中國的人造鑽石產業引領世界 | 盛嘉麟

提到人造鑽石,大家馬上聯想到璀璨奪目,價值不菲,代表愛情的裝飾珠寶。其實人造鑽石的主力是用於散熱降溫的5G/6G通訊、AI算力中心、量子計算與半導體晶片,成為解決高熱問題的關鍵材料,用於平滑打磨的精密加工、半導體、軍工等領域具有戰略價值的耗材,人造鑽石產業是一個重要的工業領域。

中國在人造鑽石領域已是全球主導力量,佔全球產量約 90%,珠寶鑽石產值10億美元,工業鑽石產值170億美元,並在工業級與高科技應用中具有壓倒性地位。不僅在產量與技術上突破,還透過出口管制與高端應用掌握全球供應鏈與市場格局。

珠寶級人造鑽石中國年產400 萬克拉,約佔全球 50%。中國的主要產地是河南的鄭州與柘城,佔中國產量約 80%,是全球產能最集中、規模最大,包括石墨原料、催化劑、切割、拋光等各項技術最成熟的生產基地。中國生產的初級鑽石,送到印度切割打磨 ,再出口以歐美品牌出售,這是目前全球人造鑽石典型成熟的供應鏈模式。

目前全球珠寶鑽石70%是天然鑽石,30%是人造鑽石,而且人造鑽石的比例年年增加。早期鑽石零售商註明這是人造鑽石,價格較低,與天然鑽石區隔銷售。但是天然鑽石與人造鑽石都是碳原子形成的晶體,無法用肉眼及放大鏡區分。因為天然鑽石難免有些許瑕疵,而人造鑽石接近完美無瑕,必須使用光譜及顯微鏡才能判斷。所以2018年美國聯邦貿易委員會(FTC)修改了珠寶法令,取消了對人造鑽石的歧視標誌,承認兩者都是真正的鑽石,結果引起鑽石價格的波動與調整。人造鑽石由於供應量激增,這幾年價格降低了80%,天然鑽石價格受到拖累也降低了30%。未來鑽石代表愛情,價值不菲的概念將漸漸淡化。

人造的工業鑽石才是重要的產業,中國的工業鑽石,就是金剛石產業,約佔全球的 90%以上,是全球絕對主導者。金剛石粉末顆粒是世界上最堅硬的品質,是地球上散熱能力最強的材料,也是優良不導電的絕緣體,已成為半導體與高科技產業核心散熱及平滑打磨的基礎材料。其它工業上用於切削、研磨、鑽探、拋光等領域,都具有不可替代的地位。

堅硬的金剛石碎屑必須研磨成不同等級的金剛石粉末,粗細不同的粉末,從幾毫米、幾微米,甚至到奈米級,用在不同等級工業生產的需要上。譬如石材切割、鑽探、鋸片(粗顆粒);研磨輪、切削工具(中顆粒);精密研磨、光學拋光(細顆粒);半導體晶圓、光學鏡片(超細粉);生醫、潤滑、量子材料(金剛石奈米細粉),在全球的工業製造過程是不可或缺的耗材。但是生產不同等級的金剛石粉末,必須嚴格區分,保證無瑕可靠的品質,是非常複雜又精密的過程。河南是全球最大金剛石粉末基地(佔中國的80%),山東是超硬金剛石粉末加工基地,安徽是超細微金剛石粉末加工區,湖南是高純度金剛石粉末生產地。中國具有獨到的機械設備及經驗,供應各國不同等級的金剛石粉末,執世界的牛耳。

2025年11月起,中國對人造金剛石粉末、單晶、線鋸、砂輪及鑽石設備與技術列為國家安全項目,實施出口管制。這是與稀土元素同樣重要的工業工具、原料及耗材,被視為對美日科技封鎖的有力反制,凸顯人造鑽石在精密加工、半導體、軍工等領域的戰略價值。如果說稀土元素管制影響到美國的軍工武器如戰機、雷達、導彈,也影響到太空航天、人工智能AI產業。工業鑽石管制則影響到半導體的光刻機以及其上游設備的製造,也影響到範圍更廣的民用產業如航空、汽車、精密加工等領域。

工業高度發達的國家,都需要進口中國生產的金剛石粉末,最依賴中國金剛石粉末耗材的國家依序是日本(精密加工)、韓國(半導體)、美國(軍工武器)、德國(精密光學)、印度(切割工具)。日本是全球最依賴中國金剛石粉末耗材的國家,中國的進口佔了28.2%。美國從中國的進口佔了 10%,百分比看似不高,但是他們也高度依賴越南、臺灣及墨西哥的來自中國的轉口貿易,仍然脫離不了中國。所以在工業製造的高純度單晶和低成本大宗耗材領域,中國幾乎是不可替代的單一來源。制裁美國、日本的金剛石粉末出口,和稀土禁運有同樣的打擊效果。

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