本文導讀：
高純石英砂物料介紹；
高純石英砂供需分析；
高純石英砂價格走勢。
全文資料數據來源參考：
中國銀河證券研究院-行業深度報告：非金屬材料“高純石英砂高景氣持續，國產替代進程加速”，2023,12
上海有色網：2023年光伏用石英材料需求大幅增長 石英股份預計凈利潤同比大漲351.44%~406.56%
SMM SMM光伏視界
全景財經：高純石英砂：光伏核心材料 價格一年翻倍 供需缺口將持續至2024年
一、高純石英砂：SiO2 純度大于 99.9%的石英砂
1. 基本介紹
石英是無機非金屬礦物，主要成分是二氧化硅，是水晶、瑪瑙、河沙、硅石等的主要礦物成分， 一般為無色或乳白色，質地堅硬，常含有少量雜質成分，如鋁、鉀、鈉、鋰等。
石英砂是石英石經粉碎、篩選、酸洗、水洗、煅燒等工序制成的石英顆粒，我國一般通過石英砂的二氧化硅及氧化鐵含量的不同對其進行細分，主要分為普通石英砂、精制石英砂、高純石英砂和超高純石英砂。
2. 高純石英砂產業鏈
高純石英砂產業鏈可以分為上、中、下游三個部分。
1）上游：石英原礦資源及石英砂上游原材料。我國大部分石英礦床為普通硅石礦，真正適用于提純光伏及半導體用高純石英砂的石英礦床數量極少。
2）中游：高純石英砂的制備。制備方式主要包含天然水晶加工、礦物提純、化學合成三種，目前行業內主流的 高純石英砂制備方法是礦物提純法。
3）下游：高純石英砂的應用。高純石英砂主要用于光伏、半導體、光纖光電等高端制造行業。高純石英砂在光伏行業中主要用于生產晶硅產業鏈中的石英坩堝。石英坩堝可支持太陽能高溫條件下連續拉晶，是用來裝放多晶硅原料或單晶回收料的消耗性石英器件，為單晶拉制及單晶品種提供保障，是單晶拉制系統的關鍵輔料。目前由高純石英砂制成的單晶坩堝是光伏企業生產單晶硅的主要設備。高純石英砂在半導體集成電路產業鏈中用于硅片制造環節拉制單晶硅棒的石英坩堝、晶圓制造環節石英玻璃擴散管、 擴管配套的石英法蘭、石英玻璃爐管、石英舟等石英玻璃器具、芯片制造環節光刻、刻蝕和薄膜沉淀 使用的光掩膜基板等。
（資料來源：智研咨詢，中國銀河證券研究院）
3. 制備工藝
l礦物提純法：當前行業主流高純石英砂制備方法
目前行業內主流的高純石英砂制備方法是礦物提純法，整個提純過程分為預處理、物理處理、化學處理三個過程，常見的提純加工工藝為破碎、磨礦、篩分、磁選、酸洗、氯化焙燒工藝生產線。
預處理的目的是初步篩選雜質，或將石英原料破碎到有利于雜質釋放與后續處理所需的粒度。物理處理主要包含磨礦、篩分、磁選、浮選等，除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結及泥性雜質礦物， 進一步粉碎未成單體的礦物集合體，經分級達到石英砂進一步提純的效果。化學處理是石英砂的深加工提純階段。酸洗、浸出和熱氯化是三種主要的化學處理方法。
l化學合成法：不受原礦資源限，制得高純石英砂純度高
化學合成法是以含硅化物為原料進行化學合成，具體可以分為氣相合成法和液相合成法，液相合成工藝又分為化學沉淀法、溶膠凝膠法、四氯化硅液相水解法等。現階段我國合成高純石英砂工藝處于發展初期，僅有少數企業進行合成砂產能項目布局，量產技術暫不成熟。
（ 資料來源：中國銀河證券研究院-行業深度報告：非金屬材料“高純石英砂高景氣持續，國產替代進程加速”，2023,12）
二、高純石英砂供需分析
1. 供給：高純石英砂產量增加，合成技術有望突破，國產替代可期
l原材料端：上游純度較高的原礦資源稀缺，國內高純石英砂原材料仍需進口
l生產端：國內外高純石英砂產量逐步釋放，合成砂有望實現量產，行業供給增加
我國高純石英砂仍以進口為主，但處于國產化進程不斷提速的過程中。我國 的石英礦具有礦體規模小、礦石品質不穩定、流體雜質多等缺點，國內石英砂相 較于美國提純難度更高，技術更復雜，因此在過去和未來一段時間內我國高純石 英砂或仍以進口為主。但近年來，在相關政策扶植下，國內提純技術不斷進步，中 低端石英產品邁向國產化，可供應高品質石英砂的企業逐漸增多。我國已有石英 股份、江蘇陽山硅材料科技有限公司等企業實現高純度石英砂的生產并供應市場。 若高純石英砂能夠實現進口替代，則有利于國內石英坩堝企業穩定供貨及原材料 成本控制。（資料來源：Wind，德邦研究所）
2. 需求：光伏產業規模擴張及產品結構變化將增加高純石英砂應用需求
高純石英砂為石英坩堝主要原材料
高純石英砂在光伏發電系統中主要用作為單晶硅電池片拉絲生產時所用的生產器皿石英坩堝的原材料，近年全球光伏裝機量呈增長態勢，特別是我國光伏產業發展迅速，光伏裝機量增幅較大，對高純石英砂需求激增。
光伏發電系統構成
光伏發電系統是指利用太陽能發電的系統，主要由太陽能電池板（組件）、控制器、蓄電池和逆變器等組成，當太陽光照射在太陽能電池板上時，太陽能電池板就會將光能轉變為電能。晶硅電池片是太陽能電池板的主要組成部分，其分為單晶硅電池片和多晶硅電池片，單晶硅電池片的拉絲生產需要用到以高純石英砂為原料制作而成的石英坩堝作為其生產器皿，石英坩堝是單晶硅片生產中的關鍵耗材。
三、高純石英砂價格大漲：光伏領域需求帶動高純石英砂價格大增
石英坩堝是光伏單晶硅生產的重要耗材部件
石英坩堝的原材料主要為高純石英砂、輔助材料為石墨電極、石英板，其中高純石英砂占石英坩堝總成本的60%-70%。下游對石英坩堝純度、潔凈度、精度有嚴格標準，而高純石英砂質量是決定坩堝品質的關鍵。基于純度要求，石英坩堝一次或幾次加熱拉晶完成后即報廢，具有較強的消費品屬性。
在單晶硅片生產流程中，石英坩堝是拉制單晶硅棒的消耗性器皿，用于盛裝熔融的硅液，是拉晶的關鍵耗材。石英坩堝具備較強的消耗品屬性特征，一個36寸坩堝重約80公斤，消耗石英砂100公斤，使用壽命約400小時，報廢后需購置新的石英坩堝。
石英坩堝分為外層（不透明層）、中內層（真空透明層）。內層砂對純度的要求更高，基本為進口，中外層砂已逐步國產替代。
一年時間翻倍，高純石英砂價格在高位運行
在光伏裝機高增背景下，其市場需求量擴增具有確定性。由于高純石英砂供應尤其是內層砂供應不足，石英坩堝持續處于供不應求狀態，尤其是高品質石英坩堝，導致石英坩堝價格快速上漲。
2023年高純石英砂價格快速上漲 內層砂價格漲幅一度超400%！
據SMM歷史價格顯示，2023年光伏坩堝用高純石英砂價格上漲幅度較大。
截至2023年年底，內層砂從年初的7.5萬元/噸漲至年底的41.5萬元/噸，漲幅高達453.33%。中層砂現貨均價從年初的6.5萬元/噸漲至年底的21萬元/噸，漲幅達223.08%；外層砂現貨均價則從年初的5萬元/噸漲至年底的8.5萬元/噸，漲幅達70%。
從近期的表現來看，目前高純石英砂市場表現較為穩定，坩堝企業采購意愿仍較低，部分企業剛需采購為主，國內供需基本穩定。截至2024年1月24日，高純石英砂（石英坩堝內層用）現貨報價暫時持穩于39~44萬元/噸，均價報41.5萬元/噸；高純石英砂（石英坩堝中層用）現貨報價暫時持穩于18~21萬元/噸，均價報19.5萬元/噸；高純石英砂（石英坩堝外層用）現貨報價暫時持穩于5~12萬元/噸，均價報8.5萬元/噸。
造成價格上漲的原因主要有兩方面
一方面，在這期間，海外進口砂到港后由于供應緊張導致漲價，國產砂從而跟漲；另一方面，國內石英砂龍頭企業自4月開始存在部分產線停產，中層、內層砂的供應均出現不同程度的緊張狀況，而此時下游需求卻不斷走高，在供應減少而需求增加的背景下，石英砂價格，尤其是內層砂價格快速上漲。
（資料來源：上海有色網：2023年光伏用石英材料需求大幅增長 石英股份預計凈利潤同比大漲351.44%~406.56%）
光伏產業發展迅速，對高純石英砂應用需求激增。偉良高純石英砂制備線主要包括破碎，篩分，輸送，除鐵，包裝等設備。聯系我們獲取更多。