何南兵,王腾吉,赵亚良,向后奎,缪树良
(湖北鄂信钻石科技股份有限公司,湖北 鄂州 436056)
在众多的奢侈品中,钻石饰品一直都以其晶莹剔透、光彩夺目、尊贵典雅和历史久远而屹立于世人面前。“钻石恒久远,一颗永流传”的广告语几乎在每一个人的心中都刻下深深的烙印,一枚钻戒成为了结婚、订婚程序之中必不可少的一部分,钻石饰品似乎已经成为每一个女性必需的奢侈品之一了。在中国,选用钻石戒指作为订婚戒指的文化还在不断发展之中[1]。
而天然钻石因为其属于非再生资源,随着开采量的减少和市场需求的增加,在不久的将来终将枯竭。因此,如何采用人工的方式合成高品质的钻石,一直以来都是许多研究者的奋斗目标[2-5]。近年来,经过广大科技工作者的不懈努力,国内外Ⅱa型宝石级金刚石的合成技术逐渐成熟并得到商业化[6-8]。天然钻石和合成钻石如同两颗耀眼的“双子星”,双双踏入了珠宝圈的舞台中央。2016年4月5日,在香港苏富比春拍中,一颗10.1克拉、IF净度、号称拍卖史上最大的椭圆形鲜彩蓝钻,以2.4828亿港元(约3180万美元)成交,在珠宝圈引起巨大反响[9]。时隔一年,2017年4月9日央视新闻报道,德国奥格斯堡大学的研究人员耗时26年利用CVD方法成功地制造出155克拉的世界最大的合成钻石,同样举世瞩目[10]。
本文通过查阅国内外近年来公开的相关文献和权威数据资料,对当前饰品钻石市场的现状进行了相关分析和总结,并对饰品钻石市场,特别是合成钻石市场发展趋势进行了展望。
宝石级人造金刚石指的是人工实验室合成的大颗粒金刚石晶体,也称合成钻石,其直径往往在2mm以上。合成钻石和天然钻石都是由碳元素组成的晶体,它们唯一不同之处在于,合成钻石是通过科学方法生产出来的人造产品,而天然钻石却是在地质变化过程中所形成的天然产物。合成钻石作为钻石行业的新生力量,为喜爱钻石的消费者们又添一新选择。其拥有与天然钻石一样的化学、物理和光学特性,其在晶体结构的完整性、透明度、颜色、大小等方面,都已经可以与天然钻石相媲美。
总体而言,合成钻石与天然钻石相比有以下优势:1)成色可控,可根据市场和客户需求生产不同品级的钻石;2)尺寸可控,可以根据需要生产不同尺寸的钻石;3)颜色可控,可以根据客户的喜好生产不同颜色的钻石;4)人造宝石级钻石的材质可以量身定做,可以定做具有各种纪念意义的钻石;5)大颗粒人造钻石较低的生产成本更能满足大规模的工业应用需求;6)人造宝石级钻石成本较天然钻石有明显的优势,因此发展潜力巨大。
2.2.1 合成方法
经过多年的研究发展,目前有多种方法可以成功地制备出合成钻石,其中两种方法已经商业化,即化学气相沉积法[11-13](chemical vapor deposition,简称CVD法)和高温高压法[5-7,14-18](high temperature and high pressure,简称HPHT法)。
(1) CVD法合成钻石的原理
CVD法合成钻石是在相对较低的合成温度(800℃~1000℃)、压力条件下(数千到数万Pa),用化学反应分离出碳源气体中的原子和分子,重新在基底(种晶)上由于吸附作用沉积形成晶体生长的技术。碳源气体在钻石热力学亚稳定区域,被离解成自由基(碳原子和氢原子或者甲基 CH3和氢原子),并在一定的温度压力条件下在基底(种晶)上沉积形成钻石。当基底使用天然的或者 HTHP 法合成的钻石时——即同质外延生长钻石晶体——在基底上将生长出单晶钻石;而使用硅、钨或钼做的基底时,在基底上将长出多晶体的钻石膜[19,20]。
(2)HTHP法合成钻石的原理
HPHT法生长金刚石单晶,碳源被放置在高温端,籽晶放置在低温端。宝石级金刚石单晶的生长过程是金刚石的溶解和再析出过程。由于触媒中的碳素浓度与温度有关,高温端和低温端碳素浓度梯度的存在,促使碳素由高温端向低温端扩散,并在籽晶上析出,实现晶体的外延生长[21]。
2.2.2 合成钻石和天然钻石的技术特征
合成钻石与天然钻石的成分与外观都非常接近,但由于生长环境与过程不同,合成钻石在生长结构,杂质缺陷等方面与天然钻石存在一定差异。这些差异又体现在钻石类型,发光特征,光谱等各个方面,为实验室借助仪器进行鉴定提供了可能。表1对合成钻石和天然钻石的技术特征,即型别、晶体形状、颜色、磁性、包裹体特征及N3(415nm)色心进行区别。
2.2.3 合成钻石现有的几种主要检测技术
随着合成钻石逐渐在钻石市场上站稳脚跟并发展壮大,如何快速有效地甄别出合成钻石与天然钻石,对于钻石市场的稳定发展、以及保证消费者的消费信心显得非常重要。表2是目前市场上主要的几种检测仪器原理,检测范围,检测能力等相关信息。
3.1.1 2015到2016年全球钻石饰品消费情况
传统的美国、日本、欧洲成熟市场和新兴的中国、印度及海湾地区发展中市场是当今全球主要的钻饰消费市场[25]。2015年,全球钻石消费达790亿美元。2016年,全球钻石消费比2015年少量增加,同比增长0.3%,达800亿美元。美国钻石消费已经连续5年增长,2016年同比上涨4.4%,达到410亿美元,首次超过400亿美元,占据了全球钻石消费额的一半,达到51%。虽然美国钻石消费仍主要依赖新娘钻石首饰的消费,但单身女性对高价值钻石的追求和购物的高频率是推动钻石消费迈向一个新台阶的一个重要因素。另外,自助购买方式逐渐提高,约57%的钻石自助购买的消费方式是来自于已婚妇女,这其中有三分之一是“千禧一代”。根据零售商报告数据表明,在美国市场,价格在1000~5000美元的钻石饰品的销售额呈上升趋势[26-30]。
表1 合成钻石和天然钻石的技术特征[21-23]Table 1 Technical feature of synthetic diamond and natural diamond
表2 合成钻石现有的几种主要检测技术[24]Table 2 Several existing main detection techniques for synthetic diamond
2008~2013年大中华区钻饰消费市场以年复合增长率18%的速度快速增长,但自2014年下半年起,中国钻饰需求增长意外减慢,并一直延续到2015年。据De Beers统计,中国消费者2015年在全球的钻饰消费,较2014年在大中华区创下的钻饰消费(以人民币计)增加3%,以美元计则稍增1%。其中,中国大陆地区2015年钻饰消费水平同比持平,但港澳地区同比2014年明显减少,出国消费增多。2016年,中国钻石消费与2015年基本持平,为640亿人民币,折合约100亿美元[26-30]。
3.1.2 2017首季全球钻石消费情况
一季度,中国市场钻石消费因中国新年的原因,销售强劲。印度市场钻石消费止住了2016年因珠宝商罢工、汇率以及流通等原因造成萎缩8.8%的不利局面,回归到正常的水平。2016年日本市场,日本消费者的需求下降了2.9%,但因为日元对美元的汇率,按美元计算仍达到8.1%的增长。海湾地区由于石油价格的持续疲软,宏观经济受到影响,钻石消费增长面临挑战。总体看,2017年全球钻石消费可能会进一步增长[30]。
2015年对于全球钻石行业是极其不平凡的一年。新兴市场钻饰消费减少,切磨商接连破产倒闭,成品钻石、毛坯钻石价格下跌,产业链内存货堆积……整个产业经历了自2008年金融危机后的最大挑战[26]。而经历了15年的行业阵痛洗牌后,全球钻石行业呈现以下格局现状。
(1)国际天然成品钻石和天然毛坯钻价格与利润双重下滑[24]。
根据贝恩咨询公司《2015年国际钻石行业报告》数据显示,虽然2014和2015年前半年,天然钻石行业价值链的综合收人同比分别增长4%和8%,但是整个产业链的各个环节收益分布不均,天然成品钻石和天然毛坯钻价格与利润双重下滑。
(2)天然钻石产业链对中游的挤压与垄断格局的形成[24]。
与钻石产业链上游的大型矿产企业的寡头垄断和下游大型珠宝零售商的显著影响不同,位于中游的切割、抛光企业和钻石交易商因进入门槛相对较低,规模较小而在整个产业链中几乎没有议价能力。上游天然毛坯钻石开采成本和价格急剧上升,连带下游天然钻石珠宝销售压力增大,导致天然毛坯钻石价格相对天然成品钻石价格过快增长,双向挤压中游企业的利润。
随着国际天然钻石行业的主要商业银行(如比利时安特卫普钻石银行、渣打银行、ABN AMRO银行等退出或关闭其天然钻石业务,致使中游企业的融资机会更为有限。
(3)天然毛坯钻石开采成本加大、供给下降[24]。
根据贝恩预测,全球毛坯钻石供给在未来15年内年均减少1.5%至4.5%,预计从2019年开始,供不应求的缺口将急速扩大,按照现有情况估计,天然毛坯钻石供需缺口在2050年将达到2.78亿克拉。
3.3.1 珠宝首饰使用的合成钻石主要来源
目前,合成钻石主要来自于美国、欧洲、印度以及远东地区等,详见表3所示。
表3 全球的合成钻石主要来源[24]Table 3 Global sources of synthetic diamonds
3.3.2 合成钻石主要的合成方法对比及发展情况
(1)目前市场合成钻石主要合成方法对比
目前,市场商业化的合成钻石的合成方法主要有两种,即HPHT法和CVD法。表4从主要合成设备、成本、合成出来的钻石产品规格、良品率及产能几个方面对上述两种方法进行了对比。
表4 市场上合成钻石主要合成方法对比Table 4 Comparison of main synthetic methods of synthetic diamond
从表4我们可以看到,HPHT法和CVD法各有所长。目前来看,HPHT法更加侧重小、碎钻的合成,CVD法则侧重于大颗粒钻石的合成;在良品率及产能上,HPHT法则远高于CVD法。
(2)主要合成方法近年来的发展情况
表5将从14年和现在市场上CVD法及HPHT法的就生产经济、制造中心、机构、检测和产量五个方面的发展情况进行了对比。
表5 合成钻石主要合成方法近年来发展情况对比Table 5 Comparison of development of main synthetic diamonds methods in recent years
从表5我们可以看出,近3年来,HPHT法在各个方面都发展迅猛。生产经济上来看,2014年时CVD法比HPHT在生产技术成熟,更易于合成宝石级钻石,HPHT法更多的用于工业上的合成;而到了现在,随着这三年HPHT法宝石级钻石的合成技术逐渐成熟,HPHT法合成宝石级钻石的产量迅猛上升,合成宝石级钻石的经济效益方面也大有改观。
从机构和检测技术上来看,2014年,合成钻石无贸易溯源机构、无统一的合成钻石贸易组织、无统一命名/信息,对于合成钻石的检测技术几乎没有,而到了2017年,不仅成立了国际合成钻石协会IGDA,国际合成钻石协会IGDA也逐渐形成,也有了众多的可靠且效率高的检测设备问世,合成钻石市场的管理逐渐走向规范化、正规化。产量上来看,短短三年时间,合成钻石从最大产量小于35万克拉跃升到每年230~420万克拉,占天然钻石产量也从小于0.3%跃升到2%~3%之间,短短三年间最大产量和占天然钻石的产量的比例都增长了约10倍。
这一切都表明,合成钻石在国际钻石市场从三年前的崭露头角,到现在逐渐站稳了脚跟。
3.4.1 中国合成钻石技术、设备、产能特点
众所周知,20世纪90年代以来,中国自主研发并大规模使用六面顶高温高压装置,目前我国成为公认的工业级合成金刚石全球第一大国。在宝石级钻石的合成上,我国主要结合自身六面顶压机的优势,主要利用HPHT法合成,在技术、设备及产能上具有以下特点:
(1)技术。我国能生产的宝石级合成钻石以HPHT法为主,可生产无色钻石或不同颜色等级的彩钻,如艳彩黄、浓彩黄、粉钻、蓝钻等。
(2)设备。世界大部分宝石级合成钻石是通过两面顶压机制造的,而我国采用的自主研发的高新技术设备六面顶压机,具有升压、卸压速度快,良品率高、可操作性强的优越性。单台设备生产周期仅需24~32小时,大大缩短了国外CVD法所需的生产时间。目前我国使用该设备的宝石级合成钻石在产量和质量上均达到国际先进水平。
(3)产能。全球宝石级小颗粒无色合成钻石几乎都在中国制造;国产HPHT大颗粒合成钻石产量相对较少,价格较高,产量约占全球50%;CVD法合成钻石在我国的比例几乎为零。
3.4.2 合成钻石的裸钻加工、饰品制造概况
目前印度钻石加工业的从业人数占全球70%~80%左右,裸钻加工产值约占全球钻石行业总产值的1.9%。中国和印度钻石切割最大差异在于人工成本。在中国,碎钻的加工价格为10元~12元/粒,而印度仅为5~6元/粒[24]。虽然我国裸钻加工业不具备印度低人力成本的优势,但在钻石首饰加工制造领域竞争力明显。“世界珠宝看中国,中国珠宝看深圳,深圳珠宝看水贝”,钻石首饰业是深圳优势传统和创业时尚文化的标志性代表产业之一,在国内外形成了具有巨大影响力和凝聚力的产业集群。
作为全国珠宝首饰生产制造体量最大的地区,深圳是整个钻石饰品行业的“晴雨表”。受国内外经济不景气的影响,企业产能过剩、人工成本提高,竞争日益激烈,加上天然钻石价格上涨,天然钻石生产制造商正面临前所未有的挑战——资金压力大,收入逐渐逼近成本线。
天然钻石监控委员会(NDMC)于2014年7月提交了一份合成钻石产业的详细报告。鉴于产业在不断发展,有必要展开新的研究以获悉合成钻石最新进展情况。印度宝石和珠宝出口促进委员会(GJEPC)在2016年3月再次委托Bonas公司展开研究。这项研究分三个阶段,为期12个月,目前Bonas公司已经完成第一阶段的研究。
在天然钻石行业不景气的情况下,合成钻石为珠宝首饰市场带来了新的契机。为了更准确地把握市场脉搏,2016年中国黄金报社联合国家珠宝玉石质量检验监督中心NGTC发布的《合成石发展现状及前景研究报告》中对合成钻石在全国进行了问卷调查。
(1)认知程度
根据调查结果显示,超一半的消费者知道合成钻石,占比达到54.31%。作为一种新型的宝石,合成钻石的整体认知程度仍有待提高。
通过交互分析,男性消费者比女性消费者对合成钻石的认知度高7%。
(2)区域市场对于认知程度的影响
从地区分布来看,北上广深等一线城市虽然对合成钻石的认知程度最高,但购买意愿却没有二线城市强烈,二线城市中有消费合成钻石意愿的消费者占61.19%。相比天然钻石更具价格优势的合成钻石,在二线城市的消费前景比较乐观。
(3)收入水平对于消费意愿的影响
在收入水平上,月收入在20000元以上的消费者购买意愿最强烈,达71.43%,这也是最有可能转化为直接购买力的主力人群。紧随其后的是月收入3001~5000元的消费者,其购买意愿也比较强烈。合成钻石的市场推广可侧重于中低收入人群。
(4)消费影响因素
调查显示,价格成为消费者选择合成钻石的首选因素,作为合成钻石与天然钻石相比最大的市场优势,价格的重要性是未来合成钻石能否占领市场重要因素。
会购买合成钻石的消费者在选择购买合成钻石的要素中,最重视的前三位依次是款式、价格、质量。款式超越价格成为消费者首选因素,这也打破了珠宝首饰的传统消费观。
随着消费者对珠宝首饰消费个性化需求的增加,款式也成为消费者选购合成钻石最重视的因素,未来合成钻石在首饰加工方面,要多考虑个性化的设计。这也表明,或许是由于成本价格较低,消费者在对合成钻石饰品的款式设计上有更高的期望。
(5)合成钻石对天然钻石的影响
从调查结果整体来看,合成钻石的出现,并不会动摇大部分消费者购买天然钻石的信心。可以说,目前市场上合成钻石的出现,对天然钻石的影响,主流消费观念并不具有偏见。未来,如何持续进行消费市场教育,是合成钻石扩大影响力、摆脱偏见的重要课题。由于珠宝行业已经有了彩金饰品、施华洛世奇品牌的先例,因此距离合成钻石实现消费市场接纳和追捧的目标并不遥远。
综合所有相关信息和资料,可以得出以下结论:
(1)全球天然钻石行业经过一百多年的发展,已经处于行业成熟阶段,目前利润空间和矿石供给呈双下降趋势,市场的客观需求催生合成钻石饰品的蓬勃发展。
(2)中国是世界上规模最大的珠宝消费市场和钻石饰品制造基地之一,合成钻石制造加工拥有技术、设备优势以及巨大的市场空间。
(3)中国消费者对于合成钻石的接受程度总体呈积极态势,未来中国合成钻石消费市场长期看好。