光伏设备：石英砂、坩埚供需紧平衡 预计价格持续上涨 但不会成为硅片生产瓶颈

核心观点

供需方面，我们判断2023-2024 年高纯石英砂供应都将比较紧张，构成软约束，但不会成为光伏产业链的卡脖子环节，因为硅片端还有调节空间，方法包括：延长石英坩埚使用时间、提升拉晶速率、缩短复投料时间、提升方棒成品率以及减少石英坩埚内层砂占比，根据我们的测算结果，以上方法同时使用，能够使2023年石英砂需求量下降至7.4 万吨（减少1.9 万吨），从而应对高纯石英砂供应紧张的问题。

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价格方面，综合考虑2023 年光伏高纯石英砂供需紧平衡、头部硅片企业为了稳固行业地位可能主动囤货、石英砂/坩埚在硅片和组件中成本占比较低，预计2023 年高纯石英砂价格、石英坩埚持续上涨，2024 年价格继续维持高位。

硅片成本方面，石英坩埚价格上涨、使用寿命缩短可能导致硅片企业之间成本出现较大分化。

摘要

高纯石英砂一般是指二氧化硅（SiO2）含量高、三氧化铁（Fe2O3）含量低的高端石英砂，主要用于光伏坩埚、电子元器件的绝缘材料等。当前高纯石英砂在石英坩埚成本占比超过90%，是光伏石英坩埚的核心原材料，石英坩埚当前在硅片、组件中的成本占比分别3.5、1.5%，成本占比较低，但可靠性要求高。

我们判断2023-2024 年高纯石英砂供应都将比较紧张，构成软约束，但不会成为光伏产业链的卡脖子环节，因为硅片端还有调节空间。

需求方面，我们预计2023-2025 年全球光伏硅片对应高纯石英砂需求量分别为9.3、13.1、16.8 万吨，通过延长单个石英坩埚的使用时长25 个小时、提升拉晶速率0.1mm/min，缩短复投料时间3h，提升方棒成品率3pct，预计2023 年光伏高纯石英砂需求量最多可以减少1.9 万吨至7.4 万吨；

供给方面，由于稳定的矿源稀缺，检测和提纯技术壁垒较高，国内厂商扩产高纯石英砂步履维艰，海外供应商尤尼明、TQC 又考虑其石英矿有云母、长石这类低价伴生矿也对扩产较为慎重，最终扩产的压力绝大部分落在了太平洋石英股份肩上。根据各家供应商扩产节奏，我们预计2023-2024 年光伏高纯石英砂产量分别为9.5、15.2 万吨；

供需平衡分析：在不考虑石英坩埚内外层要求不同的前提下，预计2023 年供应紧平衡，2024 年将得到缓解；若进一步考虑石英坩埚内层用砂要求较高，必须使用尤尼明、TQC的进口砂，按照内层用砂占比在35%左右，预计2023-2024 年内层砂分别会出现0.4、0.9 万吨缺口，则需要通过降低石英砂单耗或者内层砂占比来填补，具体而言，填补2023 年缺口可以通过降低内层砂占比4.8pct 或者降低石英砂单耗13.7%，填补2024 年缺口可以通过降低内层砂占比6.6%或者降低石英砂单耗19%，以上参数均在可行范围内。

预计2023 年高纯石英砂价格、石英坩埚持续上涨，2024 年价格继续维持高位。

截止2023 年3 月7 日，石英股份内、中、外层石英砂价格已经分别来到12、13、14 万元/吨，进口砂价格已经来到20 万元/吨；

2023 年：考虑光伏高纯石英砂供需比已经来到105%、头部硅片企业为了稳固行业地位可能主动囤货、石英坩埚在硅片、组件成本中占比分别仅为为3.5%、1.5%，占比较低，但其质量可靠性在硅片拉晶关节至关重要，我们判断硅片厂、一体化组件厂对石英坩埚成本不敏感，石英坩埚、高纯石英砂价格弹性较大，我们判断2023 年内高纯石英砂价格可能持续上涨。

2024 年：随着石英股份新产能释放，预计高纯石英砂供应紧张的情况能够略微缓解，但考虑石英砂环节格局集中度极高（2022 年TOP3 市占率合计88%），行业龙头议价能力较强，我们预计2024 年高纯石英砂价格依然将维持高位。

石英坩埚价格上涨、使用寿命缩短可能导致硅片企业之间成本出现较大分化。根据我们的测算结果，在使用寿命相同的情况下，石英坩埚含税价格买上涨1 万元/只，对应硅片成本增加约1.6 分/W；石英坩埚价格相同的情况下，使用寿命从350h 下降到200h，硅片成本涨价幅度在0-3.5 分/W；若石英坩埚价格从1.5 万元/只上涨至3万元/只，同时寿命从350h 下降至200h，对硅片成本的影响最多可达6 分/W。

合成石英价格较高且性能尚不能满足合光伏石英坩埚要求，目前主要在半导体石英器件中，短期来看对缓解光伏高纯石英砂供应紧张局面的作用有限。目前海外进口的合成石英价格已经上升到50 万元/吨以上，价格极高；另外，由于合成石英中铝含量较低，制作的石英坩埚耐高温性相对较差，长时间在高温环境中坩埚容易发生形变，不能满足光伏硅片拉晶长时间高温环境的使用需求。

投资建议：（1）高纯石英砂：高纯石英砂当前供应紧张，预计2023 年价格上涨且弹性较大，2024 年价格继续维持高位，石英砂供应商集中受益，建议关注石英股份、菲利华；（2）石英坩埚：核心原材料高纯石英砂供应量有限，此前与海外高纯石英砂供应商签订长协的石英坩埚厂预计盈利水平将显著提升，在高纯石英砂保供方面有优势的石英坩埚厂也将受益，建议关注欧晶科技、晶盛机电、天宜上佳。（3）硅片：我们认为龙头硅片厂商在供应链方面有显著优势，有望拉开与二线公司非硅成本差距，提示关注隆基绿能、中环股份。

风险提示：（1）主流供应商高纯石英砂扩产进度不及预期。当前高纯石英砂主要依赖石英股份、尤尼明、TQC三大供应商扩产，但若扩产进度不及预期，光伏硅片产能可能会受到石英坩埚产量的限制，导致光伏产业链再次陷入博弈，影响光伏终端需求与石英砂相关公司业绩。（2）石英砂矿源有重大突破，导致二线供应商石英砂扩产速度加快。稳定、大规模的矿源是高纯石英砂的扩产壁垒之一，当前全球优质石英矿床较少，国内企业常用的脉石英比较分散且提纯难度较高，因此国内高纯石英砂扩产难度较大，但若在石英砂矿源上有重大突破，石英砂扩产速度可能加快，导致高纯石英砂价格下降。（3）合成石英砂进展加快。合成石英目前价格和性能还不能满足光伏拉晶需求，但若后续国产合成石英砂在成本、量产方面进展较快，可能会缓解当前石英砂供应紧张的局面，导致高纯石英砂价格下降。（4）硅片拉晶环节石英坩埚单耗大幅下降。根据我们的测算结果，通过通过延长单个石英坩埚的使用时长、提升拉晶速率、缩短复投料时间能够有效减少硅片拉晶环节的石英坩埚单耗，若上述三个方案进度超预期，可能导致石英坩埚单耗大幅下降，石英砂供不应求的局面也将得到缓解。

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