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在硅料經(jīng)過(guò)了兩年的暴漲，開(kāi)始進(jìn)入下行區(qū)間后，光伏行業(yè)另一個(gè)重要原材料——高純度石英砂價(jià)格又開(kāi)始持續(xù)走高。
根據(jù)上海有色網(wǎng)最新消息，近期高純石英砂價(jià)格持續(xù)走高，龍頭企業(yè)價(jià)格價(jià)格調(diào)整頻率較去年加快，截至目前龍頭企業(yè)外層砂價(jià)格為12-13萬(wàn)元/噸、中層砂價(jià)格為19-23萬(wàn)元/噸、內(nèi)層砂價(jià)格為34-37萬(wàn)元/噸，價(jià)格較同期上漲超400％。
“漲”字當(dāng)頭
目前我國(guó)光伏石英坩堝大多依賴進(jìn)口，進(jìn)口高純石英砂自2022年起，每季度價(jià)格環(huán)比上調(diào)15%。數(shù)據(jù)顯示，2023年3月8日，高純石英砂均價(jià)為7.5萬(wàn)元/噸，較2月23日5萬(wàn)元/噸的價(jià)格上漲2.5萬(wàn)元/噸，兩周時(shí)間漲幅高達(dá)50%。
4月初，石英坩堝用中內(nèi)層砂價(jià)格上漲至17萬(wàn)/噸左右，目前國(guó)內(nèi)中內(nèi)層砂供應(yīng)量仍偏少，預(yù)計(jì)仍將再度進(jìn)行調(diào)價(jià)。專家表示，2007至2008年進(jìn)口高純石英砂最高價(jià)到過(guò)20萬(wàn)元/噸，所以進(jìn)口高純石英砂仍然有較大的上漲空間，甚至有可能突破歷史最高價(jià)位。
在石英股份4月初報(bào)價(jià)中，內(nèi)層砂13-14萬(wàn)/噸，預(yù)計(jì)漲價(jià)到20萬(wàn)-25萬(wàn)；中層砂價(jià)格為9萬(wàn)-10萬(wàn)/噸，預(yù)計(jì)漲價(jià)到17萬(wàn)-18萬(wàn)。總體來(lái)看，高純石英砂價(jià)格呈持續(xù)上漲趨勢(shì)。
目前全球能夠批量生產(chǎn)高純度石英砂的企業(yè)僅有三家，分別是美國(guó)的矽比科（尤尼明），挪威的TQC以及國(guó)內(nèi)的石英股份。美國(guó)矽比科與挪威TQC占有礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)，高純石英原料儲(chǔ)量豐富、產(chǎn)品質(zhì)量高，長(zhǎng)期主導(dǎo)全球高純石英砂供應(yīng)，但其產(chǎn)能主要面向電子級(jí)高端石英玻璃，光伏級(jí)擴(kuò)產(chǎn)速度緩慢。
國(guó)內(nèi)高純石英砂受制于礦源限制，產(chǎn)能較小，難以滿足全國(guó)光伏和半導(dǎo)體石英坩堝用量需求。2009年底，石英股份攻克了高純石英砂提純技術(shù)難題，成功實(shí)現(xiàn)了高純石英砂的產(chǎn)業(yè)化，成為世界少數(shù)具有大規(guī)模生產(chǎn)高純石英砂能力的公司之一。
現(xiàn)階段我國(guó)中低端石英砂已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但適用于光伏、半導(dǎo)體純度等級(jí)的高純石英砂產(chǎn)能有限。石英坩堝內(nèi)層砂仍以國(guó)外進(jìn)口為主。
受品質(zhì)等級(jí)、應(yīng)用領(lǐng)域等因素的影響，石英砂產(chǎn)品價(jià)格分化明顯，其中普通石英砂價(jià)格僅幾十上百元，而部分高純石英砂產(chǎn)品售價(jià)高達(dá)數(shù)萬(wàn)元。
2022年，我國(guó)石英砂產(chǎn)量9407萬(wàn)噸，年總產(chǎn)量雖大，但以普通石英與精制石英為主，二者合計(jì)產(chǎn)量占比達(dá)到92%以上，而高純石英產(chǎn)量占比不足8%。2022年全國(guó)用于光伏領(lǐng)域石英坩堝的高純石英砂的需求量約5.63萬(wàn)噸，進(jìn)口高純石英砂總量約4.72萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)高純石英砂僅有約1.5萬(wàn)噸。
為何一“砂”難求？
近年來(lái)，光伏企業(yè)飛速擴(kuò)產(chǎn)，光伏硅片環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)增加了對(duì)石英坩堝的需求，進(jìn)而刺激了高純石英砂的需求。在光伏、半導(dǎo)體行業(yè)帶動(dòng)之下，上游石英砂出現(xiàn)“一砂難求”的現(xiàn)象，價(jià)格持續(xù)走高。
光伏行業(yè)是高純石英砂主要增長(zhǎng)點(diǎn)。據(jù)《全球高純石英資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)、 消費(fèi)及貿(mào)易格局》，我國(guó)高純石英砂下游主要集中在半導(dǎo)體（50%）、光通信（23%）、光伏（17%）等領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2023年我國(guó)3N級(jí)以上高純砂需求量可達(dá)57.4萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)16.0%。
目前全球高純石英原料共14處礦床，在產(chǎn)礦山僅7座，其中坐落于美國(guó)北卡羅來(lái)納州西部米切爾縣的斯普魯斯派恩礦床較為優(yōu)質(zhì)，由矽比科（尤尼明）和TQC共同開(kāi)采，其中，美國(guó)Spruce Pine白崗巖石英礦憑借礦體規(guī)模大、流體雜質(zhì)少、品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)成為高端石英砂主要出產(chǎn)地。
而我國(guó)高純度石英資源儲(chǔ)量約685萬(wàn)噸，僅占全球總儲(chǔ)量的9.4%，且均為中小型礦區(qū)，優(yōu)質(zhì)礦石資源相對(duì)稀缺。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。
由于全球石英礦雜質(zhì)存在差異，需要不同提純技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)不同的礦源，雜質(zhì)含量高或種類多會(huì)增加提純難度和成本。因此，全球儲(chǔ)量稀缺、石英礦資源品質(zhì)良莠不齊是高純石英砂量少價(jià)高的重要因素。
除了資源量上的限制，技術(shù)差距也是造成高純度石英砂供給不足的重要原因。
礦物提純法是高純石英砂的主流制造方法。高純石英砂擁有天然水晶加工、石英巖礦物提純和化學(xué)技術(shù)合成三大工藝路線。礦物提純法對(duì)提純工藝和原礦質(zhì)量要求甚高。
一方面，高純石英砂所需要的優(yōu)質(zhì)石英礦石相對(duì)稀缺。石英礦石中雜質(zhì)的存在形式與含量決定了后期的提純工藝，也間接決定了石英砂的純度上限。另一方面，高純石英砂提純工藝復(fù)雜，具備較高的技術(shù)壁壘。
4N級(jí)以上高純砂制備工藝目前僅掌握在美國(guó)矽比科（尤尼明）、挪威 TQC、中國(guó)石英股份等少數(shù)公司手中，技術(shù)壁壘極高。
我國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)4N級(jí)石英砂的國(guó)產(chǎn)化，但高端品供給能力有所欠缺。美國(guó)矽比科（尤尼明）和挪威TQC占據(jù)著品質(zhì)極高的Spruce Pine石英礦，并掌握有最為先進(jìn)的提純工藝，基本壟斷了石英砂高端市場(chǎng)。我國(guó)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)4N級(jí)以下石英砂的穩(wěn)定供應(yīng)，僅有石英股份具有高水平提純工藝，但產(chǎn)品質(zhì)量較矽比科、TQC等存在差距。
光伏迎來(lái)新難題
在光伏領(lǐng)域，由于高純石英砂的耐高溫性及熱穩(wěn)定性良好，被主要用于制造拉制單晶硅用的石英坩堝。后者用于支持高溫條件下連續(xù)拉晶，裝放多晶硅的消耗型石英器皿。
受益于光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，高純石英砂和石英坩堝成為重要的“搶手資源”，并迎來(lái)了量?jī)r(jià)齊升的市場(chǎng)行情。
從價(jià)格和成本的角度來(lái)看，石英坩堝在光伏全產(chǎn)業(yè)鏈中的位置并不重要。在光伏硅片制備的拉晶環(huán)節(jié)中，多晶硅原料占成本的90%左右，石英坩堝僅占約2%，因此高純石英砂每上漲1萬(wàn)元/噸，對(duì)于硅片所用石英坩堝的成本增加仍不足1分錢。
但是以高純石英砂為原材料的石英坩堝，是光伏硅片制備環(huán)節(jié)的消耗性輔材，其產(chǎn)量與硅片產(chǎn)能深度綁定。
高純石英砂是石英坩堝核心原材料，成本占比高達(dá)72%。隨著高純石英砂漲價(jià)，石英坩堝在硅片成本中占比攀升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年12月，一個(gè)石英坩堝約為4000元；2022年10月，一個(gè)石英坩堝的價(jià)格大概1.2萬(wàn)元；目前，光伏用36英寸高品質(zhì)石英坩堝最新價(jià)已經(jīng)上漲到2萬(wàn)元/只左右，環(huán)比上漲25%，較2022年初價(jià)格大漲約4倍。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)后期隨著進(jìn)口砂與國(guó)產(chǎn)砂上漲帶動(dòng)，二季度將上漲到2.2萬(wàn)元/只左右，全年最高價(jià)將有可能超過(guò)2.8萬(wàn)元/只。
石英坩堝難以支撐長(zhǎng)時(shí)間高溫工作，在晶硅拉制的高溫環(huán)境下，外表析晶和內(nèi)層熔解都會(huì)導(dǎo)致坩堝破裂，直接影響成晶率、加工時(shí)間和晶硅質(zhì)量，所以石英坩堝會(huì)在數(shù)次拉晶后報(bào)廢更換。
坩堝品質(zhì)的下降，對(duì)拉晶的影響很大。正常使用進(jìn)口高純石英砂制成坩堝斷線率在20%，國(guó)產(chǎn)砂的斷線率則高達(dá)40%。且品質(zhì)最好的坩堝可使用400-500小時(shí)，次一級(jí)300小時(shí)，不合格的只有200小時(shí)，無(wú)法維持正常生產(chǎn)。
作為消耗品的石英坩堝，一旦產(chǎn)量不足，就會(huì)導(dǎo)致光伏硅片產(chǎn)能不穩(wěn)定。
未來(lái)走勢(shì)
2023年4月21日尤尼明在官網(wǎng)公布其擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，因近年全球半導(dǎo)體和光伏市場(chǎng)對(duì)高純石英砂需求的快速增長(zhǎng)，其宣布將投資2億美元，在2023-2025年將產(chǎn)能擴(kuò)至2022年的2倍（產(chǎn)能1.3萬(wàn)噸提升至2.6萬(wàn)噸）。
根據(jù)業(yè)內(nèi)消息，TQC已經(jīng)放棄6,000噸高純石英砂擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，尤尼明項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)預(yù)計(jì)在2024年上半年，因此2023高純石英砂主要增量來(lái)自石英股份。
從石英股份擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)程來(lái)看，其有6萬(wàn)噸高純石英砂項(xiàng)目處于建設(shè)中，預(yù)計(jì)2023年項(xiàng)目可以建成投產(chǎn)。根據(jù)年報(bào)，截止2022年，石英股份已經(jīng)實(shí)現(xiàn)20,000噸/年高純石英砂量產(chǎn)。
由于國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)石英礦資源較少，石英股份主要通過(guò)長(zhǎng)期框架協(xié)議采購(gòu)巴西、非洲、印度等地礦石，后續(xù)產(chǎn)能順利擴(kuò)張以優(yōu)質(zhì)石英礦石的穩(wěn)定供應(yīng)為前提。受國(guó)際貿(mào)易政策調(diào)整等因素影響，關(guān)稅問(wèn)題或?qū)⒊蔀閷?dǎo)致進(jìn)口高純石英漲價(jià)的一重要因素。
據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)算，坩堝用高純石英砂2023年需求約為9.3萬(wàn)噸，缺口約有1.2-1.7萬(wàn)噸。隨著光伏需求持續(xù)上升，光伏坩堝高純石英砂會(huì)明顯呈現(xiàn)出供應(yīng)不足的趨勢(shì)，近年來(lái)價(jià)格飛速上漲已經(jīng)佐證了這一點(diǎn)。
尤尼明和TQC生產(chǎn)的海外進(jìn)口砂價(jià)格已由年初的11-12萬(wàn)元/噸上漲至35-40萬(wàn)元/噸，國(guó)產(chǎn)坩堝中外層用高純石英砂價(jià)格已由年初的4-8萬(wàn)元/噸上漲至7-17萬(wàn)元/噸，接下來(lái)或?qū)⒊掷m(xù)上漲。
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