高純石英砂的重要性

石英坩堝是硅片生產環(huán)節(jié)中的關鍵耗材，其質量對直拉單晶硅片影響重大

石英坩堝是單晶爐內裝放高溫硅熔液的器皿，作為硅片生產環(huán)節(jié)中的關鍵耗材，其質量對直拉單晶硅片影響重大。石英坩堝變形后，凸出部分會與導流筒發(fā)生碰撞，影響拉晶成晶率和硅片質量。石英坩堝析晶時，容易破壞坩堝內壁原有的涂層，導致雜質混入硅溶液中，影響直拉晶體的生長和硅片質量。此外，當析晶達到一定厚度時，會引起石英坩堝的變形、破裂，降低石英坩堝的使用壽命。

石英坩堝質量的核心在于原材料高純石英砂，石英坩堝各層對石英砂品質有一定要求

高純石英砂是石英坩堝的核心原材料，對石英坩堝的質量影響重大，主要體現(xiàn)在純度、氣液包裹體、粒度分布、一致性等方面。石英坩堝具有透明層（內層）、涂層（中層）和不透明層（外層）三層結構，內層與硅溶液直接接觸，對高純石英砂的高純、低鋁、低堿、抗析晶的要求比較高，主要依賴進口高純石英砂；外層主要用于散熱，雖不直接與硅溶液接觸，但對石英砂的質量也有一定要求，如果外層雜質比較多，在300-400小時的拉晶過程中，雜質有足夠的時間遷移到內層，與硅溶液接觸，進而影響長晶和硅棒質量。在當前高純石英砂緊缺的情況下，中外層一般使用國產高純石英砂，有的企業(yè)甚至會在內層摻雜一定比例的國產高純石英砂。

高純石英砂的稀缺性

全球高純石英原料礦資源高度集中且極為稀缺

生產高純石英砂需要同時具備高品質石英礦源和先進的提純技術。目前，全球高純石英砂礦源高度集中且極為稀缺，礦床主要分布在美國、挪威、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、印度、中國等地，且部分礦床處于勘探狀態(tài)。

從高純石英砂原礦儲量來看，2019年全球高純石英砂原礦儲量7287萬噸。巴西儲量2111萬噸，占比29%，但受制與基礎設施和礦石質量，出口量較?。幻绹鴥α?822萬噸，占比25%，擁有全球最佳的石英礦源——Spruce Pine礦區(qū)，壟斷了全球90%以上的高純石英砂供給量；加拿大儲量1000萬噸，占比14%；中國儲量685萬噸，礦石類型主要為脈石英和水晶，水晶礦石儲量僅有0.69萬噸。

高純石英砂生產工藝復雜、優(yōu)質礦源稀缺，行業(yè)出現(xiàn)高度壟斷格局

高純石英砂對SiO2原材料純度要求極高，國際公認的高純石英砂是以美國尤尼明IOTA-CG為標準，其中，SiO2含量≥99.9%。高純石英砂的純度主要取決于礦源品質以及提純技術，但由于優(yōu)質礦源稀缺，礦石雜質含量高，提純技術壁壘高，高純石英砂行業(yè)出現(xiàn)高度壟斷格局。目前全球只有美國尤尼明、挪威TQC以及石英股份具備規(guī)模化量產能力。其中，美國尤尼明和挪威TQC共同開采美國北卡羅萊納州的Spruce Pine礦區(qū)，該礦區(qū)屬于白崗巖型高純石英礦，礦源純度高，雜質含量低，資源儲量大；而石英股份作為國內生產高純石英砂的龍頭企業(yè)，主要依賴進口印度、挪威、美國等地的礦石。

石英坩堝供給相對分散，龍頭硅片企業(yè)綁定供應商

目前，石英坩堝供給相對分散，國內主要的坩堝供應商有歐晶科技、晶盛機電、江陰龍源、寧夏晶隆、江西中昱等。為確保坩堝供給，龍頭硅片企業(yè)紛紛與石英坩堝供應商綁定，形成長期合作關系。歐晶科技、晶盛機電、龍源石英是TCL中環(huán)石英坩堝的供應商之一，寧夏晶隆、華品石英與隆基綠能綁定，江西中昱為晶科能源、高景太陽能供應石英坩堝，晶澳太陽能則擁有自己的石英坩堝子公司。

高純石英砂具備一定溢價空間

目前，石英坩堝的原材料高純石英砂緊缺，海外高品質內層砂使用比例存在技術下線，海外石英砂廠商暫無擴產計劃，國內高純石英砂的擴產周期較長。硅片龍頭擁有長期穩(wěn)定規(guī)?；慕桓赌芰?，長期鎖定海外石英砂以確保供應，具備一定的品質、成本優(yōu)勢，而二線廠商存在一定的石英坩堝供應緊缺風險。

進口石英砂緊缺會使硅片廠商逐步降低內層砂的使用比例，進而影響拉晶成晶率、硅片質量以及石英坩堝的使用壽命，導致非硅成本占比提升。2023年，隨著硅料產能的釋放，硅料環(huán)節(jié)利潤有望向下游轉移，而高純石英砂在單晶硅片的成本中占比較低，價格敏感系數(shù)比較小，行業(yè)對其容忍度比較高，具備一定溢價空間。

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