高純石英砂的重要性

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

石英坩堝是單晶爐內(nèi)裝放高溫硅熔液的器皿，作為硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵耗材，其質(zhì)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(dǎo)流筒發(fā)生碰撞，影響拉晶成晶率和硅片質(zhì)量。石英坩堝析晶時，容易破壞坩堝內(nèi)壁原有的涂層，導(dǎo)致雜質(zhì)混入硅溶液中，影響直拉晶體的生長和硅片質(zhì)量。此外，當(dāng)析晶達(dá)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(nèi)層）、涂層（中層）和不透明層（外層）三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)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(jìn)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(zhì)量也有一定要求，如果外層雜質(zhì)比較多，在300-400小時的拉晶過程中，雜質(zhì)有足夠的時間遷移到內(nèi)層，與硅溶液接觸，進(jìn)而影響長晶和硅棒質(zhì)量。在當(dāng)前高純石英砂緊缺的情況下，中外層一般使用國產(chǎn)高純石英砂，有的企業(yè)甚至?xí)趦?nèi)層摻雜一定比例的國產(chǎn)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(chǎn)高純石英砂需要同時具備高品質(zhì)石英礦源和先進(jìn)的提純技術(shù)。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(chǔ)設(shè)施和礦石質(zhì)量，出口量較??；美國儲量1822萬噸，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(chǎn)工藝復(fù)雜、優(yōu)質(zhì)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(rèn)的高純石英砂是以美國尤尼明IOTA-CG為標(biāo)準(zhǔn)，其中，SiO2含量≥99.9%。高純石英砂的純度主要取決于礦源品質(zhì)以及提純技術(shù)，但由于優(yōu)質(zhì)礦源稀缺，礦石雜質(zhì)含量高，提純技術(shù)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(chǎn)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(zhì)含量低，資源儲量大；而石英股份作為國內(nèi)生產(chǎn)高純石英砂的龍頭企業(yè)，主要依賴進(jìn)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(yīng)商

目前，石英坩堝供給相對分散，國內(nèi)主要的坩堝供應(yīng)商有歐晶科技、晶盛機(jī)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(yīng)商綁定，形成長期合作關(guān)系。歐晶科技、晶盛機(jī)電、龍源石英是TCL中環(huán)石英坩堝的供應(yīng)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(yīng)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(zhì)內(nèi)層砂使用比例存在技術(shù)下線，海外石英砂廠商暫無擴(kuò)產(chǎn)計劃，國內(nèi)高純石英砂的擴(kuò)產(chǎn)周期較長。硅片龍頭擁有長期穩(wěn)定規(guī)模化的交付能力，長期鎖定海外石英砂以確保供應(yīng)，具備一定的品質(zhì)、成本優(yōu)勢，而二線廠商存在一定的石英坩堝供應(yīng)緊缺風(fēng)險。

進(jìn)口石英砂緊缺會使硅片廠商逐步降低內(nèi)層砂的使用比例，進(jìn)而影響拉晶成晶率、硅片質(zhì)量以及石英坩堝的使用壽命，導(dǎo)致非硅成本占比提升。2023年，隨著硅料產(chǎn)能的釋放，硅料環(huán)節(jié)利潤有望向下游轉(zhuǎn)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。

本文由集邦新能源網(wǎng)EnergyTrend原創(chuàng)，如需轉(zhuǎn)載或引用數(shù)據(jù)，請標(biāo)明出處。