据知情人士透露，今年国产石英砂价格涨幅高达30%，从3万多一吨涨至目前的4万多一顿，涨幅高达30%。国产石英砂从去年Q3到现在Q2，一年不到的时间，累计涨幅高达110%。

石英砂由于供不应求，国内石英砂龙头企业采用与硅料企业类似的手段，进行竞拍，导致价格不断上涨。而进口的美国尤尼明石英砂与挪威石英砂今年也涨过两次价，涨幅也接近30%。

据了解，全球纯度在3N以上的高纯石英砂的产能从2012年的105.22万吨/年增长到2019年的173.14万吨/年，其中美国高纯石英砂的产能由55.77万吨/年增长到95.23万吨/年，中国高纯石英砂的产能由10万吨/年增长到27万吨/年。

但是，适用于光伏、半导体纯度等级的高纯石英砂产能有限。目前，纯度等级在4N5（SiO2=99.995%）以上的高端产品产能较少，这类高端产品主要用于制造石英坩埚、石英管、石英棒、石英舟和石英锭。其中，石英坩埚内涂层对高纯石英砂纯度要求更高，纯度等级需要达到4N8（SiO2=99.998%），而石英坩埚外涂层、石英管、石英棒、石英舟和石英锭等产品达到4N5即可。据统计，目前4N5以上高纯石英砂产能较少，总产能不超过10万吨。

什么是石英砂？

石英砂是由石英砂岩、石英岩等加工而成的石英颗粒，主要矿物成分是SiO2 ，还含有其他少量Al2O3 、Fe2O3、MgO、CaO。按照产品标准可以细分为低端3N、中端4N、高端4N8（SiO2=99.998%）、5N产品，学术界将高纯石英砂定义为SiO2含量＞99.9%，Fe2O3含量＜10ppm，Al2O3含量＜25ppm的石英产品。中低端石英砂主要应用于高级照明、电子封装工业等领域，目前已经实现国产化；高端石英砂主要应用在光伏、通信、半导体等领域，目前高端产品仍需海外进口。

石英应用在光伏行业主要是两个细分：光伏玻璃和坩埚环节。其中光伏玻璃对石英砂纯度要求较低，SiO2 ≥98.55%即可，主要需求的玻璃的高透光率。

但用在坩埚环节的石英砂则要严格的多。石英砂在单晶坩埚用的环节就是把多晶硅进行直拉法变成单晶硅棒再进行硅片的切割，属于消耗品，用在坩埚的石英砂对纯度要求更高。

目前的石英坩埚基本是半透明状，分为外层（不透明层）、中内层（真空透明层）三层。其中内层影响单晶生长的成功率及晶棒品质，所以对内层砂的质量要求比较高，一般用进口的，如美国的尤尼明、挪威TQC等。外层含有大量气泡，受热均匀，保温效果好。国内企业主要做坩埚中外层的砂，中外层砂要求相对于内层较低。

高纯石英砂的战略地位

半导体、光伏、电光源、光通讯等行业和领域是支撑战略性新兴产业发展的重要领域，是引导未来经济社会发展的重要力量；是建设重大工程、改善民生、巩固国防军工的重要保障。由高纯石英砂生产的石英管、单晶石英坩埚及石英器件等石英制品，是这些领域不可或缺的重要支撑材料，也是高纯石英制品附加值最高的应用领域。

半导体领域

无论是家用电器、消费电子设备、新能源汽车、还是其他电子高新技术产品，都对半导体材料有着极大的需求，而高纯石英砂是半导体集成电路行业重要的战略性核心原材料之一。集成电路产业链的芯片制造环节主要分为硅片制造—晶圆制造—芯片制造，各工序中使用的高纯石英材料主要包括硅片制造环节拉制单晶硅棒的石英坩埚、晶圆制造环节石英玻璃扩散管以极扩管配套的石英法兰、石英玻璃炉管、石英舟等石英玻璃器具、芯片制造环节光刻、刻蚀和薄膜沉淀使用的光掩膜基板等。

光伏领域

高纯石英是光伏领域的关键原材料之一，多用于多晶硅、单晶硅光伏生产用的扩散管、承载器及电弧法坩埚等石英制品。光伏行业制备的单晶硅和多晶硅都是高纯物质，因此对其配套的石英纯度要求很高，依据GB/T 32649-2016《光伏用石英砂》标准要求，光伏用石英砂二氧化硅含量应大于或等于99.99%，杂质元素总含量应小于或等于25μg/g。

电光源领域

高纯石英砂是光学玻璃的主要原料，由于具有稳定的光学性质、高度光学均匀性和优良的耐高温性能，在光传输、光储存、光电显示和特种光源领域应用广泛，多用于生产紫外管，高纯石英管，透明管灯，光学仪器或机械系统的特种光学制品。

光通讯领域

光纤通信在信息高速公路建设中扮演着至关重要的角色，由于抗干扰性高，速度快，传输容量大，光纤通信已经成为现代通讯的重要支柱。石英光纤由于其成熟的技术和优良的性能被广泛应用，石英光纤的传光光谱是由芯层的石英材质决定的，因此，高纯石英在石英光纤中具有重要的地位。

资源壁垒极强，筑牢行业护城河

1、谁有好矿，谁就有好砂

石英矿在全球分布较为广泛，工业用的石英矿包括天然水晶、石英砂岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩等7种。全球高纯石英原料矿分布在美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、中国、印度、加拿大、巴西等国。但由于石英砂下游应用是分领域的，不同类型的砂应用的领域不一样，比如有的适合生产石英管、石英棒，所以并不是这些矿都能用来生产石英坩埚。

事实上，真正适合生产石英坩埚的矿床很少，主要集中在美国、挪威和印度。全球目前能批量生产高纯石英砂的企业只有三家，分别是美国尤尼明、挪威 TQC以及国内的石英股份。

石英砂属于资源品，矿的稀缺性是制约高纯石英砂供应的关键。尤尼明和TOC用的是美国的矿，但由于石英矿是伴生矿，所以产量难以精确测量。此外，例如像尤尼明这种公司，综合性强，石英只是其中一部分，且由于是伴生矿，增加石英的产量就要相应增加其他的产品。所以相对扩产受限。除此之外，如尤尼明除了生产光伏砂，还生产半导体砂，且半导体砂更贵，所以产能转移动力不足。

除了美国的矿就是印度矿，因为国内石英砂矿能用来做坩埚的很少，国内企业买矿主要是从印度买，石英股份大部分用的是印度矿。印度矿的砂做成产品后气泡很少，容易提纯，成本适中，适合做坩埚砂。

真正制约高纯石英砂产能的不在于提纯技术，因为国内提纯技术不弱于国外，核心还是矿的资源问题，所以国内石英股份不仅仅在于技术优，更重要是拥有印度矿的资源，可以保供应。可以说“谁有好矿，谁就有好砂”。

2、缺少替代品

说到替代品，可以从两个维度考虑，一是矿是否有替代品。二是石英砂是否有替代品。

首先，矿的问题。由于矿属于资源品，且石英矿不可再生，能做石英的矿目前主要是美国矿和印度矿，就目前找到的新矿而言，能满足生产石英坩埚的很少。从石英矿的储量看，美国矿预计在 20年，印度矿的储量没有明确信息，但近3年大概率没有问题，但长期开采成本是否会上升，品质是否会下降，能持续开采多少年？具体信息是不确定的。长期看是存在不确定性扰动因素的。

其次，产品替代问题。现在也有合成石英砂，但和天然石英砂比成本太高，合成石英砂纯度更高，用在半导体领域居多，反而并不是很适合用在光伏上，因为纯度太高会导致耐温性能下降，导致容易变形，并不是很适合用在坩埚上。除了合成石英外，其他替代材料目前来看成本都非常高，因为需求是不污染单晶硅、纯度高、耐高温、寿命长，同时满足以上条件且需要低成本非常难，所以石英仍是最优选。虽然目前石英价格在涨，但本质上价格不是最重要的，因为相比硅料占组件成本超80%而言，石英占组件成本才1.5%左右，石英坩埚在硅片总成本占比约1%。所以相对于坩埚的质量，价格反而不是最重要的，因为坩埚品质的细微差异对硅片的影响巨大。

相关公司加码扩产

近两年，因为市场供不应求，相关企业开足马力扩产。

作为全球少数具备全产业链优势的企业之一，石英股份扩产步伐不断加快。今年1月，公司宣布计划以5100万元收购连云港强邦石英制品有限公司51%的股权，进一步扩大高纯石英砂生产规模。去年12月，公司披露拟投资3.3亿元建设年产15000吨高纯石英砂项目，该项目计划于2023年投产。另外，公司于2020年扩建的“年产20000吨高纯石英砂产品项目”已全面建成，产能有望逐步释放。

日前，中旗新材披露公告，拟投资10亿元建设“罗城硅晶新材料研发开发制造一体化项目”。该项目依靠广西罗城县的脉石英矿为原材料保障，分期建设，项目全部建成达产后年产高端石英硅晶产品100万吨。其表示，公司拟向资源型硅晶材料产业进军，希望通过新的赛道，为公司建立第二增长曲线。

菲利华披露，拟对控股企业湖北菲利华融鉴科技有限公司进行增资扩股，用于投资新建“年产2万吨超高纯石英砂项目”，以扩大高纯石英砂生产规模，满足市场对高纯石英砂的需求。据悉，该项目投资总额为3亿元，分两期建设，首期建设规模年产1万吨，投资金额为1亿元。

凯盛科技6月14日公告，拟投资9000万元建设4条1500吨/年球形粉体材料生产线，项目完成后，公司球形石英粉和球形氧化铝粉年生产能力将超过1.4万吨。公司近期在接受机构调研时表示，在合成高纯石英砂业务上，其5000吨产线尚在建设中，计划于2023年底建成，产品主要针对电子级硅溶胶、半导体、光伏用二氧化硅，可以用于光伏坩埚内层。未来将根据量产项目的具体情况规划扩建计划。

正在冲刺IPO的欧晶科技，将募集资金用于高品质石英制品项目。公司计划募集4.3亿万元，其中1.8亿元用于高品质石英制品项目，1.45亿元用于循环利用工业硅项目，另有6389.35万元用于研发中心项目等。

供需持续偏紧，近两年难改善

供给方面，根据上文分析我们可知，全球矿产资源有限，并且储量随着开采逐年下降。就供应企业而言，全球可稳定量产高纯石英砂的企业仅有3家，尤尼明、TQC和石英股份。尤尼明的进口料约1.1万吨，TQC进口料约1.5万吨，由于石英是伴生矿，且这两家公司还在做价格更高的半导体坩埚，所以扩产光伏石英砂动力不足，近两年的供给量具体很难精确测量，约2-3万吨。

国内供给主要是石英股份，坩埚外层砂基本实现国产替代，石英股份外层市占率约50%，国内其他厂商约占11%，海外市场份额占39%。中内层基本被海外垄断，海外市占率92%，国内石英股份全球占比约8%。

石英股份2003年就开始做高纯石英砂，伴随着光伏行业20年来的几大起起落落，石英砂价格也在2万-5万/吨的区间徘徊，2017年随着单晶金刚线切割的发展，石英砂优势慢慢凸显，2019年后光伏需求逐渐旺盛，石英砂开启涨价潮，由2.5万元/吨涨到现在的4万元/吨左右。虽然说提纯工艺较难，但是国内如石英股份已经做的不错，主要核心问题还是矿的问题影响市占率。

石英股份目前一期产能达到2万吨，二期2万吨/年扩产已经建成，并在今年上半年投产，同时收购了强邦石英，约6000吨/年的产能，其中2万吨产能都用来做坩埚石英砂，同时规划1.5万吨产能预计在2023年投产，2023年合计产能约超过6万吨。加上进口量2022年总供应量约6.2万吨。

需求方面，假设2022-2023年全球光伏装机容量为240GW和300GW，假设1GW硅片对应单晶炉约88/85台，按照坩埚更换周期12天测算，考虑坩埚大型化趋势下，单个坩埚平均重量约85kg和90kg。保守估计对应2022和2023年石英砂需求分别为6.3/8.8万吨。

按照保守需求估计测算，今明两年石英砂供需将持续偏紧，石英砂均价有继续上涨的趋势。但是还保持之前的观点，由于石英砂成本在下游较低，所以涨价影响不是最大的，坩埚的质量直接影响硅片的产量，所以质量的保证是企业最优先考虑的。所以整体看，石英细分赛道目前大概率是接力硅料之后的紧缺环节，近两年有望持续受益。

文章来源：华尔街见闻，光伏见闻，矿业界，中国矿业报