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石英坩堝是單晶爐內(nèi)裝放高溫硅熔液的器皿，作為硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵耗材，其質(zhì)量對(duì)直拉單晶硅片影響重大。高純石英砂作為核心原料，對(duì)石英坩堝的質(zhì)量影響巨大，但生產(chǎn)高純石英砂需要同時(shí)具備高品質(zhì)石英礦源和先進(jìn)的提純技術(shù)。

目前全球高純石英砂礦源屬于高度集中且極為稀缺，中國(guó)光伏作為高純石英砂的主要應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)口依賴性極強(qiáng)。當(dāng)光伏裝機(jī)需求暴增時(shí)，高純石英砂的緊缺已引起全球關(guān)注。

1.石英砂需求暴增

石英坩堝是單晶爐拉晶的必備裝備。石英砂制備石英坩堝的關(guān)鍵材料，高純石英砂更是制備石英坩堝內(nèi)層的必備材料，其雜質(zhì)含量會(huì)影響石英坩堝的變形、析晶。石英砂中的雜質(zhì)會(huì)在高溫條件下隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸遷移到坩堝的內(nèi)層、內(nèi)表面，直至與高溫硅溶體接觸，影響晶體硅的質(zhì)量。因此，石英坩堝每用一定時(shí)間，就只能報(bào)廢，成為單晶拉制過(guò)程中的耗材。

2020年以來(lái)，全球光伏裝機(jī)需求激增，對(duì)石英砂的需求也隨之增加。盡管過(guò)去兩年行業(yè)的主要供需矛盾集中在硅料短缺上，但高純石英砂的短缺也早已引起關(guān)注，隨著硅料產(chǎn)能的釋放，供需矛盾的焦點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)向高純石英砂。

由于高純石英砂主要依賴進(jìn)口，美國(guó)擁有全球最佳的石英礦源 - Spruce Pine礦區(qū)，和挪威TQC一起壟斷了全球90%以上的坩堝內(nèi)層用高純石英砂供給量。但統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，海外高純石英砂在2024年之前并沒(méi)有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。

2021年全球高純石英砂產(chǎn)能供應(yīng)為2.5萬(wàn)噸，這一產(chǎn)能將持續(xù)到2024年末。而2021年全球硅片需求僅200GW左右，對(duì)內(nèi)層高純石英砂的需求約1.67萬(wàn)噸，供應(yīng)尚充足。2022年全球硅片需求就已超過(guò)330GW，高純石英砂需求為2.7萬(wàn)噸，已經(jīng)供不應(yīng)求。2023、2024年更是預(yù)期分別在420GW、500GW，內(nèi)層高純石英砂的需求將暴增，短缺程度超過(guò)此前的硅料。

不同技術(shù)的電池，對(duì)硅片純度的要求和容忍度不同。通常認(rèn)為每吉瓦p型硅片對(duì)石英砂的需求量大概在200噸左右，但n型的石英砂單耗在267萬(wàn)噸/GW。2022年起，n型TOPCon和異質(zhì)結(jié)技術(shù)產(chǎn)能開(kāi)始激增，未來(lái)兩年n型技術(shù)市場(chǎng)占比將超過(guò)p型，由此，對(duì)高純石英砂的需求將更大。

2.石英坩堝面臨兩難

光伏需求的增長(zhǎng)，n型市場(chǎng)的爆發(fā)，將激發(fā)單晶硅、硅片制造大幅增長(zhǎng)，石英坩堝作為耗材，其需求必然也將暴增。

坩堝中層、外層對(duì)石英砂的雜質(zhì)含量要求相對(duì)較低，中國(guó)本土以及印度等地的石英礦上能滿足，即便需求增加，國(guó)內(nèi)石英龍頭 – 石英股份的擴(kuò)產(chǎn)速度也很中國(guó)速度。

根據(jù)浙商證券調(diào)查，2022年石英坩堝用中層砂和外層砂的需求為2+2萬(wàn)噸，石英股份和其它產(chǎn)能約3.8萬(wàn)噸，緊缺，但仍能勉強(qiáng)滿足。2023年中、外層砂需求將達(dá)到5.54萬(wàn)噸，總的供給產(chǎn)能約為6.25萬(wàn)噸，擴(kuò)產(chǎn)速度略高于需求增長(zhǎng)。

但內(nèi)層砂的故事完全不同。浙商證券認(rèn)為2022年內(nèi)層砂需求為2.67萬(wàn)噸，但供給僅2.5萬(wàn)噸；2023年需求3.69萬(wàn)噸，但供給仍只有2.5萬(wàn)噸，缺口巨大。

如果說(shuō)2022年的少量缺口，制造商仍可通過(guò)延長(zhǎng)坩堝使用周期，在單晶硅品質(zhì)和產(chǎn)量之間做適當(dāng)?shù)钠胶?，?023年的內(nèi)層砂1.19萬(wàn)噸的缺口，即便用中、外層砂0.7萬(wàn)噸的少許剩余產(chǎn)能，也無(wú)法彌補(bǔ)。

而如果用中、外層砂來(lái)彌補(bǔ)內(nèi)層砂的產(chǎn)能不足，結(jié)果便是單晶質(zhì)量下降，無(wú)法滿足n型硅片要求。對(duì)于石英坩堝制造商來(lái)說(shuō)，到底是降低內(nèi)層砂的純度要求，還是滿足n型單晶的技術(shù)要求，就成了一個(gè)頭疼的抉擇。

3.石英砂決定利潤(rùn)分配

普遍認(rèn)為，2023年硅料市場(chǎng)供應(yīng)充沛，硅料價(jià)格暴跌將把行業(yè)利潤(rùn)分配轉(zhuǎn)到下游。但晶硅產(chǎn)業(yè)鏈的下游包括拉晶、硅片、電池和組件，誰(shuí)將是硅料價(jià)格暴跌的最大受益者？

從石英砂的供應(yīng)量可知，2023年內(nèi)層高純石英砂將處于嚴(yán)重短缺狀態(tài)，是決定2023年拉晶和單晶硅棒產(chǎn)量的關(guān)鍵。2.5萬(wàn)噸的高純石英砂供應(yīng)VS 3.69萬(wàn)噸的內(nèi)層砂需求，2023年單晶硅棒，尤其是n型單晶硅棒將嚴(yán)重短缺，p型單晶也將受到影響，產(chǎn)業(yè)鏈既要面對(duì)單晶硅棒產(chǎn)量的短缺，還要在n型和p型的產(chǎn)量之間做平衡。

一旦面臨短缺，硅棒、硅片的價(jià)格必然上漲，而能夠平衡n型/p型產(chǎn)量的杠桿只能是價(jià)格。對(duì)于電池、組件端來(lái)說(shuō)，擺脫了硅料短缺之痛后，又將面臨硅棒/硅片短缺的制約。

2023年，高純石英砂固然是個(gè)稀罕物，坩堝也將是香餑餑，但可以預(yù)期的是，擁有拉晶將再次成為晶硅產(chǎn)業(yè)鏈最賺錢(qián)的環(huán)節(jié)。拉什么晶、拉多少晶，硅片價(jià)格說(shuō)了算。

2023年，影響裝機(jī)量的不是需求，影響n型擴(kuò)張的不是市場(chǎng)，而是高純石英砂和坩堝！

原標(biāo)題：擁“砂”為王，2023光伏就看它