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傍上光伏一“砂”难求？未来2年高纯石英砂供需或维持紧平衡
2022-09-24 来源：本站 点击量：426
光伏产业链主要包括硅料→硅片→电池片→组件（当然也有其他环节如辅料、逆变器、设备等，今天并不讨论）。主链上的这几个环节几乎没有什么技术门槛，历来都是一个极其内卷的行业，拼的是规模与成本管控。
由于产品自身特点，硅料扩产是比较慢的一个环节，因此，过去几年，硅料一直都是产业链上的卡脖子环节，硅料吃掉了产业链7成的利润，占终组件的成本80%以上。这也是如中环等硅片企业为什么一直在推进硅片的薄片化，做的越薄，越省钱啊！
然而，这种情况正在悄悄地发生改变。
早在2022年初的几个月，一些二线的硅片企业，开始反映出缺少石英坩埚，可能面临停产的问题。初，在行业内并没有得到太多的关注。
后来分析师们调研了几个一线硅片企业，发现大家真正缺的并不是石英坩埚，而是高纯度的石英砂，而全球只有美国、印度有可以稳定供应石英砂的矿。所以这个环节的关键，既不是石英砂的提纯技术，也不是坩埚的生产能力，而是石英矿本身。
“砂”里淘金者
一般来说，普通石英砂的价格在200-300元/吨。与其仅两字之差的“高纯石英砂”价格却翻了数百倍。
石英矿在全球分布较为广泛，工业用的石英矿包括天然水晶、石英砂岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩等7种。石英砂是由石英砂岩、石英岩等加工而成的石英颗粒，主要矿物成分是SiO2，还含有其他少量Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。石英砂有中低端和高端之分，中低端石英砂在照明、电子封装等领域已经实现国产化应用，高端石英砂主要应于光伏、半导体、通讯等领域。
内层是影响石英坩埚品质的关键。因此，外层石英坩埚纯度等级需达到4N5，但内层纯度等级要达到更高的4N8。
现在国内能做坩埚内层的高纯石英砂比较少，内层石英砂的技术要求较高，依赖天然矿，比较紧缺，中层和外层相对好一些
当前石英坩埚的外层砂可以实现国产化，但内层砂仍依赖海外矿源。石英股份表示，公司石英石原料主要来自印度、挪威、俄罗斯、巴西等海外地区。
国内外的矿源比较丰富，但受环保因素掣肘，加上石英砂矿属于伴生矿，美国公司开采过程中产生的其他建筑用矿产资源，难以利用，导致开采成本较高，扩产动力不足。
那么，有没有替代方案？据了解，目前也有合成高纯石英砂，但仍存在成本、产品性能等方面的劣势。
石英股份在接受调研时透露，合成石英的成本不会低于20万/吨，约为天然石英砂的10倍。
石英坩埚内层对高纯石英砂纯度和杂质的配比有一定要求，尽管人造石英砂的纯度高于天然石英砂，但由于缺少天然高纯石英砂中含有的铝或其他碱性金属，耐温性和形变值均逊于天然石英砂。“人造/合成石英砂的耐温性可能会降低100℃，使用寿命也低于天然石英砂。”
除了受石英原料矿的制约，提纯工艺也是生产高纯石英砂的“门槛”之一。
高纯石英砂的行业壁垒在于“原矿资源+提纯工艺”，稳定、高品质的矿源供应+相匹配的提纯技术是获得高纯石英砂的两个必备条件。目前全球仅美国尤尼明、挪威TQC、石英股份三家企业具备量产高纯石英砂的能力。
难成“卡脖子”环节
由于扩产周期远长于硅片、组件环节，加上限电停产等因素，2021年以来硅料供不应求，价格持续上涨并突破30万元/吨，涨幅超3倍，“等米下锅”成为不少下游企业的常态。
熟悉的剧情似乎在高纯石英砂行业上演。
正如上文所提到的，光伏需求的爆发导致硅片厂商大幅扩产，带动硅片加工环节所需的石英坩埚需求增加。据天风证券研报，国内高纯石英砂的吨价，已从2021年的2万元涨至每吨4.5万元至5万元之间。
石英坩埚的原材料，高纯石英砂会接替硅料，成为光伏产业链的“卡脖子”环节吗？
对此，隆基绿能对财经网表示表示，石英砂供给正常，可以满足产品的生产需求。
TCL中环曾在互动平台回复投资者称，石英坩埚使用寿命与坩埚品质、类型、生产工艺及生产产品相关。公司与各环节厂商保持良好的战略合作关系，保障未来使用需求。
此外，上机数控、双良节能、京运通方面也对外表示，石英坩埚的供应量可以满足公司硅片生产需要。
目前头部石英坩埚厂商与龙头硅片企业存在较强的“绑定”关系。
即将成为“石英坩埚第一股”的欧晶科技，9成左右营收均来自于TCL中环。2015年之前，中环股份的全资下属公司中环光伏曾是其重要股东。
而据其招股书披露，同行企业中，宁夏晶隆的主要客户为隆基绿能，2018-2020年客户占比分别为70%、50%和40%左右；阳光硅电子科技有限公司是晶澳太阳能的全资子公司；锦州佑鑫电子材料有限公司是锦州阳光能源的主要供应商。
除了头部企业在产业链配套方面相对完善，更为重要的是，石英坩埚的占硅片成本的比重远不及硅料，其价格涨幅并不会显著的传递至下游。
石英坩埚在整个光伏硅片的成本结构里面占比偏低。“按照之前的数据，即使石英砂一吨涨1万元，硅片成本也就上升3分钱左右，应该不会成为光伏行业的短板。”
还能涨多久？
熙熙攘攘皆为利来。尽管高纯石英砂已出现供需不平衡的态势，但已有厂商与新进者相继布局。
今年6月，石英股份将扩产计划由年产1.5万吨高纯石英砂调整为6万吨电子半导体石英材料项目，投资总额从原计划3.3亿调整到10.5亿。
今年2月，石英材料头部企业菲利华公告称，孙公司融鉴科技拟增资扩股，用于投资新建“年产2万吨超高纯石英砂项目”，扩大高纯石英砂生产规模，提升公司供应链的保障力度，满足市场对高纯石英砂的需求。
此外，凯盛科技在互动平台披露，在合成高纯石英砂业务上，凯盛科技5000吨产线尚在建设中，计划于2023年底建成，其中光伏用二氧化硅产能1000吨，可以用于光伏坩埚内层，未来将根据量产项目的具体情况规划扩建计划。
从调研各家的产量和需求来看，供需比大概在1左右，没有出现较大的供需缺口，高纯石英砂未来2-3年会是一个紧平衡的状态。站在全球看，2024年甚至可能会出现供过于求的情况。
由于产品自身特点，硅料扩产是比较慢的一个环节，因此，过去几年，硅料一直都是产业链上的卡脖子环节，硅料吃掉了产业链7成的利润，占终组件的成本80%以上。这也是如中环等硅片企业为什么一直在推进硅片的薄片化，做的越薄，越省钱啊！
然而，这种情况正在悄悄地发生改变。
早在2022年初的几个月，一些二线的硅片企业，开始反映出缺少石英坩埚，可能面临停产的问题。初，在行业内并没有得到太多的关注。
后来分析师们调研了几个一线硅片企业，发现大家真正缺的并不是石英坩埚，而是高纯度的石英砂，而全球只有美国、印度有可以稳定供应石英砂的矿。所以这个环节的关键，既不是石英砂的提纯技术，也不是坩埚的生产能力，而是石英矿本身。
“砂”里淘金者
一般来说，普通石英砂的价格在200-300元/吨。与其仅两字之差的“高纯石英砂”价格却翻了数百倍。
石英矿在全球分布较为广泛，工业用的石英矿包括天然水晶、石英砂岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩等7种。石英砂是由石英砂岩、石英岩等加工而成的石英颗粒，主要矿物成分是SiO2，还含有其他少量Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。石英砂有中低端和高端之分，中低端石英砂在照明、电子封装等领域已经实现国产化应用，高端石英砂主要应于光伏、半导体、通讯等领域。
高纯石英砂为什么能卖出高价？按照二氧化硅含量，石英砂可以分为普通、精致、高纯三个品类。其中，高纯石英砂普遍二氧化硅含量大于99.99%，一般由高品位的天然石英矿物经过提纯技术生产
内层是影响石英坩埚品质的关键。因此，外层石英坩埚纯度等级需达到4N5，但内层纯度等级要达到更高的4N8。
现在国内能做坩埚内层的高纯石英砂比较少，内层石英砂的技术要求较高，依赖天然矿，比较紧缺，中层和外层相对好一些
当前石英坩埚的外层砂可以实现国产化，但内层砂仍依赖海外矿源。石英股份表示，公司石英石原料主要来自印度、挪威、俄罗斯、巴西等海外地区。
国内外的矿源比较丰富，但受环保因素掣肘，加上石英砂矿属于伴生矿，美国公司开采过程中产生的其他建筑用矿产资源，难以利用，导致开采成本较高，扩产动力不足。
那么，有没有替代方案？据了解，目前也有合成高纯石英砂，但仍存在成本、产品性能等方面的劣势。
石英股份在接受调研时透露，合成石英的成本不会低于20万/吨，约为天然石英砂的10倍。
石英坩埚内层对高纯石英砂纯度和杂质的配比有一定要求，尽管人造石英砂的纯度高于天然石英砂，但由于缺少天然高纯石英砂中含有的铝或其他碱性金属，耐温性和形变值均逊于天然石英砂。“人造/合成石英砂的耐温性可能会降低100℃，使用寿命也低于天然石英砂。”
除了受石英原料矿的制约，提纯工艺也是生产高纯石英砂的“门槛”之一。
高纯石英砂的行业壁垒在于“原矿资源+提纯工艺”，稳定、高品质的矿源供应+相匹配的提纯技术是获得高纯石英砂的两个必备条件。目前全球仅美国尤尼明、挪威TQC、石英股份三家企业具备量产高纯石英砂的能力。
难成“卡脖子”环节
由于扩产周期远长于硅片、组件环节，加上限电停产等因素，2021年以来硅料供不应求，价格持续上涨并突破30万元/吨，涨幅超3倍，“等米下锅”成为不少下游企业的常态。
熟悉的剧情似乎在高纯石英砂行业上演。
正如上文所提到的，光伏需求的爆发导致硅片厂商大幅扩产，带动硅片加工环节所需的石英坩埚需求增加。据天风证券研报，国内高纯石英砂的吨价，已从2021年的2万元涨至每吨4.5万元至5万元之间。
石英坩埚的原材料，高纯石英砂会接替硅料，成为光伏产业链的“卡脖子”环节吗？
对此，隆基绿能对财经网表示表示，石英砂供给正常，可以满足产品的生产需求。
TCL中环曾在互动平台回复投资者称，石英坩埚使用寿命与坩埚品质、类型、生产工艺及生产产品相关。公司与各环节厂商保持良好的战略合作关系，保障未来使用需求。
此外，上机数控、双良节能、京运通方面也对外表示，石英坩埚的供应量可以满足公司硅片生产需要。
目前头部石英坩埚厂商与龙头硅片企业存在较强的“绑定”关系。
即将成为“石英坩埚第一股”的欧晶科技，9成左右营收均来自于TCL中环。2015年之前，中环股份的全资下属公司中环光伏曾是其重要股东。
而据其招股书披露，同行企业中，宁夏晶隆的主要客户为隆基绿能，2018-2020年客户占比分别为70%、50%和40%左右；阳光硅电子科技有限公司是晶澳太阳能的全资子公司；锦州佑鑫电子材料有限公司是锦州阳光能源的主要供应商。
除了头部企业在产业链配套方面相对完善，更为重要的是，石英坩埚的占硅片成本的比重远不及硅料，其价格涨幅并不会显著的传递至下游。
石英坩埚在整个光伏硅片的成本结构里面占比偏低。“按照之前的数据，即使石英砂一吨涨1万元，硅片成本也就上升3分钱左右，应该不会成为光伏行业的短板。”
还能涨多久？
熙熙攘攘皆为利来。尽管高纯石英砂已出现供需不平衡的态势，但已有厂商与新进者相继布局。
今年6月，石英股份将扩产计划由年产1.5万吨高纯石英砂调整为6万吨电子半导体石英材料项目，投资总额从原计划3.3亿调整到10.5亿。
今年2月，石英材料头部企业菲利华公告称，孙公司融鉴科技拟增资扩股，用于投资新建“年产2万吨超高纯石英砂项目”，扩大高纯石英砂生产规模，提升公司供应链的保障力度，满足市场对高纯石英砂的需求。
此外，凯盛科技在互动平台披露，在合成高纯石英砂业务上，凯盛科技5000吨产线尚在建设中，计划于2023年底建成，其中光伏用二氧化硅产能1000吨，可以用于光伏坩埚内层，未来将根据量产项目的具体情况规划扩建计划。
从调研各家的产量和需求来看，供需比大概在1左右，没有出现较大的供需缺口，高纯石英砂未来2-3年会是一个紧平衡的状态。站在全球看，2024年甚至可能会出现供过于求的情况。
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