本文導讀：
高純石英砂物料介紹；
高純石英砂供需分析；
高純石英砂價格走勢。
全文資料數(shù)據(jù)來源參考：
中國銀河證券研究院-行業(yè)深度報告：非金屬材料“高純石英砂高景氣持續(xù)，國產(chǎn)替代進程加速”，2023,12
上海有色網(wǎng)：2023年光伏用石英材料需求大幅增長 石英股份預計凈利潤同比大漲351.44%~406.56%
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全景財經(jīng)：高純石英砂：光伏核心材料 價格一年翻倍 供需缺口將持續(xù)至2024年
一、高純石英砂：SiO2 純度大于 99.9%的石英砂
1. 基本介紹
石英是無機非金屬礦物，主要成分是二氧化硅，是水晶、瑪瑙、河沙、硅石等的主要礦物成分， 一般為無色或乳白色，質(zhì)地堅硬，常含有少量雜質(zhì)成分，如鋁、鉀、鈉、鋰等。
石英砂是石英石經(jīng)粉碎、篩選、酸洗、水洗、煅燒等工序制成的石英顆粒，我國一般通過石英砂的二氧化硅及氧化鐵含量的不同對其進行細分，主要分為普通石英砂、精制石英砂、高純石英砂和超高純石英砂。
2. 高純石英砂產(chǎn)業(yè)鏈
高純石英砂產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上、中、下游三個部分。
1）上游：石英原礦資源及石英砂上游原材料。我國大部分石英礦床為普通硅石礦，真正適用于提純光伏及半導體用高純石英砂的石英礦床數(shù)量極少。
2）中游：高純石英砂的制備。制備方式主要包含天然水晶加工、礦物提純、化學合成三種，目前行業(yè)內(nèi)主流的 高純石英砂制備方法是礦物提純法。
3）下游：高純石英砂的應用。高純石英砂主要用于光伏、半導體、光纖光電等**制造行業(yè)。高純石英砂在光伏行業(yè)中主要用于生產(chǎn)晶硅產(chǎn)業(yè)鏈中的石英坩堝。石英坩堝可支持太陽能高溫條件下連續(xù)拉晶，是用來裝放多晶硅原料或單晶回收料的消耗性石英器件，為單晶拉制及單晶品種提供保障，是單晶拉制系統(tǒng)的關(guān)鍵輔料。目前由高純石英砂制成的單晶坩堝是光伏企業(yè)生產(chǎn)單晶硅的主要設備。高純石英砂在半導體集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中用于硅片制造環(huán)節(jié)拉制單晶硅棒的石英坩堝、晶圓制造環(huán)節(jié)石英玻璃擴散管、 擴管配套的石英法蘭、石英玻璃爐管、石英舟等石英玻璃器具、芯片制造環(huán)節(jié)光刻、刻蝕和薄膜沉淀 使用的光掩膜基板等。
（資料來源：智研咨詢，中國銀河證券研究院）
3. 制備工藝
l礦物提純法：當前行業(yè)主流高純石英砂制備方法
目前行業(yè)內(nèi)主流的高純石英砂制備方法是礦物提純法，整個提純過程分為預處理、物理處理、化學處理三個過程，常見的提純加工工藝為破碎、磨礦、篩分、磁選、酸洗、氯化焙燒工藝生產(chǎn)線。
預處理的目的是初步篩選雜質(zhì)，或?qū)⑹⒃掀扑榈接欣陔s質(zhì)釋放與后續(xù)處理所需的粒度。物理處理主要包含磨礦、篩分、磁選、浮選等，除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物， 進一步粉碎未成單體的礦物集合體，經(jīng)分級達到石英砂進一步提純的效果。化學處理是石英砂的深加工提純階段。酸洗、浸出和熱氯化是三種主要的化學處理方法。
l化學合成法：不受原礦資源限，制得高純石英砂純度高
化學合成法是以含硅化物為原料進行化學合成，具體可以分為氣相合成法和液相合成法，液相合成工藝又分為化學沉淀法、溶膠凝膠法、四氯化硅液相水解法等。現(xiàn)階段我國合成高純石英砂工藝處于發(fā)展初期，僅有少數(shù)企業(yè)進行合成砂產(chǎn)能項目布局，量產(chǎn)技術(shù)暫不成熟。
（ 資料來源：中國銀河證券研究院-行業(yè)深度報告：非金屬材料“高純石英砂高景氣持續(xù)，國產(chǎn)替代進程加速”，2023,12）
二、高純石英砂供需分析
1. 供給：高純石英砂產(chǎn)量增加，合成技術(shù)有望突破，國產(chǎn)替代可期
l原材料端：上游純度較高的原礦資源稀缺，國內(nèi)高純石英砂原材料仍需進口
l生產(chǎn)端：國內(nèi)外高純石英砂產(chǎn)量逐步釋放，合成砂有望實現(xiàn)量產(chǎn)，行業(yè)供給增加
我國高純石英砂仍以進口為主，但處于國產(chǎn)化進程不斷提速的過程中。我國 的石英礦具有礦體規(guī)模小、礦石品質(zhì)不穩(wěn)定、流體雜質(zhì)多等缺點，國內(nèi)石英砂相 較于美國提純難度更高，技術(shù)更復雜，因此在過去和未來一段時間內(nèi)我國高純石 英砂或仍以進口為主。但近年來，在相關(guān)政策扶植下，國內(nèi)提純技術(shù)不斷進步，中 低端石英產(chǎn)品邁向國產(chǎn)化，可供應高品質(zhì)石英砂的企業(yè)逐漸增多。我國已有石英 股份、江蘇陽山硅材料科技有限公司等企業(yè)實現(xiàn)高純度石英砂的生產(chǎn)并供應市場。 若高純石英砂能夠?qū)崿F(xiàn)進口替代，則有利于國內(nèi)石英坩堝企業(yè)穩(wěn)定供貨及原材料 成本控制。（資料來源：Wind，德邦研究所）
2. 需求：光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化將增加高純石英砂應用需求
高純石英砂為石英坩堝主要原材料
高純石英砂在光伏發(fā)電系統(tǒng)中主要用作為單晶硅電池片拉絲生產(chǎn)時所用的生產(chǎn)器皿石英坩堝的原材料，近年全球光伏裝機量呈增長態(tài)勢，特別是我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，光伏裝機量增幅較大，對高純石英砂需求激增。
光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成
光伏發(fā)電系統(tǒng)是指利用太陽能發(fā)電的系統(tǒng)，主要由太陽能電池板（組件）、控制器、蓄電池和逆變器等組成，當太陽光照射在太陽能電池板上時，太陽能電池板就會將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋＞Ч桦姵仄翘柲茈姵匕宓闹饕M成部分，其分為單晶硅電池片和多晶硅電池片，單晶硅電池片的拉絲生產(chǎn)需要用到以高純石英砂為原料制作而成的石英坩堝作為其生產(chǎn)器皿，石英坩堝是單晶硅片生產(chǎn)中的關(guān)鍵耗材。
三、高純石英砂價格大漲：光伏領(lǐng)域需求帶動高純石英砂價格大增
石英坩堝是光伏單晶硅生產(chǎn)的重要耗材部件
石英坩堝的原材料主要為高純石英砂、輔助材料為石墨電極、石英板，其中高純石英砂占石英坩堝總成本的60%-70%。下游對石英坩堝純度、潔凈度、精度有嚴格標準，而高純石英砂質(zhì)量是決定坩堝品質(zhì)的關(guān)鍵。基于純度要求，石英坩堝一次或幾次加熱拉晶完成后即報廢，具有較強的消費品屬性。
在單晶硅片生產(chǎn)流程中，石英坩堝是拉制單晶硅棒的消耗性器皿，用于盛裝熔融的硅液，是拉晶的關(guān)鍵耗材。石英坩堝具備較強的消耗品屬性特征，一個36寸坩堝重約80公斤，消耗石英砂100公斤，使用壽命約400小時，報廢后需購置新的石英坩堝。
石英坩堝分為外層（不透明層）、中內(nèi)層（真空透明層）。內(nèi)層砂對純度的要求更高，基本為進口，中外層砂已逐步國產(chǎn)替代。
一年時間翻倍，高純石英砂價格在高位運行
在光伏裝機高增背景下，其市場需求量擴增具有確定性。由于高純石英砂供應尤其是內(nèi)層砂供應不足，石英坩堝持續(xù)處于供不應求狀態(tài)，尤其是高品質(zhì)石英坩堝，導致石英坩堝價格快速上漲。
2023年高純石英砂價格快速上漲 內(nèi)層砂價格漲幅一度超400%！
據(jù)SMM歷史價格顯示，2023年光伏坩堝用高純石英砂價格上漲幅度較大。
截至2023年年底，內(nèi)層砂從年初的7.5萬元/噸漲至年底的41.5萬元/噸，漲幅高達453.33%。中層砂現(xiàn)貨均價從年初的6.5萬元/噸漲至年底的21萬元/噸，漲幅達223.08%；外層砂現(xiàn)貨均價則從年初的5萬元/噸漲至年底的8.5萬元/噸，漲幅達70%。
從近期的表現(xiàn)來看，目前高純石英砂市場表現(xiàn)較為穩(wěn)定，坩堝企業(yè)采購意愿仍較低，部分企業(yè)剛需采購為主，國內(nèi)供需基本穩(wěn)定。截至2024年1月24日，高純石英砂（石英坩堝內(nèi)層用）現(xiàn)貨報價暫時持穩(wěn)于39~44萬元/噸，均價報41.5萬元/噸；高純石英砂（石英坩堝中層用）現(xiàn)貨報價暫時持穩(wěn)于18~21萬元/噸，均價報19.5萬元/噸；高純石英砂（石英坩堝外層用）現(xiàn)貨報價暫時持穩(wěn)于5~12萬元/噸，均價報8.5萬元/噸。
造成價格上漲的原因主要有兩方面
一方面，在這期間，海外進口砂到港后由于供應緊張導致漲價，國產(chǎn)砂從而跟漲；另一方面，國內(nèi)石英砂龍頭企業(yè)自4月開始存在部分產(chǎn)線停產(chǎn)，中層、內(nèi)層砂的供應均出現(xiàn)不同程度的緊張狀況，而此時下游需求卻不斷走高，在供應減少而需求增加的背景下，石英砂價格，尤其是內(nèi)層砂價格快速上漲。
（資料來源：上海有色網(wǎng)：2023年光伏用石英材料需求大幅增長 石英股份預計凈利潤同比大漲351.44%~406.56%）
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