淺談寶石級(jí)培育鉆石

蔡 薇，張錦雯，陳小軍，劉雨卿，黃文清

(1.南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，江蘇 南京 210029；2.國家金銀制品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(南京)，江蘇 南京 210029)

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，在美國、中國和印度，多數(shù)受訪者認(rèn)為鉆石是婚約中必不可少的一部分。實(shí)際上，鉆石是國內(nèi)外市場(chǎng)最受歡迎的寶石。鉆石具有一條很長的價(jià)值鏈，包括毛坯鉆石階段(毛坯鉆產(chǎn)出和銷售)、拋光鉆石階段(毛坯鉆切割和拋光鉆石銷售)、鉆石首飾階段(鉆石首飾制造和零售)(圖1)。長期以來，鉆石行業(yè)是一個(gè)處于高度保密狀態(tài)的行業(yè)，尤其是在鉆石價(jià)值鏈的頂端(包括鉆石開采及毛坯鉆供應(yīng))，有著其看似神秘的運(yùn)作方式。

圖1 鉆石價(jià)值鏈及其進(jìn)入壁壘、議價(jià)能力(據(jù)Linde et al., 2018)

在鉆石行業(yè)的頂端，國際鉆石卡特爾可能是世界上最成功和最持久的卡特爾。長期以來(19世紀(jì)末到20世紀(jì)80年代)，毛坯鉆石價(jià)格主要由一家占主導(dǎo)地位的公司戴比爾斯(De Beers)制定和控制。消費(fèi)者對(duì)鉆石價(jià)格并無多少了解，他們購買鉆石首飾在很大程度上是基于一種信仰，這種信仰就是認(rèn)為鉆石是有價(jià)值的?！般@石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”(A diamond is forever)正是在向消費(fèi)者保證價(jià)值的同時(shí)創(chuàng)造了這種信仰。這是1947年戴比爾斯為鉆石設(shè)計(jì)的廣告語，戴比爾斯正是通過這個(gè)傳奇性的廣告活動(dòng)創(chuàng)造和培育了鉆石的最終需求，同時(shí)強(qiáng)化鉆石作為稀有和珍貴寶石的形象。

1 天然鉆石的稀缺性

“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”旨在設(shè)法讓消費(fèi)者相信鉆石是值錢且稀缺的，值得當(dāng)作傳家寶代代傳承下去。那么鉆石真的如大眾想象中的稀缺嗎？“鉆石稀缺”這種說法對(duì)嗎？其實(shí)只能說對(duì)了一半，為什么這么說呢？首先，鉆石作為一種自然礦產(chǎn)資源，其總儲(chǔ)量是有限的(表1)。根據(jù)彩鉆研究基金會(huì)(FLCF)2019年的調(diào)查研究結(jié)果，鉆石礦產(chǎn)資源正在迅速枯竭，Marange, Vitor, Argyle，Diavik等(1～5年內(nèi))，Middle Orange River，Murowa，Orapa等(6～11年)，Cullinan，F(xiàn)insch，Ekati，Merlin(12～17年內(nèi))等礦山將因達(dá)到開采壽命而關(guān)閉。最后一個(gè)鉆石礦也可能將在60年內(nèi)被開采殆盡。所以從資源有限的角度來看，鉆石仍然是稀缺的資源。

表1 部分鉆石礦的儲(chǔ)量情況[1]

但為什么說對(duì)了一半呢？這得從戴比爾斯說起。戴比爾斯自成立之初就致力于營造一種“稀缺錯(cuò)覺”，從而控制鉆石的價(jià)格并實(shí)現(xiàn)利益的長期最大化[2]。既然被稱為“稀缺錯(cuò)覺”，那么至少在某一個(gè)時(shí)間段，鉆石肯定是不稀缺的，至少是不那么稀缺的。戴比爾斯的創(chuàng)始人塞西爾·羅茲在19世紀(jì)末，在他完成南非礦山的收購后就考慮過這個(gè)問題。首先，從南非開采并流入歐洲的鉆石數(shù)量比以往都多得多，這可能會(huì)破壞長期以來決定鉆石價(jià)值的稀缺性。此前的幾個(gè)世紀(jì)，鉆石一直被認(rèn)為是極其稀有和珍貴的，只有皇室才能擁有的奢侈品。羅茲意識(shí)到，如果鉆石由于數(shù)量劇增而變得過于普遍，那么鉆石與浪漫和奢華的聯(lián)系就會(huì)喪失，需求也因此會(huì)下降。羅茲認(rèn)為解決這個(gè)問題的唯一辦法是建立一個(gè)統(tǒng)一的、垂直一體化的組織來管理從南非流出的鉆石，從而保持低供應(yīng)和高價(jià)格。羅茲認(rèn)為在理想的情況下，每年可供歐洲消費(fèi)者購買的鉆石數(shù)量應(yīng)該大致等于婚禮數(shù)量。在這種理念下，羅茲控制了南非所有重要的礦山以及鉆石的分銷渠道，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆石供應(yīng)和價(jià)格的控制。這一經(jīng)營理念在戴比爾斯的繼任者 歐內(nèi)斯特·奧本海默身上得到了繼承和發(fā)展，他更加緊密地整合生產(chǎn)和分銷渠道，實(shí)現(xiàn)了南非鉆石貿(mào)易的近乎全面一體化。通過中央銷售組織(鉆石交易中心DTC的前身)，戴比爾斯精心挑選了一些看貨商來分銷鉆石。這種“有序的營銷”機(jī)制使得戴比爾斯不僅能夠確定每年投放市場(chǎng)的鉆石的精確大小和質(zhì)量，而且還能決定它們的價(jià)格。

戴比爾斯在近一個(gè)世紀(jì)里都致力于維護(hù)這種微妙的平衡：

(1)控制產(chǎn)出 每當(dāng)有新礦山被發(fā)現(xiàn)時(shí)，其產(chǎn)出的大量鉆石如果涌入市場(chǎng)，將對(duì)戴比爾斯構(gòu)成威脅，摧毀他們營造的“稀缺錯(cuò)覺”，并將導(dǎo)致鉆石價(jià)格降低。所以，只要有新鉆石礦的發(fā)現(xiàn)，戴比爾斯就會(huì)迅速行動(dòng)，將新的生產(chǎn)商納入自己的行列。一般而言，新的鉆石生產(chǎn)商也明白如果鉆石供應(yīng)增長過快，鉆石將失去吸引力，價(jià)格就會(huì)崩潰，而從愿意選擇與戴比爾斯合作。

(2)管理需求 戴比爾斯通過組織廣告活動(dòng)來維持消費(fèi)者對(duì)鉆石的需求，每年在鉆石珠寶方面的全球營銷和廣告上的支出相當(dāng)巨大。戴比爾斯通過“A diamond is forever”的口號(hào)，引導(dǎo)消費(fèi)者將鉆石等同于愛情，鉆石是不能用價(jià)格來衡量的，并精心培育訂婚人士對(duì)鉆石的需求。2004年全球鉆石首飾的銷量增長了6%，這個(gè)增長如果在其他行業(yè)會(huì)被認(rèn)為是個(gè)好消息。但戴比爾斯并不這樣認(rèn)為，這個(gè)意外的增長被視為一種威脅，因?yàn)樗魬?zhàn)了戴比爾斯視若珍寶的穩(wěn)定。因此，戴比爾斯提高了毛坯鉆石的價(jià)格以應(yīng)對(duì)這種銷量的增長。

在鉆石行業(yè)，戴比爾斯在100多年的時(shí)間里一直處于主導(dǎo)地位。直到二十世紀(jì)末期，鉆石行業(yè)的格局發(fā)生了一些變化，戴比爾斯在國際毛坯鉆石市場(chǎng)供應(yīng)的份額從峰期的85%～90%開始顯著下降；其他幾個(gè)大型集團(tuán)組織，如埃羅莎(Alrosa)、力拓(Rio Tinto)等少數(shù)幾個(gè)企業(yè)參與到天然毛坯鉆石初級(jí)供應(yīng)市場(chǎng)上，形成了寡頭競(jìng)爭(zhēng)類型(圖2)。以2016年為例，在國際鉆石市場(chǎng)中，大約70%的毛坯鉆石是通過這些寡頭機(jī)構(gòu)獲得的，而只有約30%的毛坯鉆石是通過自由市場(chǎng)獲得的。與大多數(shù)其他市場(chǎng)相比，鉆石市場(chǎng)仍以一種特殊的方式運(yùn)作，只不過在價(jià)值鏈的頂端(毛坯鉆石階段)增加了一些玩家(圖1)，由極少數(shù)實(shí)力強(qiáng)大的寡頭積極管理供需。

圖2 2016年鉆石的供應(yīng)情況

2 培育鉆石的優(yōu)勢(shì)

由于天然鉆石的儲(chǔ)量有限，終有耗盡的那一天。然而對(duì)鉆石首飾的需求又有著巨大的市場(chǎng)，人們一直在尋求天然鉆石的替代品。那什么才是天然鉆石的最佳替代品呢？盡管很多種天然或人工寶石與鉆石外觀相似，并曾一度用來仿鉆石，比如合成立方氧化鋯、合成釔鋁榴石、合成碳硅石等，但實(shí)際上，這些材料與鉆石的組成卻截然不同。鉆石的組成元素主要是C，而合成立方氧化鋯是ZrO2、合成釔鋁榴石是Y3Al5O12、合成碳硅石SiC。實(shí)驗(yàn)室培育鉆石(簡稱培育鉆石)因與天然鉆石具有相同的物理化學(xué)性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)，不管是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域還是在珠寶首飾領(lǐng)域，都被國內(nèi)外視為天然鉆石的最佳替代品。

培育鉆石在20世紀(jì)50年代已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室成功生長出來，迄今已經(jīng)有60多年的歷史。然而早期的培育鉆石顆粒小，顏色級(jí)別、凈度級(jí)別較低，主要用于工業(yè)的用途。因此培育鉆石最初的四五十年對(duì)天然鉆石的市場(chǎng)影響十分有限。但是，最近十年來，技術(shù)的進(jìn)步使得培育鉆石市場(chǎng)跟天然鉆石市場(chǎng)開始競(jìng)爭(zhēng)。

2.1 什么是培育鉆石？

培育鉆石是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室培育生產(chǎn)的鉆石。他們和天然鉆石有著相同的物理性質(zhì)、化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)室，培育鉆石的生長技術(shù)包括高溫高壓法(HPHT)和化學(xué)氣相沉積法(CVD)。HPHT法是指以石墨、金剛石粉為碳源，在高溫高壓的條件下，模擬天然鉆石的生長環(huán)境(溫度1300℃～1600 ℃，壓力5～6 GPa)而生長鉆石晶體的技術(shù)[3];而使用CVD法生產(chǎn)培育鉆石的壓力和溫度則相對(duì)較低，在真空反應(yīng)腔體中充入氫氣和甲烷的混合氣體，在特定的溫度和壓力下使甲烷分解，碳原子在種晶片上一層一層地沉積生長，最終形成鉆石[4]。

現(xiàn)有的培育鉆石技術(shù)已經(jīng)較為成熟，已經(jīng)能夠批量生產(chǎn)大顆粒、高級(jí)別的培育鉆石。例如，2016年拋光的CVD培育鉆石達(dá)到5.19 ct[4]；2017年HPHT拋光的培育鉆石最大尺寸已經(jīng)超過了10 ct[3]。盡管如此，CVD培育鉆石生長技術(shù)在通過擴(kuò)大等離子體放電區(qū)域面積(從而擴(kuò)大鉆石沉積生長的面積)[5]、提高晶體生長速度[6]等方面有很大的改進(jìn)空間。預(yù)計(jì)未來的5至10年是CVD技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。

2.2 寶石級(jí)培育鉆石的產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)

天然鉆石和培育鉆石最大的區(qū)別在于它們的制造方式和稀有程度。天然鉆石在地表下經(jīng)過數(shù)百萬年的時(shí)間形成，而實(shí)驗(yàn)室培育的鉆石在實(shí)驗(yàn)室里只需要幾天到幾十天的時(shí)間。

2020年，實(shí)驗(yàn)室培育鉆石產(chǎn)量達(dá)到600萬至700萬克拉(圖3)。中國是培育鉆石的生產(chǎn)大國，占世界培育鉆石產(chǎn)能的50%，主要生產(chǎn)工藝是高溫高壓法。隨著印度、新加坡和美國成為主要的培育生產(chǎn)中心，CVD培育鉆石市場(chǎng)份額在逐步擴(kuò)大。

圖3 全球范圍內(nèi)培育鉆石的產(chǎn)能[7]；Mcts：百萬克拉。

2.3 培育鉆石的價(jià)格優(yōu)勢(shì)

實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的鉆石是一種人造產(chǎn)品，因此它們的價(jià)值與生產(chǎn)成本緊密相關(guān)。與其他科技產(chǎn)品一樣，隨著技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)成本的下降，其價(jià)格也在下降。這就是為什么培育鉆石的價(jià)格每年都在持續(xù)下降。由于培育鉆石技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)，其生產(chǎn)成本相對(duì)于早期已經(jīng)大幅下降。例如，化學(xué)氣相沉積(CVD)培育鉆石技術(shù)大大降低了生產(chǎn)成本。生產(chǎn)一顆1克拉，顏色級(jí)別為G，凈度級(jí)別為VS的培育鉆石，2008年成本約為4000美金，而到了2018年則只需要約400美金，10年的時(shí)間，成本降低了約90%(圖4)。

圖4 1ct，G，VS實(shí)驗(yàn)室培育鉆石(拋光)的生產(chǎn)成本[8]

隨著生產(chǎn)成本的下降，培育鉆石批發(fā)及零售價(jià)格也隨之下降。數(shù)據(jù)顯示，1ct，顏色級(jí)別G，凈度級(jí)別VS的培育鉆石，2017年其零售價(jià)只有相同級(jí)別天然鉆石的一半，而批發(fā)價(jià)格僅為天然鉆石的約2/3(圖5)。

圖5 1ct，G，VS的培育鉆石與同級(jí)別天然鉆石的價(jià)格比值[7]

以戴比爾斯旗下的Lightbox為例(圖6)，該品牌采用線性定價(jià)模式，即不管鉆石大小(顏色級(jí)別為G-J，凈度級(jí)別為VS，切工VG)，其售價(jià)統(tǒng)一為$800/ct。根據(jù)Rapaport報(bào)價(jià)單，1克拉J/VS2的天然鉆石，價(jià)格約為$5300。1ct培育鉆石的零售價(jià)僅為Rapaport報(bào)價(jià)的1/6。

圖6 Lightbox培育鉆石零售價(jià)

2.4 培育鉆石的顏色優(yōu)勢(shì)

晶體結(jié)構(gòu)完美的鉆石對(duì)可見光沒有吸收，呈現(xiàn)無色。然而，當(dāng)鉆石中存在晶格缺陷時(shí)，這些缺陷能夠?qū)梢姽膺x擇性吸收，從而使得鉆石呈現(xiàn)美麗的顏色[9]。這些缺陷被稱為色心。例如，當(dāng)鉆石晶格中的碳原子出現(xiàn)空缺時(shí)，形成空位(即GR1色心)；GR1在741 nm的吸收能使鉆石呈現(xiàn)綠色。

天然鉆石形成過程復(fù)雜，且晶體形成后在地質(zhì)環(huán)境中經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)歷史，因此天然鉆石晶格缺陷非常復(fù)雜，顏色十分多樣。典型的彩色鉆石包括黃色、藍(lán)色、綠色、粉色、橙色、紅色等。天然彩色鉆石十分稀有，價(jià)格相當(dāng)昂貴，尤其是粉色、藍(lán)色鉆石。蘇富比于2016年在瑞士日內(nèi)瓦拍賣的一顆15.38克拉的梨形粉鉆以3156萬美元成功拍賣，刷新了拍賣價(jià)格紀(jì)錄。

目前，培育鉆石技術(shù)相當(dāng)成熟，在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過人為摻雜雜質(zhì)元素就可以合成出黃色、橙黃色、藍(lán)色、綠色、棕粉色等各種顏色[3-4]。此外，通過人工處理技術(shù)對(duì)培育鉆石進(jìn)行輻照、多步驟處理也可以獲得各種彩色，如粉色、藍(lán)-綠色[10-11]。相對(duì)于天然彩鉆的稀少，彩色的培育鉆石可以按需生產(chǎn)。

3 結(jié)語

隨著生產(chǎn)效率的提高(例如2019年和2020年，技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步促進(jìn)了培育鉆石產(chǎn)量的兩位數(shù)增長)以及新的競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)入市場(chǎng)，預(yù)計(jì)培育鉆石價(jià)格將進(jìn)一步下降。隨著零售價(jià)格進(jìn)一步的下降，培育鉆石將被更多的價(jià)格敏感消費(fèi)者群體認(rèn)可和接受，并推動(dòng)培育鉆石進(jìn)一步進(jìn)入具有增長潛力的時(shí)尚領(lǐng)域。主要的時(shí)尚珠寶零售商也在他們的產(chǎn)品中增加了實(shí)驗(yàn)室培育鉆石，并將培育鉆石定位為時(shí)尚珠寶，將目標(biāo)客戶定位為對(duì)價(jià)格敏感的消費(fèi)人群。目前，大多數(shù)培育鉆石的零售市場(chǎng)集中在美國(占2019年全球市場(chǎng)的80%)，中國盡管排名第二(占2019年全球市場(chǎng)的10%)，但與美國差距甚大。可以預(yù)計(jì)，隨著中國中產(chǎn)數(shù)量的增加以及年輕一代消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，培育鉆石在中國將擁有巨大的潛力。