一“砂”難求，光伏緊缺環節已悄悄向石英砂轉移丨見智研究
原標題：一砂難求，光伏緊缺環節已悄悄向石英砂轉移丨見智研究
近期石英砂的走勢非常搶眼，石英股份三個月內漲幅超170%。那么石英究竟有什么來頭可以走出強趨勢，今天見智研究（公眾號：見智研究Pro）來給大家解密：
什么是石英砂？
石英砂是由石英砂巖、石英巖等加工而成的石英顆粒，主要礦物成分是SiO2 ，還含有其他少量Al2O3 、Fe2O3、MgO、CaO。按照產品標準可以細分為低端3N、中端4N、高端4N8（SiO2=99.998%）、5N產品，學術界將高純石英砂定義為SiO2含量＞99.9%，Fe2O3含量＜10ppm，Al2O3含量＜25ppm的石英產品。中低端石英砂主要應用于高級照明、電子封裝工業等領域，目前已經實現國產化；高端石英砂主要應用在光伏、通信、半導體等領域，目前高端產品仍需海外進口。
石英應用在光伏行業主要是兩個細分：光伏玻璃和坩堝環節。其中光伏玻璃對石英砂純度要求較低，SiO2 ≥98.55%即可，主要需求的玻璃的高透光率。
但用在坩堝環節的石英砂則要嚴格的多。石英砂在單晶坩堝用的環節就是把多晶硅進行直拉法變成單晶硅棒再進行硅片的切割，屬于消耗品，用在坩堝的石英砂對純度要求更高。
（石英股份招股說明書）
（歐晶科技招股說明書，中泰證券）
目前的石英坩堝基本是半透明狀，分為外層（不透明層）、中內層（真空透明層）三層。其中內層影響單晶生長的成功率及晶棒品質，所以對內層砂的質量要求比較高，一般用進口的，如美國的尤尼明、挪威TQC等。外層含有大量氣泡，受熱均勻，保溫效果好。國內企業主要做坩堝中外層的砂，中外層砂要求相對于內層較低。
（《石英坩堝相關知識介紹》）
資源壁壘極強，筑牢行業護城河
1、誰有好礦，誰就有好砂
石英礦在全球分布較為廣泛，工業用的石英礦包括天然水晶、石英砂巖、脈石英、粉石英、天然石英砂和花崗巖等7種。全球高純石英原料礦分布在美國、挪威、澳大利亞、俄羅斯、中國、印度、加拿大、巴西等國。但由于石英砂下游應用是分領域的，不同類型的砂應用的領域不一樣，比如有的適合生產石英管、石英棒，所以并不是這些礦都能用來生產石英坩堝。
事實上，真正適合生產石英坩堝的礦床很少，主要集中在美國、挪威和印度。全球目前能批量生產高純石英砂的企業只有三家，分別是美國尤尼明、挪威 TQC以及國內的石英股份。
石英砂屬于資源品，礦的稀缺性是制約高純石英砂供應的關鍵。尤尼明和TOC用的是美國的礦，但由于石英礦是伴生礦，所以產量難以精確測量。此外，例如像尤尼明這種公司，綜合性強，石英只是其中一部分，且由于是伴生礦，增加石英的產量就要相應增加其他的產品。所以相對擴產受限。除此之外，如尤尼明除了生產光伏砂，還生產半導體砂，且半導體砂更貴，所以產能轉移動力不足。
除了美國的礦就是印度礦，因為國內石英砂礦能用來做坩堝的很少，國內企業買礦主要是從印度買，石英股份大部分用的是印度礦。印度礦的砂做成產品后氣泡很少，容易提純，成本適中，適合做坩堝砂。
所以見智研究（公眾號：見智研究Pro）認為，真正制約高純石英砂產能的不在于提純技術，因為國內提純技術不弱于國外，核心還是礦的資源問題，所以國內石英股份不僅僅在于技術優，更重要是擁有印度礦的資源，可以保供應?？梢哉f誰有好礦，誰就有好砂。
2、缺少替代品
說到替代品，可以從兩個維度考慮，一是礦是否有替代品。二是石英砂是否有替代品。
首先，礦的問題。由于礦屬于資源品，且石英礦不可再生，能做石英的礦目前主要是美國礦和印度礦，就目前找到的新礦而言，能滿足生產石英坩堝的很少。從石英礦的儲量看，美國礦預計在 20年，印度礦的儲量沒有明確信息，但近3年大概率沒有問題，但長期開采成本是否會上升，品質是否會下降，能持續開采多少年？具體信息是不確定的。長期看是存在不確定性擾動因素的。
其次，產品替代問題?，F在也有合成石英砂，但和天然石英砂比成本太高，合成石英砂純度更高，用在半導體領域居多，反而并不是很適合用在光伏上，因為純度太高會導致耐溫性能下降，導致容易變形，并不是很適合用在坩堝上。除了合成石英外，其他替代材料目前來看成本都非常高，因為需求是不污染單晶硅、純度高、耐高溫、壽命長，同時滿足以上條件且需要低成本非常難，所以石英仍是最優選。雖然目前石英價格在漲，但本質上價格不是最重要的，因為相比硅料占組件成本超80%而言，石英占組件成本才1.5%左右，石英坩堝在硅片總成本占比約1%。所以相對于坩堝的質量，價格反而不是最重要的，因為坩堝品質的細微差異對硅片的影響巨大。
見智研究（公眾號：見智研究Pro）認為，無論從性價比還是性能角度，天然石英仍然是石英坩堝的首選，目前并沒有合適的替代品取而代之。而從資源端看，能做石英坩堝的礦較為稀少，國內擁有礦端資源優勢的是石英股份，但印度礦長期開采難度成本如何，仍然沒法給出確定的答案，但就短期而言，問題不大。
石英砂供需持續偏緊，近兩年難改善
供給方面，根據上文分析我們可知，全球礦產資源有限，并且儲量隨著開采逐年下降。就供應企業而言，全球可穩定量產高純石英砂的企業僅有3家，尤尼明、TQC和石英股份。尤尼明的進口料約1.1萬噸，TQC進口料約1.5萬噸，由于石英是伴生礦，且這兩家公司還在做價格更高的半導體坩堝，所以擴產光伏石英砂動力不足，近兩年的供給量具體很難精確測量，約2-3萬噸。
國內供給主要是石英股份，坩堝外層砂基本實現國產替代，石英股份外層市占率約50%，國內其他廠商約占11%，海外市場份額占39%。中內層基本被海外壟斷，海外市占率92%，國內石英股份全球占比約8%。
石英股份2003年就開始做高純石英砂，伴隨著光伏行業20年來的幾大起起落落，石英砂價格也在2萬-5萬/噸的區間徘徊，2017年隨著單晶金剛線切割的發展，石英砂優勢慢慢凸顯，2019年后光伏需求逐漸旺盛，石英砂開啟漲價潮，由2.5萬元/噸漲到現在的4萬元/噸左右。雖然說提純工藝較難，但是國內如石英股份已經做的不錯，主要核心問題還是礦的問題影響市占率。
石英股份目前一期產能達到2萬噸，二期2萬噸/年擴產已經建成，并在今年上半年投產，同時收購了強邦石英，約6000噸/年的產能，其中2萬噸產能都用來做坩堝石英砂，同時規劃1.5萬噸產能預計在2023年投產，2023年合計產能約超過6萬噸。加上進口量2022年總供應量約6.2萬噸。
（見智研究測算）
需求方面，假設2022-2023年全球光伏裝機容量為240GW和300GW，假設1GW硅片對應單晶爐約88/85臺，按照坩堝更換周期12天測算，考慮坩堝大型化趨勢下，單個坩堝平均重量約85kg和90kg。保守估計對應2022和2023年石英砂需求分別為6.3/8.8萬噸。
（見智研究測算）
見智研究（公眾號：見智研究Pro）認為，按照保守需求估計測算，今明兩年石英砂供需將持續偏緊，石英砂均價有繼續上漲的趨勢。但是還保持之前的觀點，由于石英砂成本在下游較低，所以漲價影響不是最大的，坩堝的質量直接影響硅片的產量，所以質量的保證是企業最優先考慮的。所以整體看，石英細分賽道目前大概率是接力硅料之后的緊缺環節，近兩年有望持續受益。
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