光伏绕不开的稀缺材料——高纯石英砂，其价格已被供需缺口推升至翻倍。
01
什么是高纯石英砂？
石英砂又称硅砂，是由天然水晶、石英矿物加工而成或化学合成的二氧化硅材料。石英制品具有硬度大、膨胀系数低等特点，在耐高温性、耐腐蚀性、透光性、化学稳定性、电绝缘性等方面表现良好，广泛应用于铸造、建材、电光源、光纤、光伏、半导体等领域。
石英砂的性能随纯度提升可明显改善，故纯度是区分石英砂品质的主要参数，也是决定石英砂用途的主要依据。石英砂尚无统一的划分标准，依据纯度大致可分为硅石、普通石英砂、精制石英砂和高纯石英砂。不同纯度的石英砂在耐高温、耐腐蚀、透光等方面存在差异，故应用场景也有明显区分，从基础的硅酸盐建材原料到精密仪器制造均有涉及。此外，硬度、粒径、色彩等也是石英砂重要的参数指标。
其中石英坩埚是用来装放多晶硅原料或单晶回收料的石英器件，主要应用于光伏和半导体领域，可支持高温条件下连续拉晶，是生产单晶硅片拉晶环节中的关键部件。
石英坩埚的原材料主要为高纯石英砂、辅助材料为石墨电极、石英板，其中高纯石英砂（SiO2纯度在99.99%以上的石英砂）占石英坩埚总成本的60%-70%。下游行业对石英坩埚纯度、洁净度、精度有严格标准，而高纯石英砂质量是决定坩埚品质的关键。基于纯度要求，石英坩埚一次或几次加热拉晶完成后即报废，具有较强的消费品属性。
02
一年时间翻倍
高纯石英砂价格在高位运行
在光伏装机高增背景下，其市场需求量扩增具有确定性。由于高纯石英砂供应尤其是内层砂供应不足，石英坩埚持续处于供不应求状态，尤其是高品质石英坩埚，导致石英坩埚价格快速上涨。
22年1-7月高纯石英砂不含税均价来到4.2万元/吨，同比增长高达95%。根据中国粉体网讯，截止到23年1月31日，山东地区和江苏地区4N5级别光伏用高纯石英砂的价格均在4-5万元/吨；石英股份的光伏用高纯石英砂价格在5万元/吨及以上，内层砂的价格达到8-9万元/吨。另外，进口砂超过10万元/吨，而22年年初进口砂价格仅为4.5万元/吨，同比涨幅超过了100%。
而高纯石英砂短缺限制单晶产出，直接在硅料价格下行期间，带动硅片报价上行。3月3日，隆基绿能官网公布最新P型硅片价格，与上次报价相比，166mm、182mm硅片分别涨至5.61、6.50元/片，涨幅分别为3.9%、4.0%。
03
供需缺口的持续
将支撑高纯石英砂价格
光伏行业光伏材料，是当前高纯石英砂需求最主要的增长点。
据《全球高纯石英资源现状、生产、消费及贸易格局》显示，我国高纯石英砂下游主要集中在半导体（50%）、光通信（23%）、光伏（17%）等领域。
目前光伏装机持续扩增，硅片生产量加大，引起光伏石英坩埚需求总量快速增加。同时，内层砂纯度等要求较高并依赖进口光伏材料，但进口供给弹性不足，当前进口砂供给紧缺，国产化替代加速，国产砂品质问题可能缩减坩埚寿命增加坩埚用量。
再加上，N型单晶硅片市占率逐渐提升，石英坩埚生产N型硅片相对P型硅片使用寿命更短，从而增加石英坩埚用量；以及硅片大尺寸趋势促使石英坩埚向大型化发展，平均单只坩埚所用石英砂用量将会增加，多重因素驱动石英坩埚及高纯石英砂需求高涨。
专业机构对下游结构进行了拆分测算，认为2023年国内3N级以上高纯砂需求量可达57.4万吨，同比增长16.0%，2022-2025年复合增速为10.6%。
光伏级高纯砂弹性最大，2022-2025年复合增速高达25.1%，需求占比由2019年17.2%增至2025年44.9%。其中2023年全球光伏用石英坩埚市场需求106.3万只，同比增长28.80%，对应高纯石英砂市场需求10.6万吨，同比增长62.22%。
但供给端的增长却难以跟上，目前高纯石英砂行业扩产进程缓慢，供需紧平衡局面将持续。
由于高纯石英矿床资源分布高度集中，开发和利用程度较低，且提纯技术（设备+工艺）存在壁垒，目前全球能够批量供应高纯石英砂的企业较少，行业主要由三大企业主导，包括海外供应商美国尤尼明和挪威天阔石（TQC），以及国产供应商石英股份。
据硅业分会资料显示，海外两家石英砂企业扩产进度不及预期，叠加新进硅片企业产能爬坡时大量采购坩埚，造成石英坩埚阶段性供应短缺，在一定程度上影响硅片企业开工率的提升。根据测算，预期2023、2024年光伏用高纯石英砂供需缺口分别为1.5、0.6万吨，有望进一步推升高纯石英砂价格。
