四方达首次覆盖报告：超硬新材料龙头，培育钻石望迎高增长

首次覆盖，给予“增持”评级。公司主营超硬材料，我们预测公司2022-24年EPS分别0.31/0.5/0.71元，对应归母净利润分别为1.51/2.43/3.47亿元。 参考同类公司估值，给予公司2022年65倍PE，对应目标价20.15元。 首次覆盖，给予“增持”评级。 超硬材料行业处于发展期，未来前景广阔。超硬材料是我国的优势行业，2018年我国年产金刚石和立方氮化硼占世界产量的比例超过90%、70%，是世界超硬材料的中心。超硬材料在机械及电子加工、原油开采和煤田开采等领域的应用逐步普及。随着我国制造业的转型升级，预计超硬材料在我国的应用将逐渐上升，我国超硬材料未来的发展前景广阔。 立足高端产品，公司毛利率维持高位。公司研发投入占营收的比例维持在6%以上，公司采用“生产一代、开发一代、预研一代”的产品研发策略，确保公司产品的竞争力。在较高的研发投入支撑下，公司产品品质不断升级，产品结构不断优化，公司毛利率自2016年以来始终维持在40%以上。 精密加工业务拓展顺利，培育钻石望迎高增长。在资源开采/工程施工领域，公司研发的PX系列、PCD微钻钻头等产品进口替代效果显著。公司自主掌握MPCVD设备制造及培育钻生产技术，按规划2022年将有100台设备进入产能爬坡期，2023-24望进一步快速扩张产能，将显著受益培育钻需求大幅增长。公司近期增资控股天璇半导体，实现在CVD金刚石领域的业务覆盖、提升核心竞争力，看好培育钻业务业绩望持续攀升。 风险提示:人民币汇率大幅升值，原油价格大幅下跌，培育钻低于预期 1.四方达：国内超硬材料龙头企业 四方达于1997年3月5日注册于河南自贸试验区郑州片区（经开），2011年2月15日，公司在深圳证券交易所上市交易。公司控股股东为方海江，持有公司28.61%的股份。方海江为公司第一大股东，公司实控人为方海江、付玉霞。 图1公司股权结构清晰 公司是国内超硬材料龙头企业。公司主要从事超硬材料及其相关制品的研发、生产和销售，已形成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。目前，公司国内产品品种规格齐全、规模优势明显、市占率最高的复合超硬材料龙头企业。公司产品质量达到国际先进水平，获得下游客户广泛认可，产品远销欧洲、美洲、东南亚、非洲等四十多个国家和地区，具有较高的国际知名度。2021年公司生产超硬复合材料270.3万个，销量279.6万个，产销比为103.5%。虽然公司2021年产销量仍未恢复到疫情前水平，但已较2020年有较大好转。2021年，公司海外销售181.74万元，较2020年同比增长32.55%，预计随着欧美疫情的逐步稳定，公司海外需求将逐步释发，拉动公司营收增长。 图2：公司出口营收占比超50% 图3：公司出口营收触底反弹 资源开采/工程施工类产品为公司主要营收来源，并贡献公司主要毛利。 公司目前超硬材料产品可分两大类，第一类是资源开采/工程施工类产品，产品包括用于石油开采的钻头、平面齿以及异形齿，用于煤田矿山开采的平面齿、球型齿等；第二类是精密加工类产品，可细分为PCD（加工有色金属用）及PCBN（加工黑色金属用）两类。2021年公司两大类产品分别实现营业收入2.35、1.59亿元，占比分别为56.38%、38.14%，同比分别增长20.79%、52.14%，毛利润分别为1.44、0.61亿元，占比分别为65.33%、27.53%。 图4：资源开采/工程施工类为公司营收主要来源 图5：资源开采/工程施工类贡献公司主要毛利 图6：公司营业收入触底反弹 图7：公司归母净利润触底反弹 晶金刚石、聚晶金刚石（PCD）和CVD金刚石，单晶金刚石应用于砂轮、锯片等，PCD应用于刀具、石油钻头，CVD金刚石应用于拉丝模、刀具等，高端CVD金刚石应用于电子器件、航天等领域。超硬材料也可以分类为单晶超硬材料和聚晶超硬材料（也称“复合超硬材料”），单晶超硬材料包含单晶金刚石、单晶立方氮化硼等，特点是硬度高但尺寸小； 聚晶金刚石/立方氮化硼是用单晶金刚石/立方氮化硼为主要原料，添加金属和非金属粘接剂在高温高压环境下制成的复合材料，复合超硬材料虽然硬度和耐热度稍差，但其切割面积较大、耐磨性更好。 表1:单晶、复合超硬材料用于不同领域 复合超硬材料主要用于石油天然气、煤田矿山、汽车等。石油天然气用聚晶金刚石是由小金刚石颗粒和粘接剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成，该材料具有很高的强度、硬度和耐磨性，该材料镶嵌于石油、天然气钻头上，是钻头上起到切削和掘进的核心部件，在钻头掘进的过程中，金刚石复合片逐渐消耗。在煤田矿山开采过程中，金刚石复合片起到同样的作用。PCD刀具的耐用度较硬质合金刀具寿命高几十倍，主要加工对象为有色金属、非金属材料等。由于汽车发动机活塞的群部、销孔和化油器等部件含硅量一般在10%以上，硬度较大，且大多采用流水线批量生产，这使得合金刀具的性价比较低，金刚石刀具适用性良好。 图8：石油钻头用金刚石复合片能加快采掘 图9：PCD/PCBN刀片主要用于机床 超硬材料是我国的优势产业。2018年我国人造金刚石产量182亿克拉，占世界总产量的90%以上，立方氮化硼产量占世界总产量的70%以上，是世界超硬材料的制造中心。2011年至2018年，我国人造金刚石产量复合增长率4.9%、金刚石出口量复合增长率6.3%。我国金刚石产量虽然较大，但下游深加工仍然为国外生产厂商所掌控，我国金刚石进口价格显著高于出口价格。我国人造金刚石及复合超硬材料的制造中心为河南省郑州市，产业内相关公司如黄河旋风、豫金刚石等企业均在郑州市。 超硬材料是我国的优势产业，成本优势明显，高端超硬材料的进口替代正在逐步发生。 图10：我国金刚石产量快速增长 图11：金刚石进口价格远高于出口 2.2.超硬材料应用前景广阔，培育钻石将快速发展 （一）超硬材料方面 金刚石材料替代传统硬质材料是大势所趋。硬质材料包括硬质合金、陶瓷材料及超硬材料，其中硬质合金主要为碳化钨、碳化钒、碳化钛等，陶瓷材料分为氧化铝基、氮化硅基和氮化硅-氧化铝复合陶瓷等，金刚石包含单晶、PVD、CVD等。以维氏硬度排序，金刚石（10000HV）>立方氮化硼（8000HV）>碳化钛（3000-5000HV）>碳化硼（2800-3700HV）>氧化铝（1600-2700HV）>高速工具钢（1100-1300HV）>普通不锈钢（200-700HV）。由于超硬材料的优势，其替代传统硬质材料是大势所趋。根据《第四届切削刀具用户调查分析报告》，截至2018年底，我国机械加工行业硬质合金切削刀具市场占比53%，高速钢切削刀具占比21%，超硬材料切削刀具（包括立方氮化硼和金刚石）占比约为14%，超硬材料刀具应用占比逐渐提升。 图12：超硬材料切削刀具占比逐步提升 图13：我国刀具消费市场规模整体增加 产业政策支持超硬材料行业发展。我国“十四五”规划明确提出要大力发展新材料产业，其中便包括超硬材料发展。在《中国制造2025》中，将高档数控机床和机器人列为大力推动突破发展的领域之一，而刀具作为“工业的牙齿”，是数控机床的重要组成部分，超硬刀具对于提升机床的精密、高效等方面有直接影响。另外，河南省政府2020年发布《河南省推动制造业高质量发展实施方案》，明确提出要发展超硬材料等新材料产业，建设5000亿级新材料产业基地。我国产业政策支持超硬材料行业的发展，因此，我们认为随着我国高端制造业的发展及加工制造业的复苏，我国对超硬材料的需求将稳步上升，我国高端超硬材料也将逐渐发展。 （二）培育钻石方面 培育钻石在性价比、环保等方面占优优势，且下游品牌商入局培育钻带动消费者认知明显提升。 培育钻石是人工模拟天然金刚石结晶条件和生长环境采用科学方法合成出来的金刚石晶体。从产品属性看，培育钻石和天然钻石均是纯碳的结晶体，拥有完全一样的物理、化学以及光学性质，透明度、折射率、色散等方面媲美天然钻石，在亮度、光泽、火彩、闪烁等饰品特性方面完全与天然钻石相同，从本质上不同于仿钻类的莫桑石（碳硅石）和水钻（立方氧化锆）。 国际品牌方面，英国品牌戴比尔斯则推出了子品牌“Lightbox”，美国钻石珠宝零售商SIGNET宣布在其旗下Kay、Jared、Zales、James Allen等著名品牌中销售培育钻石珠宝首饰。 国内品牌方面，豫园股份推出了培育钻石品牌“LUSANT”，2021年年底中国新锐品牌小白光完成Pre－A轮融资。 图14：小白光的TOMORROW BRIEDE系列产品 技术工艺进步，性价比凸显，认知度持续提升，培育钻石的渗透率及购买频率望进一步提升，迎来重要发展契机。 第一：毛坯钻石产量在2017年达到阶段性顶峰之后，2019年同比下降5%，2020年受疫情影响大幅下降20%。据贝恩咨询乐观情景测算，2020-30年全球毛坯钻石产量的CAGR约为1~2%；按悲观情境测算，CAGR约为-2~-1%。 第二：培育钻石零售端价格从2016年天然钻石的80%显著下降至2020年的35%，越发凸显的性价比优势创造新需求。 第三：消费者认知和接受度提升，据MVI市场调研数据，美国消费者认知度从2016年的30%快速提升至2018年的51%。根据Opinion Way的法国市场消费者调查数据显示，67%的消费者会因为性价比选择培育钻石，46%的消费者基于环保可持续理念选择培育钻石，31%的消费者认为培育钻石更合乎道德，28%的消费者认识到培育钻石与天然钻石属性相同。 第四：权威认证机构制定培育钻石标准分级体系。 第五：培育钻石在保护地球环境、减少碳排及能耗、节约水资源等方面优于天然钻石。 图15：天然钻石价格持续走高 图16：培育钻石零售/批发端价格下行 我国培育钻石快速发展，但CVD产能仍较低。 全球钻石珠宝终端消费市场规模庞大，2021年全球钻石珠宝销售额达5712亿元，同增29.2%，其中培育钻渗透率约7%(按克拉数)，仍处于较低水平；供给端有望在未来几年保持30-50%的增长。 我国作为培育钻石的第一生产大国，将充分受益于培育钻石的需求增长。目前我国在HTHP领域实现全球领先，而在CVD法培育钻石方面，2020年我国CVD培育钻石设备约800台，产能30万克拉，远低于国外4500台设备，370万克拉的产能。我们预计未来几年国内CVD有望实现更快发展(MPCVD设备增加+工艺进步)。 图17：我国宝石级培育钻石产量居世界之首 图18：全球培育钻石产量渗透率仍较低 从GJEPC统计数据看，近2年培育钻需求量正快速增长。 5月印度培育钻石毛坯进口额1.1亿美元，同增45%，进口总额占总钻石进口比重为7.7%。 5月印度培育钻石裸钻出口额1.77亿美元，同增137.33%，再度创下历史新高，出口总额占总钻石出口比重为8.5%，同样再度创下历史新高。 图19：印度培育钻进口金额快速增长（亿美元） 图20：印度培育钻出口金额快速增长（亿美元） 图21：印度培育钻进口端渗透率快速提升 图22：印度培育钻出口端渗透率快速提升 图23：公司研发费用维持高位 公司毛利率维持高位，ROE逐步回升。公司总体毛利及毛利率 稳步回 升，2021年公司总毛利达2.21亿元，毛利率达到52.89%。同时，公司各项财务指标也逐步改善，ROE由2016年的3.96%提升至2021年的9.81%，公司盈利能力持续上行。 图24：公司ROE逐步提升 图25：公司盈利能力触底反弹，毛利率逐步增长 3.2.推进进口替代战略，市场份额持续扩大 积极推进进口替代战略，拓展公司下游用户。公司始终致力于产品研发，在资源开采/工程施工类产品方面，公司近年推出的PX系列等异形齿享誉国内外，进一步巩固公司石油/天然气钻探用金刚石复合片的高端齿地位，打破国内高端齿以进口为主的竞争格局，大幅降低国内油气开采成本。而在精密加工类产品方面，公司研发的PCD微钻钻头可逐步降低国内