中国已对工业级合成钻石实施出口管制，这些材料对于芯片制造和精密加工至关重要。作为全球最大的合成钻石生产国，中国在高压高温（HPHT）合成技术和设备方面占据主导地位，但其行业也面临产能过剩的挑战。此举凸显了全球供应链对中国的依赖，尽管日本、印度和美国等国也具备生产能力，但短期内难以取代中国的规模。此次管制不涉及珠宝级钻石，而中国消费者对国产合成钻石的接受度正在提高，推动了国内市场的发展。
为什么工业钻石如此重要？
钻石完全由碳原子构成，其独特的晶格结构赋予了它两种非凡的特性：它是地球上最坚硬的材料，同时也是最优秀的导热体之一。这意味着它可以在不导电的情况下，比铜更快地传递热量。
这些特性使合成钻石在半导体领域变得不可或缺。
- 热量管理： 随着用于人工智能训练的芯片变得越来越热、越来越密集，合成钻石对于管理其产生的热负荷非常有价值。
- 精密加工： 它们是切割半导体晶圆、制造光刻设备光学元件以及提升雷达性能的关键组件。
- 可控生产： 与只能从地下开采的天然钻石不同，合成钻石可以在实验室中按需生产，从而实现了工业规模化。
中国为何在合成钻石领域领先？
中国在合成钻石领域的领导地位并非一蹴而就，而是数十年战略布局的结果。
- 早期发展： 中国的研究始于 20 世纪 60 年代初，旨在实现“超硬材料”的自给自足。1963 年，中国成为世界上第五个成功制造出合成钻石的国家。
- 产业化： 随后几十年，在廉价能源、碳原料供应和国家政策支持的推动下，河南等省份围绕钻石生产形成了完整的产业链。
- “钻石之都”： 河南省的柘城县已成为中国的“钻石之都”。这个不足百万人口的小县城贡献了中国约一半的合成钻石产量，占全球产量的 25-40%。
- 产业集群优势： 在柘城，从原料供应商、高压高温（HPHT）压机制造商到抛光车间和物流公司，都集中在几平方公里的范围内，这极大地降低了成本并锁定了工艺知识。
全球依赖与潜在的产能过剩
尽管中国产量最高，但这并不意味着它拥有绝对的控制权。事实上，中国合成钻石行业可能正面临产能过剩的问题，过多的生产商在争夺有限的市场，导致许多企业在 2023 年收入和利润大幅下降。如果中国收紧出口，国内制造商和工人也会受到影响。
“在主流高科技应用中，全球产业仍处于初期阶段——因此，谁将最终成为该领域的最大参与者还有待确定。”
全球范围内，其他国家也拥有一定的生产能力，但规模不及中国。
- 主要生产国： 英国的 Element Six 公司是重要的非中国生产商。日本、韩国和印度也拥有各自的专业企业。
- 美国的情况： 美国有自己的生产商，但严重依赖进口。根据美国地质调查局的数据，美国约 77% 的工业钻石供应来自中国。
- 技术壁垒： 规模化生产不仅需要数千台压机，还需要密集的配套设施和数十年的工艺知识，而这些目前都高度集中在中国。
中国的优势是真实的，但与其他它主导的行业（如稀土）相比，钻石行业有更多的全球参与者，他们可能会抓住出口管制带来的市场机会。
关键技术应用
钻石线锯 这是一种涂有精细金刚石粉末的金属线，用于将硅块精确切割成制造芯片所需的平坦晶圆。钻石线锯切割速度更快，浪费更少，表面更光滑，确保了芯片制造后续步骤的精确性。
光学与光刻 在制造最先进芯片的 EUV 光刻机中，钻石被用来处理强大的光线产生的热量，以保持光学系统的稳定性。钻石还被用于将光刻机内部的镜片和透镜抛光到近乎原子的光滑度。
珠宝市场：一个不同的故事
中国的出口管制明确排除了珠宝级钻石。此举旨在强调这些措施是出于国家安全考虑，而非经济胁迫。限制珠宝钻石的出口会削弱这一论点。
与此同时，中国消费者对实验室培育钻石的看法正在发生变化。
“从 2019 年到 2023 年，我的许多客户会询问天然钻石和培育钻石的区别，并倾向于选择天然的……然而，到了 2024 年，我感觉很多顾客已经对培育钻石非常适应了。”
这种转变背后有几个原因：
- 价格优势： 中国的实验室钻石价格仅为同等天然钻石的二十分之一。
- 国货自信： 实验室钻石制造业集中在中国，消费者对“中国制造”的信心迅速增长。
- 市场增长： 实验室钻石的市场份额已从 2015 年的 1% 增长到今天的约 20%。