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高純石英砂是生產(chǎn)石英坩堝的主要原料。石英坩堝作為拉晶器皿來盛裝熔融硅并制成晶棒，是硅片生產(chǎn)中不可替代的關(guān)鍵耗材。石英坩堝用的高純石英砂純度要求高，受礦源、提純技術(shù)等壁壘影響，目前供應集中在美國尤尼明、挪威TQC、中國石英股份三家公司手上。

建投新能源團隊最早在2022年10月判斷，2023年高純石英砂可能繼續(xù)維持緊平衡的狀態(tài)。就近期最新報價來看，高純石英砂的漲勢正在不斷超預期。

就影響來看，我們認為高純石英砂緊缺及快速上漲，會直接對硅片成本和產(chǎn)出造成擾動，同時可能會增加多晶硅料消耗，下游方面對電池片存在較強的價格支撐。

海外廠商擴產(chǎn)意愿較差，國內(nèi)石英股份三期項目達產(chǎn)尚需時間，預計高純石英砂短缺的情況或?qū)⒗^續(xù)存在。受此影響，硅片價格下方空間可能十分有限，多晶硅料投放需求也可能會相應增加，同時電池片或因此具備一定價格支撐而企穩(wěn)運行。而終端方面，高純石英砂價格對光伏裝機成本擾動有限，且龍頭硅片企業(yè)供應能力較強，可能不會對光伏裝機量產(chǎn)生顯著影響。

一、高純石英砂：純度要求高，供給相對集中

高純石英砂是石英坩堝的主要生產(chǎn)原料。石英坩堝在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中位于硅料與硅片之間，是切克勞斯基法（提拉法）拉制單晶硅棒的器皿，用來盛裝熔融硅并制成晶棒，是硅片生產(chǎn)中不可替代的關(guān)鍵耗材。并且石英坩堝為一次性消耗品，使用過后無法重復利用。

高純石英砂作為石英坩堝的重要原料，其純度、氣泡、粒度分布、一致性、雜質(zhì)成分等會影響坩堝的耐溫性及其質(zhì)量，因此生產(chǎn)制備石英坩堝必須要求所選用的高純石英砂符合相關(guān)標準；從石英砂的類別來看，用于制作石英坩堝的高純石英砂所要求的純度最高，二氧化硅純度要求達到4N5。按石英坩堝結(jié)構(gòu)劃分，高純石英砂又可分為內(nèi)層砂、外層砂和中層砂，其中內(nèi)層砂會直接接觸硅溶液，所以其純度要求最高，價格也相應地更高，中層砂純度要求次于內(nèi)層砂，外層砂再次之。

受礦源分布影響，高純石英砂集中度較高。

目前來看，全球只有美國尤尼明、挪威TQC和中國石英股份三家公司能夠批量大規(guī)模生產(chǎn)高純石英砂，其他廠家供應量相對較低、且不穩(wěn)定。造成這種“三足鼎立”格局的主要原因是上文所提到的純度問題，符合純度要求的高純石英砂礦床有限，其中坐落于美國北卡羅來納州西部米切爾縣的斯普魯斯派恩礦床較為優(yōu)質(zhì)，由尤尼明和TQC共同開采，而世界其他地方卻難發(fā)現(xiàn)類似的優(yōu)質(zhì)礦床。中國石英股份的礦源包括巴西、非洲、印度等地，其大部分產(chǎn)品通常被用作石英坩堝的中外層，但在實踐中，也有把石英股份產(chǎn)品用作內(nèi)層砂的情況。

目前國內(nèi)已實現(xiàn)中外層高純石英砂的進口替代，內(nèi)層砂提純技術(shù)有待進一步提升。據(jù)“第十八屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會論文集”所載的《石英砂的提純技術(shù)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)》（胡澤晨等，2022），石英砂中的雜質(zhì)、氣液包裹體對石英坩堝的質(zhì)量影響顯著，目前技術(shù)進展可以實現(xiàn)石英坩堝用中外層砂的國產(chǎn)替代，但受制于去除氣液包裹體的技術(shù)水平，目前石英坩堝在內(nèi)層砂的國產(chǎn)替代上依然任重道遠。

二、行情回顧：高純石英砂價格漲勢洶涌

近期高純石英砂價格的上漲速度超出市場預期，據(jù)中國粉體網(wǎng)最新報價，2023年3月8日，山東及江蘇地區(qū)石英坩堝用高純石英砂價格來到了70000元/噸，相較2022年5月漲幅約為185.71%；進口高純石英砂價格200000元/噸，相較2022年5月漲幅約為263.64%；石英股份內(nèi)層砂報價140000元/噸，外層砂報價120000元/噸，中層砂報價130000元/噸；SMM報價口徑，2023年3月10日，石英坩堝中外層用砂80000元/噸，相較2023年初上漲60%。

從數(shù)據(jù)來看，進口高純石英砂漲幅最為明顯，主要原因或是進口高純石英砂通常被用作石英坩堝內(nèi)層，而內(nèi)層砂純度要求高、供給有限且主要來源于美國尤尼明和挪威TQC兩家。在光伏裝機量逐年提速的背景下，隨之而來的內(nèi)層砂需求也在不斷走高，但現(xiàn)實是，海外兩家廠商擴產(chǎn)意愿相對較低，供給增量有限無法覆蓋下游需求增長，導致價格快速攀升。

目前石英坩堝中外層砂已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，但在本輪行情中，中外層砂價格也在跟漲。我們推測，原因可能是受內(nèi)層砂緊缺影響，部分用作中外層的高純石英砂被用來充當內(nèi)層砂，“替代效應”使得中外層砂價格也在上漲。

從需求來看，中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽理事長王勃華預測，2023年全球光伏新增裝機預計在280GW-330GW，光伏產(chǎn)業(yè)擴張對高純石英砂的支撐較強。另一方面，光伏N型技術(shù)方向愈發(fā)明朗，N型硅片對于多晶硅原料及部分輔材的純度要求更高，且更換石英坩堝的頻率也更高，進一步增加了對高純石英砂的需求。

三、高純石英砂約束或?qū)⑻a(chǎn)業(yè)鏈成本

對硅片而言，高純石英砂短缺或?qū)Ξa(chǎn)出及成本造成影響。從產(chǎn)出層面看，我們預計在高純石英砂緊缺得到緩解之前，部分硅片生產(chǎn)企業(yè)可能會繼續(xù)選擇用中外層砂替代內(nèi)層砂使用，純度問題導致的良率下降可能在短期內(nèi)繼續(xù)約束硅片產(chǎn)出。成本方面，我們在前期報告中提到，石英坩堝在硅片的非硅成本構(gòu)成中約占13%，綜合計算高純石英砂占硅片非硅成本比重為9.36% ，占比相對較低，但就目前情況來看，多晶硅料價格下跌為主、而高純石英砂價格不斷創(chuàng)新高，所以預計短期內(nèi)高純石英砂在硅片中的成本占比或?qū)⒂兴嵘?，而良率下降導致的二次生產(chǎn)也可能抬升硅片生產(chǎn)的絕對成本，這也在一定程度上解釋了近期硅片價格上漲的原因。

硅片良率下降或?qū)⒃黾佣嗑Ч柘?，同時支撐電池片價格。石英坩堝是一次性產(chǎn)品，直拉法單晶拉棒后無法重復利用，因此上文提到的硅片良率下降可能會變相增加多晶硅料消耗，可能對硅料下跌起到緩沖的作用。電池片方面，目前P型電池片排產(chǎn)穩(wěn)定，N型電池片需求遞增，但高純石英砂短缺導致硅片產(chǎn)能釋放不及預期，正在不斷支撐電池片價格；另外N型硅片對高純石英砂純度要求更高、耗量更高，對N型電池片的價格支撐更為明顯。

四、高純石英砂=下一個多晶硅料？

我們認為與多晶硅料相比，高純石英砂在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中扮演色角色存在以下區(qū)別：

首先，多晶硅料是生產(chǎn)單晶硅片的最主要原料，不具有可替代性。而高純石英砂不同，在內(nèi)層砂緊缺的情況下，硅片企業(yè)能夠選擇那些內(nèi)層砂占比偏低的石英坩堝，或者坩堝企業(yè)可以考慮在內(nèi)層砂中摻雜替代中外層砂。此外，人工合成高純石英砂可能也是高純石英砂的替代方案之一，但人工合成能否替代內(nèi)層砂目前業(yè)界尚存爭議，分歧點主要在成本、純度、技術(shù)進展等方面。

其次，多晶硅占據(jù)了單晶硅片的主要成本，而高純石英砂占比相對較低。在多晶硅價格暴漲期間，建投新能源團隊曾做過測算，由硅料上漲導致的產(chǎn)業(yè)鏈成本上移已經(jīng)影響到了終端光伏項目內(nèi)部收益率（詳見【建投新能源】組件價格漲勢洶涌，光伏項目還有利可圖嗎？），但高純石英砂整體而言成本占比偏低，成本變動可能很難傳導至終端光伏裝機。

最后，高純石英砂礦源壁壘、技術(shù)壁壘高，新玩家難以進入。結(jié)束2022年硅料暴漲行情的直接原因是新增產(chǎn)能大規(guī)模投產(chǎn)，而高純石英砂因純度問題，能滿足純度要求的礦床基本被龍頭所掌握，新玩家很難入局。而提純技術(shù)上，Al、Ti以及堿金屬的去雜和氣液包裹體的去除仍是技術(shù)難點，行業(yè)技術(shù)壁壘較高。

所以總的來看，硅料緊缺及價格暴漲對光伏產(chǎn)業(yè)的約束更為顯著，但隨著大規(guī)模擴產(chǎn)，硅料問題迎刃而解；相比之下，高純石英砂雖然對終端光伏裝機影響有限，但行業(yè)壁壘較高，擴產(chǎn)難度較大，由此產(chǎn)生的“陣痛”短期看或?qū)⒗^續(xù)存在。

五、后市展望與結(jié)論

展望后市，預計高純石英砂短缺的影響短期內(nèi)難以消散。海外廠商擴產(chǎn)意愿有限，目前能看到的增量主要是石英股份三期項目的6萬噸高純石英砂，該項目于2023年1月28日開工，此前公司公告稱建設(shè)周期約為三年，與此同時礦源和技術(shù)約束限制了新玩家入局，短期看供應緊缺將持續(xù)存在。

因此，我們判斷短期內(nèi)高純石英砂存在進一步漲價空間，受此影響硅片價格下方空間可能十分有限，多晶硅料投放需求也可能會相應增加，同時電池片或因此具備一定價格支撐而企穩(wěn)運行。從對終端的影響來看，高純石英砂對光伏產(chǎn)業(yè)鏈的成本影響有限，可能難以對光伏裝機收益產(chǎn)生侵蝕；另外，我們通過相關(guān)硅片企業(yè)發(fā)布的投資者調(diào)研紀要、投資者互動等公開信息渠道了解到，大部分龍頭企業(yè)已經(jīng)與石英坩堝或高純石英砂企業(yè)及貿(mào)易商簽訂了鎖價鎖量的保供協(xié)議，因而我們推測目前受高純石英砂緊缺影響較大的可能多為二線企業(yè)，龍頭企業(yè)供應能力相較之下更為穩(wěn)定。綜上，我們維持此前報告的判斷，即高純石英砂的短缺對光伏裝機擾動十分有限。

原標題：機構(gòu)：高純石英砂短缺“陣痛”短期難以解決