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石英坩堝技術(shù)水平特點(diǎn)及上游原材料石英砂行業(yè)發(fā)展情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 美晶新材    2024-04-01

1、石英坩堝上游原材料石英砂行業(yè)發(fā)展情況

石英坩堝的原材料包括石英砂、輔料等，報(bào)告期內(nèi)公司直接材料占石英坩堝生產(chǎn)成本的比重在 77%以上，石英砂作為石英坩堝的核心原材料，直接決定了石英坩堝的品質(zhì)。

天然高純石英砂礦源較為稀缺，存在“原礦資源+提純工藝”的行業(yè)壁壘，全球僅有美國(guó)矽比科、挪威天闊石可量產(chǎn)高純石英砂。目前實(shí)現(xiàn)規(guī)模開采的高品位礦床主要是美國(guó)斯普魯思派恩石英礦，產(chǎn)量較小，供應(yīng)量有限。

根據(jù)國(guó)泰君安證券研究所估算，美國(guó)矽比科及挪威天闊石對(duì)于中國(guó)出口高純石英砂規(guī)模 2022-2023 年保持 2.4-2.5 萬噸基本不變，2024 年可能會(huì)新增產(chǎn)能1.2 萬噸。而國(guó)內(nèi)廠商除了石英股份外，基本沒有確定性的增量。公司已經(jīng)與挪威天闊石、美國(guó)矽比科等供應(yīng)商以長(zhǎng)期合同鎖定優(yōu)質(zhì)高純石英砂供應(yīng)，保證穩(wěn)定的生產(chǎn)以及對(duì)下游客戶的持續(xù)穩(wěn)定供貨。

部分半導(dǎo)體石英坩堝需要采用純度更高的合成石英砂作為原料。高純度合成石英砂由硅醇鹽制成，目前全球僅三菱化學(xué)可以提供。

2、石英坩堝行業(yè)技術(shù)水平及特點(diǎn)

（1）半導(dǎo)體石英坩堝領(lǐng)域

半導(dǎo)體石英坩堝具有均一性、高純度（高純半導(dǎo)體合成石英坩堝內(nèi)層要求8N 以上純度）的特點(diǎn)。與部分發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)起步較晚，部分生產(chǎn)工藝與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)相比存在一定差距。

在產(chǎn)品穩(wěn)定性、微氣泡量控制方面，日本公司相關(guān)產(chǎn)品可把因溫度產(chǎn)生的形變控制在小范圍內(nèi)（正負(fù) 0.75mm），部分合成石英砂坩堝可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部零氣泡，而國(guó)產(chǎn)坩堝暫時(shí)無法達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)。

在石英坩堝尺寸方面，部分外國(guó)石英坩堝生產(chǎn)廠商可以生產(chǎn)直徑 32 英寸的半導(dǎo)體石英坩堝，而國(guó)內(nèi)僅有少部分技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)可以生產(chǎn)大尺寸半導(dǎo)體石英坩堝。

隨著國(guó)內(nèi)石英坩堝廠商的生產(chǎn)工藝提升，國(guó)產(chǎn)石英砂提純工藝逐漸進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)技術(shù)水平的差距正在不斷縮小。

（2）光伏石英坩堝領(lǐng)域

國(guó)產(chǎn)光伏石英坩堝的技術(shù)水平已位居世界領(lǐng)先地位。在光伏行業(yè)降本增效的驅(qū)動(dòng)下，石英坩堝朝大尺寸長(zhǎng)壽命方向持續(xù)提升。

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主流光伏石英坩堝的尺寸為 28-36 英寸，新項(xiàng)目普遍采用36/37 英寸石英坩堝，以發(fā)行人為代表的少數(shù)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)出 42英寸石英坩堝。發(fā)行人 2023 年推出新型光伏石英坩堝產(chǎn)品壽命可達(dá) 500 小時(shí)以上，而受制于內(nèi)層用高純石英砂進(jìn)口量及坩堝加工工藝，國(guó)內(nèi)部分廠商生產(chǎn)出的石英坩堝壽命約為 300-400 小時(shí)。

同時(shí)，石英坩堝企業(yè)針對(duì)熔制、洗凈、冷涂等核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)品升級(jí)，并通過引入自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，促進(jìn)生產(chǎn)流程自動(dòng)化、智能化，提升大尺寸坩堝的生產(chǎn)效率和品質(zhì)穩(wěn)定性。