碳碳复材龙头再步一局:被忽视的光伏材料石英坩埚,未来可期

材料文献解读 2022-11-09
2288 字丨阅读本文需 6 分钟

有专业人士表示,现在一个石英坩埚的价格大概1.2万元,已经是去年12月价格的3倍了。

近日,北京天宜上佳高新材料股份有限公司(下简称“天宜上佳”)拟斥资2.7亿元收购江苏晶熠阳新材料科技有限公司(下简称“晶熠阳新材料”)90%股权,并计划通过此次股权收购开展光伏石英坩埚制品制造新业务。

对于溢价收购的原因,天宜上佳在公告中称是由于石英坩埚作为光伏单晶拉制过程中的关键辅材,有较高市场及客户壁垒。而石英坩埚作为重要消耗性辅材之一,寿命仅为300-400小时,更换频率极高,现阶段光伏行业对其需求量飞速增长。

天宜上佳现有的碳基复合材料业务所属的光伏行业发展迅速,目前在四川江油建有2000吨级碳碳材料制品产线,已向包括高景太阳能、晶科能源、晶澳科技、包头美科等11家光伏硅片制造商正式供货。此次收购可与原有业务形成高度协同,实现天宜上佳在光伏领域业务的进一步拓展。

据悉,晶熠阳新材料涉足石英坩埚行业多年,具有领先的技术团队和稳定高品质的国产替代石英砂生产方案。目前标的公司已与上机数控、晶澳科技、通威股份、晶科能源等旗下多家单晶硅生产子公司企业开展合作并实现石英坩埚产品供货。

1、认识石英坩埚

石英坩埚实际上就是一种容器,是由高纯石英砂通过模具定型,使用电弧法高温制作而成。具有耐高温、使用时间长、高纯度等特点,主要使用于半导体与太阳能拉制单晶硅棒的辅助性耗材。

石英坩埚可在1450℃以下使用,分为透明和不透明两种。最早期的石英坩埚是全部透明的,这种透明的构造容易导致不均匀的热传输条件,增加晶棒生长的困难度,所以这种坩埚被淘汰使用。

目前,半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅、发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。半透明石英坩埚具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。

2、碳碳热场与石英坩埚相辅相生

2016 年以来,碳基复合材料产品在单晶拉制炉热场中产品替代率快速提高,目前碳基复合材料渗透率已经达到 60%,未来还有提升空间,其中,坩埚、导流筒产品市场占有率更是大幅超过石墨材料。其中坩埚的作用是承载内层的石英坩埚。碳碳热场与石英坩埚共同组成了拉制炉热场系统,也就是说没有碳碳热场石英坩埚也无法使用。高纯石英砂的高增速也代表了碳碳热场的高增速。

目前全国市场主流供应商就只有金博股份以及中天火箭,双寡头格局堪比高纯石英砂的竞争格局。

3、身价暴涨的石英砂

八十年代的时候,我国石英资源最丰富的东海县,其生产的石英主要用于铺农村道路,后来发现石英能做耐火材料,就用于工业。石英从当初的5元每吨涨到后来50元每吨,到现在的500元每吨,这期间增值了100倍。

这暴涨的背后,是近年来光伏产业催升了市场对石英砂的需求。

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。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。石英砂有中低端和高端之分,中低端石英砂在照明、电子封装等领域已经实现国产化应用,高端石英砂主要应于光伏、半导体、通讯等领域。

4、石英砂在光伏领域应用

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。

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。

坩埚环节用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。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。

光伏产业链主要包括多晶硅、硅片、电池片、组件和电站几大环节。过去几年,硅料一直都是产业链上的卡脖子环节,硅料吃掉了产业链7成的利润,占最终组件的成本80%以上。然而,今年一些二线的硅片企业,开始反映出缺少石英坩埚,可能面临停产的问题。然而,真正制约产业链的并不是石英坩埚,而是高纯度的石英砂,而全球只有美国、印度有可以稳定供应石英砂的矿。

有分析甚至认为,2022年下半年,光伏产业链的卡脖子环节将由硅料转换到石英砂。

近年来,光伏硅片企业的扩产速度迅猛。2022年初,硅片环节产能规模约367GW,预计年底可达到536GW,增幅达到46%;预计2023年底可达到731GW,同比提升36%。

光伏硅片环节扩产增加了对石英坩埚的需求,进而刺激了高纯石英砂的需求。在处于高景气度的光伏、半导体行业带动之下,上游石英砂出现“一砂难求”的现象,其价格正接连走高。

5、石英砂的供求情况

有专业人士表示,现在一个石英坩埚的价格大概1.2万元,已经是去年12月价格的3倍了,涨幅比较大。不过,由于光伏硅片制备的拉晶环节,多晶硅原料占成本的90%左右,石英坩埚仅占约2%,因此高纯石英砂每上涨1万元/吨,对于硅片所用石英坩埚的成本增加仍不足1分钱。因此,市场对石英涨价并不敏感,大家最关注的是能不能买到的问题。

从市场需求方面来看,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。

而在市场供应方面,2022年国内石英砂龙头石英股份产能将达到2.5万吨,国内其他企业石英砂产能将达0.7万吨,包括挪威TQC在内的外国企业石英砂将达2.3万吨,2022年石英砂全球供给将达到5.5万吨。但是,对比今年全球光伏级石英砂需求量6.3万吨,供需缺口达0.81万吨。

目前,两市众多公司已经开始了抢砂大战。

不久前,光伏玻璃龙头企业福莱以最高报价人民币33.80亿元竞得“凤阳县灵山-木屐山矿区新13号段玻璃用石英岩矿”采矿权;随后,又一家光伏玻璃企业南玻集团以9.3亿元竞得“凤阳县灵山-木屐山矿区新16号段玻璃用石英岩矿”采矿权。此外,上市公司中旗新材拥有三张石英砂采矿证,其中罗城的脉石英矿为目前石英矿里等级最高品位纯度最好的矿体。

文章来源: 题材价值投机,光伏能源圈,DT新材料,中国粉体网

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