高纯石英砂的重要性

石英坩埚是硅片生产环节中的关键耗材，其质量对直拉单晶硅片影响重大

石英坩埚是单晶炉内装放高温硅熔液的器皿，作为硅片生产环节中的关键耗材，其质量对直拉单晶硅片影响重大。石英坩埚变形后，凸出部分会与导流筒发生碰撞，影响拉晶成晶率和硅片质量。石英坩埚析晶时，容易破坏坩埚内壁原有的涂层，导致杂质混入硅溶液中，影响直拉晶体的生长和硅片质量。此外，当析晶达到一定厚度时，会引起石英坩埚的变形、破裂，降低石英坩埚的使用寿命。

石英坩埚质量的核心在于原材料高纯石英砂，石英坩埚各层对石英砂品质有一定要求

高纯石英砂是石英坩埚的核心原材料，对石英坩埚的质量影响重大，主要体现在纯度、气液包裹体、粒度分布、一致性等方面。石英坩埚具有透明层(内层)、涂层(中层)和不透明层(外层)三层结构，内层与硅溶液直接接触，对高纯石英砂的高纯、低铝、低碱、抗析晶的要求比较高，主要依赖进口高纯石英砂；外层主要用于散热，虽不直接与硅溶液接触，但对石英砂的质量也有一定要求，如果外层杂质比较多，在300-400小时的拉晶过程中，杂质有足够的时间迁移到内层，与硅溶液接触，进而影响长晶和硅棒质量。在当前高纯石英砂紧缺的情况下，中外层一般使用国产高纯石英砂，有的企业甚至会在内层掺杂一定比例的国产高纯石英砂。

高纯石英砂的稀缺性

全球高纯石英原料矿资源高度集中且极为稀缺

生产高纯石英砂需要同时具备高品质石英矿源和先进的提纯技术。目前，全球高纯石英砂矿源高度集中且极为稀缺，矿床主要分布在美国、挪威、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、印度、中国等地，且部分矿床处于勘探状态。

从高纯石英砂原矿储量来看，2019年全球高纯石英砂原矿储量7287万吨。巴西储量2111万吨，占比29%，但受制与基础设施和矿石质量，出口量较小；美国储量1822万吨，占比25%，拥有全球最佳的石英矿源——Spruce Pine矿区，垄断了全球90%以上的高纯石英砂供给量；加拿大储量1000万吨，占比14%；中国储量685万吨，矿石类型主要为脉石英和水晶，水晶矿石储量仅有0.69万吨。

高纯石英砂生产工艺复杂、优质矿源稀缺，行业出现高度垄断格局

高纯石英砂对SiO2原材料纯度要求极高，国际公认的高纯石英砂是以美国尤尼明IOTA-CG为标准，其中，SiO2含量≥99.9%。高纯石英砂的纯度主要取决于矿源品质以及提纯技术，但由于优质矿源稀缺，矿石杂质含量高，提纯技术壁垒高，高纯石英砂行业出现高度垄断格局。目前全球只有美国尤尼明、挪威TQC以及石英股份具备规模化量产能力。其中，美国尤尼明和挪威TQC共同开采美国北卡罗莱纳州的Spruce Pine矿区，该矿区属于白岗岩型高纯石英矿，矿源纯度高，杂质含量低，资源储量大；而石英股份作为国内生产高纯石英砂的龙头企业，主要依赖进口印度、挪威、美国等地的矿石。

石英坩埚供给相对分散，龙头硅片企业绑定供应商

目前，石英坩埚供给相对分散，国内主要的坩埚供应商有欧晶科技、晶盛机电、江阴龙源、宁夏晶隆、江西中昱等。为确保坩埚供给，龙头硅片企业纷纷与石英坩埚供应商绑定，形成长期合作关系。欧晶科技、晶盛机电、龙源石英是TCL中环石英坩埚的供应商之一，宁夏晶隆、华品石英与隆基绿能绑定，江西中昱为晶科能源、高景太阳能供应石英坩埚，晶澳太阳能则拥有自己的石英坩埚子公司。

高纯石英砂具备一定溢价空间

目前，石英坩埚的原材料高纯石英砂紧缺，海外高品质内层砂使用比例存在技术下线，海外石英砂厂商暂无扩产计划，国内高纯石英砂的扩产周期较长。硅片龙头拥有长期稳定规模化的交付能力，长期锁定海外石英砂以确保供应，具备一定的品质、成本优势，而二线厂商存在一定的石英坩埚供应紧缺风险。

进口石英砂紧缺会使硅片厂商逐步降低内层砂的使用比例，进而影响拉晶成晶率、硅片质量以及石英坩埚的使用寿命，导致非硅成本占比提升。2023年，随着硅料产能的释放，硅料环节利润有望向下游转移，而高纯石英砂在单晶硅片的成本中占比较低，价格敏感系数比较小，行业对其容忍度比较高，具备一定溢价空间。