柘城，河南豫東的一座小城，近年來因為鉆石而名揚天下，被譽為“鉆石之都”。其金剛石微粉的年產(chǎn)量和出口量分別占據(jù)全國的70%和50%，年產(chǎn)金剛石單晶60億克拉、金剛石微粉100億克拉、培育鉆石毛坯及加工銷售600萬克拉。

一個曾經(jīng)的農(nóng)業(yè)縣何以無中生有，培育出擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的高科技超硬材料產(chǎn)業(yè)集群？面對新一輪的產(chǎn)業(yè)競爭，如何創(chuàng)新突圍續(xù)寫輝煌？帶著疑問，記者近日深入柘城探究其背后的發(fā)展密碼。

“四十年磨一鉆”吸引世界眼光

前不久，記者從鄭州出發(fā)，驅(qū)車兩百多公里來到商丘市柘城縣。駛入城中，一個巨型鉆石模型豎立在城市廣場，折射出金剛石產(chǎn)業(yè)在這個城市的分量。

在濃厚的七夕氛圍中，記者走進河南業(yè)達峰新材料公司（以下簡稱業(yè)達峰）。戒指、項鏈、耳墜……琳瑯滿目的鉆石飾品陳列在展廳，供客商和消費者選購。

“來這里出差，沒法陪老婆過七夕，準備在這買顆鉆石，回家給她一個驚喜?！睆陌不蘸戏蕘龛铣浅霾畹耐粝壬呎f邊細心地挑選飾品。

一旁由5名青年組成的直播帶貨團隊，正在拍攝展廳內(nèi)的鉆石飾品。“柘城鉆石名氣越來越大，我們準備開設抖音賬號，搞直播銷售?！眻F隊負責人王先生說。

“七夕前，全國各地來訂購鉆石飾品的客戶數(shù)量明顯增加。”業(yè)達峰負責人朱勇超向記者介紹，人造鉆石與天然鉆石相比，就像“河里的冰”和“冰箱里的冰”，幾乎沒有差別。培育鉆石價廉物美，正在走進尋常百姓家。

柘城縣縣長余化敏介紹，柘城縣金剛石超硬材料產(chǎn)業(yè)企業(yè)有120余家，構建了單晶、微粉、培育鉆石、金剛石制品全鏈條，世界首個培育鉆石產(chǎn)品標準就由柘城參與制定。

一度以辣椒、肉牛聞名的柘城縣，是一個典型的平原農(nóng)業(yè)縣，當?shù)責o山少礦，發(fā)展金剛石產(chǎn)業(yè)地域優(yōu)勢并不明顯。它究竟靠什么創(chuàng)造了無中生有、由小變大的神話？

把時間的指針撥回到20世紀80年代初期。

柘城縣委、縣政府號召在外能人返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，時任鄭州磨料磨具磨削研究所聚晶金剛石研究工程師的馮金章受邀返回柘城縣邵園鄉(xiāng)，參與創(chuàng)辦全縣第一家金剛石廠——邵園金剛石廠。此時距1963年12月6日我國在頂壓機上研制成功第一顆人造金剛石，已經(jīng)過去了20年左右。

馮金章返鄉(xiāng)創(chuàng)辦金剛石廠沒幾年，便因病去世。盡管邵園金剛石廠曇花一現(xiàn)，卻為柘城培養(yǎng)了一批金剛石技術骨干。他們從家庭作坊創(chuàng)業(yè)起步，相繼開辦了大大小小的金剛石企業(yè)。

現(xiàn)已年近古稀的王占西，當年便是第一批“吃螃蟹的人”。他在1986年創(chuàng)辦了柘城縣鉆石工具廠，一直延續(xù)至今。72歲的王學柱曾在邵園鄉(xiāng)經(jīng)營一個農(nóng)機修配門市鋪，機緣巧合，幫邵園金剛石廠安裝頂壓機，自此與金剛石生產(chǎn)設備結緣，成為柘城縣金剛石生產(chǎn)裝備的首批創(chuàng)業(yè)者。

伴隨市場經(jīng)濟的曙光，敢想敢闖的柘城人四處開拓市場，尋找銷路，不僅視野廣了，更有了強烈的市場意識?！爸灰巧a(chǎn)金剛石的地方，就有柘城人跑去買原料?！蓖跽嘉骰貞浧饎?chuàng)業(yè)初期的艱辛，仍唏噓不已。刺骨寒冬，他身穿軍大衣，跑到北京參加展會，在展館外擺地攤推銷金剛石微粉，因心疼錢，他住在地下室的小旅館。

王占西說，柘城金剛石產(chǎn)業(yè)之所以無中生有，一步步壯大，離不開柘城縣委、縣政府發(fā)展金剛石產(chǎn)業(yè)的“定力”，一任接著一任干，才鑄就了“鉆石之都”的金字招牌。

早在2006年，柘城縣便成立工業(yè)園區(qū)，配套軟硬件設施，重點圍繞金剛石產(chǎn)業(yè)，“筑巢引鳳”，吸引金剛石企業(yè)進園區(qū)。2009年，柘城把工業(yè)園區(qū)提升為產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，建立柘城縣超硬材料生產(chǎn)基地，加大招商引資力度，完善基礎設施，出臺優(yōu)惠政策，進一步整合金剛石產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)進園區(qū)，推進產(chǎn)業(yè)集約化、集群化發(fā)展，逐步扭轉了原來“小、散、亂”的作坊式生產(chǎn)格局。

一些金剛石生產(chǎn)企業(yè)積極搶抓機遇，不斷發(fā)展壯大。其中，惠豐鉆石從家庭作坊起步，一步步成長為國內(nèi)最大的金剛石微粉生產(chǎn)企業(yè)，一年生產(chǎn)30億克拉金剛石微粉，被工信部授予專精特新“小巨人”稱號。

余化敏說，近年來，為進一步推動超硬材料產(chǎn)業(yè)轉型升級，柘城縣貫徹新發(fā)展理念，構建新發(fā)展格局，確立“單晶做強、微粉做精、制品做優(yōu)、鉆石做亮”的總體思路，著力延鏈補鏈強鏈，又規(guī)劃了5000余畝的金剛石產(chǎn)業(yè)園“新藍圖”，目前部分項目已建成投運。

在柘城縣新建的金剛石產(chǎn)業(yè)園（一期二期），記者看到12棟廠房已達到入駐條件，另有12棟廠房正進行主體工程建設。據(jù)了解，該項目于去年1月啟動建設，總建筑面積63萬平方米。目前，柘城金剛石產(chǎn)業(yè)園已簽約漢顯科技、深圳聚晶、中南大學研究院CVD鉆石項目、惠豐微粉等11個項目，預計年產(chǎn)值突破100億元。

“四十年磨一鉆?！比缃?，柘城縣已構建起包含金剛石原輔材料、工業(yè)級金剛石單晶、金剛石微粉、寶石級金剛石、金剛石制品、鉆石首飾等年產(chǎn)值超200億的產(chǎn)業(yè)集群，被科技部評為國家超硬材料及制品高新技術產(chǎn)業(yè)化基地，走出了一條傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)不依賴資源發(fā)展壯大工業(yè)的新路子。在今年的柘城縣政府工作報告中，柘城縣又制定了打造500億級金剛石超硬材料產(chǎn)業(yè)集群的新目標。

“三化”融合挺進價值鏈中高端

2021年9月24日上午9點25分，深交所一聲悠長的鐘鳴，力量鉆石宣告上市。隨后，惠豐鉆石上市，由此，柘城創(chuàng)造了一年上市兩家培育鉆石概念公司的行業(yè)佳話。

這背后，轉型升級是最有力的推手。

柘城縣支持企業(yè)實施“生產(chǎn)換線”“機器換人”“設備換芯”等三大改造，加快新技術、新工藝、新設備推廣應用，再造產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢。走進柘城縣國家超硬材料及制品高新技術產(chǎn)業(yè)化基地，一幅數(shù)字化、綠色化、高端化的“三化”融合新圖景展現(xiàn)眼前。

數(shù)字化成為企業(yè)轉型升級的重要標志。在惠豐鉆石智能工廠，一座標準化車間內(nèi)300臺微粉自動分選機和30多臺高速冷凍離心機正滿負荷運轉，但見機器不見人。

據(jù)記者了解，惠豐鉆石在采購、生產(chǎn)、倉儲、銷售、發(fā)貨、結算等環(huán)節(jié)構建了全鏈條的數(shù)字化系統(tǒng)，多種數(shù)據(jù)集合到這個“智慧大腦”。車間生產(chǎn)設備也接入了該系統(tǒng)，實現(xiàn)金剛石微粉的分選分級參數(shù)的實時傳輸，對產(chǎn)品質(zhì)量進行全流程監(jiān)控預警。

“與老廠區(qū)相比，新廠區(qū)的微粉分選設備更加智能，之前是人工分選金剛石微粉，現(xiàn)在是自動化分選，質(zhì)量和效率都大幅提高。得益于新設備、新技術更新迭代，公司已實現(xiàn)50納米金剛石微粉的工業(yè)化批量生產(chǎn)，并破解了20納米級微粉量產(chǎn)技術難題，有效實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。”惠豐鉆石相關負責人說。

綠色化理念深植企業(yè)生產(chǎn)全過程。在力量鉆石的生產(chǎn)車間，一排排六面頂壓機正安靜運行，而其內(nèi)部溫度高達1400℃-1500℃，猶如一座座小火山，放置其間的石墨柱在歷經(jīng)兩到三周的高溫高壓后，可“孕育”出10到20克拉的人工培育鉆石原石。

力量鉆石相關負責人介紹，公司擁有1600臺六面頂壓機，其中1400臺是800毫米缸徑的大型六面頂壓機。與傳統(tǒng)小型六面頂壓機相比，人員投入和原材料消耗基本持平，盡管能耗提高了1.2倍，但產(chǎn)能卻提高了2倍到2.5倍，平均單位能耗降低了一半左右。此外，經(jīng)過近10年堅持不懈的技術攻關，公司把高耗能的金剛石提純電解周期先從14天壓減到10天，又壓減到7天，更加節(jié)能環(huán)保。

考慮到金剛石生產(chǎn)高耗能特點，力量鉆石在新廠房的頂部全部安裝了新能源光伏板，踐行綠色發(fā)展理念?！澳壳?，公司新能源光伏的總裝機容量已達6兆瓦，初步測算，年發(fā)電量720萬度左右。后續(xù)新建廠區(qū)也將全部安裝太陽能光伏板，充分利用綠色電能，在大幅降低能耗的同時，有效節(jié)約生產(chǎn)成本。”力量鉆石相關負責人說。

高端化成產(chǎn)品新特點。記者采訪發(fā)現(xiàn)，在柘城金剛石產(chǎn)業(yè)轉型升級過程中，部分新產(chǎn)品填補國內(nèi)空白，保持著較高的市場占有率。柘城縣高新區(qū)管委會主任孫若梅介紹，在金剛石微粉方面，柘城縣年產(chǎn)量和出口量分別占全國的70%和50%，其中納米級金剛石微粉在國內(nèi)精密儀器打磨拋光市場，保持著較高市場占有率。

惠豐鉆石研發(fā)生產(chǎn)的人造單晶金剛石微粉廣泛應用于航空航天、裝備制造、光學儀器、精密陶瓷、醫(yī)療器械等領域，于2021年12月被工信部認定為第六批制造業(yè)單項冠軍產(chǎn)品。

在金剛石單晶方面，力量鉆石研發(fā)生產(chǎn)的IC芯片超精加工用特種異型八面體金剛石，擁有自主知識產(chǎn)權，打破了國外壟斷，填補了多項國內(nèi)技術空白。該公司生產(chǎn)的線鋸用金剛石微粉，處于行業(yè)領先地位。

孫若梅介紹，目前，柘城金剛石產(chǎn)業(yè)擁有省級專精特新中小企業(yè)15家，國家級專精特新“小巨人”企業(yè)2家。未來，柘城將力爭用1至2年時間，把培育鉆石生產(chǎn)企業(yè)的六面頂壓機總量發(fā)展到5000臺，做到全國第一。同時，柘城縣還將往下游發(fā)力，重點發(fā)展培育鉆石、金剛石制品，支持企業(yè)革新技術，開發(fā)新產(chǎn)品，推動金剛石從傳統(tǒng)磨削鋸鉆等工具向半導體、尖端醫(yī)療、航空航天等功能性用途拓展，使柘城超硬材料產(chǎn)業(yè)挺進中高端。

加速創(chuàng)新瞄準功能金剛石新賽道

今年6月，在美國拉斯維加斯舉辦的珠寶博覽會上，力量鉆石展出一粒50克拉的產(chǎn)品，吸引了與會廠商的目光。這是柘城縣金剛石產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新、技術突破的一張閃亮名片。

“目前，公司已實現(xiàn)1到30克拉培育鉆石的批量化生產(chǎn)。近年來，基于30克拉培育鉆石的技術積累，公司強化技術創(chuàng)新，在實驗室條件下，培育出了50克拉的鉆石。這對公司來講是一個里程碑，未來將持續(xù)投入研發(fā)，加快技術攻關，主動競逐功能性鉆石新賽道。”力量鉆石相關負責人說。

“過去，金剛石多用作磨料磨具生產(chǎn)，屬于傳統(tǒng)工業(yè)，隨著近年來寶石級大單晶的市場開拓，行業(yè)孕育出了新的市場空間。一些企業(yè)正瞄準第四代半導體、高性能散熱材料、光學窗口材料等開展技術攻關，進軍新賽道?！睂O若梅說。

惠豐鉆石也在原有的金剛石微粉基礎上延伸產(chǎn)業(yè)鏈，加快打造培育鉆石規(guī)?；a(chǎn)能力，其CVD培育鉆石業(yè)務已初具規(guī)模。

“CVD法合成的金剛石，具有尺寸大、低雜質(zhì)濃度、高結晶質(zhì)量等優(yōu)點，在航空航天、新一代半導體、超大功率器件等尖端科技領域具有較大的應用潛力?！被葚S鉆石相關負責人說。

余化敏表示，當前，柘城縣金剛石產(chǎn)業(yè)正從“跟”到“創(chuàng)”邁進，大力推進自主創(chuàng)新，著力攻克前沿技術，推動金剛石產(chǎn)業(yè)從機械用金剛石向功能用金剛石轉型。

“政府搭臺、企業(yè)唱戲，政府服務、企業(yè)發(fā)展，政府主導、企業(yè)主體”——在超硬材料發(fā)展中，柘城縣探索出一條產(chǎn)、學、研緊密結合的校企合作新路，在科技攻關、成果轉化、科技咨詢、人才引進、人才培訓及項目推薦落戶等方面，與16家國內(nèi)大學和科研院校開展合作，并每年舉辦一次全國性產(chǎn)業(yè)論壇。

為推進規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)研發(fā)活動全覆蓋，柘城縣鼓勵企業(yè)建立自主研發(fā)創(chuàng)新中心，為此設立了3000萬元科技創(chuàng)新基金，支持重點企業(yè)建設企業(yè)技術中心、工程技術中心、重點工程實驗室、院士工作站等研發(fā)平臺，鼓勵企業(yè)引進新技術、加強科技研發(fā)、改進生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品檔次和附加值。

截至目前，柘城縣培育超硬材料高新技術企業(yè)32家，建成省級工程技術研究中心16家，建成河南省人造金剛石質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心以及微納米金剛石粉體材料院士工作站1處、博士后研發(fā)基地2處。

“鉆石恒久遠，一顆永流傳?！贝鞅葼査构就ㄟ^廣告，將鉆石與愛情、承諾和珍貴聯(lián)系在一起，創(chuàng)造了鉆石飾品銷售神話。如今，柘城通過產(chǎn)業(yè)化，將培育鉆石與新技術、新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)相結合，正開創(chuàng)功能性鉆石產(chǎn)業(yè)應用的新圖景。