核心观点：
1、TOPCon电池的放量会加大高纯石英砂的需求：除了石英坩埚外，光伏用石英舟的需求量也较大，尤其是TOPCon工艺中石英舟寿命较短，据估算每年会增加数千吨高纯石英砂的需求；

2、光纤/光学/光源等行业对天然高纯砂需求较少：此类行业大多使用合成石英砂、根据不同的性质要求添加相应物质，另外如部分光源等应用可以采用低温砂，总体来看对高纯砂需求较少；

3、石英坩埚内层砂依赖进口，N型寿命较短：尤尼明等进口砂品质天然决定可以制作石英坩埚内层透明层、印度矿无法制作，因此一般用于中外层；N型对于品质要求更高，坩埚寿命短100小时左右。
【智造 276】高纯石英砂探讨



#访谈时间：

2022.06.02



#纪要详情



专家一（光伏电池等方向）



光纤行业对高纯石英砂的需求

光线的核心是光棒（最终做成光导纤维），主要用合成石英生产，此前是日美企业制作，现在如亨通、长飞等国产企业也可以达到光通信要求。合成石英根据应用领域的不同特性（如光学光波波段等）进行合成制造的材料，高纯石英更追求纯度；合成石英可以由低温矿制作，用低级别的石英砂通过添加一些不同物质从而实现合成石英要达到的功能，对高纯石英砂以来不大。光纤上的光导棒是用太阳能级石英器件做设备上的石英制品，但是量比较少。



电光源用石英砂

电光源用石英砂用低温矿砂也可以，不需要高纯石英砂；可以应用在灯相关领域、光学领域、或者京东方等公司一些背板的制作。电光源所用石英砂在7000人民币左右。



半导体用高纯石英砂

半导体与光伏用的石英坩埚和石英舟差不多，用法一样, 只是在纯度和洁净度等方面有一定的要求。国内可以做半导体的石英管棒, 但是半导体级别的石英坩埚现在国内还没有人在做。

半导体石英器件（不包括拉晶）大约20多亿美金的市场。从石英砂到石英管棒的最大利用率在90%，大概在80%-90%；从石英管棒做成器件的损耗在50%-60%；所以从石英砂到最终的器件按重量的利用率在50%。石英砂占半导体石英产品的成本在60%左右，即原材料占成本60%左右。



光伏用高纯石英砂的要求

坩埚的要求才会是4N8以上，TOPCon用的石英舟、石英器件、石英型材对石英砂的要求达到4N以上就足够，而PERC的石英器件基本3N以上即可。



稳定供应TOPCon用的4N级石英砂的厂商

TOPCon石英器件，除了两家国外和太平洋，国内还有一家宏伟, 可以做TOPCon的管棒和器件；宏伟的基地也在连云港，产量是千吨级，而且宏伟石英砂无法应用在石英坩埚方向；其它公司都是零星的在测试阶段，具有不稳定性。

原材料的角度太平洋和菲利华是国内石拿到认证；九智光电主攻方向也是半导体，还没通过认证但是，品质还不错可以替换掉一些半导体级的小型管材，宏伟主要面向一些光伏领域。

高温石英砂领域主推还是太平洋次选宏伟；低温石英砂领域由于消耗比较大、3N也可以用, 所以可能会选择一些二三线的小厂。

低温领域指的是PECVD等镀膜领域，LP的温度是600度（不上不下的温度）、消耗量大, 在尝试一些中小厂的材料，扩散也属于高温。



石英矿供应

决定各公司石英砂品质的因素不在于工艺而在于矿源；太平洋用印度的矿是可以做到全部4N以上的品质的；手上的矿源能维持2-3年，但受限于矿转砂的产能没有完全释放，继续寻找矿会按照4N以上的标准来找。

高温矿现在只有印度、挪威和俄罗斯有，国内坩埚企业用过俄罗斯的砂之后反响不是很好，但矿的产能也全部排满。巴西和马岛也可以做到接近尤尼明和AK的矿。俄罗斯、巴西等地矿在光伏领域的应用只是渠道没打通。



电池环节的石英舟用量

最新的石英舟在25公斤-30公斤；片数在1200-2800。

TOPCon 的石英舟寿命是半年；PERC的使用寿命在2-3年

TOPCon 单GW的石英件用量在1300万-1500万人民币；PERC单GW石英件用量在300万左右。

TOPCon 从型材到最终成品的毛利目前维持在30%-50%



电池环节石英舟重量

舟+管+配件的重量，一管重量在70-80kg，砂到型材80-90%转化率，型材到成品的转化率在60%，总体50%左右转化率。

硼扩石英砂器件的重量在80公斤左右，寿命半年；

磷扩石英砂器件的重量在80公斤左右， 寿命1年；

LPCVD的石英器件重量在70公斤往上，寿命4个月左右；

PECVD端20-40公斤，使用寿命两年；

8GW有190—200管的硼扩散，以及同样管数的LPCVD和PECVD，磷扩在150管；

实际生产过程中要多一倍量的石英舟才能维持周转。



光伏级石英管棒的毛利率

现在有石英砂的厂商是不太想做型材。



国外厂商在国内的扩产计划

国外的两家厂商在国内都有代表公司，现在整个产能足够支撑目前扩张的步伐。



合成石英砂

合成石英砂根据不同的应用要求它的工艺不同，它的特性能满足不同的光波或者是不同的温度和使用环境







专家二（光伏石英坩埚方向）



不同尺寸坩埚的石英砂用量

36寸坩埚（本身重量70-80公斤）用石英砂的量大概110公斤左右，32寸石英砂用量在82公斤，28寸石英砂用量58公斤，40寸石英砂用量150公斤左右。



坩埚寿命

36寸使用寿命在400小时左右；32寸寿命在320-350个小时；28寸寿命在250小时左右。时间越长，杂质沉积就越多。

N型的使用寿命少100小时；36寸寿命300小时左右。



拉晶过程更换石英舟及拉下一炉的时间间隔

从第一轮旧坩埚结束到新坩埚第二轮开始，中间要等7-8小时



石英砂的质量指标

主要碱金属含量不能超标，主流坩埚要进行国产石英砂替代要做到两点：纯度和透明层（坩埚14-15毫米壁厚需要有4-5毫米的透明层），现在检验所有的国产砂都没有做到透明层。



透明层

做不到透明层主要因为气液包裹体达不到要求，这是矿本身决定的，需要透明层的原因是气泡很少。整个14-15毫米壁厚的坩埚内层的4-5毫米透明层要用尤尼明的石英砂；中外层的11-12毫米用国产的石英砂（也不用太多，因为强度会不太够）



铝含量的要求

强度由铝含量决定，铝含量高强度会高，但是超标了也不行；所以光伏石英坩埚领域铝含量既不能太高也不能太低。



#专家评价：

（007789）专家从事石英行业有10多年，主要产品供应半导体晶圆制造、光伏电池片制造工厂。可以交流石英在半导体及光伏电池片行业的应用



（007802）专家在石英行业有10多年技术经验，目前在公司负责石英坩埚的品质研发方面的工作，可以探讨国产和进口石英砂在石英坩埚的用量、占比，未来可能潜在的替代关系；高纯砂的供需情况和价格趋势；拉棒客户对砂、坩埚涨价的接受程度以及接受极限