国机精工,一家在行业内颇具影响力的公司,主要售卖培育钻石的核心设备——六面顶压机。国内众多培育钻石厂家,超六成选用其设备,市场占有率极高,堪称行业霸主。

六面顶压机看似高深,实则是一种特殊的“压模机”,它将石墨在高温高压环境下转化为钻石。其工作原理是把石墨置于反应腔,从六个方向施压并加热,模拟地球深处环境,使石墨中的碳原子重新排列形成钻石。压力巨大,相当于在指甲盖大小的地方压上几十辆重型卡车;温度约1500度,高于炼钢温度。
培育钻石的过程如同种庄稼。先准备钻石籽晶作为“种子”,再用高纯度石墨粉和金属催化剂作为“养料”,将它们放入反应腔密封。开机后,液压油缸施压、通电加热,在高温高压下,碳原子溶解在催化剂中并附着在籽晶上生长。一克拉钻石的生长需几天到一周,远快于天然钻石的形成时间。最后降压降温,取出钻石毛坯,经切割打磨后成为珠宝店中的钻石。
国机精工历史悠久,其前身是洛阳轴承研究所和郑州磨料磨具磨削研究所,两家研究所于1958年成立,技术积累深厚。轴研所是中国轴承行业的国家级综合性研究机构,在航空航天轴承等领域成果显著;三磨所是中国超硬材料行业的国家级综合性研究机构,制定了行业大部分技术标准。2005年,两家研究所合并重组为国机精工并在深交所上市。

国机精工能占据超60%的市场份额,原因有三。一是技术过硬,其压机稳定性好、精度高,产出的钻石质量稳定、品级高,大吨位压机单产高、成本低;二是客户认可,国内培育钻石头部企业如黄河旋风、力量钻石等都是其核心客户,形成了“强者恒强”的马太效应;三是门槛高,六面顶压机制造需要多种先进技术和对金刚石合成工艺的深刻理解,国机精工凭借几十年的技术积累,在大吨位压机领域几乎处于垄断地位。
培育钻石是真钻石,与天然钻石化学成分、物理性质和光学效果相同,唯一区别在于来源。它价格便宜,更环保、道德,受到年轻人的广泛认可。2025年,全球培育钻石毛坯产能约4000万克拉,中国占63%;预计到2030年,全球产能将突破1.2亿克拉,中国产能接近8000万克拉,年复合增长率达26%。中国产能主要集中在河南,柘城县被称为“中国钻石之都”。
行业的火爆促使企业纷纷扩产,而扩产需要大量设备。培育钻石行业设备投入成本高,且随着技术进步,老设备需更新换代,这使得国机精工订单不断。无论钻石厂盈利情况如何,只要行业发展扩产,国机精工的设备就不愁销路,如同淘金热中的卖铲人。
钻石不仅可用于首饰,还能为AI芯片散热。金刚石导热能力强,能有效解决芯片发热问题。英伟达下一代GPU芯片已确定采用金刚石散热方案,国内郑州超算中心也已应用相关技术。国机精工在该领域有深入布局,拥有HPHT法和MPCVD法的设备,其培育钻石业务销售收入增长迅速。
目前人工造钻石有HPHT和CVD两种主流方法。HPHT法生长速度快、成本低、颜色好,但可能有金属杂质,做大克拉钻石较难;CVD法纯度高、易做大、适合半导体应用,但生长速度慢、成本高、颜色相对差。国内珠宝级培育钻石多采用HPHT法,半导体级和大克拉高端钻石多采用CVD法。国机精工能同时制造两种方法的设备,实现全产业链覆盖。
中国在全球培育钻石行业占据主导地位,产能占比高且呈上升趋势。这得益于完整的产业链、成本优势和技术积累。不过,中国在下游品牌和渠道以及切磨加工环节存在短板,但情况正在改善。
国机精工业务广泛,除钻石设备外,还涉及轴承业务、超硬材料及制品、半导体耗材等领域。其高端特种轴承市占率超90%,超硬材料制品技术实力强,半导体耗材业务打破国外垄断。钻石设备业务虽在总收入中占比约10%,但增长快、利润率高。国机精工是一家综合性高端制造企业,发展潜力大,盈利模式稳定,抗风险能力强,是中国制造业升级的缩影。