石英砂行業(yè)深度報(bào)告:供需平衡偏緊,砂源漸顯稀缺

* 接口名稱 : 東北證券 * 作者 : admin * 發(fā)表時(shí)間 : 2023-03-09 10:50:30 * 瀏覽 : 167

 1. 石英砂:從基礎(chǔ)原材料到戰(zhàn)略級(jí)資源


 石英砂又稱硅砂,是由天然水晶、石英礦物加工而成或化學(xué)合成的二氧化硅材料。石英制品具有硬度大、膨脹系數(shù)低等特點(diǎn),在耐高溫性、耐腐蝕性、透光性、化 學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性等方面表現(xiàn)良好,廣泛應(yīng)用于鑄造、建材、電光源、光纖、 光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。


 石英砂的性能隨純度提升可明顯改善,故純度是區(qū)分石英砂品質(zhì)的主要參數(shù),也 是決定石英砂用途的主要依據(jù)。石英砂尚無統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)純度大致可分 為硅石、普通石英砂、精制石英砂和高純石英砂。不同純度的石英砂在耐高溫、 耐腐蝕、透光等方面存在差異,故應(yīng)用場景也有明顯區(qū)分,從基礎(chǔ)的硅酸鹽建材 原料到精密儀器制造均有涉及。此外,硬度、粒徑、色彩等也是石英砂重要的參 數(shù)指標(biāo)。


 石英砂居于產(chǎn)業(yè)鏈上游,是石英產(chǎn)品的主要流通環(huán)節(jié)。石英產(chǎn)業(yè)鏈可細(xì)分為石英 原材、石英砂、石英材料、石英制品等環(huán)節(jié)。石英原材以脈石英礦、偉晶巖礦等 礦石為主,資源屬性較強(qiáng)。經(jīng)提純制備而成的石英砂便于深度加工、易于區(qū)分品 質(zhì),是石英產(chǎn)品的主要流通環(huán)節(jié),具備大宗商品屬性。純度較高的石英砂將制成 玻璃管棒、纖維等石英材料,并流入不同下游,深加工為石英支架、石英泡殼等 制品,最終應(yīng)用于光纖、光源等行業(yè);而低純度石英砂則作為原材料或增強(qiáng)材料 應(yīng)用于玻璃、陶瓷、耐材等建材行業(yè)。


 我國石英砂市場分化明顯。(1)普通石英砂、精制石英砂市場基本成熟,產(chǎn)銷、 價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。因下游涉及鑄造、建材、化工等眾多領(lǐng)域,且原材與工藝壁壘較 低,故產(chǎn)銷體量龐大;據(jù)中國粉體網(wǎng),2021 年我國普通石英砂、精制石英砂消費(fèi) 量分別為 5192 萬噸、4169 萬噸,截止 2022 年底市場主流價(jià)格分別為 330 元/噸, 450 元/噸。(2)高純石英砂是重要的戰(zhàn)略資源,對(duì)礦石品質(zhì)和提純工藝要求嚴(yán)格, 目前我國僅實(shí)現(xiàn) 4N 級(jí)以下石英砂的穩(wěn)定供給,高端品依賴進(jìn)口,產(chǎn)銷與價(jià)格波動(dòng) 明顯;據(jù)中國粉體網(wǎng),2021 年我國高純石英砂消費(fèi)量約 100 萬噸,單噸價(jià)格依據(jù) 產(chǎn)品純度、粒徑由數(shù)千元至十余萬元不等。


 2. 普通石英砂:鑄造與建材領(lǐng)域基礎(chǔ)材料


 2.1. 供給能力充足,需求主導(dǎo)產(chǎn)銷


 供給端,普通石英砂以天然石英礦石為原料,經(jīng)破碎、水洗、烘干、篩選等工序 制成,行業(yè)壁壘較低,產(chǎn)能充足。一方面,我國石英資源儲(chǔ)量豐富,截止 2020 年 已探明石英礦資源儲(chǔ)量 39.1 億噸,分布于約 150 處礦產(chǎn)地;另一方面,普通砂制 作工藝門檻較低,我國具備普通砂量產(chǎn)能力的企業(yè)眾多,據(jù)中國粉體網(wǎng),截止 2021 年底,我國石英砂行業(yè)企業(yè)約 1580 家。

 

 需求端,普通石英砂下游集中于建筑建材和鑄件鑄造板塊。(1)鑄件鑄造用砂:石英砂是鑄件生產(chǎn)過程中主要的造型材料。天然的石英礦 石經(jīng)水洗、擦洗、高溫晶相處理等工序可制備水洗砂、擦洗砂、相變砂等鑄造 用砂,后深加工為砂型、砂芯,進(jìn)而參與鑄件制造。鑄造砂對(duì)純度要求不高, 但砂粒形狀對(duì)砂型、砂芯的流動(dòng)性、透氣性和強(qiáng)度具有影響,是重要的評(píng)判指 標(biāo)。(2)硅酸鹽建材用砂:石英砂是陶瓷、耐火材料、玻璃等硅酸鹽類建材的原材 料。據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),陶瓷、耐材、玻璃(一級(jí)品)對(duì)石英砂純度的要求分別在 90%、97.5%、98.5%以上,并對(duì)鐵、鋁等金屬元素的純度作出要求。(3)建筑板材用砂:石英是制作板材的優(yōu)良材料。石英板材由石英砂經(jīng)樹脂、 色料添加劑等粘結(jié)固化制成,憑借耐磨、耐熱、耐腐蝕的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于建筑 裝飾領(lǐng)域。石英板材對(duì)石英砂的硬度、色彩、含水量等有所要求,多采用雜色 顆粒較少的白砂。


 建筑建材板塊是普通砂主要下游,產(chǎn)能充足的背景下將由地產(chǎn)鏈主導(dǎo)市場產(chǎn)銷。依據(jù)長江材料招股書與相關(guān)文獻(xiàn)研究,我們測算 2021 年中國鑄件鑄造用砂約 1998 萬噸,占普通砂比重約 38%;剩余普通砂主要流入建筑建材領(lǐng)域,占比 62%。

 

 核心測算假設(shè):(1)我國鑄件約 70%采用砂型鑄造工藝;(2)每生產(chǎn) 1 噸合格鑄件,需要約 1.3 噸鑄造用砂;(3)2018~2020 年鑄造用砂的新砂投料比參考長江材料招股書。


 2.2. 需求長期增速趨緩,普通砂增長中樞或穩(wěn)中有降


 地產(chǎn)板塊短期景氣承壓,2022 年普通砂需求走弱。2020 年下半年以來,三道紅線、 貸款集中度、預(yù)售資金相關(guān)政策陸續(xù)出臺(tái),“房住不炒”背景下房地產(chǎn)行業(yè)去杠桿 快速推進(jìn),土拍、融資、需求等方面受到?jīng)_擊,房企資金周轉(zhuǎn)困難,債務(wù)違約與 停貸潮事件接連爆發(fā),疊加疫情反復(fù),購房者信心與房企信用跌落谷底。2022 年, 地產(chǎn)鏈投資端、銷售端同比數(shù)據(jù)全面轉(zhuǎn)負(fù),地產(chǎn)板塊景氣承壓,帶動(dòng)地產(chǎn)鏈后端 建筑建材需求走弱,認(rèn)為 2022 年普通石英砂需求對(duì)應(yīng)收縮。隨政策回暖,2023 年地產(chǎn)板塊有望觸底反彈。2021 年 9 月以來,“因城施策”、 LPR 調(diào)降、保交付等舉措陸續(xù)出臺(tái),地產(chǎn)行業(yè)政策環(huán)境有所回暖,并從需求端向 融資端蔓延,2022 年下半年,信貸支持、債務(wù)增信、股權(quán)融資放松三箭齊發(fā),為房企周轉(zhuǎn)和行業(yè)整合提供渠道和便利。向后展望,隨政策陸續(xù)落地,行業(yè)逐步出 清,2023 年房地產(chǎn)市場需求有望逐步回暖,帶動(dòng)建筑建材板塊觸底反彈,認(rèn)為 2023~2024 年普通砂產(chǎn)量增速將在低基數(shù)基礎(chǔ)上有所回升。


 我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程邁入深水區(qū),地產(chǎn)鏈長期增速趨緩。向更遠(yuǎn)期預(yù)測,“房住不炒” 基調(diào)下,居住需求將是地產(chǎn)市場主要支撐。一方面,隨著我國城鎮(zhèn)化率趨近 65%, 城鎮(zhèn)化進(jìn)程逐步邁入深水區(qū),城鎮(zhèn)化居住需求增速放緩;另一方面,改善性需求 與城市更新需求增長彈性較??;判斷住房市場將逐步轉(zhuǎn)向存量經(jīng)營時(shí)代,新房長 期增速趨緩。


 測算普通砂產(chǎn)量增速穩(wěn)中有降,2022~2025CAGR+3%。核心測算假設(shè):(1)受地產(chǎn)周期影響,建筑建材用砂短期觸底反彈,長期增長放緩;(2)鑄件應(yīng)用廣泛,市場平穩(wěn)增長,用砂需求參考鑄件產(chǎn)量近五年復(fù)合增速。


 3. 精制石英砂:光伏玻璃產(chǎn)能爆發(fā),貢獻(xiàn)精制砂主要增量


 3.1. 低鐵石英砂為光伏玻璃主要原材料


 精制石英砂市場供需與普通砂類似。精制砂需求集中于光伏玻璃、耐材、陶瓷等 硅酸鹽建材領(lǐng)域,且制備工藝技術(shù)壁壘較低,礦產(chǎn)資源豐富,供給能力充足。2021 年,我國精制石英砂產(chǎn)量 4169 萬噸,同比增長 6%。向后展望,隨下游地產(chǎn) 周期波動(dòng),精制砂市場增速或逐步放緩。而光伏玻璃行業(yè)受益光伏行業(yè)高景氣, 所需原材——低鐵石英砂或?qū)⒛鎰莩掷m(xù)高增,貢獻(xiàn)精制砂市場主要增量。


 光伏玻璃是光伏組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要輔材。光伏電池常年處于露天的工作環(huán)境中, 為應(yīng)對(duì)水汽腐蝕氧化、晝夜溫差變化等惡劣氣候挑戰(zhàn),電池片外多被 EVA 膠片密 封在封裝面板與背板之間。用作封裝面板或背板的光伏玻璃經(jīng)鋼化、鍍膜處理后, 具有較高的硬度和光線透過率,能夠起到保護(hù)電池并確保透光的作用,是光伏組 件封裝環(huán)節(jié)的重要輔材。據(jù)恒州誠思,2022 年光伏玻璃在光伏組件成本結(jié)構(gòu)中占 比約 6.6%。


 光伏玻璃主要選用超白壓延玻璃品種。玻璃強(qiáng)度和透光率將直接決定組件的使用 壽命和發(fā)電效率(據(jù)福萊特招股書,透光率每提升 1%,組件功率可對(duì)應(yīng)提升約 0.8%),所以光伏玻璃對(duì)光線透過率、吸收率、反射率,抗沖擊性,耐腐蝕性等要 求較高,據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),光伏玻璃的透射比應(yīng)≥91.5%(3.2mm 光伏玻璃),明顯高 于普通玻璃(約 88~89%)。而超白玻璃(超白壓延或超白浮法)在性能上較為契 合,其中,超白壓延玻璃通過正面絨面處理和反面壓延處理可顯著減少光反射、 可顯著增強(qiáng)光線透過率;在組件呈角度安裝的場景中,綜合光透射比較超白浮法 玻璃高約 3%~4%,是晶硅電池面板玻璃的主流品種。但超白玻璃產(chǎn)線在工藝配方、 窯池結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面較傳統(tǒng)玻璃要求更為嚴(yán)苛,普通玻璃產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)光伏玻 璃難度較大,超白壓延玻璃以新建產(chǎn)能居多。超白玻璃需求純度更高的低鐵石英砂。鐵元素含量是決定玻璃透光率的關(guān)鍵要素, 普通玻璃由于含鐵量較高,往往呈現(xiàn)綠色,透光率較低;光伏玻璃以高透光率、 高透明度為特征,對(duì)鐵元素含量要求嚴(yán)格。石英砂是光伏玻璃的主要原材料,其 鐵元素含量將直接決定光伏玻璃的品質(zhì)。據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),光伏玻璃用低鐵石英砂的 三氧化二鐵含量要求不高于 60ug/g,遠(yuǎn)低于平板玻璃用石英砂。


 3.2. 需求旺盛+政策放松,光伏玻璃迅速擴(kuò)產(chǎn)


 2022 年,光伏玻璃產(chǎn)能規(guī)模增長迅速。據(jù)卓創(chuàng)資訊,截止 2022 年末,我國超白壓 延玻璃在產(chǎn)產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到 75880t/d,較 2021 年末增長 34620t/d,同比增長 83.9%。此輪擴(kuò)產(chǎn)周期的開啟歸因于需求增長高預(yù)期、產(chǎn)能置換政策放松等因素。


 光伏玻璃需求旺盛。據(jù)工信部,2022 年我國超白壓延玻璃產(chǎn)量約 1606 萬噸,同比 增長 53.6%。原因在于: (1)受益組件裝機(jī)量持續(xù)增長?!半p碳”政策環(huán)境下,我國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展, 在全球市場占據(jù)領(lǐng)先地位。據(jù) CPIA,2022 年我國光伏新增裝機(jī) 87.4GW,同比 +59.3%;組件產(chǎn)量 GW288.7GW,同比+58.8%,其中出口 153.6GW,同比 +55.8%;進(jìn)而帶動(dòng)光伏玻璃需求。向后展望,光伏、風(fēng)電等新能源裝機(jī)規(guī)模將 持續(xù)上升,逐步推動(dòng)我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。


 (2)雙玻組件滲透趨勢明顯,帶動(dòng)單位組件的玻璃需求提升。雙玻組件將光伏 玻璃同時(shí)用作面板和背板,較傳統(tǒng)單玻組件(光伏玻璃僅用作面板)在耐磨、 耐腐蝕等方面具備優(yōu)勢,且能夠充分利用背光,進(jìn)而獲得更高的光電轉(zhuǎn)換效率 和更長的生命周期,受到主流組件廠商的認(rèn)可,滲透趨勢明顯。2022 年,雙玻 組件滲透率約 40.4%,較 2021 年提升約 3pct。我們以隆基綠能 Hi-MO5m-54 型 產(chǎn)品為例,并假設(shè)實(shí)際輸出功率為最大功率的 80%,測算單玻、雙玻(2.0mm、 2.5mm)組件對(duì)應(yīng)單位 GW 耗用光伏玻璃約 4.71、5.88、7.35 萬噸。


 測算 2023 年我國光伏玻璃產(chǎn)量約 2128 萬噸,同比+32%。關(guān)鍵假設(shè):(1)隨光伏產(chǎn)業(yè)鏈新一輪降價(jià),預(yù)期 2023 年下游需求依然旺盛;判斷全球光伏 裝機(jī) 20223~2025 年增速為 30%、15%、10%;(2)雙玻組件依托發(fā)電增益、壽命延長等優(yōu)點(diǎn)持續(xù)滲透,2023~2025 年滲透率 為 45%、50%、55%,其中 2.5mm 雙玻組件作為過渡性產(chǎn)品于 2023 年退場;(3)2021、2022 年分別選取隆基股份 Hi-MO5-72 型、Hi-MO5m-54 型組件測算 單 GW 組件的光伏玻璃耗量;(4)我國光伏玻璃占全球份額持續(xù)提升。


 產(chǎn)能置換政策放松,光伏玻璃增產(chǎn)潛力充分釋放。2021 年 8 月,工信部正式實(shí)施 《水泥玻璃行業(yè)產(chǎn)能置換實(shí)施辦法(修訂版)》?!秾?shí)施辦法》一方面收緊浮法玻璃 產(chǎn)能置換政策,為避免“僵尸產(chǎn)能”復(fù)活,規(guī)定連續(xù)停產(chǎn)兩年及以上的玻璃生產(chǎn) 線不能用于產(chǎn)能置換,并要求跨省置換項(xiàng)目召開聽證會(huì);另一方面為光伏玻璃項(xiàng) 目松綁,對(duì)于“新上光伏壓延玻璃項(xiàng)目”不再要求產(chǎn)能置換,光伏玻璃產(chǎn)能增長 潛力充分釋放。


 行業(yè)高景氣疊加政策邊際放松,傳統(tǒng)浮法玻璃企業(yè)入局競爭,致光伏玻璃行業(yè)產(chǎn) 能爆發(fā)?!秾?shí)施辦法》在壓制浮法玻璃產(chǎn)能項(xiàng)目的同時(shí),為光伏玻璃項(xiàng)目投建掃清 障礙,疊加光伏玻璃行業(yè)高景氣,一方面刺激光伏玻璃廠商大舉擴(kuò)產(chǎn),另一方面 也推動(dòng)旗濱集團(tuán)、南玻等傳統(tǒng)浮法玻璃企業(yè)入局光伏玻璃,對(duì)競爭格局產(chǎn)生明顯 沖擊。據(jù)卓創(chuàng)資訊,南玻、旗濱集團(tuán) 2022 年新點(diǎn)火超白壓延玻璃產(chǎn)能約 6000t/d、 1200t/d,截止 2022 年末,在建超白壓延玻璃產(chǎn)能約 4800t/d、8400t/d。向后展望,光伏玻璃產(chǎn)能規(guī)模 2023 年將繼續(xù)增長。


 原因在于:(1)需求端:2022 年光伏玻璃庫存與價(jià)格維穩(wěn),市場需求能夠較好得消化已有 產(chǎn)能。截止 2022 年底,光伏玻璃重點(diǎn)省份(安徽、浙江、河北、江蘇、河南) 合計(jì)庫存約 44.5 萬噸,同比-39.7%,并未出現(xiàn)明顯累庫;且 2022 年光伏玻璃價(jià) 格走勢較為平穩(wěn),全年價(jià)格居于 25~28.5 元/平方米之間(以天津信義 3.2mm 鍍 膜玻璃為例),判斷下游需求尚能較好得消化市場供給。


 (2)供給端,大量烤窯、在建產(chǎn)線有待釋放,光伏玻璃行業(yè)仍處于擴(kuò)產(chǎn)周期。 2022 年快速投產(chǎn)的背景下,目前仍有大量在建項(xiàng)目有待投產(chǎn)。據(jù)卓創(chuàng)資訊,截 止 2022 年底,國內(nèi)處于烤窯狀態(tài)的產(chǎn)能約 4950t/d,預(yù)計(jì)將于 2023 年點(diǎn)火的在 建產(chǎn)能約 84200t/d(vs. 在產(chǎn)產(chǎn)能 75880t/d),行業(yè)仍處于擴(kuò)產(chǎn)周期。隨烤窯與在 建產(chǎn)能陸續(xù)釋放,供給能力將進(jìn)一步強(qiáng)化,判斷 2023 年行業(yè)將逐步達(dá)成供需平 衡。


 工信部開展產(chǎn)能預(yù)警,抬高立項(xiàng)門檻以保障供需格局長期穩(wěn)定。隨擬建項(xiàng)目快速 累積、在建項(xiàng)目陸續(xù)投產(chǎn),光伏玻璃行業(yè)面臨競爭加劇、產(chǎn)能過剩的風(fēng)險(xiǎn)。為防 止市場供需格局惡化,2022 年 11 月工信部等發(fā)文提出“開展光伏壓延玻璃產(chǎn)能預(yù) 警,指導(dǎo)項(xiàng)目合理布局”,以保障市場的供需匹配和健康發(fā)展。判斷后續(xù)項(xiàng)目審批 將更加嚴(yán)格,利好具備技術(shù)優(yōu)勢的研發(fā)型企業(yè)和存量產(chǎn)能規(guī)模龐大的龍頭。


 3.3. 低鐵砂稀缺性逐漸顯現(xiàn),或成未來關(guān)鍵競爭要素


 低鐵砂是光伏玻璃的主要原材料,充分受益行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)。據(jù)福萊特公司公告,低鐵 石英砂占光伏玻璃生產(chǎn)成本的比重約為 12%(2021 年)。若假設(shè)光伏玻璃原片生產(chǎn) 良率 85%;我們測算福萊特 2021 年每生產(chǎn) 1 噸玻璃原片消耗石英砂約 0.67 噸。


 測算低鐵砂需求 2022~2025 年 CAGR+19%。我們認(rèn)為光伏玻璃產(chǎn)量將在 2023 年 充分覆蓋需求甚至略有溢出,后在產(chǎn)能預(yù)警和聽證會(huì)制度的矯正下逐步與需求匹配。測算光伏玻璃產(chǎn)量 2023~2025 年約 2364 萬噸、2739 萬噸、3005 萬噸。進(jìn)一步 假設(shè)深加工良率 90%、福萊特石英砂投料比為行業(yè)平均水平,測算 2023 年低鐵石 英砂需求量約 1863 萬噸,2022~2025CAGR+19%。


 低鐵石英砂稀缺性逐漸顯現(xiàn),2022 年采購價(jià)維持高位。由于對(duì)鐵含量要求嚴(yán)苛, 我國便于開采的低鐵石英礦較少,集中分布于安徽鳳陽、廣西北海等地。隨光伏 玻璃需求增長,低鐵砂的稀缺性逐漸顯現(xiàn)。據(jù)鳳陽硅基指數(shù),2021 年 8 月《實(shí)施 辦法》執(zhí)行以來,鳳陽地區(qū)低鐵石英砂價(jià)格指數(shù)維持高位。


 玻璃廠商競相布局石英砂礦。參考福萊特 2012 年收購鳳陽某礦區(qū)采礦權(quán)前后的采 購價(jià)差異,低鐵砂價(jià)格高企背景下,控股石英砂礦的經(jīng)濟(jì)效益較為可觀,2022 年 光伏玻璃廠商競相布局上游石英砂礦開采、提純環(huán)節(jié)。如行業(yè)龍頭福萊特 2022 年 先后收購、競拍三處石英巖采礦權(quán),合計(jì)投資 62 億元,新增 240 萬噸/年石英礦石 供給能力(暫不計(jì)算在建產(chǎn)能),對(duì)應(yīng)光伏玻璃日熔量約 6000t/d,覆蓋公司在產(chǎn)產(chǎn) 能的 34%,擴(kuò)產(chǎn)后將具備 28866t/d 的保供能力(vs.福萊特在產(chǎn) 17400t/d+在建 10400t/d)。此外,旗濱、安彩、南玻等玻璃廠商同樣在布局相關(guān)業(yè)務(wù)。低鐵石英巖礦資源或?qū)⒊蔀楣夥AS商新的競爭要素。短期來看,企業(yè)投資石 英砂礦項(xiàng)目能夠規(guī)避擇時(shí)采購帶來的成本上升風(fēng)險(xiǎn),甚至是原材短缺限制生產(chǎn)的 風(fēng)險(xiǎn)。長期來看,光伏玻璃標(biāo)品化程度較高,各企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與價(jià)格差異不大,成本控制是企業(yè)的核心競爭力;隨著光伏玻璃產(chǎn)能投放趨于飽和,行業(yè)供需的周 期性波動(dòng)成為常態(tài),低鐵石英巖礦資源或?qū)⒊蔀槠髽I(yè)重要的競爭要素。


 4. 高純石英砂:光伏需求旺盛,砂源漸顯稀缺


 4.1. 原材稀缺+技術(shù)壁壘,高純砂面臨進(jìn)口依賴


 高純石英砂一般指 SiO2 純度≥99.5%的粉狀石英產(chǎn)品。極低的雜質(zhì)含量使高純石 英呈現(xiàn)出優(yōu)越的理化性能,被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、電光源、光纜、光學(xué)儀 器等高端制造業(yè);但同時(shí)也對(duì)石英巖礦品質(zhì)與提純工藝提出了較高要求。礦物提純法是高純石英砂的主流制造方法。高純石英砂擁有天然水晶加工、石英 巖礦物提純和化學(xué)技術(shù)合成三大工藝路線。其中,天然水晶加工工藝相對(duì)簡單, 是高純石英砂早期主要的制造方法,但由于原材料價(jià)格高昂、儲(chǔ)量有限(截止 2018 年,我國已查明水晶類資源儲(chǔ)量僅 0.7 萬噸),無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)量產(chǎn);20 世紀(jì) 70 年代以來,礦物提純工藝逐漸發(fā)展成熟,是目前主流的制備技術(shù);而化學(xué)合成法 成本高昂,但并不依賴石英礦資源,或?yàn)槭⑸靶袠I(yè)未來發(fā)展方向。


 礦物提純法對(duì)提純工藝和原礦質(zhì)量要求甚高。一方面,高純石英砂所需要的優(yōu)質(zhì) 石英礦石相對(duì)稀缺。石英礦石中雜質(zhì)的存在形式與含量決定了后期的提純工藝, 也間接決定了石英砂的純度上限。一般認(rèn)為,能夠加工提純至 3N 級(jí)以上石英砂的 高純石英礦需達(dá)到 98.8%的 SiO2 純度,截止 2019 年,全球范圍內(nèi)查明的高純石英 礦在 7287 萬噸左右,主要分布于巴西、北美等地,美國 Spruce Pine 白崗巖石英礦 更是憑借礦體規(guī)模大、流體雜質(zhì)少、品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)成為高端石英砂主要出產(chǎn)地;我國資源儲(chǔ)量約 685 萬噸,占比僅 9.4%(vs.我國產(chǎn)量占比 19.2%;vs.消費(fèi)量占比 31.3%),且均為中小型礦區(qū),優(yōu)質(zhì)礦石資源相對(duì)稀缺。


 另一方面,高純石英砂提純工藝復(fù)雜,具備較高的技術(shù)壁壘。在高純石英砂制備 過程中,企業(yè)需根據(jù)原礦品位、雜質(zhì)成分、應(yīng)用特點(diǎn)等設(shè)計(jì)提純流程,如 Na、K、 Li 等堿金屬與石英制品熱穩(wěn)定性密切相關(guān),而 Cr、Cu、Fe 等過渡金屬元素將顯著 影響石英制品的導(dǎo)電性。4N 級(jí)以上高純砂制備工藝目前僅掌握在美國矽比科(尤 尼明)、挪威 TQC、中國石英股份等少數(shù)公司手中,技術(shù)壁壘極高。


 我國已基本實(shí)現(xiàn) 4N 級(jí)石英砂的國產(chǎn)化,但高端品供給能力有所欠缺。美國矽比科 (尤尼明)和挪威 TQC 占據(jù)著品質(zhì)極高的 Spruce Pine 石英礦,并掌握有最為先進(jìn) 的提純工藝,基本壟斷了石英砂高端市場;矽比科的 IOTA-STANDARD 級(jí)石英砂 更是全球公認(rèn)的高純砂標(biāo)桿。我國目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 4N 級(jí)以下石英砂的穩(wěn)定供應(yīng),但 僅有石英股份能夠達(dá)到 IOTA-STANDARD 水準(zhǔn),且產(chǎn)品質(zhì)量較矽比科、TQC 等存 在差距。據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)司,2019 年我國 3N 級(jí)以上石英砂產(chǎn)量 23.7 萬噸,占比 19.2%;4N 級(jí)以上石英砂產(chǎn)量僅 1.36 萬噸,占比 3.2%。


 隨下游半導(dǎo)體、光伏等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我國已經(jīng)成為高純石英砂主要消費(fèi)國,進(jìn)口依 賴度甚高。高純砂依純度流入不同下游,其中,光纖用砂要求純度 4N5 級(jí),電光 源用砂要求純度 4N3~4N7 級(jí);光伏用砂要求純度 4N~6N 級(jí);半導(dǎo)體用砂對(duì)純度要 求最高,需在 4N8 級(jí)以上,高端產(chǎn)品純度可達(dá) 6N~7N 級(jí)。隨下游光伏、光纖等產(chǎn) 業(yè)發(fā)展,高純石英砂需求快速擴(kuò)張。據(jù)海關(guān)總署、聯(lián)合國商品貿(mào)易署,2019 年, 我國 3N級(jí)以上石英砂進(jìn)口量 14.5 萬噸。我們測算 2019 年中國 3N級(jí)以上高純砂 消費(fèi)量約 38.0 萬噸,占世界總需求比重達(dá) 31.3%,其中進(jìn)口量約 14.5 萬噸,是主 要的高純砂消費(fèi)國和進(jìn)口國。


 光伏行業(yè)為高純石英砂主要增長點(diǎn)。據(jù)郝文俊《全球高純石英資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)、 消費(fèi)及貿(mào)易格局》,我國高純石英砂下游主要集中在半導(dǎo)體(50%)、光通信 (23%)、光伏(17%)等領(lǐng)域,將充分受益光伏、光纖等產(chǎn)業(yè)較高的景氣度。我 們對(duì)下游結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分測算,認(rèn)為 2023 年我國 3N 級(jí)以上高純砂需求量可達(dá) 57.4 萬噸,同比增長 16.0%,2022~2025 年 CAGR+10.6%。其中,光伏級(jí)高純砂彈性最 大,2022~2025 年 CAGR+25.1%,需求占比由 2019 年 17.2%增至 2025 年 44.9%。測算假設(shè):(1)光伏石英坩堝、光通信需求參考本文 4.2、4.4 節(jié);(2)光伏行業(yè)其他石英砂參考全球光伏裝機(jī)增速 30%、15%、10%;(3)電光源行業(yè)需求受 LED 沖擊逐漸收縮,半導(dǎo)體行業(yè)需求受國際貿(mào)易政策波 動(dòng)影響,假設(shè)半導(dǎo)體、電光源及其他行業(yè)需求總量維穩(wěn)。


 4.2. 光伏行業(yè):需求確定性增長,供給階段性短缺


 4.2.1. 需求端:石英坩堝具備耗材屬性,或隨 N 型替代實(shí)現(xiàn)耗量提升


 高純石英砂制品是光伏產(chǎn)業(yè)重要原材料。高純石英砂具有良好的耐高溫性和熱穩(wěn) 定性,下游制品如石英坩堝、石英擴(kuò)散管、石英承載器等是光伏領(lǐng)域重要的結(jié)構(gòu) 材料。其中,石英坩堝為光伏級(jí)高純石英砂的主要制品,用于制備硅片,是單晶 硅生長爐的組成部分。


 光伏用砂對(duì) K、Na、Li 等堿金屬雜質(zhì)要求嚴(yán)格,純度在 4N 級(jí)以上。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 光伏用砂的純度要求在 4N 級(jí)以上,對(duì)石英坩堝用砂的純度要求更是達(dá)到了 4N8 級(jí);由于光伏坩堝處于高溫的工作環(huán)境中,對(duì)堿金屬雜質(zhì)的要求已經(jīng)接近 IOTASTANDARD 級(jí)水平。石英坩堝分為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu),外層氣泡密度較高,被稱之為 不透明層;內(nèi)層為 3~5mm 厚的透明層,工作時(shí)將與高溫硅液直接接觸,故對(duì)高純 砂純度有更高要求。


 石英坩堝是硅片制備環(huán)節(jié)的消耗性輔材,需求量與硅片產(chǎn)能深度綁定。原因在于:(1)石英坩堝難以支撐長時(shí)間高溫工作。在晶硅拉制的高溫環(huán)境下(溫度約 1430℃ ~1500℃),一方面,坩堝內(nèi)外表面的雜質(zhì)離子局部集聚,可形成析晶,逐漸導(dǎo)致 坩堝破裂;另一方面,坩堝內(nèi)層逐漸熔解,進(jìn)而使坩堝內(nèi)部的氣泡破裂,氣泡內(nèi) 雜質(zhì)會(huì)以微顆?;蛭馀莸男问接咳牍枰?,直接影響成晶率、加工時(shí)間和晶硅質(zhì) 量。(2)多次復(fù)投后硅液純度會(huì)顯著惡化。在多次拉晶多次復(fù)投的過程中,剩余 硅液的雜質(zhì)濃度將逐漸上升,最終影響到晶硅生長。綜合考慮坩堝耐高溫能力和 硅片純度要求,石英坩堝在數(shù)次拉晶后便會(huì)報(bào)廢更換。


 測算 2021 年 TCL 中環(huán)單 GW 硅片耗用石英砂 141 噸,同比持平,降勢趨緩。(1) 隨坩堝大型化發(fā)展,坩堝的石英砂耗量達(dá) 63.6 千克/只,同比增加 18.3 千克/只。石英砂是石英坩堝主要原材料。據(jù)歐晶科技招股書我們測算,石英砂約占坩堝生 產(chǎn)成本的 62%,歐晶科技單只坩堝耗用石英砂約 63.6 千克(供給中環(huán)股份的部分)。(2)隨硅片環(huán)節(jié)工藝優(yōu)化,單 GW 硅片耗用石英坩堝降至 2224 只,同比減少 898 只/GW。隨硅片環(huán)節(jié)工藝優(yōu)化與產(chǎn)品迭代,硅片功率密度、坩堝工作時(shí)長等性 能不斷優(yōu)化,坩堝耗量呈下降趨勢。據(jù)中環(huán)股份產(chǎn)銷數(shù)據(jù),我們測算 2021 年中環(huán) 股份單 GW 硅片耗用石英坩堝 2224 只,同比減少 898 只/GW。


 綜合考慮石英坩堝大型化、N 型硅片占比提升等因素,預(yù)期單 GW 石英砂耗量后 續(xù)將逆勢向上。(1)硅片環(huán)節(jié)技術(shù)迭代:如硅片大型化可有效提升單位面積硅片的承載功率, 拉棒與切片工藝優(yōu)化可提高硅片的生產(chǎn)效率;最終反應(yīng)為每 GW 硅片對(duì)應(yīng)單晶 爐設(shè)備臺(tái)數(shù)下降。(2)坩堝可拉晶時(shí)間延長:可降低石英坩堝的耗用頻次。如歐晶科技供應(yīng)中環(huán) 股份的石英坩堝已由 2018 年平均拉晶 140 小時(shí)提升至 2021 年平均拉晶 350 小時(shí)。(3)坩堝大型化:一方面支撐硅片大型化,可提高單只坩堝對(duì)應(yīng)的硅棒產(chǎn)能;另一方面石英砂耗量也在提升。(4)N 型硅片滲透趨勢:據(jù) CPIA 統(tǒng)計(jì),2022 年我國 P 型 PERC 單晶硅片規(guī)模 化生產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率平均在 23.2%,同比提升 0.1pct,已近理論極限,提升空間有限;而 TOPcon、HJT 等 N 型晶硅電池理論轉(zhuǎn)化效率更高,生產(chǎn)工藝同 PERC 高度兼 容。未來隨成本與良率改善,N 型硅片或?qū)⒊掷m(xù)滲透。而 N 型硅片對(duì)硅液純度 要求更高,將顯著縮短石英坩堝工作時(shí)長,進(jìn)而抬高石英坩堝耗量。


 測算坩堝用砂需求 2023 年 9.3 萬噸,2022~2025 年 CAGR+36%。其中,單 GW 硅 片的石英砂耗量由 2019 年 175 噸/GW 降至 2020 年 132 噸/GW 后逐漸回升至 2022 年 157.2 噸/GW,判斷后續(xù)將繼續(xù)上升。 關(guān)鍵假設(shè): (1)隨光伏產(chǎn)業(yè)鏈新一輪降價(jià),預(yù)期 2023 年下游需求依然旺盛;判斷全球光伏 裝機(jī) 2023~2025 年增速為 30%、15%、10%; (2)單晶爐生產(chǎn)效率優(yōu)化,2023~2025 年每 GW 硅片對(duì)應(yīng)單晶爐 85/83/82 臺(tái); (3)N 型硅片滲透率 2023~2025 年達(dá) 30%/50%/60%; (4)石英坩堝可拉晶時(shí)長提升;石英砂單耗提升;坩堝中國產(chǎn)砂用量占比 2022 年迅速提升至 58%(外層基本使用國產(chǎn)砂),后續(xù)提升速度趨緩(能否替代內(nèi)層 砂需跟蹤國產(chǎn)砂純度提升進(jìn)程)。


 4.2.2. 供給端:增產(chǎn)節(jié)奏偏慢致供求失衡,或打開國產(chǎn)替代時(shí)間窗口


 高純石英砂增產(chǎn)節(jié)奏相對(duì)滯后,供應(yīng)量向上彈性有限。一方面,國內(nèi) 4N 級(jí)以上石 英砂產(chǎn)能集中于石英股份。2021 年,石英股份高純砂產(chǎn)量 24232 噸,產(chǎn)能利用率 達(dá) 121%;2022Q1,公司高純石英砂產(chǎn)能 3 萬噸。拆分產(chǎn)能結(jié)構(gòu):(1)原年產(chǎn) 1.2 萬噸石英砂產(chǎn)線通過產(chǎn)線技改、流程優(yōu)化、增加生產(chǎn)班次等措施已提升產(chǎn)能至 2 萬 噸,后續(xù)增產(chǎn)潛力有限;(2)年產(chǎn) 2 萬噸新產(chǎn)線于 2022 年 2 月試運(yùn)行,但投產(chǎn)及 爬坡進(jìn)度受疫情影響,預(yù)計(jì) 2022 年可貢獻(xiàn)產(chǎn)能 1 萬噸;(3)公司收購強(qiáng)邦石英用 于生產(chǎn)低端石英制品,約可騰挪出石英砂產(chǎn)能 0.6 萬噸/年。(4)參考往年內(nèi)外銷 結(jié)構(gòu),預(yù)計(jì) 2022 年公司規(guī)劃 1 萬噸石英砂自用。綜上預(yù)測,石英股份 2022 年外銷 高純砂約 2.6 萬噸。另一方面,進(jìn)口砂面臨供給剛性。據(jù)國際太陽能光伏網(wǎng),矽比 科(尤尼明)、TQC 短期未有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,預(yù)計(jì)供給量將保持在 2.3 萬噸左右,后續(xù) 增長潛力多來自于技改增產(chǎn)。


 測算 2023 年光伏級(jí)石英坩堝市場面臨 1.2~1.7 萬噸供給缺口,結(jié)構(gòu)性供求失衡或 持續(xù)至 2024 年。通過拆分國產(chǎn)砂、進(jìn)口砂供求情況,認(rèn)為在國產(chǎn)砂用量占比緩慢 提升的條件下,2023 年光伏級(jí)石英坩堝市場將面臨 1.2~1.7 萬噸供給缺口,且進(jìn)口 砂短缺的狀況或?qū)⒊掷m(xù)至 2024 年。


 關(guān)鍵假設(shè):(1)樂觀估計(jì):石英股份年產(chǎn) 2 萬噸產(chǎn)線 2023 年滿產(chǎn);年產(chǎn) 6 萬噸產(chǎn)線 2023Q3 投產(chǎn),隨產(chǎn)能爬坡 2023 年貢獻(xiàn)產(chǎn)量 1.5 萬噸;其他廠商、貿(mào)易商通過進(jìn) 口、制備高純砂貢獻(xiàn)增量 0.1 萬噸/年;矽比科、TQC 通過技改各增產(chǎn) 0.1 萬噸/ 年。(2)悲觀估計(jì):石英股份年產(chǎn) 2 萬噸產(chǎn)線 2023 年滿產(chǎn);年產(chǎn) 6 萬噸產(chǎn)線 2023Q4 投產(chǎn),隨產(chǎn)能爬坡 2023 年貢獻(xiàn)產(chǎn)量 1 萬噸。


 市場供求平衡偏緊,一方面反應(yīng)為高純砂價(jià)格迅速上漲。據(jù)中國粉體網(wǎng),光伏級(jí) 石英坩堝進(jìn)口砂已由 2022 年 5 月 5.5 萬元/噸上漲至 12 月 10 萬元/噸,參考石英股 份采購數(shù)據(jù),優(yōu)質(zhì)石英原礦價(jià)格同樣呈上漲趨勢。隨光伏用砂價(jià)格高企,或逐漸 逼近半導(dǎo)體級(jí)石英砂價(jià)位,短期或?qū)D占半導(dǎo)體市場供應(yīng)。另一方面反應(yīng)為國產(chǎn) 砂使用比例明顯提升。通過拆分歐晶科技用砂結(jié)構(gòu),國產(chǎn)砂占比已由 2019 年 0.76% 迅速提升至 2021 年 57.89%。2022 年供給緊缺背景下,坩堝制造商對(duì)國產(chǎn)砂的接 受度或?qū)⑦M(jìn)一步提高;但若國產(chǎn)砂純度未能精進(jìn),則國產(chǎn)砂用量提升需以石英坩 堝工作時(shí)長下降為代價(jià)。


 向后展望:(1)供給短缺背景下,石英坩堝行業(yè)或出現(xiàn)明顯分化。頭部坩堝廠商 多與硅片廠商深度綁定,如歐晶科技、江陰龍?jiān)垂?yīng)中環(huán)股份;江西中昱供應(yīng)晶科能源、高晶太陽能等。頭部坩堝企業(yè)擁有客戶資源帶來的穩(wěn)定需求、信用背書 等優(yōu)勢,供給短缺背景下有望搶占石英砂資源。而訂單穩(wěn)定性稍差、資金實(shí)力較 弱的中小企業(yè)將面臨石英砂短缺,或激進(jìn)提高國產(chǎn)砂應(yīng)用占比,或高價(jià)采購半導(dǎo) 體級(jí)石英砂,在產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)成本兩端權(quán)衡取舍。進(jìn)一步推演認(rèn)為,頭部坩堝 廠商有望把握供求失衡的窗口期,從資源優(yōu)勢向市場、成本、資金等全面鋪開, 優(yōu)化客戶結(jié)構(gòu)以提高市場化程度,與中小企業(yè)拉開差距。


 (2)石英砂環(huán)節(jié)或成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈供給短板,木桶效應(yīng)下促進(jìn)利潤向硅片環(huán)節(jié)集 聚。2022 年底,硅料產(chǎn)能充分釋放,價(jià)格出現(xiàn)明顯回落,帶動(dòng)主產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格下降, 改善電池、組件等環(huán)節(jié)盈利能力,提高光伏電站經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)一步刺激下游需求增 長。2023 年初,下游需求改善的信號(hào)快速向上傳導(dǎo),硅片價(jià)格率先反彈,展現(xiàn)出 硅片環(huán)節(jié)極強(qiáng)的話語權(quán)。2022 年硅料環(huán)節(jié)為供給短板,價(jià)格維持高位,木桶效應(yīng) 下產(chǎn)業(yè)鏈利潤主要留存于硅料環(huán)節(jié);隨硅料產(chǎn)能補(bǔ)足,石英砂或成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈 關(guān)鍵供給缺口,進(jìn)一步強(qiáng)化硅片環(huán)節(jié)話語權(quán),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈利潤重新分配并向硅片 環(huán)節(jié)集聚。


 (3)供給缺口的修復(fù)在總量層面依賴于石英股份順利釋放產(chǎn)能。風(fēng)險(xiǎn)在于:由于 國內(nèi)優(yōu)質(zhì)石英礦資源較少,石英股份主要通過長期框架協(xié)議采購巴西、非洲、印 度等地礦石,后續(xù)產(chǎn)能順利擴(kuò)張以優(yōu)質(zhì)石英礦石的穩(wěn)定供應(yīng)為前提。在結(jié)構(gòu)層面 依賴于國產(chǎn)砂向石英坩堝內(nèi)層使用場景滲透。風(fēng)險(xiǎn)在于:(1)國產(chǎn)砂純度較進(jìn)口 砂存在差距,需關(guān)注提純工藝突破;(2)下游廠商對(duì)國產(chǎn)砂石英坩堝的接受度。


 4.3. 半導(dǎo)體行業(yè):進(jìn)口量價(jià)波動(dòng),關(guān)注國產(chǎn)替代


 高純石英砂深度參與晶硅拉制和晶圓制造環(huán)節(jié)。高純度石英制品擁有耐高溫、抗 腐蝕、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),滿足晶圓承載容器要求,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的 重要耗材,參與環(huán)節(jié)眾多。(1)拉晶環(huán)節(jié):半導(dǎo)體級(jí)石英坩堝作為單晶硅生長爐組成部分參與晶硅拉制, 應(yīng)用場景同光伏級(jí)石英坩堝類似,但純度要求更高;石英導(dǎo)流筒用于硅液導(dǎo)流。(2)晶圓制造環(huán)節(jié):石英環(huán)用于晶圓刻蝕;石英擴(kuò)散管、石英舟、石英支架等 用于晶圓擴(kuò)散;石英基板用于掩膜制造。半導(dǎo)體用石英制品種類眾多,其中, 石英基板、石英玻璃(含坩堝)與石英器材分別占半導(dǎo)體級(jí)石英制品市場的 30%、30%、40%。據(jù)石英股份,每生產(chǎn) 1 億美元的電子信息產(chǎn)品,平均需消耗 50 萬美元石英材料,價(jià)值量占比約 0.5%。


 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)石英制品要求純度在 4N8 級(jí)以上。半導(dǎo)體行業(yè)是高純石英砂需求最大 的下游,也是對(duì)石英砂純度要求最高的應(yīng)用領(lǐng)域。2019 年,我國高純石英砂消費(fèi)量中半導(dǎo)體行業(yè)占比 50.49%。據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),半導(dǎo)體級(jí)石英制品要求純度均在 4N8 級(jí)以上,其中,石英管棒、普通晶圓要求 4N8 級(jí)以上,石英坩堝要求 4N9 級(jí)以上, 石英基板、高純晶圓要求 5N8 級(jí)以上。


 半導(dǎo)體級(jí)石英市場高度依賴進(jìn)口。原因在于:(1)產(chǎn)業(yè)鏈前端具備高資源壁壘。石英礦石環(huán)節(jié),國內(nèi)優(yōu)質(zhì)石英礦石儲(chǔ)量小,企業(yè)以海外進(jìn)口為主;石英砂環(huán)節(jié), 矽比科、TQC 基本形成市場壟斷,我國僅石英股份具備半導(dǎo)體級(jí)石英砂量產(chǎn)能力, 且僅用于自產(chǎn)石英管棒。(2)石英材料與制品環(huán)節(jié)具備高技術(shù)壁壘。由于石英制 品是制造半導(dǎo)體的關(guān)鍵耗材,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大,所以石英廠商只有通過 TEL、 AMAT、LAM 等半導(dǎo)體設(shè)備商認(rèn)證才可進(jìn)入供應(yīng)鏈系統(tǒng),如全球通過 TEL 認(rèn)證的 石英廠商目前僅 6 家,技術(shù)壁壘極高。據(jù)中國粉體網(wǎng),賀利氏、邁圖、東曹三大外企合計(jì)市占率超 60%,國內(nèi)廠商供應(yīng)份額僅 10%,國產(chǎn)化潛力較大。


 受國際貿(mào)易政策調(diào)整等因素影響,半導(dǎo)體級(jí)石英制品進(jìn)口量價(jià)波動(dòng)。一方面,中 美貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)高純石英影響深遠(yuǎn)。石英材料是光伏、半導(dǎo)體、光纖等高新產(chǎn)業(yè)的基 礎(chǔ)材料,國際間資源博弈具有戰(zhàn)略意義。2018 年以來,美國政府針對(duì)進(jìn)口自中國 的石英產(chǎn)品作出雙反裁定,加征 10%~25%關(guān)稅,并限制高純石英出口,致我國高 純石英進(jìn)口量顯著下跌。另一方面,光伏用砂供給緊缺,或搶占部分半導(dǎo)體級(jí)石 英砂供給份額,帶動(dòng)石英產(chǎn)品價(jià)格整體上行。據(jù)海關(guān)總署,我國 4N 級(jí)以上石英產(chǎn) 品進(jìn)口量(推測以半導(dǎo)體用石英產(chǎn)品為主)于 2018~2019 年明顯收縮,后逐步修 復(fù),但進(jìn)口量目前仍未恢復(fù)至 2017 年水平;且進(jìn)口價(jià)上漲明顯,已由 2021 年初 6.83 萬元/噸升至 2022 年末 23.94 萬元/噸。


 石英行業(yè)進(jìn)口量價(jià)起伏較大,倒逼國產(chǎn)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)。向后展望,石英股份、 凱盛科技、菲利華等企業(yè)逐步向產(chǎn)業(yè)鏈前端延伸。(1)石英股份陸續(xù)取得 TEL 與 LAM 擴(kuò)散、刻蝕環(huán)節(jié)產(chǎn)品認(rèn)證,順利進(jìn)入主流半導(dǎo)體廠商供應(yīng)體系,產(chǎn)能建設(shè)正 在快速跟進(jìn);2022 年 10 月,公司公告擬投建年產(chǎn) 15 萬噸半導(dǎo)體級(jí)高純石英砂項(xiàng) 目,計(jì)劃于 2025 年投產(chǎn)。(2)凱盛科技在建有高純二氧化硅項(xiàng)目,該產(chǎn)線采用化 學(xué)合成工藝,預(yù)期產(chǎn)品純度可達(dá) 6N~7N 級(jí),計(jì)劃于 2023 年下半年建成投產(chǎn)。(3) 菲利華為保障公司供應(yīng)鏈安全性,投建年產(chǎn) 2 萬噸高純石英砂產(chǎn)線,一期工程將于 2023 年實(shí)現(xiàn)投產(chǎn),推測在建石英砂項(xiàng)目純度或達(dá)半導(dǎo)體級(jí)。


 4.4. 光纖行業(yè):受益 5G 建設(shè),產(chǎn)銷再迎高峰


 光纖光纜是構(gòu)建現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。光纖光纜具有抗電磁波干擾、抗腐蝕等 優(yōu)良性能,較傳統(tǒng)銅質(zhì)線纜在制造成本、傳輸速度、傳輸質(zhì)量等方面具備優(yōu)勢, 是現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。


 石英制品主要用于光纖預(yù)制棒制造和光纖拉絲環(huán)節(jié),是光纖產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)材料。 光纖產(chǎn)業(yè)鏈可細(xì)分為光纖預(yù)制棒、光纖、光纜及下游的光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品環(huán)節(jié),其中, 石英靶棒、套管、厚壁管等石英制品參與光纖拉絲,且是制備光纖預(yù)制棒的基礎(chǔ) 材料,處光纖產(chǎn)業(yè)鏈上游位置。


 十四五時(shí)期,5G 網(wǎng)絡(luò)與千兆光網(wǎng)建設(shè)將貢獻(xiàn)光纖市場主要增量。2004~2012 年, 我國光纖光纜產(chǎn)業(yè)把握 3G 建設(shè)期基于迅速成長。2013~2018 年,光纖光纜產(chǎn)業(yè)處 4G 建設(shè)周期,2015 年產(chǎn)量增至 34947 萬芯公里,后行業(yè)產(chǎn)量維持高位,逐漸步入 平臺(tái)期。2019 年~2020 年,4G 建設(shè)基本完成,行業(yè)供給側(cè)改革致產(chǎn)能迅速出清。 2020 年以來,多項(xiàng)政策出臺(tái)助 5G 建設(shè)快速推進(jìn)?!妒奈逡?guī)劃和 2035 遠(yuǎn)景目標(biāo)綱 要》提出,“要布局建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施,加快 5G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)?;渴稹茝V升級(jí)千 兆光纖網(wǎng)絡(luò)?!?021 年《政府工作報(bào)告》明確要求,“加大 5G 網(wǎng)絡(luò)和千兆光網(wǎng)建設(shè) 力度”。十四五時(shí)期,5G、千兆光網(wǎng)等新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將快速推進(jìn),帶動(dòng)光 纖市場持續(xù)增長。


 測算光纖用石英砂需求量 2023 年約 12.6 萬噸,2022~2025 年 CAGR+8%。 核心假設(shè): (1)光纜行業(yè)受益 5G 建設(shè),產(chǎn)量持續(xù)增長; (2)石英砂單位耗量參考 2019 年水平,約 3.3 噸/萬芯公里。


 4.5. 電光源行業(yè):下游需求收縮,應(yīng)用場景向高價(jià)值量市場集中


 金鹵燈、HID 燈是石英泡殼主要應(yīng)用場景。電光源產(chǎn)品依據(jù)發(fā)光原理可細(xì)分為熱 輻射、氣體放電和半導(dǎo)體三類;熱輻射產(chǎn)品如白熾燈、金鹵燈利用物體通電加熱 至高溫時(shí)輻射發(fā)光實(shí)現(xiàn),氣體放電產(chǎn)品如熒光燈、HID 燈利用氣體通電發(fā)光實(shí)現(xiàn), 半導(dǎo)體電產(chǎn)品如 LED 燈則利用固態(tài)半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料。石英泡殼廣泛應(yīng)用 于熱輻射光源產(chǎn)品和氣體放電光源產(chǎn)品,而半導(dǎo)體光源產(chǎn)品則基于原理差異對(duì)石 英管不產(chǎn)生需求。隨 LED 占據(jù)普通照明市場主導(dǎo)地位,石英材料應(yīng)用場景逐漸向特種光源集中。通 用照明市場在經(jīng)歷白熾燈、金鹵燈、熒光燈、節(jié)能燈等技術(shù)迭代后,逐漸進(jìn)入 LED 時(shí)代。LED 燈具采用半導(dǎo)體發(fā)光技術(shù),較傳統(tǒng)光源具有低功耗、高轉(zhuǎn)換率、 無毒環(huán)保、壽命長等優(yōu)點(diǎn),在性能優(yōu)勢與相關(guān)政策的推動(dòng)下,照明市場滲透率持 續(xù)提升,對(duì)應(yīng)金鹵燈、HID 燈等傳統(tǒng)光源市場收縮,致電光源領(lǐng)域石英制品需求 收縮,應(yīng)用場景逐漸向 UV 殺菌燈、半導(dǎo)體清洗燈、農(nóng)用植物生長燈等特種光源市場集中。