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1 公司概况：复合超硬材料龙头，天璇并表延伸CVD业务

1.1 石油复合片&精密加工刀具双龙头，延伸CVD培育钻石全产业链

公司主要从事超硬材料及其相关制品的研发、生产和销售，成立于1997年，2011年深交所上市。公司是中国聚晶金刚石行业首批上市公司之一，为国家高新技术企业、国家制造业单项冠军示范企业、国家级专精特新“小巨人”。

2022年4月公司受让郑州大学拥有的部分CVD金刚石制备技术及功能应用技术，拓展CVD培育钻石及未来工业化应用领域。

公司培育钻石业务及CVD技术研发置于天璇半导体，开展半导体、培育钻石、精密刀具、光学窗口等工业化应用的研究，目前公司拥有国内领先的CVD工业路径技术，掌握CVD反应炉设计制造工艺，核心零部件微波源已实现定向供应商合作开发、为国内少数掌握电源参数和逻辑的CVD公司之一，首批几十台设备目前运行良好。

2022年6月，公司公告并表天璇半导体，预计2022下半年培育钻石开始对外销售，短期望受益培育钻行业高景气增厚利润，长期为公司提升CVD工业应用领域竞争力打下基础。

2022年7月，控股子公司天璇半导体合作海南珠宝、2022年11月与公司董事方睿合资成立河南璨然珠宝有限公司，延伸CVD培育钻石零售布局。

1.2 股权结构稳定，创始人技术背景深厚

公司创始人方海江先生与付玉霞女士分列公司第一、第二大股东，截至3Q22，股权占比分别为28.73%和7.04%，且为一致行动人。公司旗下有五家控股子公司，分别为郑州速科特超硬工具有限公司、开封四方达超硬材料有限公司、郑州华源超硬材料工具有限公司、宁波四方晟达投资管理有限公司、河南天璇半导体科技有限责任公司，主营业务均在上市公司母公司内部，子公司承担主营业务之外的附加业务，如进出口贸易、相关产品的销售、投资管理、CVD金刚石等。

公司创始人方海江曾在郑州磨具磨料磨削研究所从事超硬材料制品研发，致力于推动超硬材料行业在工业升级中的应用，拥有多项国家专利和丰富的行业经验；天璇半导体技术研发负责人汪建华为国内机械研究与应用行业知名专家，长期致力于光学金刚石膜及金刚石涂层制备等方向的研究，拥有国家发明专利10项，曾荣获“微波等离子体CVD金刚石薄膜技术的研究”获湖北省科技进步二等奖。

1.3 财务：2021&22Q1-3增速修复、净利增速快于收入端，精密加工类利润贡献提升

2021年公司营收4.2亿元、归母净利0.9亿元，分别同增31%/22%，2017-2021年CAGR为4.4%/10.7%。

22Q1-3营收分别同增38%/28%/16%，归母净利同增83%/83%/83%，21年及22 Q1-3公司业绩均实现较快增长，主要系两大主营业务景气修复，2021年油气开采类产品市场回暖、疫后经济恢复向好，国内制造业增速加快、精密加工刀具业务量价齐升。

单22Q3来看，实现营收1.3亿元、同增16%、环降3%，归母净利0.4亿元、同增83%、环降17%，扣非归母净利0.38亿元、同增100%、环降5%，净利率30.3%、同比+11.1PCT、环比-5PCT。毛利率54.68%，同比-0.52PCT、环比-0.9PCT。Q3业绩环比有所下降主要系公司下游油气开采业务季节性、今年7-8月高温对户外作业有所影响。

公司在国内以直销为主，境外直销和经销相结合。2017-2018年出口为主、内销份额受益进口替代及自身产品优势逐步提升，2020-2021年已超越出口，21年内销/出口同增30%/33%、均实现复苏、尚未恢复至疫情前水平。

资源开采/工程施工为第一大业务，精密加工业务占比提升。1H22精密加工类业务占比35%、较2019年提升11PCT，随超硬刀具收入增长、占比逐年提升；1H22资源开采/工程施工类营收占比58%、仍为公司第一大业务。

资源开采/工程施工类产品毛利率高于精密加工类，且均逐年提升，主要系高毛利的中高端产品占比提升。1H22资源开采/工程施工类产品毛利率较2019年提升20.6PCT至62.5%，精密加工类产品毛利率较2019年提升16.6PCT至39.63%。1H22资源开采类贡献毛利额的66%，较2021年的65%提升1PCT、为主要利润来源，精密加工类贡献逐年提升。

公司销售费用率、管理费用率、研发费用率2019-2021年总体呈上升趋势，分别从6.7%增加至7.9%、从11.2%增加至15.1%、从8.2%增加至10.8%，主要因为销售、管理、研发人员薪酬增加，同时管理费用率2021年提升3.5PCT主要系审计及咨询费用增加189%。

22Q1-3销售/管理费率分别下降0.7/4PCT，研发费率小幅提升0.3PCT。

2019-2021年公司净利率总体平稳，22Q1-3净利率有明显改善、提升9PCT，主要系管理费率下降、综合毛利率提升2PCT。

22Q3期末，应收账款周转率2.08次/年，同比放缓0.13次/年。存货周转率1.62次/年、同比放缓0.15次/年。应收及存货周转效率总体平稳。

2 油气开采：海外油服市场回暖，绑定核心客户业绩望高增

2.1 国外：油服行业集中度高、景气回暖，公司绑定核心大客户、成本优势构筑竞争力

石油复合片是一种耗材，主要应用于石油天然气开采钻探环节，业务景气度主要和钻井活跃度相关，当油价上涨，库存井数量不足时，开采需求增加、对公司产品需求增加。

根据Beker Hughes，疫情前（2016-2019年）活跃钻机数在1000台以上；疫情时油价大幅下跌，开井暂停、开始消耗库存井，2020年9月活跃钻机跌至250台低点、库存井逐步消耗完毕+油价4Q20回升，对开新井的需求后于油价修复。截至2022年12月2日，北美活跃钻机数已增至979台，逐步恢复至疫情前水平，当前行业景气度仍处上行周期。

根据国际能源署，美国产油量约占全球的10%-15%，但美国主要为页岩油、一口油井仅供开采3年左右，不同于传统石油一口井可供开采约70年，因此跟踪北美活跃钻机平台数能够反映原油开采行业景气度。

油服行业高度集中，根据华经产业研究院，2021年前5大公司占市场份额的93%、主要集中在美国，与之相对，中小油服企业经营不佳，海上钻井平台服务市场上众多中小油服公司申请破产保护、逐步被大型钻井服务公司兼并收购。

公司石油复合片出口为主，疫情前，油气开采曾是公司主要营收和利润来源，营收占比长期超过50%、利润约70%。20年随全球疫情扩散，原油市场出现极端低油价影响公司业务，导致20年收入利润下滑；4Q20以来逐步复苏。

下游用户油气钻探对石油用复合片及其制造的钻头质量稳定性和产品耐用性要求极高，市场准入要求高，成功进入大客户供应链体系的公司望实现稳定合作、业绩稳定性强、进入壁垒高。

公司2014年提出“大客户战略”，经过多年考察，已成功进入斯伦贝谢、贝克休斯供应链体系、稳定批量供应；哈里波顿和国民油井已经经过客户多年测试，有望逐步开展合作、贡献业绩增量。

2016-2019年，公司前五大客户收入占比35%以上。2020年受疫情影响，第一大客户因油价下跌、存在降本需求致订单减少，但第三-五大客户占比均有提升，20年前五大客户占比29.44%、仍处较高水平。

相比海外竞争对手，公司依托河南超硬材料产业链集群优势降本增效、更具性价比优势。

目前高端产品主要由海外龙头垄断。据新材料情报NMT，Mega Diamond和美国合成生产的石油复合片平均价格分别是公司的3.53倍和2.94倍。

石油复合片主要原材料包括硬质合金和金刚石微粉，公司地处超硬材料产业集群河南，政策支持下给予场地及电力成本优惠，且河南为全球金刚石微粉主要供应地，故相比海外公司，公司具备显著成本优势，在中端及中高端市场望获得更多份额。

对比美国合成，公司在单价更低的情况下毛利率显著更高，19年来收入差距缩小、份额提升。

2.2 国内：进口替代+政策利好+下游集中，本土石油复合片龙头望受益

国家政策层面重视石油安全，“十四五”规划中提出推进能源革命、完善能源产供储销体系、加强国内油气勘探开发、加快油气储备设施建设、加快全国干线油气管道建设等若干意见，同时进一步支持国产替代，预计22年国内油气开采加速复苏。

中国油服市场由国有公司垄断经营。国有公司在传统油气田区域占据更多优势。根据全国能源信息平台，2020年“三桶油”下属国营油服企业合计市占率达到85%，民营油服企业市占率为10%，国外油服企业市占率仅为5%。

中国油服行业上游供应商高度集中，2021年美国合成占到27%份额、元素六占比31%、DI、Mega Diamond等其他海外公司占比17%，四方达、海明润、晶锐、新亚等国内供应商合计占比25%。

相比国内竞争对手，公司产品品类齐全、定位中高端毛利率更高。

2008年公司已具备石油用复合片、矿山用复合片、PCD高品级拉丝模坯、PCD/PCBN刀具用复合片四类产品的能力，产品定位中高端，技术水平领先。

国内主要可比公司为深圳海明润、郑州新亚、三磨所等。公司质量管理体系已通过摩迪国际认证公司的ISO9001：2000认证。公司根据产品开发生命周期特性以及各阶段质量控制点的不同，制定了相应的品质控制规范和流程，确保公司产品的优异品质和较强的稳定性。

3 超硬刀具：产品升级+进口替代驱动增长

3.1 行业：政策驱动产品升级、国产替代空间广阔

高端制造升级、机床行业进入上行周期，带动超硬刀具行业发展。

全球市场对高端制造需求不断增加、机床数量快速提升、开工率提升，2021年中国金属切削机床产量同比提升35.0%至60.2万台，成为带动超硬刀具行业要求提高、需求扩大的重要驱动因素。目前中国机床数控化率与发达国家仍有差距，约为日本的45.6%、美国的51.3%、德国的54.7%，未来提升空间较大、市场前景广阔。

随疫情恢复和政策驱动，中国超硬刀具市场规模2021年恢复增长。“十三五”规划的落地促使国内供给侧结构性改革不断深化，持续推动中国制造业朝自动化、智能化方向发展，在市场转型升级的背景下刀具消费市场在2015-2018年保持了一段时间的高速增长、CAGR达到17.1%，2018年市场规模达到61亿元创下新高。然而2019年的中美贸易摩擦和下游行业景气下行对行业需求产生冲击，2020年的疫情影响生产，19-20年连续两年行业规模负增长。

随着国家不断落实“十二五”计划、“十三五”计划、《中国制造2025》等政策文件，积极鼓励高端装备和新材料行业发展，且疫情恢复后复工复产不断推进，中国超硬刀具行业21年市场规模58亿元、同比增长9.4%、较19年增1.7%，较18年高点-5%。

超硬刀具具有独特性能优势、应用范围和市占率不断提升。高端工业制造升级对加工刀具性能提出高要求，超硬刀具因其加工效率高、使用寿命长和加工质量好的特点应用范围不断扩大，目前已广泛应用于轧辊加工行业、工业泵加工行业、汽车加工行业等。超硬刀具在国内整体市场占比也呈提升趋势，比例由2007年的6.6%提升至2018年的14%，提升空间大。

本土刀具市场对进口依赖程度不断降低，行业迎来国产替代机遇。疫情期间，进口产品交货周期延长，供货不稳定，使国内企业对欧美、日韩厂商的进口切削刀具依赖程度降低，国内优秀刀具企业迎来国产替代机会。19-21年中国刀具市场中的进口比例不断下滑，从23.9%下降至22.3%，本土产品份额不断提升。

随着国内刀具企业销售拓展能力的加强和国际影响力不断提升，在替代原有进口产品的同时凭借高性价比优势逐渐进入国际市场与跨国巨头进行全面的竞争。2021年中国刀具出口额225亿元、同比增长25%，进口额106亿元、同比增长6%。

3.2 公司：刀具业务后来居上、充分受益新能源汽车高景气

公司精密加工类产品在精密/超精密、高速/超高速加工作业中表现优异，产品已覆盖金属切割、非金属切割、精密线材加工等领域，主要产品包括PCD刀片、金刚石刀具、PCD微钻钻头、金刚石锯片、PCBN刀片、CBN刀具、拉丝模坯、成品模等。

聚晶金刚石刀片领域公司行业领先、主要为出口、已深耕多年，2020年以来公司拓展毛利率、附加值更高的立方碳化硼刀具业务，主要为非标定制产品，旨在为客户打造一体化解决方案，2020年刀具业务销售额2500万元，2021年和22Q1-3均呈较快增长，预计贡献精密加工类业务主要增量。

公司围绕超硬材料不断深耕，目前已经形成了以复合超硬材料为核心、以精密金刚石工具为新的业务增长点的战略产品体系。

公司之前超硬复合材料中主营品类为刀片产品，随后凭借PCD刀片、PCBN刀片复合超硬材料研发优势，早在上市之初就以IPO募集资金投入复合超硬材料制品项目、布局精密刀具市场。

2012年公司开始中小批量生产刀具产品，之后在2015年、2018年依次进入试生产阶段和中试阶段，2019年正式批量生产，且刀片和刀具产品开始共同合并入精密加工产品类别。

与可比公司相比，尽管公司进入刀具业务时间较短，但批量生产后短时间内销售规模已非常可观，产品质量做到国内领先，2020年公司超硬刀具销售额2509.1万元，2021年公司精密加工业务整体已实现营收1.6亿元、同比增45.5%，实现毛利0.6亿元、毛利率同比增3.9PCT至38.2%。1H22公司精密加工业务实现营收0.9亿元、同增26.47%，毛利0.36亿元、同增22.21%。

公司持续保持高研发投入、超硬刀具毛利率领先，下游应用受益于新能源汽车行业高景气。公司持续保持高研发投入，研发投入占营收比重处可比公司领先水平，产品聚焦高端非标品、毛利率仅次于沃尔德，在刀具领域后来居上、进入国内超硬刀具第一梯队。

超硬刀具下游应用中70%为汽车领域，受益新能源汽车市占率提升具备更大成长空间，汽车行业从燃油发动机到电机、零件轻量化趋势下，公司非标刀具产品在铝合金材质的超精密加工方面效用更高，符合中国制造业转型升级趋势，80%应用于新能源汽车领域。

根据中汽协，2022年1-10月我国新能源车销量528万台，同比增长110%，增速较2021年的+158%有所放缓。预计22-24年销量复合增速46%。

4 CVD：短期培育钻贡献利润，长期工业应用前景广阔

4.1 公司：天璇并表延伸CVD金刚石业务、助力业绩增厚

2022年6月25日公司公告完成对天璇半导体的增资，培育钻石业务及CVD技术纳入体内。

公司与共青城星达分别以现金方式向天璇半导体增资9225万元、775万元；公司直接持有天璇半导体46.125%的股权、通过宁波四方鸿达投资管理合伙企业（有限合伙）间接持有天璇半导体7.09%股权，合计持有天璇半导体53.22%的股权。

同时，公司将获得天璇半导体董事会5名董事席位中3名董事的提名权。天璇半导体21年收入为2.17万元、净利润-125.74万元。

从中国培育钻石发展进程来看，CVD技术相较国外发展进程更慢。

中国的CVD技术起步较晚、企业生产规模较HPHT法培育钻石小，目前上海征世、宁波晶钻、沃尔德已有一定规模。美国CVD技术起步较早、发展相对成熟，企业生产规模较大，拥有元素六（戴比尔斯）、Diamond Foundry等大规模生产商。印度CVD培育钻石生产企业主要有ALTR、Diamond Elements等。

天璇半导体主营业务包括开发MPCVD设备、MPCVD金刚石生长工艺等，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、珠宝首饰等高端制造及消费领域开展产业化应用。

公司目前生产的CVD培育钻石颜色达到E/F色、大部分集中在G色以上，可量产裸钻1-4克拉，对应满产状态下单台年产值150-200万元，处行业领先水平。此外，公司自主研发MPCVD设备，采购零部件自行组装，掌握设备参数及逻辑，为国内少数实现CVD设备开发技术突破的企业之一。

根据公司，首期10万克拉培育钻用CVD金刚石产线（100台MPCVD设备）1H22已安装完成，10月陆续完成调试、进入产能爬坡阶段。二期10万克拉培育钻用CVD金刚石产线已启动，目前正在推进相关的生产场地准备与自研MPCVD设备生产工作。

4.2 行业供需测算：上游持续扩产，美国终端需求延续快增、中国市场明年望加速培育

4.2.1 供给端：上游持续扩产，明年未见减产迹象

设备扩产情况——HTHP：据不完全统计，2022年国内主流HTHP六面顶压机产能约1950台，23年产能望扩至3550台（其中包含力量钻石自主拼装的100台），订单目前均已签完、明年扩产热情未减，唯一的变化在于六面顶压机价格环比有所下滑（主要为供给增多）。

全球HTHP以中国为主，国外预计每年稳定的扩产HTHP设备。预计22、23年全球HTHP培育钻产量在707、1147万克拉，分别同增64%、63%。

设备扩产情况——CVD：2022年国内CVD产能约2000台（其中20~30%出口印度）、明年中印两国CVD设备需求量预计在6000台，且23年国内部分CVD设备厂已经能实现4英寸托盘、隐形产能更大。总体看CVD扩产热情高于HTHP。预计22、23年CVD全球产能为1146、1935万克拉，同增80%、69%。

综上，全球培育钻产量22、23年分别为1853、3082万克拉，同增73%、66%。

4.2.2 需求端：全球需求扩展难抵上游新增产能，库存或处高位

美国培育钻渗透率提升幅度参考历史幅度，结合22年1~10月实际情况，预计22年美国培育钻零售额434亿元、同增49%；中国参考美国经验（渗透率提升速度），22年中国培育钻零售额29亿元、同增82%；按照中美两国需求倒推全球22年零售额为514亿元、毛坯消耗量为1853万克拉。

展望23年，中国市场继续高增但对全球增量贡献有限，主流美国市场铺货逐步完成。

我们认为培育钻石市场长期供给相对充足，成本加成构筑价格底。培育钻石生产技术、设备不断升级，单产效率提升，随着下游需求不断释放，上游生产商存在天然扩产能、抢占市占率的动机，在供给前期缺乏约束，因此长周期看，供大于求，价格呈现下降趋势。当前培育钻石定价参考天然钻石。但当技术逐渐普遍、成本逐渐透明，同时价格下行压力下、亏损的企业将出清市场，从而实现动态供需平衡，定价模式将走向成本加成。

5 盈利预测与估值

5.1 盈利预测

我们预计22-24年公司营收5.4/9.8/17.3亿元，同比增长29%/83%/76%，归母净利润为1.7/2.4/3.3亿元，同比增长82%/43%/38%，净利率31%/24.4%/19.2%。

分业务看，主业增长良好、毛利率改善：

1）开采类业务下游油服行业4Q20开始逐步回暖，公司绑定第一、二大客户充分受益，收入、毛利率21年开始逐步修复，预计2H22收入恢复至接近疫情前水平、毛利率仍待持续修复；展望23-24年，储备的第三、四大客户望进一步贡献增量，实现双位数增长，利润端进一步修复，预计22-24年营收3/3.4/3.9亿元、同增26%/15%/13%，毛利率为63.3%/64.5%/65%，逐年提升主要考虑毛利率更高的中高端产品拓展国内外客户、占比提升。

2）精密加工类业务维持较快增长，主要由于公司19年开始拓展的高毛利刀具业务起量，受益于政策支持高端化制造+下游新能源行业景气+中高端产品进口替代，预计22-24年营收2.01/2.75/3.52亿元，同增26%/37%/28%，毛利率为41%、维持平稳。

培育钻石业务置于天璇半导体、并表后公司合计持股53.2%。

1H22期末第一批100台设备完成安装、2H22开始进入试生产阶段、目前已实现稳定运行，1Q23期末第二批100台设备预计安装完成、进入产能爬坡期（参考第一批设备，爬坡期在半年左右，后续投产设备随技术逐步成熟、爬坡期预计略有缩短）。公司规划至2024年末安装1000台设备，对应2024年新增600台。

参考Q3降价后的CVD毛坯价格，当前公司规划的满产状态下单台设备年产值在150-200万元，考虑CVD技术迭代升级较快，假设公司设备腔体面积逐步增大、晶种排布效率提升（单炉产量提升），2022-2024年单台设备年产值逐步提升，分别为150/160/170万元。

毛利率方面，考虑2022年安装的第一批100台设备调试时间较长、产能利用率较低，故毛利率较低，2023-2024年随产能利用率提升、单产提升，对冲毛坯降价压力，毛利率稳定在40%。

净利率方面，1H22天璇半导体收入2.65万元、净亏损581.85万元，主要系前期研发投入较大、培育钻业务尚未规模化销售，考虑2H22前期100台设备收入利润贡献较小，预计2022年天璇半导体仍为净亏损状态，2023-2024年设备逐步投产、稳定运行后，预计稳态净利率18%。

综上，预计天璇半导体22-24年净利润分别为-197万元/0.6亿元/1.7亿元，归属于母公司利润-105万元/0.33亿元/0.92亿元。

费用端，预计22-24年销售及研发费率随培育钻投产有所下降，管理费率持平。

5.2 可比估值

公司主营业务为资源开采/工程施工类产品、超硬刀具，2022年天璇并表、新增培育钻石业务，选取力量钻石、中兵红箭、黄河旋风三家培育钻石行业，超硬刀具龙头沃尔德作为可比公司。

短期获益油服市场景气回升+油气开采类产品“进口替代”+MPCVD设备投产增厚业绩，业绩有望延续较快增长；中期“进口替代+合金替代”驱动超硬刀具量价齐升；长期CVD培育钻石业务应用前景广阔、23-24年望贡献增量利润。

我们预计公司2022-2024年EPS为0.34/0.49/0.68元，21-23年CAGR2为62%，采用PEG估值法，当前为0.42，行业中位数为0.42。

公司CVD技术行业领先、掌握核心零部件制造、设备单产高于同业，且延伸产业链一定程度内化培育钻毛坯&裸钻价格波动，竞争壁垒较强，给予23年PEG为0.45，对应目标价13.69元。

风险提示

油价波动影响销售：公司石油开采业务与油服行业景气度高度相关，未来若油价下行，景气波动将影响公司销售。

CVD业务拓展不及预期：公司CVD设备主要系自主研发，当前仍处调试及小规模试产阶段，若设备稳定性不及预期将影响培育钻石业绩释放进度。

培育钻石价格下跌：培育钻石业务高毛利、高净利主要系各品级产品价格当前较为稳定、锚定天然钻石定价，未来随行业扩产若出现供大于求，则面临价格下跌、利润承压。

汇率波动：公司外销占比近50%，人民币汇率波动影响公司利润。