（报告出品方/分析师：中信证券 孙明新 冷威） 近期，市场担心高纯砂板块会走成下一个碳酸锂，但我们认为两行业之间存在较大差异： 一方面，根据上市公司公告数据，我们测算碳酸锂占下游电池成本达到 50%左右（，碳酸锂涨价对下游利润及需求会产生一定影响，而石英砂占下游硅片成本只有 2%左右，且石英砂质量对下游硅片生产影响重大，下游成本敏感度低； 另一方面，在碳酸锂涨价过程中，企业纷纷扩产，行业集中度以及生产壁垒均不高，但高纯砂矿源稀缺叠加提纯工艺，决定了其产品具备一定的壁垒，并且在涨价过程中，行业里能够真正扩产出来的高质量产能很少，竞争格局优异； 另外，高纯砂在光伏产业链中享受最高的利润分配也侧面印证了行业壁垒明显高于碳酸锂，而碳酸锂产业链享受高利润分配的环节在矿石端。 从股价复盘看，拥有矿山资源的天齐锂业市值表现也明显优于单纯的碳酸锂加工企业赣锋锂业。 高纯石英砂在硅片环节成本占比不高，且硅料价格向下为高纯砂涨价让出空间 对于新能源汽车电池，一块锂电池由 4 类材料组成：正极材料，负极材料，电解液，锂电池隔膜，根据上市公司公告，我们测算其中正极材料成本占比达到 50%左右，而碳酸锂正是电池正极浆料中的关键构成。 2021 年以来，随着碳酸锂价格持续上涨至 50 万元/吨，下游厂商的利润率受到较大影响，可以看到宁德时代的综合毛利率明显下跌，可见下游企业对成本占比较大的碳酸锂涨价敏感度较高。 但对于高纯砂，根据 Solarzoom 数据我们测算成本占下游比例只有 2%左右，下游对涨价敏感度较低，并且随着成本占比较大的硅料价格迎来拐点，我们预计将为高纯砂让出一定的涨价空间。2022H2 硅料产能加速释放，硅料紧缺情况逐步反转。 随着国内硅料新产能的持续释放，月产量从 2022 年 1 月的 5.2 万吨左右逐步提升至 11 月的约 9.4 万吨，环比加速增长。 在硅片行业同样处于快速扩产的背景下，2022 年 1-10 月国内硅料-硅片产量持续处于倒挂状态但缺口逐步减小，而 11 月开始国内硅料产量逐步与硅片打平，同时考虑部分进口硅料，持续两年的硅料紧缺情况开始反转。 预计 2023 年硅料价格中枢将温和下降，价格需求均衡点或在 200 元/kg 以上。 保守测算，若考虑大部分国内地面电站对项目收益率的边界条件要求为 7%左右，对应组件的价格需降至 1.7-1.8 元/W，换算下来硅料价格下限或在 200 元/kg 左右。同时，硅料降价 后光伏产业链成本下行将进一步刺激更广泛的终端装机需求释放。 因此，我们预计 2023 年光伏装机有较大负反馈弹性，尽管短期市场在找到新的价格均衡点前硅料降价有可能加速，但总体来看价格中枢有望在震荡中温和下降。 预计 2022/23/25 年全球光伏新增装机望达 250/350/550GW。 2023 年光伏行业有望重回成本下降通道，同时借助能源变革和扶持政策推动，需求整体有望维持快速增长，我们预计 2022/23/25 年全球光伏装机量分别/将分别达 250/350/550GW 左右，且地面电站装机占比将有所回升。 涨价对下游敏感度较低，高纯石英砂涨价有望持续。 由于高纯石英砂供不应求，2022 年价格持续上涨，也推动石英坩埚制品价格明显上行。 但考虑到石英坩埚在硅片成本结构中占比较小，2022 年价格大幅上涨后（我们测算）只由约 1%升至约 2%，占非硅成本也仅 12%左右。 通过拆分光伏硅片成本，我们预计 2022~2023 年硅料成本将从 5.12 元/片下降至 3.81 元/片，累计降幅达到 1.31 元/片，而冷却液、金刚线、电力、热场、折旧等其他单位成本则保持相对稳定；对于石英坩埚制品，2022 年单位成本只有 0.09 元/片，即使其价格再涨 1 倍，考虑硅料降价，预计其在硅片成本中占比仅 4%，对硅片盈利影响较小。 高品质石英砂质量将成为下游非硅成本差异的胜负手，对硅片企业次生成本及产品品质影响大 大尺寸坩埚对石英砂品质要求更高 硅片大型化趋势明确，尺寸加快升级。大尺寸硅片可有效降低产业链制造成本，提高组件单串功率，降低非硅成本和光伏系统 BOS 成本，驱动光伏组件功率迈入6.0+（600W+）时代。 一方面，长晶圆棒横截面积较大时单位质量拉晶耗时较短，即相同时间内产能更高，单位能耗、折旧等成本要素随之降低，大尺寸硅片在硅片端可以降低单位长晶成本，在电池、组件、系统环节可以摊薄单瓦非硅成本；另一方面，210mm 尺寸的 G12 产品开启了太阳能硅片领域大尺寸产品生命周期的发展进程，推动了光伏组件向高功率发展，提升单位光伏组件的功率水平，节约基础配套设施成本，降低电站投资。 考虑到硅片尺寸的标准化、统一化需求以及进一步增加尺寸的技术约束，210mm 有望成为未来相当长时间内的行业主流规格。 大尺寸趋势下，大尺寸石英坩埚对高纯砂的品质要求也将随之提高。 一方面，石英坩埚尺寸越大，意味着坩埚内表面与硅液接触面积越大，从而对坩埚内层砂品质稳定性、一致性等要求也更高，否则对硅的成晶（整棒率、成晶率、加热时间、直接加工成本等）以及单晶硅的质量（穿孔片、黑芯片等）则会造成一定负面影响。 比如高纯石英砂的一致性决定了拉晶工艺路线的稳定，如果一个石英矿储量不是很大，或者矿体内的品质变化差异较大，则生产出的石英砂的纯度、气液包裹体等品质就较难形成一致，进而用于生产制成的石英坩埚的内表层某区域就可能率先发生析晶或引起坩埚破裂。因此，坩埚尺寸越大，内表面风险越高，从而对石英砂品质要求越高。 另一方面，石英坩埚的制作一般采用真空电弧法制作，大尺寸石英坩埚与小尺寸石英坩埚的明显区别在于坩埚的外径大、壁厚厚，正常工艺熔制时，利用三根电极通电放弧即可满足 22~24 寸坩埚的生产温度要求，但在生产大尺寸石英坩埚时，三根电极产生的温度在大尺寸模具内不能充分将模具内表面的原料融化，温度流失大，延长熔制时间能源消耗大但效果不明显，导致石英坩埚外形尺寸很难形成，内表面的玻璃化程度也会相应的降低，导致坩埚品质下降，在拉制单晶过程中石英坩埚容易出现很多问题，如下塌、析晶等，因此，生产制作大尺寸石英坩埚用到的电极功率更高。 同样在使用大尺寸石英坩埚盛放熔融硅液拉晶环节中，单位时间内需要熔制的硅液越多，所需要的热场加热功率也就越大，从而对高纯砂的耐高温性提出更高要求。另外，温度越高的环境下，会加速杂质的析晶速度，进而影响拉晶效率。因此，大尺寸坩埚整体对石英砂的耐高温性、纯度、强度等品质也提出了更高的要求。 因此，大尺寸石英坩埚对高纯石英砂的纯度、气液包裹体、粒度分布、一致性等品质要求更高，高品质石英砂的稀缺性也将对下游各家硅片企业之间生产成本及品质产生一定的差异。 石英砂品质对非硅成本的影响方式 高品质石英砂的稀缺性或制约大尺寸石英坩埚的生产。在原材料高纯石英砂的产品品质方面，目前尤尼明/TQC 为第一梯队，产品质量最优，高纯砂主要应用在坩埚内层为主；而石英股份受益于自身提纯技术进步及储备品质不错的矿源成为第二梯队，逐步成为内层砂和中层砂的国产替代首选；国内其他小企业为第三梯队，石英砂质量偏次且以外层为主、售价也偏低。 考虑到若海外尤尼明和TQC的扩产进度不及预期将导致 2023年内层砂的缺口进一步放大，或在一定程度上制约 2023 年大尺寸石英坩埚的生产品质。 高纯石英砂生产的大尺寸坩埚品质或通过多种方式影响硅片企业生产成本。 正常情况下，大尺寸硅片降本路径主要包括： 1）提升通量价值，在带来产能提升的情况下无需增加设备、人力和管理成本，2）通过＂饺皮效应＂，摊低单位功率边框、玻璃、背板、EVA 和支架基础等耗量，3）通过减少组件数量，节约与组件面积相关性较弱的接线盒、汇流箱、施工安装等成本，从而推动产业链成本下降。 据中环股份测算，在工艺持续优化的预期下，G12 大硅片较 M6 硅片可降低 26%的可变成本和 27%的固定成本，且在下游电池组件领域，G12 产品非硅成本较 M6 尺寸有望下降约 10%。 一方面，在直拉单晶硅中，通过连续加料、多次加料等一炉多根直拉单晶硅生长技术有效推动了行业成本下降，大尺寸坩埚的研发也进一步提升了生产效率。 但是如果石英砂的耐高温性、纯度等品质不满足大尺寸坩埚的生产要求，则会影响大尺寸坩埚的使用寿命，进而影响硅片的生产效率，叠加石英坩埚的一次性消耗和拆装炉的耗时在成本费用中占据较高比重，综合来看会对各家企业之间降本进度产生一定影响。 另一方面，在拉晶环节，倘若石英坩埚出现质量问题，会造成单根单晶硅棒报废，直接损失在 5 万元以上，一只坩埚可拉制 8 根左右硅棒；可还将造成其他本批次非硅成本的上升，如出现漏硅，将影响热场，造成的损失更为巨大，远高于单价只有 1~2 万元的石英坩埚。 因此，虽然坩埚占下游硅片成本只有 1%~2%，但坩埚质量引起的次生成本影响最高或达到 10%左右，同样会引起各家企业之间的生产成本差异。 石英砂品质对硅片质量的影响方式 在晶硅系列太阳能电池中，单晶硅电池内部晶体结构特征决定了其转换效率明显高于多晶硅电池，但是单晶硅电池内部存在的晶体缺陷和内部杂质等质量问题，同样也会影响太阳能电池的转换效率，减少电池组件的使用寿命，甚至影响光伏发电系统的稳定性。 其中，少子寿命是指半导体材料在外界注入（光或电）停止后，少数载流子从最大值衰减到无注入时的初值之间的平均时间。少子寿命是用于表征材料的重金属沾污及晶体缺陷的重要参数，少子寿命值越大，相应的材料质量越好。 少子寿命已成为生产线上常规测试的一个参数。 在拉晶环节中，熔融的硅料会不断腐蚀石英坩埚，将伴随着坩埚中的金属杂质或气泡携带的氧含量进入到硅液中，氧在晶体冷却过程中会形成复合物，例如 B:O/Fe:O 将会对单晶硅的电性能、少子寿命等产生不良影响。 早期光致衰减试验结果表明，在光伏组件生产过程中，如果电池片不经过预衰减和二次分选而直接做成组件，在各个组件内会包含衰减较为严重的那部分电池片，直接导致组件特性异常和热斑现象，从而影响组件的整体性能。 目前长寿命坩埚主要表现在坩埚透明层微气泡含量的控制，气泡（气液包裹体）主要由结晶水和气组成，气的成分主要有 CO2、H2O、H2O2、N2、CH4、CO。 如果坩埚内层的微气泡比较多，拉晶高温下就会膨胀，气体进入硅液会导致拉制出的单晶都可能产生气孔，从而导致生产出的硅片报废。 另外，杂质和气泡进入硅液中会导致晶体内部形成错位的缺陷，位错密度的大小直接影响电池片的性能。 通过选用某低档电池片做成光伏组件进行 EL 测试，在通电情况下电池片中一部分发出的 1150nm 红外光相对较弱，说明硅衬底少子寿命明显偏低，造成了大量黑心和黑斑。 综合来看，高纯砂品质对硅片企业影响重大，下游企业或增加对高品质石英砂的争夺。 高纯砂对下游的次生成本及产品质量影响重大，下游企业为了保证自身的成本及质量领先 优势，大概率会增加对高品质石英砂的争夺。 考虑到质量较优的进口砂扩产不及预期，进口砂总产销占光伏高纯砂总需求的占比持续下降，预计从 2019 年的近 90%下降至 2023 年的 20%左右，叠加高纯砂占下游成本比例较低，稀缺性提升的背景下高品质石英砂价格弹性有望进一步提升。 高纯石英砂竞争格局明显更优，且为产业链利润率较高环节，进入壁垒高 高纯砂行业集中度明显高于碳酸锂行业对于碳酸锂，全球锂供应来源主要分为澳洲锂精矿、南美盐湖卤水、中国盐湖卤水、中国锂云母等，其中澳矿和南美盐湖占全球供应比例接近 80%。 2021年下半年以来，随着碳酸锂价格持续上涨，1 年左右的时间便陆续有老产能复产及新建项目投产，比如原 Altura 复产或 Greenbushes 尾矿项目投产，且锂矿资源由赣锋锂业、天齐锂业、盛新锂能、中矿资源等多家企业分配，行业集中度并不高。 不同于锂矿，高纯砂企业数量较少，行业维持较高集中度。 石英股份基于自身提纯技术进步及储备品质不错的矿源，在需求持续增长的背景下也公告扩产计划，同时也成为石英坩埚中层和内层砂国产替代的首选，但行业中小企业受限于自身矿源不稳定且提纯技术落后，大幅扩产行为较少，且产品以壁垒较低的外层砂为主。 我们预计未来扩产增量主要以石英股份为主，行业中小企业存在小幅扩产行为，高纯砂行业 CR3 有望维持 80%左右的高集中度。 另外，不同于碳酸锂行业市场规模达到上千亿，市场空间较大叠加高利润刺激下，势必会有很多大资本企业愿意进入去推升供给。但是高纯砂行业当前总需求仅10万吨左右，对应市场空间也不足百亿，叠加产品具备一定技术壁垒，导致了大资本企业进入意愿偏低，也就较难看到大规模的扩产。 具备综合优势的企业将享受超额利润对于碳酸锂，产品生产主要靠矿源资源而非加工环节，导致利润往矿端集中。 具体可参考锂矿行业，拥有矿权较多的天齐锂业毛利率高达 80%以上，而赣锋锂业和雅化集团的毛利率平均只有 50%~60%，可见产业链利润更多流向了矿端。 我们复盘天齐锂业和赣锋锂业的股价，发现 2021 年 9 月股价达到高点之后，后续随着碳酸锂价格的上涨，公司市值不断下跌来消化估值水平，直到 2022 年 4 月，随着碳酸锂价格及公司业绩不断超出预期，公司 PE 估值不到 10x，估值吸引力有所体现，股价也因此反弹，但出现分化的是，拥有矿源较多的天齐锂业股价创出新高，而赣锋锂业及其他公司股票市值只是出现一定程度的反弹，反映市场更偏好利润弹性较高的股票。 对于高纯砂，美国尤尼明和挪威 TQC 具备高纯石英砂供给能力，主要源自其矿源，两家公司共同开采 Spruce Pine 石英矿，矿区原料中铝含量较高，能够增强坩埚的粘度，同时碱金属元素含量较低，微气泡含量比脉石英含量低。尤尼明和 TQC 两家公司具备优质矿源的开采权，自然开采及提纯的成本波动不大，可以享受石英砂涨价的超额利润。 但是对石英股份及其他中小企业而言，主要是从全球不同区域持续发掘脉石英矿，通过贸易模式持续采购矿源并提纯。在脉石英矿先天资源优势不明显的情况下，光伏高纯石英砂的生产取决于勘测、提纯、测试、稳定生产等能力，能同时积累各环节优势的能力并非一时之功。 一方面，全球各区域脉石英矿由于杂质含量存在差异，品质不一，这就需要各家企业具备针对不同矿源的测试及提纯能力，从而判断该矿源是否适用于光伏领域且具备经济性；另一方面，由于脉石英单体矿床规模小，各公司较难取得大型优质矿山的矿权，这就需要各企业具备能够持续勘测新矿源的能力；最后，除了杂质含量，光伏领域对石英砂的一致性和稳定性同样具备较高的要求，这就需要各企业能够将不同矿源的石英砂稳定地去除杂质和气泡，且品质均匀，尤其是对大尺寸坩埚，石英砂的稳定性要求更高，否则拿到合适的矿源也较难生产出满足下游需求的产品。 石英股份在石英砂的勘测、提纯、生产等方面积累了数年的能力及经验，比如早在 2017 年公司申请了＂一种高纯石英砂动态高温酸洗装置＂专利。 一般原矿为天然石英矿石，除了石英外，通常含有多种杂质矿物，以及流体杂质。通过浮选、磁选、重选等手段，虽然可以把其中的大部分杂质矿物去除掉，但很难做到把非矿物形式存在的元素杂质去除干净，影响石英砂的品质。 行业大都使用酸洗方法来去除非矿物形式存在的元素杂质，但是，此类装置大都功能单一，状态静止，且处于常温状态，使酸洗的化学反应不完全，去除杂质的效果较差。 而且酸洗后，往往要把物料放出来进行水洗去除酸液，再进行脱水和烘干，工艺繁杂，还容易对产品带来二次污染。 该专利提供一种高纯石英砂动态高温酸洗装置，可使石英砂在较高的温度和运动状态下进行化学反应，集酸洗-水洗-脱水-烘干于一体，提高了化学反应速度和反应均匀性，并避免了对产品的二次污染。 整体而言，想要规模化生产出满足下游需求的高纯石英砂并非一时之功，即使在资金充裕的情况下，如果无法有效地确定某矿源合适及具备稳定生产能力，公司也不会盲目地去锁定矿源并扩大生产。而石英股份在勘测、提纯、测试、稳定生产等方面积累的领先优势有助于自身率先锁定合适的矿源并扩大生产，并且在锁定矿源的早期并不一定会面对很多其他竞争对手高价抢货的竞争，虽然矿源成本可能会有一定程度的上升，但不一定会超过产品端的涨幅，高纯石英砂单位盈利仍然存在一定的上升空间。 因此，我们认为石英砂行业的利润大部分流向了同时具备勘测、提纯、测试、稳定生产等方面优势的企业。截至 2022 年三季报，石英股份综合毛利率达到 64.08%，相比于 2021 年底上升近 20pcts，可见石英股份有效地控制了成本、享受到涨价带来的超额利润。 风险因素 光伏需求不及预期 公司光伏高纯砂产销量跟下游光伏装机需求密切相关，如果下游光伏装机需求放缓，公司产品销量及价格或受到一定影响。 公司新建产能投产进度不及预期 公司持续新建产能以贡献业绩增长，如果因为环评等因素导致新建高纯砂项目有所延后，则会影响公司业绩释放进度。 行业供给端竞争加剧 当前海外新增产能有限，如果海外企业制定大幅扩产计划，则会导致高纯砂的供需格局从偏紧向宽松过渡，从而影响公司产品售价。 替代技术出现风险 当前硅片拉晶对石英坩埚依赖度较高，在石英砂供需偏紧的情况下，下游企业如果研发出能够替代石英坩埚的技术，则会影响高纯砂需求预期，进而对公司业绩产生影响。 盈利预测及估值评级 高纯砂壁垒较高且行业维持高集中度，占下游成本较低的情况下却对下游生产成本及质量影响重大，石英股份作为同时具备勘测、提纯、测试、稳定生产等方面综合优势的企业，我们预计其将享受到行业超额收益。 考虑未来一年高纯砂更为紧缺且产品结构优化的预期，同时预计 2024 年高纯砂价格较难下跌且公司产销规模有望增长 50%以上，且公司成本端管控优异，我们调整公司 2022~2024 年 EPS 预测至 2.78/7.75/12.29 元（原预测为 2.84/6.67/9.78 元，2022 年 PES 有所下调是因为股本增加），考虑到公司未来业绩复合增速有望达到 40%以上，且同为产业链上下游的欧晶科技 2023 年 PE 估值达到 25x 以上，但石英股份作为上游资源品，利润波动性更大，因此给予一定估值折价，我们给予公司 2023 年 PE25x，维持目标价 190 元。 —————————————————— 报告属于原作者，我们不做任何投资建议！如有侵权，请私信删除，谢谢！ 精选报告来自【远瞻智库】藏经阁-远瞻智库|为三亿人打造的有用知识平台