石英砂又称硅砂，是由天然水晶、石英矿藏加工而成或化学组成的二氧化硅资料。石英制品具有硬度大、膨胀系数低一级特色，在耐高温性、耐腐蚀性、透光性、化 学安稳性、电绝缘性等方面体现杰出，广泛运用于铸造、建材、电光源、光纤、 光伏、半导体等范畴。
石英砂的功能随纯度进步可显着改进，故纯度是区别石英砂质量的首要参数，也 是决议石英砂用处的首要根据。石英砂尚无一致的区别规范，根据纯度大致可分 为硅石、一般石英砂、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，故运用场景也有显着区别，从根底的硅酸盐建材 质料到精密仪器制作均有触及。此外，硬度、粒径、颜色等也是石英砂重要的参 数方针。
石英砂居于工业链上游，是石英产品的首要流转环节。石英工业链可细分为石英 原材、石英砂、石英资料、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，资源特色较强。经提纯制备而成的石英砂便于深度加工、易于区别品 质，是石英产品的首要流转环节，具有大宗产品特色。纯度较高的石英砂将制成 玻璃管棒、纤维等石英资料，并流入不同下流，深加工为石英支架、石英泡壳等 制品，终究运用于光纤、光源等职业；而低纯度石英砂则作为原资料或增强资料 运用于玻璃、陶瓷、耐材等建材职业。
我国石英砂商场分解显着。（1）一般石英砂、精制石英砂商场根本老练，产销、 价格相对安稳。因下流触及铸造、建材、化工等很多范畴，且原材与工艺壁垒较 低，故产销体量巨大；据我国粉体网，2021 年我国一般石英砂、精制石英砂消费 量别离为 5192 万吨、4169 万吨，截止 2022 年底商场干流价格别离为 330 元/吨， 450 元/吨。（2）高纯石英砂是重要的战略资源，对矿石质量和提纯工艺要求严厉， 现在我国仅完成 4N 级以下石英砂的安稳供应，高端品依靠进口，产销与价格动摇 显着；据我国粉体网，2021 年我国高纯石英砂消费量约 100 万吨，单吨价格根据 产品纯度、粒径由数千元至十余万元不等。
供应端，一般石英砂以天然石英矿石为质料，经破碎、水洗、烘干、挑选等工序 制成，职业壁垒较低，产能足够。一方面，我国石英资源储量丰厚，截止 2020 年 已探明石英矿资源储量 39.1 亿吨，散布于约 150 处矿藏地；另一方面，一般砂制 作工艺门槛较低，我国具有一般砂量产才能的企业很多，据我国粉体网，截止 2021 年底，我国石英砂职业企业约 1580 家。
需求端，一般石英砂下流会集于修建建材和铸件铸造板块。（1）铸件铸造用砂：石英砂是铸件出产过程中首要的造型资料。天然的石英矿 石经水洗、擦拭、高温晶相处理等工序可制备水洗砂、擦拭砂、相变砂等铸造 用砂，后深加工为砂型、砂芯，从而参加铸件制作。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、耐火资料、玻璃等硅酸盐类建材的原材 料。据相关规范，陶瓷、耐材、玻璃（一级品）对石英砂纯度的要求别离在 90%、97.5%、98.5%以上，并对铁、铝等金属元素的纯度作出要求。（3）修建板材用砂：石英是制作板材的优秀资料。石英板材由石英砂经树脂、 色料添加剂等粘结固化制成，凭仗耐磨、耐热、耐腐蚀的特色广泛运用于修建 装修范畴。石英板材对石英砂的硬度、颜色、含水量等有所要求，多选用杂色 颗粒较少的白砂。
修建建材板块是一般砂首要下流，产能足够的布景下将由地产链主导商场产销。根据长江资料招股书与相关文献研讨，咱们测算 2021 年我国铸件铸造用砂约 1998 万吨，占一般砂比重约 38%；剩下一般砂首要流入修建建材范畴，占比 62%。
中心测算假定：（1）我国铸件约 70%选用砂型铸造工艺；（2）每出产 1 吨合格铸件，需求约 1.3 吨铸造用砂；（3）2018~2020 年铸造用砂的新砂投料比参阅长江资料招股书。
地产板块短期景气承压，2022 年一般砂需求走弱。2020 年下半年以来，三道红线、 借款会集度、预售资金相关方针接连出台，“房住不炒”布景下房地产职业去杠杆 快速推进，土拍、融资、需求等方面遭到冲击，房企困难，债款违约与 停贷潮事情接连迸发，叠加疫情重复，购房者决心与房企信誉跌落谷底。2022 年， 地产链出资端、出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 修建建材需求走弱，以为 2022 年一般石英砂需求对应缩短。随方针回暖，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、保交给等行动接连出台，地产职业方针环境有所回暖，并从需求端向 融资端延伸，2022 年下半年，信贷支撑、债款增信、股权融资放松三箭齐发，为房企周转和职业整合供应途径和便当。向后展望，随方针接连落地，职业逐步出 清，2023 年房地产商场需求有望逐步回暖，带动修建建材板块触底反弹，以为 2023~2024 年一般砂产值增速将在低基数根底上有所上升。
我国城镇化进程迈入深水区，地产链长时间增速趋缓。向更远期猜测，“房住不炒” 基调下，寓居需求将是地产商场首要支撑。一方面，跟着我国城镇化率趋近 65%， 城镇化进程逐步迈入深水区，城镇化寓居需求增速放缓；另一方面，改进性需求 与城市更新需求添加弹性较小；判别住宅商场将逐步转向存量运营年代，新房长 期增速趋缓。
测算一般砂产值增速稳中有降，2022~2025CAGR+3%。中心测算假定：（1）受地产周期影响，修建建材用砂短期触底反弹，长时间添加放缓；（2）铸件运用广泛，商场平稳添加，用砂需求参阅铸件产值近五年复合增速。
精制石英砂商场供需与一般砂相似。精制砂需求会集于光伏玻璃、耐材、陶瓷等 硅酸盐建材范畴，且制备工艺技能壁垒较低，矿藏资源丰厚，供应才能足够。2021 年，我国精制石英砂产值 4169 万吨，同比添加 6%。向后展望，随下流地产 周期动摇，精制砂商场增速或逐步放缓。而光伏玻璃职业获益光伏职业高景气， 所需原材——低铁石英砂或将逆势继续高增，奉献精制砂商场首要增量。
光伏玻璃是光伏组件出产环节的重要辅材。光伏电池终年处于露天的作业环境中， 为应对水汽腐蚀氧化、昼夜温差改变等恶劣气候应战，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，可以起到维护电池并保证透光的效果，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本钱结构中占 比约 6.6%。
光伏玻璃首要选用超白压延玻璃品种。玻璃强度和透光率将直接决议组件的运用 寿数和发电功率（据福莱特招股书，透光率每进步 1%，组件功率可对应进步约 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，据相关规范，光伏玻璃的透射比应≥91.5%（3.2mm 光伏玻璃），显着高 于一般玻璃（约 88~89%）。而超白玻璃（超白压延或超白浮法）在功能上较为契 合，其间，超白压延玻璃经过正面绒面处理和不和压延处理可显着削减光反射、 可显着增强光线透过率；在组件呈视点装置的场景中，归纳光透射比较超白浮法 玻璃高约 3%~4%，是晶硅电池面板玻璃的干流品种。但超白玻璃产线在工艺配方、 窑池结构、产质量量等方面较传统玻璃要求更为苛刻，一般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。铁元素含量是决议玻璃透光率的要害要素， 一般玻璃因为含铁量较高，往往呈现绿色，透光率较低；光伏玻璃以高透光率、 高通明度为特征，对铁元素含量要求严厉。石英砂是光伏玻璃的首要原资料，其 铁元素含量将直接决议光伏玻璃的质量。据相关规范，光伏玻璃用低铁石英砂的 三氧化二铁含量要求不高于 60ug/g，远低于平板玻璃用石英砂。
2022 年，光伏玻璃产能规划添加敏捷。据卓创资讯，截止 2022 年底，我国超白压 延玻璃在产产能现已到达 75880t/d，较 2021 年底添加 34620t/d，同比添加 83.9%。此轮扩产周期的敞开归因于需求添加高预期、产能置换方针放松等要素。
光伏玻璃需求旺盛。据工信部，2022 年我国超白压延玻璃产值约 1606 万吨，同比 添加 53.6%。原因在于：（1）获益组件装机量继续添加。“双碳”方针环境下，我国光伏工业快速展开， 在全球商场占有领先地位。据 CPIA，2022 年我国光伏新增装机 87.4GW，同比 +59.3%；组件产值 GW288.7GW，同比+58.8%，其间出口 153.6GW，同比 +55.8%；从而带动光伏玻璃需求。向后展望，光伏、风电等新动力装机规划将 继续上升，逐步推进我国动力结构调整。
（2）双玻组件浸透趋势显着，带动单位组件的玻璃需求进步。双玻组件将光伏 玻璃一起用作面板和背板，较传统单玻组件（光伏玻璃仅用作面板）在耐磨、 耐腐蚀等方面具有优势，且可以充沛使用背光，从而获得更高的光电转化功率 和更长的生命周期，遭到干流组件厂商的认可，浸透趋势显着。2022 年，双玻 组件浸透率约 40.4%，较 2021 年进步约 3pct。咱们以隆基绿能Hi-MO5m-54 型 产品为例，并假定实践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 年我国光伏玻璃产值约 2128 万吨，同比+32%。要害假定：（1）随光伏工业链新一轮降价，预期 2023 年下流需求仍然旺盛；判别全球光伏 装机 20223~2025 年增速为 30%、15%、10%；（2）双玻组件依托发电增益、寿数延伸等长处继续浸透，2023~2025 年浸透率 为 45%、50%、55%，其间 2.5mm 双玻组件作为过渡性产品于 2023 年离场；（3）2021、2022 年别离选取隆基股份 Hi-MO5-72 型、Hi-MO5m-54 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比例继续进步。
产能置换方针放松，光伏玻璃增产潜力充沛开释。2021 年 8 月，工信部正式施行 《水泥玻璃职业产能置换施行办法（修订版）》。《施行办法》一方面收紧浮法玻璃 产能置换方针，为防止“僵尸产能”复生，规则接连停产两年及以上的玻璃出产 线不能用于产能置换，并要求跨省置换项目举行听证会；另一方面为光伏玻璃项 目松绑，关于“新上光伏压延玻璃项目”不再要求产能置换，光伏玻璃产能添加 潜力充沛开释。
职业高景气叠加方针边沿放松，传统浮法玻璃企业入局竞赛，致光伏玻璃职业产 能迸发。《施行办法》在约束浮法玻璃产能项目的一起，为光伏玻璃项目投建扫清 妨碍，叠加光伏玻璃职业高景气，一方面影响光伏玻璃厂商大举扩产，另一方面 也推进旗滨集团、南玻等传统浮法玻璃企业入局光伏玻璃，对竞赛格式发生显着 冲击。据卓创资讯，南玻、旗滨集团 2022 年新焚烧超白压延玻璃产能约 6000t/d、 1200t/d，截止 2022 年底，在建超白压延玻璃产能约 4800t/d、8400t/d。向后展望，光伏玻璃产能规划 2023 年将继续添加。
原因在于：（1）需求端：2022 年光伏玻璃库存与价格维稳，商场需求可以较好得消化已有 产能。截止 2022 年底，光伏玻璃要点省份（安徽、浙江、河北、江苏、河南） 算计库存约 44.5 万吨，同比-39.7%，并未呈现显着累库；且 2022 年光伏玻璃价 格走势较为平稳，全年价格居于 25~28.5 元/平方米之间（以天津信义 3.2mm 镀 膜玻璃为例），判别下流需求尚能较好得消化商场供应。
（2）供应端，很多烤窑、在建产线有待开释，光伏玻璃职业仍处于扩产周期。2022 年快速投产的布景下，现在仍有很多在建项目有待投产。据卓创资讯，截 止 2022 年底，国内处于烤窑情况的产能约 4950t/d，估量将于 2023 年焚烧的在 建产能约 84200t/d（vs. 在产产能 75880t/d），职业仍处于扩产周期。随烤窑与在 建产能接连开释，供应才能将进一步强化，判别 2023 年职业将逐步到达供需平 衡。
工信部展开产能预警，举高立项门槛以保证供需格式长时间安稳。随拟建项目快速 累积、在建项目接连投产，光伏玻璃职业面对竞赛加重、产能过剩的危险。为防 止商场供需格式恶化，2022 年 11 月工信部等发文提出“展开光伏压延玻璃产能预 警，辅导项目合理布局”，以保证商场的供需匹配和健康展开。判别后续项目批阅 将愈加严厉，利好具有技能优势的研发型企业和存量产能规划巨大的龙头。
低铁砂是光伏玻璃的首要原资料，充沛获益职业扩产。据福莱特公司公告，低铁 石英砂占光伏玻璃出产本钱的比重约为 12%（2021 年）。若假定光伏玻璃原片出产 良率 85%；咱们测算福莱特 2021 年每出产 1 吨玻璃原片耗费石英砂约 0.67 吨。
测算低铁砂需求 2022~2025 年 CAGR+19%。咱们以为光伏玻璃产值将在 2023 年 充沛掩盖需求乃至略有溢出，后在产能预警和听证会准则的矫正下逐步与需求匹配。测算光伏玻璃产值 2023~2025 年约 2364 万吨、2739 万吨、3005 万吨。进一步 假定深加工良率 90%、福莱特石英砂投料比为职业平均水平，测算 2023 年低铁石 英砂需求量约 1863 万吨，2022~2025CAGR+19%。
低铁石英砂稀缺性逐步闪现，2022 年收买价保持高位。因为对铁含量要求苛刻， 我国便于挖掘的低铁石英矿较少，会集散布于安徽凤阳、广西北海等地。随光伏 玻璃需求添加，低铁砂的稀缺性逐步闪现。据凤阳硅基指数，2021 年 8 月《施行 办法》履行以来，凤阳区域低铁石英砂价格指数保持高位。
玻璃厂商竞相布局石英砂矿。参阅福莱特2012 年收买凤阳某矿区采矿权前后的采 购价差异，低铁砂价格高企布景下，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挖掘、提纯环节。如职业龙头福莱特 2022 年 先后收买、竞拍三处石英岩采矿权，算计出资 62 亿元，新增 240 万吨/年石英矿石 供应才能（暂不核算在建产能），对应光伏玻璃日熔量约 6000t/d，掩盖公司在产产 能的 34%，扩产后将具有 28866t/d 的保供才能（vs.福莱特在产 17400t/d+在建 10400t/d）。此外，旗滨、安彩、南玻等玻璃厂商相同在布局相关事务。低铁石英岩矿资源或将成为光伏玻璃厂商新的竞赛要素。短期来看，企业出资石 英砂矿项目可以躲避择时收买带来的本钱上升危险，乃至是原材缺少约束出产的 危险。长时间来看，光伏玻璃标品化程度较高，各企业产质量量与价格差异不大，本钱操控是企业的中心竞赛力；跟着光伏玻璃产能投进趋于饱满，职业供需的周 期性动摇成为常态，低铁石英岩矿资源或将成为企业重要的竞赛要素。
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 英呈现出优胜的理化功能，被广泛运用于半导体、光伏、电光源、光缆、光学仪 器等高端制作业；但一起也对石英岩矿质量与提纯工艺提出了较高要求。矿藏提纯法是高纯石英砂的干流制作办法。高纯石英砂具有天然水晶加工、石英 岩矿藏提纯和化学技能组成三大工艺道路。其间，天然水晶加工工艺相对简略， 是高纯石英砂前期首要的制作办法，但因为原资料价格昂扬、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），无法完成工业量产；20 世纪 70 年代以来，矿藏提纯工艺逐步展开老练，是现在干流的制备技能；而化学组成法 本钱昂扬，但并不依靠石英矿资源，或为石英砂职业未来展开方向。
矿藏提纯法对提纯工艺和原矿质量要求甚高。一方面，高纯石英砂所需求的优质 石英矿石相对稀缺。石英矿石中杂质的存在方式与含量决议了后期的提纯工艺， 也直接决议了石英砂的纯度上限。一般以为，可以加工提纯至 3N 级以上石英砂的 高纯石英矿需到达 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，首要散布于巴西、北美等地，美国 Spruce Pine 白岗岩石英矿 更是凭仗矿体规划大、流体杂质少、质量安稳等长处成为高端石英砂首要出产地；我国资源储量约 685 万吨，占比仅 9.4%（vs.我国产值占比 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杂乱，具有较高的技能壁垒。在高纯石英砂制备 过程中，企业需根据原矿档次、杂质成分、运用特色等规划提纯流程，如 Na、K、 Li 等碱金属与石英制品热安稳性密切相关，而 Cr、Cu、Fe 等过渡金属元素将显着 影响石英制品的导电性。4N 级以上高纯砂制备工艺现在仅掌握在美国矽比科（尤 尼明）、挪威 TQC、我国石英股份等少量公司手中，技能壁垒极高。
我国已根本完成 4N 级石英砂的国产化，但高端品供应才能有所缺少。美国矽比科 （尤尼明）和挪威 TQC 占有着质量极高的 Spruce Pine 石英矿，并掌握有最为先进 的提纯工艺，根本独占了石英砂高端商场；矽比科的 IOTA-STANDARD 级石英砂 更是全球公认的高纯砂标杆。我国现在现已完成 4N 级以下石英砂的安稳供应，但 仅有石英股份可以到达 IOTA-STANDARD 水准，且产质量量较矽比科、TQC 等存 在距离。据联合国计算司，2019 年我国 3N 级以上石英砂产值 23.7 万吨，占比 19.2%；4N 级以上石英砂产值仅 1.36 万吨，占比 3.2%。
随下流半导体、光伏等工业展开，我国现已成为高纯石英砂首要消费国，进口依 赖度甚高。高纯砂依纯度流入不同下流，其间，光纤用砂要求纯度 4N5 级，电光 源用砂要求纯度 4N3~4N7 级；光伏用砂要求纯度 4N~6N 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 6N~7N 级。随下流光伏、光纤等产 业展开，高纯石英砂需求快速扩张。据海关总署、联合国产品交易署，2019 年， 我国 3N 级以上石英砂进口量 14.5 万吨。咱们测算 2019 年我国 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%，其间进口量约 14.5 万吨，是主 要的高纯砂消费国和进口国。
光伏职业为高纯石英砂首要添加点。据郝文俊《全球高纯石英资源现状、出产、 消费及交易格式》，我国高纯石英砂下流首要会集在半导体（50%）、光通讯 （23%）、光伏（17%）等范畴，将充沛获益光伏、光纤等工业较高的景气量。我 们对下流结构进行拆分测算，以为 2023 年我国 3N 级以上高纯砂需求量可达 57.4 万吨，同比添加 16.0%，2022~2025 年 CAGR+10.6%。其间，光伏级高纯砂弹性最 大，2022~2025 年 CAGR+25.1%，需求占比由 2019 年 17.2%增至 2025 年 44.9%。测算假定：（1）光伏石英坩埚、光通讯需求参阅本文 4.2、4.4 节；（2）光伏职业其他石英砂参阅全球光伏装机增速 30%、15%、10%；（3）电光源职业需求受 LED 冲击逐步缩短，半导体职业需求受世界交易方针波 动影响，假定半导体、电光源及其他职业需求总量维稳。
4.2.1. 需求端：石英坩埚具有耗材特色，或随 N 型代替完成耗量进步
高纯石英砂制品是光伏工业重要原资料。高纯石英砂具有杰出的耐高温性和热稳 定性，下流制品如石英坩埚、石英分散管、石英承载器等是光伏范畴重要的结构 资料。其间，石英坩埚为光伏级高纯石英砂的首要制品，用于制备硅片，是单晶 硅成长炉的组成部分。
光伏用砂对 K、Na、Li 等碱金属杂质要求严厉，纯度在 4N 级以上。相关规范对 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到达了 4N8 级；因为光伏坩埚处于高温的作业环境中，对碱金属杂质的要求现已挨近 IOTASTANDARD 级水平。石英坩埚分为表里两层结构，外层气泡密度较高，被称之为 不通明层；内层为 3~5mm 厚的通明层，作业时将与高温硅液直接触摸，故对高纯 砂纯度有更高要求。
石英坩埚是硅片制备环节的耗费性辅材，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作业。在晶硅拉制的高温环境下（温度约 1430℃ ~1500℃），一方面，坩埚表里外表的杂质离子部分集聚，可构成析晶，逐步导致 坩埚决裂；另一方面，坩埚内层逐步熔解，从而使坩埚内部的气泡决裂，气泡内 杂质会以微颗粒或微气泡的方式涌入硅液，直接影响成晶率、加工时刻和晶硅质 量。（2）屡次复投后硅液纯度会显着恶化。在屡次拉晶屡次复投的过程中，剩下 硅液的杂质浓度将逐步上升，终究影响到晶硅成长。归纳考虑坩埚耐高温才能和 硅片纯度要求，石英坩埚在数次拉晶后便会作废替换。
测算 2021 年 TCL 中环单 GW 硅片耗用石英砂 141 吨，同比相等，降势趋缓。（1） 随坩埚大型化展开，坩埚的石英砂耗量达 63.6 千克/只，同比添加 18.3 千克/只。石英砂是石英坩埚首要原资料。据欧晶科技招股书咱们测算，石英砂约占坩埚生 产本钱的 62%，欧晶科技单只坩埚耗用石英砂约 63.6 千克（供应中环股份的部分）。（2）随硅片环节工艺优化，单 GW 硅片耗用石英坩埚降至 2224 只，同比削减 898 只/GW。随硅片环节工艺优化与产品迭代，硅片功率密度、坩埚作业时长等性 能不断优化，坩埚耗量呈下降趋势。据中环股份产销数据，咱们测算 2021 年中环 股份单 GW 硅片耗用石英坩埚 2224 只，同比削减 898 只/GW。
归纳考虑石英坩埚大型化、N 型硅片占比进步等要素，预期单 GW 石英砂耗量后 续将逆势向上。（1）硅片环节技能迭代：如硅片大型化可有用进步单位面积硅片的承载功率， 拉棒与切片工艺优化可进步硅片的出产功率；终究反应为每 GW 硅片对应单晶 炉设备台数下降。（2）坩埚可拉晶时刻延伸：可下降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 小时进步至 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，可进步单只坩埚对应的硅棒产能；另一方面石英砂耗量也在进步。（4）N 型硅片浸透趋势：据 CPIA 计算，2022 年我国 P 型 PERC 单晶硅片规划 化出产转化功率平均在 23.2%，同比进步 0.1pct，已近理论极限，进步空间有限；而 TOPcon、HJT 等 N 型晶硅电池理论转化功率更高，出产工艺同 PERC 高度兼 容。未来随本钱与良率改进，N 型硅片或将继续浸透。而 N 型硅片对硅液纯度 要求更高，将显着缩短石英坩埚作业时长，从而举高石英坩埚耗量。
测算坩埚用砂需求 2023 年 9.3 万吨，2022~2025 年 CAGR+36%。其间，单 GW 硅 片的石英砂耗量由 2019 年 175 吨/GW 降至 2020 年 132 吨/GW 后逐步上升至 2022 年 157.2 吨/GW，判别后续将继续上升。要害假定：（1）随光伏工业链新一轮降价，预期 2023 年下流需求仍然旺盛；判别全球光伏 装机 2023~2025 年增速为 30%、15%、10%；（2）单晶炉出产功率优化，2023~2025 年每 GW 硅片对应单晶炉 85/83/82 台；（3）N 型硅片浸透率 2023~2025 年达 30%/50%/60%；（4）石英坩埚可拉晶时长进步；石英砂单耗进步；坩埚我国产砂用量占比 2022 年敏捷进步至 58%（外层根本运用国产砂），后续进步速度趋缓（能否代替内层 砂需盯梢国产砂纯度进步进程）。
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 英砂产能会集于石英股份。2021 年，石英股份高纯砂产值 24232 吨，产能使用率 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 万吨石英砂产线经过产线技改、流程优化、添加出产班次等办法已进步产能至 2 万 吨，后续增产潜力有限；（2）年产 2 万吨新产线 月试运行，但投产及 爬坡进展受疫情影响，估量 2022 年可奉献产能 1 万吨；（3）公司收买强邦石英用 于出产低端石英制品，约可腾挪出石英砂产能 0.6 万吨/年。（4）参阅从前表里销 结构，估量 2022 年公司规划 1 万吨石英砂自用。综上猜测，石英股份 2022 年外销 高纯砂约 2.6 万吨。另一方面，进口砂面对供应刚性。据世界太阳能光伏网，矽比 科（尤尼明）、TQC 短期未有扩产方案，估量供应量将保持在 2.3 万吨左右，后续 添加潜力多来自于技改增产。
测算 2023 年光伏级石英坩埚商场面对 1.2~1.7 万吨供应缺口，结构性供求失衡或 继续至 2024 年。经过拆分国产砂、进口砂供求情况，以为在国产砂用量占比缓慢 进步的条件下，2023 年光伏级石英坩埚商场将面对 1.2~1.7 万吨供应缺口，且进口 砂缺少的情况或将继续至 2024 年。
要害假定：（1）达观估量：石英股份年产 2 万吨产线 万吨产线 万吨；其他厂商、交易商经过进 口、制备高纯砂奉献增量 0.1 万吨/年；矽比科、TQC 经过技改各增产 0.1 万吨/ 年。（2）失望估量：石英股份年产 2 万吨产线 万吨产线 万吨。
商场供求平衡偏紧，一方面反应为高纯砂价格敏捷上涨。据我国粉体网，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，参阅石英股 份收买数据，优质石英原矿价格相同呈上涨趋势。随光伏用砂价格高企，或逐步 迫临半导体级石英砂价位，短期或将抢占半导体商场供应。另一方面反应为国产 砂运用比例显着进步。经过拆分欧晶科技用砂结构，国产砂占比已由 2019 年 0.76% 敏捷进步至 2021 年 57.89%。2022 年供应紧缺布景下，坩埚制作商对国产砂的接 受度或将进一步进步；但若国产砂纯度未能精进，则国产砂用量进步需以石英坩 埚作业时长下降为价值。
向后展望：（1）供应缺少布景下，石英坩埚职业或呈现显着分解。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；江西中昱供应晶科动力、高晶太阳能等。头部坩埚企业具有客户资源带来的安稳需求、信誉背书 等优势，供应缺少布景下有望抢占石英砂资源。而订单安稳性稍差、资金实力较 弱的中小企业将面对石英砂缺少，或急进进步国产砂运用占比，或高价收买半导 体级石英砂，在产质量量与出产本钱两头权衡取舍。进一步推演以为，头部坩埚 厂商有望掌握供求失衡的窗口期，从资源优势向商场、本钱、资金等全面铺开， 优化客户结构以进步商场化程度，与中小企业摆开距离。
（2）石英砂环节或成为光伏工业链供应短板，木桶效应下促进赢利向硅片环节集 聚。2022 年底，硅料产能充沛开释，价格呈现显着回落，带动主工业链价格下降， 改进电池、组件等环节盈余才能，进步光伏电站经济性，进一步影响下流需求增 长。2023 年头，下流需求改进的信号快速向上传导，硅片价格首先反弹，展现出 硅片环节极强的线 年硅料环节为供应短板，价格保持高位，木桶效应 下工业链赢利首要留存于硅料环节；随硅料产能补足，石英砂或成为光伏工业链 要害供应缺口，进一步强化硅片环节话语权，推进工业链赢利重新分配并向硅片 环节集聚。
（3）供应缺口的修正在总量层面依靠于石英股份顺畅开释产能。危险在于：因为 国内优质石英矿资源较少，石英股份首要经过长时间结构协议收买巴西、非洲、印 度等地矿石，后续产能顺畅扩张以优质石英矿石的安稳供应为条件。在结构层面 依靠于国产砂向石英坩埚内层运用场景浸透。危险在于：（1）国产砂纯度较进口 砂存在距离，需重视提纯工艺打破；（2）下流厂商对国产砂石英坩埚的承受度。
高纯石英砂深度参加晶硅拉制和晶圆制作环节。高纯度石英制品具有耐高温、抗 腐蚀、电绝缘性、化学安稳性等特色，满意晶圆承载容器要求，是半导体工业的 重要耗材，参加环节很多。（1）拉晶环节：半导体级石英坩埚作为单晶硅成长炉组成部分参加晶硅拉制， 运用场景同光伏级石英坩埚相似，但纯度要求更高；石英导流筒用于硅液导流。（2）晶圆制作环节：石英环用于晶圆刻蚀；石英分散管、石英舟、石英支架等 用于晶圆分散；石英基板用于掩膜制作。半导体用石英制品种类很多，其间， 石英基板、石英玻璃（含坩埚）与石英器件别离占半导体级石英制品商场的 30%、30%、40%。据石英股份，每出产 1 亿美元的电子信息产品，平均需耗费 50 万美元石英资料，价值量占比约 0.5%。
半导体工业石英制品要求纯度在 4N8 级以上。半导体职业是高纯石英砂需求最大 的下流，也是对石英砂纯度要求最高的运用范畴。2019 年，我国高纯石英砂消费 量中半导体职业占比 50.49%。据相关规范，半导体级石英制品要求纯度均在 4N8 级以上，其间，石英管棒、一般晶圆要求 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。
半导体级石英商场高度依靠进口。原因在于：（1）工业链前端具有高资源壁垒。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 根本构成商场独占，我国仅石英股份具有半导体级石英砂量产才能， 且仅用于自产石英管棒。（2）石英资料与制品环节具有高技能壁垒。因为石英制 品是制作半导体的要害耗材，对产质量量影响较大，所以石英厂商只要经过 TEL、 AMAT、LAM 等半导体设备商认证才可进入供应链系统，如全球经过 TEL 认证的 石英厂商现在仅 6 家，技能壁垒极高。据我国粉体网，贺利氏、迈图、东曹三大外 企算计市占率超 60%，国内厂商供应比例仅 10%，国产化潜力较大。
受世界交易方针调整等要素影响，半导体级石英制品进口量价动摇。一方面，中 美交易战对高纯石英影响深远。石英资料是光伏、半导体、光纤等高新工业的基 础资料，世界间资源博弈具有战略意义。2018 年以来，美国政府针对进口自我国 的石英产品作出双反裁决，加征 10%~25%关税，并约束高纯石英出口，致我国高 纯石英进口量显着跌落。另一方面，光伏用砂供应紧缺，或抢占部分半导体级石 英砂供应比例，带动石英产品价格全体上行。据海关总署，我国 4N 级以上石英产 品进口量（估测以半导体用石英产品为主）于 2018~2019 年显着缩短，后逐步修 复，但进口量现在仍未康复至 2017 年水平；且进口价上涨显着，已由 2021 年头 6.83 万元/吨升至 2022 年底 23.94 万元/吨。
石英职业进口量价崎岖较大，倒逼国产化进程继续推进。向后展望，石英股份凯盛科技菲利华等企业逐步向工业链前端延伸。（1）石英股份接连获得 TEL 与 LAM 分散、刻蚀环节产品认证，顺畅进入干流半导体厂商供应系统，产能建造正 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，方案于 2025 年投产。（2）凯盛科技在建有高纯二氧化硅项目，该产线选用化 学组成工艺，预期产品纯度可达 6N~7N 级，方案于 2023 年下半年建成投产。（3） 菲利华为保证公司供应链安全性，投建年产 2 万吨高纯石英砂产线 年完成投产，估测在建石英砂项目纯度或达半导体级。
光纤光缆是构建现代化通讯网络的根底。光纤光缆具有抗电磁波搅扰、抗腐蚀等 优秀功能，较传统铜质线缆在制作本钱、传输速度、传输质量等方面具有优势， 是现代化通讯网络的重要根底设施。
石英制品首要用于光纤预制棒制作和光纤拉丝环节，是光纤工业链的根底资料。光纤工业链可细分为光纤预制棒、光纤、光缆及下流的光网络产品环节，其间， 石英靶棒、套管、厚壁管等石英制品参加光纤拉丝，且是制备光纤预制棒的根底 资料，处光纤工业链上游方位。
十四五时期，5G 网络与千兆光网建造将奉献光纤商场首要增量。2004~2012 年， 我国光纤光缆工业掌握 3G 建造期根据敏捷成长。2013~2018 年，光纤光缆工业处 4G 建造周期，2015 年产值增至 34947 万芯公里，后职业产值保持高位，逐步步入 渠道期。2019 年~2020 年，4G 建造根本完成，职业供应侧变革致产能敏捷出清。2020 年以来，多项方针出台助 5G 建造快速推进。《十四五规划和 2035 前景方针纲 要》提出，“要布局建造信息根底设施，加速 5G 网络规划化布置……推行晋级千 兆光纤网络。”2021 年《政府作业陈述》明确要求，“加大 5G 网络和千兆光网建造 力度”。十四五时期，5G、千兆光网等新式信息根底设施建造将快速推进，带动光 纤商场继续添加。
测算光纤用石英砂需求量 2023 年约 12.6 万吨，2022~2025 年 CAGR+8%。中心假定：（1）光缆职业获益 5G 建造，产值继续添加；（2）石英砂单位耗量参阅 2019 年水平，约 3.3 吨/万芯公里。
金卤灯、HID 灯是石英泡壳首要运用场景。电光源产品根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、金卤灯使用物体通电加热 至高温时辐射发光完成，气体放电产品如荧光灯、HID 灯使用气体通电发光完成， 半导体电产品如 LED 灯则使用固态半导体芯片作为发光资料。石英泡壳广泛运用 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根据原理差异对石 英管不发生需求。随 LED 占有一般照明商场主导地位，石英资料运用场景逐步向特种光源会集。通 用照明商场在阅历白炽灯、金卤灯、荧光灯、节能灯等技能迭代后，逐步进入 LED 年代。LED 灯具选用半导体发光技能，较传统光源具有低功耗、高转化率、 无毒环保、寿数长等长处，在功能优势与相关方针的推进下，照明商场浸透率持 续进步，对应金卤灯、HID 灯等传统光源商场缩短，致电光源范畴石英制品需求 缩短，运用场景逐步向 UV 杀菌灯、半导体清洗灯、农用植物成长灯等特种光源市 场会集。
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