石英砂行业深度报告供需平衡偏紧，砂源渐显稀缺

　　（报告出品方作者：东北证券，王小勇、庄嘉骏）1。石英砂：从基础原材料到战略级资源
　　石英砂又称硅砂，是由天然水晶、石英矿物加工而成或化学合成的二氧化硅材料。石英制品具有硬度大、膨胀系数低等特点，在耐高温性、耐腐蚀性、透光性、化学稳定性、电绝缘性等方面表现良好，广泛应用于铸造、建材、电光源、光纤、光伏、半导体等领域。
　　石英砂的性能随纯度提升可明显改善，故纯度是区分石英砂品质的主要参数，也是决定石英砂用途的主要依据。石英砂尚无统一的划分标准，依据纯度大致可分为硅石、普通石英砂、精制石英砂和高纯石英砂。不同纯度的石英砂在耐高温、耐腐蚀、透光等方面存在差异，故应用场景也有明显区分，从基础的硅酸盐建材原料到精密仪器制造均有涉及。此外，硬度、粒径、色彩等也是石英砂重要的参数指标。
　　石英砂居于产业链上游，是石英产品的主要流通环节。石英产业链可细分为石英原材、石英砂、石英材料、石英制品等环节。石英原材以脉石英矿、伟晶岩矿等矿石为主，资源属性较强。经提纯制备而成的石英砂便于深度加工、易于区分品质，是石英产品的主要流通环节，具备大宗商品属性。纯度较高的石英砂将制成玻璃管棒、纤维等石英材料，并流入不同下游，深加工为石英支架、石英泡壳等制品，最终应用于光纤、光源等行业；而低纯度石英砂则作为原材料或增强材料应用于玻璃、陶瓷、耐材等建材行业。
　　我国石英砂市场分化明显。（1）普通石英砂、精制石英砂市场基本成熟，产销、价格相对稳定。因下游涉及铸造、建材、化工等众多领域，且原材与工艺壁垒较低，故产销体量庞大；据中国粉体网，2021年我国普通石英砂、精制石英砂消费量分别为5192万吨、4169万吨，截止2022年底市场主流价格分别为330元吨，450元吨。（2）高纯石英砂是重要的战略资源，对矿石品质和提纯工艺要求严格，目前我国仅实现4N级以下石英砂的稳定供给，高端品依赖进口，产销与价格波动明显；据中国粉体网，2021年我国高纯石英砂消费量约100万吨，单吨价格依据产品纯度、粒径由数千元至十余万元不等。
　　2。普通石英砂：铸造与建材领域基础材料
　　2。1。供给能力充足，需求主导产销
　　供给端，普通石英砂以天然石英矿石为原料，经破碎、水洗、烘干、筛选等工序制成，行业壁垒较低，产能充足。一方面，我国石英资源储量丰富，截止2020年已探明石英矿资源储量39。1亿吨，分布于约150处矿产地；另一方面，普通砂制作工艺门槛较低，我国具备普通砂量产能力的企业众多，据中国粉体网，截止2021年底，我国石英砂行业企业约1580家。
　　需求端，普通石英砂下游集中于建筑建材和铸件铸造板块。（1）铸件铸造用砂：石英砂是铸件生产过程中主要的造型材料。天然的石英矿石经水洗、擦洗、高温晶相处理等工序可制备水洗砂、擦洗砂、相变砂等铸造用砂，后深加工为砂型、砂芯，进而参与铸件制造。铸造砂对纯度要求不高，但砂粒形状对砂型、砂芯的流动性、透气性和强度具有影响，是重要的评判指标。（2）硅酸盐建材用砂：石英砂是陶瓷、耐火材料、玻璃等硅酸盐类建材的原材料。据相关标准，陶瓷、耐材、玻璃（一级品）对石英砂纯度的要求分别在90、97。5、98。5以上，并对铁、铝等金属元素的纯度作出要求。（3）建筑板材用砂：石英是制作板材的优良材料。石英板材由石英砂经树脂、色料添加剂等粘结固化制成，凭借耐磨、耐热、耐腐蚀的特点广泛应用于建筑装饰领域。石英板材对石英砂的硬度、色彩、含水量等有所要求，多采用杂色颗粒较少的白砂。
　　建筑建材板块是普通砂主要下游，产能充足的背景下将由地产链主导市场产销。依据长江材料招股书与相关文献研究，我们测算2021年中国铸件铸造用砂约1998万吨，占普通砂比重约38；剩余普通砂主要流入建筑建材领域，占比62。
　　核心测算假设：（1）我国铸件约70采用砂型铸造工艺；（2）每生产1吨合格铸件，需要约1。3吨铸造用砂；（3）20182020年铸造用砂的新砂投料比参考长江材料招股书。
　　2。2。需求长期增速趋缓，普通砂增长中枢或稳中有降
　　地产板块短期景气承压，2022年普通砂需求走弱。2020年下半年以来，三道红线、贷款集中度、预售资金相关政策陆续出台，房住不炒背景下房地产行业去杠杆快速推进，土拍、融资、需求等方面受到冲击，房企资金周转困难，债务违约与停贷潮事件接连爆发，叠加疫情反复，购房者信心与房企信用跌落谷底。2022年，地产链投资端、销售端同比数据全面转负，地产板块景气承压，带动地产链后端建筑建材需求走弱，认为2022年普通石英砂需求对应收缩。随政策回暖，2023年地产板块有望触底反弹。2021年9月以来，因城施策、LPR调降、保交付等举措陆续出台，地产行业政策环境有所回暖，并从需求端向融资端蔓延，2022年下半年，信贷支持、债务增信、股权融资放松三箭齐发，为房企周转和行业整合提供渠道和便利。向后展望，随政策陆续落地，行业逐步出清，2023年房地产市场需求有望逐步回暖，带动建筑建材板块触底反弹，认为20232024年普通砂产量增速将在低基数基础上有所回升。
　　我国城镇化进程迈入深水区，地产链长期增速趋缓。向更远期预测，房住不炒基调下，居住需求将是地产市场主要支撑。一方面，随着我国城镇化率趋近65，城镇化进程逐步迈入深水区，城镇化居住需求增速放缓；另一方面，改善性需求与城市更新需求增长弹性较小；判断住房市场将逐步转向存量经营时代，新房长期增速趋缓。
　　测算普通砂产量增速稳中有降，20222025CAGR3。核心测算假设：（1）受地产周期影响，建筑建材用砂短期触底反弹，长期增长放缓；（2）铸件应用广泛，市场平稳增长，用砂需求参考铸件产量近五年复合增速。3。精制石英砂：光伏玻璃产能爆发，贡献精制砂主要增量
　　3。1。低铁石英砂为光伏玻璃主要原材料
　　精制石英砂市场供需与普通砂类似。精制砂需求集中于光伏玻璃、耐材、陶瓷等硅酸盐建材领域，且制备工艺技术壁垒较低，矿产资源丰富，供给能力充足。2021年，我国精制石英砂产量4169万吨，同比增长6。向后展望，随下游地产周期波动，精制砂市场增速或逐步放缓。而光伏玻璃行业受益光伏行业高景气，所需原材低铁石英砂或将逆势持续高增，贡献精制砂市场主要增量。
　　光伏玻璃是光伏组件生产环节的重要辅材。光伏电池常年处于露天的工作环境中，为应对水汽腐蚀氧化、昼夜温差变化等恶劣气候挑战，电池片外多被EVA胶片密封在封装面板与背板之间。用作封装面板或背板的光伏玻璃经钢化、镀膜处理后，具有较高的硬度和光线透过率，能够起到保护电池并确保透光的作用，是光伏组件封装环节的重要辅材。据恒州诚思，2022年光伏玻璃在光伏组件成本结构中占比约6。6。
　　光伏玻璃主要选用超白压延玻璃品种。玻璃强度和透光率将直接决定组件的使用寿命和发电效率（据福莱特招股书，透光率每提升1，组件功率可对应提升约0。8），所以光伏玻璃对光线透过率、吸收率、反射率，抗冲击性，耐腐蚀性等要求较高，据相关标准，光伏玻璃的透射比应91。5（3。2mm光伏玻璃），明显高于普通玻璃（约8889）。而超白玻璃（超白压延或超白浮法）在性能上较为契合，其中，超白压延玻璃通过正面绒面处理和反面压延处理可显著减少光反射、可显著增强光线透过率；在组件呈角度安装的场景中，综合光透射比较超白浮法玻璃高约34，是晶硅电池面板玻璃的主流品种。但超白玻璃产线在工艺配方、窑池结构、产品质量等方面较传统玻璃要求更为严苛，普通玻璃产线转产光伏玻璃难度较大，超白压延玻璃以新建产能居多。超白玻璃需求纯度更高的低铁石英砂。铁元素含量是决定玻璃透光率的关键要素，普通玻璃由于含铁量较高，往往呈现绿色，透光率较低；光伏玻璃以高透光率、高透明度为特征，对铁元素含量要求严格。石英砂是光伏玻璃的主要原材料，其铁元素含量将直接决定光伏玻璃的品质。据相关标准，光伏玻璃用低铁石英砂的三氧化二铁含量要求不高于60ugg，远低于平板玻璃用石英砂。
　　3。2。需求旺盛政策放松，光伏玻璃迅速扩产
　　2022年，光伏玻璃产能规模增长迅速。据卓创资讯，截止2022年末，我国超白压延玻璃在产产能已经达到75880td，较2021年末增长34620td，同比增长83。9。此轮扩产周期的开启归因于需求增长高预期、产能置换政策放松等因素。
　　光伏玻璃需求旺盛。据工信部，2022年我国超白压延玻璃产量约1606万吨，同比增长53。6。原因在于：（1）受益组件装机量持续增长。双碳政策环境下，我国光伏产业快速发展，在全球市场占据领先地位。据CPIA，2022年我国光伏新增装机87。4GW，同比59。3；组件产量GW288。7GW，同比58。8，其中出口153。6GW，同比55。8；进而带动光伏玻璃需求。向后展望，光伏、风电等新能源装机规模将持续上升，逐步推动我国能源结构调整。
　　（2）双玻组件渗透趋势明显，带动单位组件的玻璃需求提升。双玻组件将光伏玻璃同时用作面板和背板，较传统单玻组件（光伏玻璃仅用作面板）在耐磨、耐腐蚀等方面具备优势，且能够充分利用背光，进而获得更高的光电转换效率和更长的生命周期，受到主流组件厂商的认可，渗透趋势明显。2022年，双玻组件渗透率约40。4，较2021年提升约3pct。我们以隆基绿能HiMO5m54型产品为例，并假设实际输出功率为最大功率的80，测算单玻、双玻（2。0mm、2。5mm）组件对应单位GW耗用光伏玻璃约4。71、5。88、7。35万吨。
　　测算2023年我国光伏玻璃产量约2128万吨，同比32。关键假设：（1）随光伏产业链新一轮降价，预期2023年下游需求依然旺盛；判断全球光伏装机202232025年增速为30、15、10；（2）双玻组件依托发电增益、寿命延长等优点持续渗透，20232025年渗透率为45、50、55，其中2。5mm双玻组件作为过渡性产品于2023年退场；（3）2021、2022年分别选取隆基股份HiMO572型、HiMO5m54型组件测算单GW组件的光伏玻璃耗量；（4）我国光伏玻璃占全球份额持续提升。
　　产能置换政策放松，光伏玻璃增产潜力充分释放。2021年8月，工信部正式实施《水泥玻璃行业产能置换实施办法（修订版）》。《实施办法》一方面收紧浮法玻璃产能置换政策，为避免僵尸产能复活，规定连续停产两年及以上的玻璃生产线不能用于产能置换，并要求跨省置换项目召开听证会；另一方面为光伏玻璃项目松绑，对于新上光伏压延玻璃项目不再要求产能置换，光伏玻璃产能增长潜力充分释放。
　　行业高景气叠加政策边际放松，传统浮法玻璃企业入局竞争，致光伏玻璃行业产能爆发。《实施办法》在压制浮法玻璃产能项目的同时，为光伏玻璃项目投建扫清障碍，叠加光伏玻璃行业高景气，一方面刺激光伏玻璃厂商大举扩产，另一方面也推动旗滨集团、南玻等传统浮法玻璃企业入局光伏玻璃，对竞争格局产生明显冲击。据卓创资讯，南玻、旗滨集团2022年新点火超白压延玻璃产能约6000td、1200td，截止2022年末，在建超白压延玻璃产能约4800td、8400td。向后展望，光伏玻璃产能规模2023年将继续增长。
　　原因在于：（1）需求端：2022年光伏玻璃库存与价格维稳，市场需求能够较好得消化已有产能。截止2022年底，光伏玻璃重点省份（安徽、浙江、河北、江苏、河南）合计库存约44。5万吨，同比39。7，并未出现明显累库；且2022年光伏玻璃价格走势较为平稳，全年价格居于2528。5元平方米之间（以天津信义3。2mm镀膜玻璃为例），判断下游需求尚能较好得消化市场供给。
　　（2）供给端，大量烤窑、在建产线有待释放，光伏玻璃行业仍处于扩产周期。2022年快速投产的背景下，目前仍有大量在建项目有待投产。据卓创资讯，截止2022年底，国内处于烤窑状态的产能约4950td，预计将于2023年点火的在建产能约84200td（vs。在产产能75880td），行业仍处于扩产周期。随烤窑与在建产能陆续释放，供给能力将进一步强化，判断2023年行业将逐步达成供需平衡。
　　工信部开展产能预警，抬高立项门槛以保障供需格局长期稳定。随拟建项目快速累积、在建项目陆续投产，光伏玻璃行业面临竞争加剧、产能过剩的风险。为防止市场供需格局恶化，2022年11月工信部等发文提出开展光伏压延玻璃产能预警，指导项目合理布局，以保障市场的供需匹配和健康发展。判断后续项目审批将更加严格，利好具备技术优势的研发型企业和存量产能规模庞大的龙头。
　　3。3。低铁砂稀缺性逐渐显现，或成未来关键竞争要素
　　低铁砂是光伏玻璃的主要原材料，充分受益行业扩产。据福莱特公司公告，低铁石英砂占光伏玻璃生产成本的比重约为12（2021年）。若假设光伏玻璃原片生产良率85；我们测算福莱特2021年每生产1吨玻璃原片消耗石英砂约0。67吨。
　　测算低铁砂需求20222025年CAGR19。我们认为光伏玻璃产量将在2023年充分覆盖需求甚至略有溢出，后在产能预警和听证会制度的矫正下逐步与需求匹配。测算光伏玻璃产量20232025年约2364万吨、2739万吨、3005万吨。进一步假设深加工良率90、福莱特石英砂投料比为行业平均水平，测算2023年低铁石英砂需求量约1863万吨，20222025CAGR19。
　　低铁石英砂稀缺性逐渐显现，2022年采购价维持高位。由于对铁含量要求严苛，我国便于开采的低铁石英矿较少，集中分布于安徽凤阳、广西北海等地。随光伏玻璃需求增长，低铁砂的稀缺性逐渐显现。据凤阳硅基指数，2021年8月《实施办法》执行以来，凤阳地区低铁石英砂价格指数维持高位。
　　玻璃厂商竞相布局石英砂矿。参考福莱特2012年收购凤阳某矿区采矿权前后的采购价差异，低铁砂价格高企背景下，控股石英砂矿的经济效益较为可观，2022年光伏玻璃厂商竞相布局上游石英砂矿开采、提纯环节。如行业龙头福莱特2022年先后收购、竞拍三处石英岩采矿权，合计投资62亿元，新增240万吨年石英矿石供给能力（暂不计算在建产能），对应光伏玻璃日熔量约6000td，覆盖公司在产产能的34，扩产后将具备28866td的保供能力（vs。福莱特在产17400td在建10400td）。此外，旗滨、安彩、南玻等玻璃厂商同样在布局相关业务。低铁石英岩矿资源或将成为光伏玻璃厂商新的竞争要素。短期来看，企业投资石英砂矿项目能够规避择时采购带来的成本上升风险，甚至是原材短缺限制生产的风险。长期来看，光伏玻璃标品化程度较高，各企业产品质量与价格差异不大，成本控制是企业的核心竞争力；随着光伏玻璃产能投放趋于饱和，行业供需的周期性波动成为常态，低铁石英岩矿资源或将成为企业重要的竞争要素。4。高纯石英砂：光伏需求旺盛，砂源渐显稀缺
　　4。1。原材稀缺技术壁垒，高纯砂面临进口依赖
　　高纯石英砂一般指SiO2纯度99。5的粉状石英产品。极低的杂质含量使高纯石英呈现出优越的理化性能，被广泛应用于半导体、光伏、电光源、光缆、光学仪器等高端制造业；但同时也对石英岩矿品质与提纯工艺提出了较高要求。矿物提纯法是高纯石英砂的主流制造方法。高纯石英砂拥有天然水晶加工、石英岩矿物提纯和化学技术合成三大工艺路线。其中，天然水晶加工工艺相对简单，是高纯石英砂早期主要的制造方法，但由于原材料价格高昂、储量有限（截止2018年，我国已查明水晶类资源储量仅0。7万吨），无法实现工业量产；20世纪70年代以来，矿物提纯工艺逐渐发展成熟，是目前主流的制备技术；而化学合成法成本高昂，但并不依赖石英矿资源，或为石英砂行业未来发展方向。
　　矿物提纯法对提纯工艺和原矿质量要求甚高。一方面，高纯石英砂所需要的优质石英矿石相对稀缺。石英矿石中杂质的存在形式与含量决定了后期的提纯工艺，也间接决定了石英砂的纯度上限。一般认为，能够加工提纯至3N级以上石英砂的高纯石英矿需达到98。8的SiO2纯度，截止2019年，全球范围内查明的高纯石英矿在7287万吨左右，主要分布于巴西、北美等地，美国SprucePine白岗岩石英矿更是凭借矿体规模大、流体杂质少、品质稳定等优点成为高端石英砂主要出产地；我国资源储量约685万吨，占比仅9。4（vs。我国产量占比19。2；vs。消费量占比31。3），且均为中小型矿区，优质矿石资源相对稀缺。
　　另一方面，高纯石英砂提纯工艺复杂，具备较高的技术壁垒。在高纯石英砂制备过程中，企业需根据原矿品位、杂质成分、应用特点等设计提纯流程，如Na、K、Li等碱金属与石英制品热稳定性密切相关，而Cr、Cu、Fe等过渡金属元素将显著影响石英制品的导电性。4N级以上高纯砂制备工艺目前仅掌握在美国矽比科（尤尼明）、挪威TQC、中国石英股份等少数公司手中，技术壁垒极高。
　　我国已基本实现4N级石英砂的国产化，但高端品供给能力有所欠缺。美国矽比科（尤尼明）和挪威TQC占据着品质极高的SprucePine石英矿，并掌握有最为先进的提纯工艺，基本垄断了石英砂高端市场；矽比科的IOTASTANDARD级石英砂更是全球公认的高纯砂标杆。我国目前已经实现4N级以下石英砂的稳定供应，但仅有石英股份能够达到IOTASTANDARD水准，且产品质量较矽比科、TQC等存在差距。据联合国统计司，2019年我国3N级以上石英砂产量23。7万吨，占比19。2；4N级以上石英砂产量仅1。36万吨，占比3。2。
　　随下游半导体、光伏等产业发展，我国已经成为高纯石英砂主要消费国，进口依赖度甚高。高纯砂依纯度流入不同下游，其中，光纤用砂要求纯度4N5级，电光源用砂要求纯度4N34N7级；光伏用砂要求纯度4N6N级；半导体用砂对纯度要求最高，需在4N8级以上，高端产品纯度可达6N7N级。随下游光伏、光纤等产业发展，高纯石英砂需求快速扩张。据海关总署、联合国商品贸易署，2019年，我国3N级以上石英砂进口量14。5万吨。我们测算2019年中国3N级以上高纯砂消费量约38。0万吨，占世界总需求比重达31。3，其中进口量约14。5万吨，是主要的高纯砂消费国和进口国。
　　光伏行业为高纯石英砂主要增长点。据郝文俊《全球高纯石英资源现状、生产、消费及贸易格局》，我国高纯石英砂下游主要集中在半导体（50）、光通信（23）、光伏（17）等领域，将充分受益光伏、光纤等产业较高的景气度。我们对下游结构进行拆分测算，认为2023年我国3N级以上高纯砂需求量可达57。4万吨，同比增长16。0，20222025年CAGR10。6。其中，光伏级高纯砂弹性最大，20222025年CAGR25。1，需求占比由2019年17。2增至2025年44。9。测算假设：（1）光伏石英坩埚、光通信需求参考本文4。2、4。4节；（2）光伏行业其他石英砂参考全球光伏装机增速30、15、10；（3）电光源行业需求受LED冲击逐渐收缩，半导体行业需求受国际贸易政策波动影响，假设半导体、电光源及其他行业需求总量维稳。
　　4。2。光伏行业：需求确定性增长，供给阶段性短缺
　　4。2。1。需求端：石英坩埚具备耗材属性，或随N型替代实现耗量提升
　　高纯石英砂制品是光伏产业重要原材料。高纯石英砂具有良好的耐高温性和热稳定性，下游制品如石英坩埚、石英扩散管、石英承载器等是光伏领域重要的结构材料。其中，石英坩埚为光伏级高纯石英砂的主要制品，用于制备硅片，是单晶硅生长炉的组成部分。
　　光伏用砂对K、Na、Li等碱金属杂质要求严格，纯度在4N级以上。相关标准对光伏用砂的纯度要求在4N级以上，对石英坩埚用砂的纯度要求更是达到了4N8级；由于光伏坩埚处于高温的工作环境中，对碱金属杂质的要求已经接近IOTASTANDARD级水平。石英坩埚分为内外两层结构，外层气泡密度较高，被称之为不透明层；内层为35mm厚的透明层，工作时将与高温硅液直接接触，故对高纯砂纯度有更高要求。
　　石英坩埚是硅片制备环节的消耗性辅材，需求量与硅片产能深度绑定。原因在于：（1）石英坩埚难以支撑长时间高温工作。在晶硅拉制的高温环境下（温度约14301500），一方面，坩埚内外表面的杂质离子局部集聚，可形成析晶，逐渐导致坩埚破裂；另一方面，坩埚内层逐渐熔解，进而使坩埚内部的气泡破裂，气泡内杂质会以微颗粒或微气泡的形式涌入硅液，直接影响成晶率、加工时间和晶硅质量。（2）多次复投后硅液纯度会显著恶化。在多次拉晶多次复投的过程中，剩余硅液的杂质浓度将逐渐上升，最终影响到晶硅生长。综合考虑坩埚耐高温能力和硅片纯度要求，石英坩埚在数次拉晶后便会报废更换。
　　测算2021年TCL中环单GW硅片耗用石英砂141吨，同比持平，降势趋缓。（1）随坩埚大型化发展，坩埚的石英砂耗量达63。6千克只，同比增加18。3千克只。石英砂是石英坩埚主要原材料。据欧晶科技招股书我们测算，石英砂约占坩埚生产成本的62，欧晶科技单只坩埚耗用石英砂约63。6千克（供给中环股份的部分）。（2）随硅片环节工艺优化，单GW硅片耗用石英坩埚降至2224只，同比减少898只GW。随硅片环节工艺优化与产品迭代，硅片功率密度、坩埚工作时长等性能不断优化，坩埚耗量呈下降趋势。据中环股份产销数据，我们测算2021年中环股份单GW硅片耗用石英坩埚2224只，同比减少898只GW。
　　综合考虑石英坩埚大型化、N型硅片占比提升等因素，预期单GW石英砂耗量后续将逆势向上。（1）硅片环节技术迭代：如硅片大型化可有效提升单位面积硅片的承载功率，拉棒与切片工艺优化可提高硅片的生产效率；最终反应为每GW硅片对应单晶炉设备台数下降。（2）坩埚可拉晶时间延长：可降低石英坩埚的耗用频次。如欧晶科技供应中环股份的石英坩埚已由2018年平均拉晶140小时提升至2021年平均拉晶350小时。（3）坩埚大型化：一方面支撑硅片大型化，可提高单只坩埚对应的硅棒产能；另一方面石英砂耗量也在提升。（4）N型硅片渗透趋势：据CPIA统计，2022年我国P型PERC单晶硅片规模化生产转化效率平均在23。2，同比提升0。1pct，已近理论极限，提升空间有限；而TOPcon、HJT等N型晶硅电池理论转化效率更高，生产工艺同PERC高度兼容。未来随成本与良率改善，N型硅片或将持续渗透。而N型硅片对硅液纯度要求更高，将显著缩短石英坩埚工作时长，进而抬高石英坩埚耗量。
　　测算坩埚用砂需求2023年9。3万吨，20222025年CAGR36。其中，单GW硅片的石英砂耗量由2019年175吨GW降至2020年132吨GW后逐渐回升至2022年157。2吨GW，判断后续将继续上升。关键假设：（1）随光伏产业链新一轮降价，预期2023年下游需求依然旺盛；判断全球光伏装机20232025年增速为30、15、10；（2）单晶炉生产效率优化，20232025年每GW硅片对应单晶炉858382台；（3）N型硅片渗透率20232025年达305060；（4）石英坩埚可拉晶时长提升；石英砂单耗提升；坩埚中国产砂用量占比2022年迅速提升至58（外层基本使用国产砂），后续提升速度趋缓（能否替代内层砂需跟踪国产砂纯度提升进程）。
　　4。2。2。供给端：增产节奏偏慢致供求失衡，或打开国产替代时间窗口
　　高纯石英砂增产节奏相对滞后，供应量向上弹性有限。一方面，国内4N级以上石英砂产能集中于石英股份。2021年，石英股份高纯砂产量24232吨，产能利用率达121；2022Q1，公司高纯石英砂产能3万吨。拆分产能结构：（1）原年产1。2万吨石英砂产线通过产线技改、流程优化、增加生产班次等措施已提升产能至2万吨，后续增产潜力有限；（2）年产2万吨新产线于2022年2月试运行，但投产及爬坡进度受疫情影响，预计2022年可贡献产能1万吨；（3）公司收购强邦石英用于生产低端石英制品，约可腾挪出石英砂产能0。6万吨年。（4）参考往年内外销结构，预计2022年公司规划1万吨石英砂自用。综上预测，石英股份2022年外销高纯砂约2。6万吨。另一方面，进口砂面临供给刚性。据国际太阳能光伏网，矽比科（尤尼明）、TQC短期未有扩产计划，预计供给量将保持在2。3万吨左右，后续增长潜力多来自于技改增产。
　　测算2023年光伏级石英坩埚市场面临1。21。7万吨供给缺口，结构性供求失衡或持续至2024年。通过拆分国产砂、进口砂供求情况，认为在国产砂用量占比缓慢提升的条件下，2023年光伏级石英坩埚市场将面临1。21。7万吨供给缺口，且进口砂短缺的状况或将持续至2024年。
　　关键假设：（1）乐观估计：石英股份年产2万吨产线2023年满产；年产6万吨产线2023Q3投产，随产能爬坡2023年贡献产量1。5万吨；其他厂商、贸易商通过进口、制备高纯砂贡献增量0。1万吨年；矽比科、TQC通过技改各增产0。1万吨年。（2）悲观估计：石英股份年产2万吨产线2023年满产；年产6万吨产线2023Q4投产，随产能爬坡2023年贡献产量1万吨。
　　市场供求平衡偏紧，一方面反应为高纯砂价格迅速上涨。据中国粉体网，光伏级石英坩埚进口砂已由2022年5月5。5万元吨上涨至12月10万元吨，参考石英股份采购数据，优质石英原矿价格同样呈上涨趋势。随光伏用砂价格高企，或逐渐逼近半导体级石英砂价位，短期或将挤占半导体市场供应。另一方面反应为国产砂使用比例明显提升。通过拆分欧晶科技用砂结构，国产砂占比已由2019年0。76迅速提升至2021年57。89。2022年供给紧缺背景下，坩埚制造商对国产砂的接受度或将进一步提高；但若国产砂纯度未能精进，则国产砂用量提升需以石英坩埚工作时长下降为代价。
　　向后展望：（1）供给短缺背景下，石英坩埚行业或出现明显分化。头部坩埚厂商多与硅片厂商深度绑定，如欧晶科技、江阴龙源供应中环股份；江西中昱供应晶科能源、高晶太阳能等。头部坩埚企业拥有客户资源带来的稳定需求、信用背书等优势，供给短缺背景下有望抢占石英砂资源。而订单稳定性稍差、资金实力较弱的中小企业将面临石英砂短缺，或激进提高国产砂应用占比，或高价采购半导体级石英砂，在产品质量与生产成本两端权衡取舍。进一步推演认为，头部坩埚厂商有望把握供求失衡的窗口期，从资源优势向市场、成本、资金等全面铺开，优化客户结构以提高市场化程度，与中小企业拉开差距。
　　（2）石英砂环节或成为光伏产业链供给短板，木桶效应下促进利润向硅片环节集聚。2022年底，硅料产能充分释放，价格出现明显回落，带动主产业链价格下降，改善电池、组件等环节盈利能力，提高光伏电站经济性，进一步刺激下游需求增长。2023年初，下游需求改善的信号快速向上传导，硅片价格率先反弹，展现出硅片环节极强的话语权。2022年硅料环节为供给短板，价格维持高位，木桶效应下产业链利润主要留存于硅料环节；随硅料产能补足，石英砂或成为光伏产业链关键供给缺口，进一步强化硅片环节话语权，推动产业链利润重新分配并向硅片环节集聚。
　　（3）供给缺口的修复在总量层面依赖于石英股份顺利释放产能。风险在于：由于国内优质石英矿资源较少，石英股份主要通过长期框架协议采购巴西、非洲、印度等地矿石，后续产能顺利扩张以优质石英矿石的稳定供应为前提。在结构层面依赖于国产砂向石英坩埚内层使用场景渗透。风险在于：（1）国产砂纯度较进口砂存在差距，需关注提纯工艺突破；（2）下游厂商对国产砂石英坩埚的接受度。
　　4。3。半导体行业：进口量价波动，关注国产替代
　　高纯石英砂深度参与晶硅拉制和晶圆制造环节。高纯度石英制品拥有耐高温、抗腐蚀、电绝缘性、化学稳定性等特点，满足晶圆承载容器要求，是半导体产业的重要耗材，参与环节众多。（1）拉晶环节：半导体级石英坩埚作为单晶硅生长炉组成部分参与晶硅拉制，应用场景同光伏级石英坩埚类似，但纯度要求更高；石英导流筒用于硅液导流。（2）晶圆制造环节：石英环用于晶圆刻蚀；石英扩散管、石英舟、石英支架等用于晶圆扩散；石英基板用于掩膜制造。半导体用石英制品种类众多，其中，石英基板、石英玻璃（含坩埚）与石英器材分别占半导体级石英制品市场的30、30、40。据石英股份，每生产1亿美元的电子信息产品，平均需消耗50万美元石英材料，价值量占比约0。5。
　　半导体产业石英制品要求纯度在4N8级以上。半导体行业是高纯石英砂需求最大的下游，也是对石英砂纯度要求最高的应用领域。2019年，我国高纯石英砂消费量中半导体行业占比50。49。据相关标准，半导体级石英制品要求纯度均在4N8级以上，其中，石英管棒、普通晶圆要求4N8级以上，石英坩埚要求4N9级以上，石英基板、高纯晶圆要求5N8级以上。
　　半导体级石英市场高度依赖进口。原因在于：（1）产业链前端具备高资源壁垒。石英矿石环节，国内优质石英矿石储量小，企业以海外进口为主；石英砂环节，矽比科、TQC基本形成市场垄断，我国仅石英股份具备半导体级石英砂量产能力，且仅用于自产石英管棒。（2）石英材料与制品环节具备高技术壁垒。由于石英制品是制造半导体的关键耗材，对产品质量影响较大，所以石英厂商只有通过TEL、AMAT、LAM等半导体设备商认证才可进入供应链系统，如全球通过TEL认证的石英厂商目前仅6家，技术壁垒极高。据中国粉体网，贺利氏、迈图、东曹三大外企合计市占率超60，国内厂商供应份额仅10，国产化潜力较大。
　　受国际贸易政策调整等因素影响，半导体级石英制品进口量价波动。一方面，中美贸易战对高纯石英影响深远。石英材料是光伏、半导体、光纤等高新产业的基础材料，国际间资源博弈具有战略意义。2018年以来，美国政府针对进口自中国的石英产品作出双反裁定，加征1025关税，并限制高纯石英出口，致我国高纯石英进口量显著下跌。另一方面，光伏用砂供给紧缺，或抢占部分半导体级石英砂供给份额，带动石英产品价格整体上行。据海关总署，我国4N级以上石英产品进口量（推测以半导体用石英产品为主）于20182019年明显收缩，后逐步修复，但进口量目前仍未恢复至2017年水平；且进口价上涨明显，已由2021年初6。83万元吨升至2022年末23。94万元吨。
　　石英行业进口量价起伏较大，倒逼国产化进程持续推进。向后展望，石英股份、凯盛科技、菲利华等企业逐步向产业链前端延伸。（1）石英股份陆续取得TEL与LAM扩散、刻蚀环节产品认证，顺利进入主流半导体厂商供应体系，产能建设正在快速跟进；2022年10月，公司公告拟投建年产15万吨半导体级高纯石英砂项目，计划于2025年投产。（2）凯盛科技在建有高纯二氧化硅项目，该产线采用化学合成工艺，预期产品纯度可达6N7N级，计划于2023年下半年建成投产。（3）菲利华为保障公司供应链安全性，投建年产2万吨高纯石英砂产线，一期工程将于2023年实现投产，推测在建石英砂项目纯度或达半导体级。
　　4。4。光纤行业：受益5G建设，产销再迎高峰
　　光纤光缆是构建现代化通信网络的基础。光纤光缆具有抗电磁波干扰、抗腐蚀等优良性能，较传统铜质线缆在制造成本、传输速度、传输质量等方面具备优势，是现代化通信网络的重要基础设施。
　　石英制品主要用于光纤预制棒制造和光纤拉丝环节，是光纤产业链的基础材料。光纤产业链可细分为光纤预制棒、光纤、光缆及下游的光网络产品环节，其中，石英靶棒、套管、厚壁管等石英制品参与光纤拉丝，且是制备光纤预制棒的基础材料，处光纤产业链上游位置。
　　十四五时期，5G网络与千兆光网建设将贡献光纤市场主要增量。20042012年，我国光纤光缆产业把握3G建设期基于迅速成长。20132018年，光纤光缆产业处4G建设周期，2015年产量增至34947万芯公里，后行业产量维持高位，逐渐步入平台期。2019年2020年，4G建设基本完成，行业供给侧改革致产能迅速出清。2020年以来，多项政策出台助5G建设快速推进。《十四五规划和2035远景目标纲要》提出，要布局建设信息基础设施，加快5G网络规模化部署推广升级千兆光纤网络。2021年《政府工作报告》明确要求，加大5G网络和千兆光网建设力度。十四五时期，5G、千兆光网等新型信息基础设施建设将快速推进，带动光纤市场持续增长。
　　测算光纤用石英砂需求量2023年约12。6万吨，20222025年CAGR8。核心假设：（1）光缆行业受益5G建设，产量持续增长；（2）石英砂单位耗量参考2019年水平，约3。3吨万芯公里。
　　4。5。电光源行业：下游需求收缩，应用场景向高价值量市场集中
　　金卤灯、HID灯是石英泡壳主要应用场景。电光源产品依据发光原理可细分为热辐射、气体放电和半导体三类；热辐射产品如白炽灯、金卤灯利用物体通电加热至高温时辐射发光实现，气体放电产品如荧光灯、HID灯利用气体通电发光实现，半导体电产品如LED灯则利用固态半导体芯片作为发光材料。石英泡壳广泛应用于热辐射光源产品和气体放电光源产品，而半导体光源产品则基于原理差异对石英管不产生需求。随LED占据普通照明市场主导地位，石英材料应用场景逐渐向特种光源集中。通用照明市场在经历白炽灯、金卤灯、荧光灯、节能灯等技术迭代后，逐渐进入LED时代。LED灯具采用半导体发光技术，较传统光源具有低功耗、高转换率、无毒环保、寿命长等优点，在性能优势与相关政策的推动下，照明市场渗透率持续提升，对应金卤灯、HID灯等传统光源市场收缩，致电光源领域石英制品需求收缩，应用场景逐渐向UV杀菌灯、半导体清洗灯、农用植物生长灯等特种光源市场集中。
　　（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
　　精选报告来源：【未来智库】。链接