHT法更加側重小、碎鉆的合成，CVD法則側重于大顆粒鉆石的合成；在良品率及產(chǎn)能上，HPHT法則遠高于CVD法。

(2)主要合成方法近年來的發(fā)展情況

表5將從14年和現(xiàn)在市場上CVD法及HPHT法的就生產(chǎn)經(jīng)濟、制造中心、機構、檢測和產(chǎn)量五個方面的發(fā)展情況進行了對比。

表5 合成鉆石主要合成方法近年來發(fā)展情況對比Table 5 Comparison of development of main synthetic diamonds methods in recent years

從表5我們可以看出，近3年來，HPHT法在各個方面都發(fā)展迅猛。生產(chǎn)經(jīng)濟上來看，2014年時CVD法比HPHT在生產(chǎn)技術成熟，更易于合成寶石級鉆石，HPHT法更多的用于工業(yè)上的合成；而到了現(xiàn)在，隨著這三年HPHT法寶石級鉆石的合成技術逐漸成熟，HPHT法合成寶石級鉆石的產(chǎn)量迅猛上升，合成寶石級鉆石的經(jīng)濟效益方面也大有改觀。

從機構和檢測技術上來看，2014年，合成鉆石無貿(mào)易溯源機構、無統(tǒng)一的合成鉆石貿(mào)易組織、無統(tǒng)一命名/信息，對于合成鉆石的檢測技術幾乎沒有，而到了2017年，不僅成立了國際合成鉆石協(xié)會IGDA，國際合成鉆石協(xié)會IGDA也逐漸形成，也有了眾多的可靠且效率高的檢測設備問世，合成鉆石市場的管理逐漸走向規(guī)范化、正規(guī)化。產(chǎn)量上來看，短短三年時間，合成鉆石從最大產(chǎn)量小于35萬克拉躍升到每年230～420萬克拉，占天然鉆石產(chǎn)量也從小于0.3%躍升到2%～3%之間，短短三年間最大產(chǎn)量和占天然鉆石的產(chǎn)量的比例都增長了約10倍。

這一切都表明，合成鉆石在國際鉆石市場從三年前的嶄露頭角，到現(xiàn)在逐漸站穩(wěn)了腳跟。

3.4 中國合成鉆石技術、設備、產(chǎn)能特點及合成的裸鉆加工、飾品制造概況

3.4.1 中國合成鉆石技術、設備、產(chǎn)能特點

眾所周知，20世紀90年代以來，中國自主研發(fā)并大規(guī)模使用六面頂高溫高壓裝置，目前我國成為公認的工業(yè)級合成金剛石全球第一大國。在寶石級鉆石的合成上，我國主要結合自身六面頂壓機的優(yōu)勢，主要利用HPHT法合成，在技術、設備及產(chǎn)能上具有以下特點：

(1)技術。我國能生產(chǎn)的寶石級合成鉆石以HPHT法為主，可生產(chǎn)無色鉆石或不同顏色等級的彩鉆，如艷彩黃、濃彩黃、粉鉆、藍鉆等。

(2)設備。世界大部分寶石級合成鉆石是通過兩面頂壓機制造的，而我國采用的自主研發(fā)的高新技術設備六面頂壓機，具有升壓、卸壓速度快，良品率高、可操作性強的優(yōu)越性。單臺設備生產(chǎn)周期僅需24～32小時，大大縮短了國外CVD法所需的生產(chǎn)時間。目前我國使用該設備的寶石級合成鉆石在產(chǎn)量和質(zhì)量上均達到國際先進水平。

(3)產(chǎn)能。全球寶石級小顆粒無色合成鉆石幾乎都在中國制造；國產(chǎn)HPHT大顆粒合成鉆石產(chǎn)量相對較少，價格較高，產(chǎn)量約占全球50%；CVD法合成鉆石在我國的比例幾乎為零。

3.4.2 合成鉆石的裸鉆加工、飾品制造概況

目前印度鉆石加工業(yè)的從業(yè)人數(shù)占全球70%～80%左右，裸鉆加工產(chǎn)值約占全球鉆石行業(yè)總產(chǎn)值的1.9%。中國和印度鉆石切割最大差異在于人工成本。在中國，碎鉆的加工價格為10元～12元/粒，而印度僅為5～6元/粒[24]。雖然我國裸鉆加工業(yè)不具備印度低人力成本的優(yōu)勢，但在鉆石首飾加工制造領域競爭力明顯。“世界珠寶看中國，中國珠寶看深圳，深圳珠寶看水貝”，鉆石首飾業(yè)是深圳優(yōu)勢傳統(tǒng)和創(chuàng)業(yè)時尚文化的標志性代表產(chǎn)業(yè)之一，在國內(nèi)外形成了具有巨大影響力和凝聚力的產(chǎn)業(yè)集群。

作為全國珠寶首飾生產(chǎn)制造體量最大的地區(qū)，深圳是整個鉆石飾品行業(yè)的“晴雨表”。受國內(nèi)外經(jīng)濟不景氣的影響，企業(yè)產(chǎn)能過剩、人工成本提高，競爭日益激烈，加上天然鉆石價格上漲，天然鉆石生產(chǎn)制造商正面臨前所未有的挑戰(zhàn)——資金壓力大，收入逐漸逼近成本線。

3.5 合成鉆石產(chǎn)業(yè)研究進程

天然鉆石監(jiān)控委員會(NDMC)于2014年7月提交了一份合成鉆石產(chǎn)業(yè)的詳細報告。鑒于產(chǎn)業(yè)在不斷發(fā)展，有必要展開新的研究以獲悉合成鉆石最新進展情況。印度寶石和珠寶出口促進委員會(GJEPC)在2016年3月再次委托Bonas公司展開研究。這項研究分三個階段，為期12個月，目前Bonas公司已經(jīng)完成第一階段的研究。

4 合成鉆石市場發(fā)展趨勢

在天然鉆石行業(yè)不景氣的情況下，合成鉆石為珠寶首飾市場帶來了新的契機。為了更準確地把握市場脈搏，2016年中國黃金報社聯(lián)合國家珠寶玉石質(zhì)量檢驗監(jiān)督中心NGTC發(fā)布的《合成石發(fā)展現(xiàn)狀及前景研究報告》中對合成鉆石在全國進行了問卷調(diào)查。

(1)認知程度

根據(jù)調(diào)查結果顯示，超一半的消費者知道合成鉆石，占比達到54.31%。作為一種新型的寶石，合成鉆石的整體認知程度仍有待提高。

通過交互分析，男性消費者比女性消費者對合成鉆石的認知度高7%。

(2)區(qū)域市場對于認知程度的影響

從地區(qū)分布來看，北上廣深等一線城市雖然對合成鉆石的認知程度最高，但購買意愿卻沒有二線城市強烈，二線城市中有消費合成鉆石意愿的消費者占61.19%。相比天然鉆石更具價格優(yōu)勢的合成鉆石，在二線城市的消費前景比較樂觀。

(3)收入水平對于消費意愿的影響

在收入水平上，月收入在20000元以上的消費者購買意愿最強烈，達71.43%，這也是最有可能轉化為直接購買力的主力人群。緊隨其后的是月收入3001～5000元的消費者，其購買意愿也比較強烈。合成鉆石的市場推廣可側重于中低收入人群。

(4)消費影響因素

調(diào)查顯示，價格成為消費者選擇合成鉆石的首選因素，作為合成鉆石與天然鉆石相比最大的市場優(yōu)勢，價格的重要性是未來合成鉆石能否占領市場重要因素。

會購買合成鉆石的消費者在選擇購買合成鉆石的要素中，最重視的前三位依次是款式、價格、質(zhì)量?？钍匠絻r格成為消費者首選因素，這也打破了珠寶首飾的傳統(tǒng)消費觀。

隨著消費者對珠寶首飾消費個性化需求的增加，款式也成為消費者選購合成鉆石最重視的因素，未來合成鉆石在首飾加工方面，要多考慮個性化的設計。這也表明，或許是由于成本價格較低，消費者在對合成鉆石飾品的款式設計上有更高的期望。

(5)合成鉆石對天然鉆石的影響

從調(diào)查結果整體來看，合成鉆石的出現(xiàn)，并不會動搖大部分消費者購買天然鉆石的信心?？梢哉f，目前市場上合成鉆石的出現(xiàn)，對天然鉆石的影響，主流消費觀念并不具有偏見。未來，如何持續(xù)進行消費市場教育，是合成鉆石擴大影響力、擺脫偏見的重要課題。由于珠寶行業(yè)已經(jīng)有了彩金飾品、施華洛世奇品牌的先例，因此距離合成鉆石實現(xiàn)消費市場接納和追捧的目標并不遙遠。

5 結論

綜合所有相關信息和資料，可以得出以下結論：

(1)全球天然鉆石行業(yè)經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已經(jīng)處于行業(yè)成熟階段，目前利潤空間和礦石供給呈雙下降趨勢，市場的客觀需求催生合成鉆石飾品的蓬勃發(fā)展。

(2)中國是世界上規(guī)模最大的珠寶消費市場和鉆石飾品制造基地之一，合成鉆石制造加工擁有技術、設備優(yōu)勢以及巨大的市場空間。

(3)中國消費者對于合成鉆石的接受程度總體呈積極態(tài)勢，未來中國合成鉆石消費市場長期看好。