光伏赛道 / 精彩收藏 / 芯片半导体 · 2022年11月9日 0

2023年高纯石英砂到底缺不缺,光伏石英砂低位机会

·海涵说2022

(一)行业概述

石英坩埚,原材料为高纯石英砂(99.9%)。石英砂纯度显著影响拉晶质量。拉晶的过程中,石英坩埚内部的羟基、杂质元素和气泡的含量将会影响硅棒的质量和石英坩埚的使用寿命,其中工艺路线能够改善羟基的含量,但杂质与气泡的含量更多依赖于石英砂本身的纯度。

1.石英坩埚使用石英砂主要矿石来源有:国产矿,美国矿,非美国矿之外的进口矿(主要来自于印度,石英股份接近全包垄断)。

2.石英坩埚用石英砂分为内、中、外层,其中内层主要使用美国矿砂,中层使用印度矿砂,外层使用国产矿砂,内层、中层、外层用砂比例分别是4:3:3。

3.由于印度矿砂主要被石英股份接近全包垄断,所以石英股份进口印度矿石后在国内进行提纯,这部分提纯后的石英砂非进口高纯石英砂,而是成为了国产石英砂与国产高纯石英砂

4.印度矿砂经过在国内提纯之后,主要使用范围在坩埚中层,另有约5%总产量占比(由于印度矿越开越深,纯度也出现随之提升,明年预计提升到10%)的高纯石英砂也可作为内层坩埚使用(主要使用范围在小尺寸,或者内层掺杂使用)。目前印度矿石开采量较大,扩产积极性较高,供应不会成为瓶颈。

5.印度矿能否作为大尺寸坩埚内层石英砂使用?

由于印度矿随着开采深度不断提升,开始出现纯度也随之明显提升的现象,印度矿经过提纯之后的高纯石英砂虽然在纯度指标上比美国矿砂还要高,但是另一项关键指标在坩埚使用过程中会出现大量的气泡,而大量气泡出现将会导致高温下的大尺寸坩埚出现局部塌陷现象发生,进而引发质量安全生产事故。

6. 国内石英矿砂经过提纯之后,主要使用在坩埚外层,国内矿砂开采扩产很快,供应更不可能成为瓶颈。

7.美国矿砂是目前全球发现的唯一花岗岩石伴生的石英脉矿,目前此矿美国尤尼明、挪威TQC独有(二家共矿开采),此矿优点除了纯度相对较高之外,做内层砂使用时不易产生气泡,成为现阶段使用美国矿砂做石英坩埚内层事实上最优解。

8.石英矿石经过筛选与提纯之后,成为石英坩埚使用的高纯石英砂,目前国内提纯技术与工艺已经达到国外最先进水平,国内也可以承接国外大厂石英砂提纯代工业务。

全球高纯石英原料矿资源高度集中且极为稀缺,是资源品。石英原矿的来源单一且产量有限,全球只有美国、印度可以稳定供应石英砂的矿。且扩产周期1.5-2年,易受供需格局的影响。

全球目前能够批量供应高等级太阳能用高纯石英砂的企业只有三家,美国尤尼明(始于七八十年代,标杆企业,国际公认的高纯石英砂是以美国尤尼明公司IOTA-CG为标准)、挪威TQC(TQC和尤尼明高纯石英砂的矿石都来自美国北卡的同一矿源,产量有限)、石英股份(市占率10%,大部分用在中层或外层,逐步渗透内层砂技术。原矿需要从印度进口,石英股份拥有印度石英矿石的有限开采权,能保证3年的产量)。

矿石来源是区分外、中、内层砂的主要差异,而非由提纯生产工艺所决定。

以下几个概念必须需加以区分:

(1)石英砂不等同于国产高纯石英砂、进口高纯石英砂;

(2)国产高纯石英砂不等同于进口高纯石英砂;

(3)进口高纯石英砂专指进口用美国矿石提纯后的内层专用高纯石英砂

石英坩埚分为内/中/外层,外层砂已实现国产替代,内层砂要求最高,对进口高纯石英砂依赖度较高,国内石英股份主要供应外层砂,对中层砂技术实现突破并供货。供需紧张更易发生在内/中层砂,直接带动高纯石英砂价格上涨。

(二)光伏用石英砂供需格局

1. 供给端

据石英石网消息,尤尼明(“矽比科”)及TQC在2022年产量[黄1] 预计为2.5万吨,TQC2023年将新增0.6万吨产量,而尤尼明暂无扩产计划(扩产条件是价格到7万+预付款),且主要用于半导体。对于石英股份,产能情况为老产线/一期2万吨建成/1.5万吨在建(2023年底达产),预计2022年销量3.3万吨(老产线技改达2.5万吨,2万吨外销,二期7月全面达产,可实现1.3万吨),2023年销量可以达4.8万吨。国内其他企业供给2023年供给0.5万吨。

合成砂成本较高,价格至少是提纯法价格的3倍以上,因此不考虑合成砂的供给。

乐观假设2023年尤尼明和TQC的高纯石英砂40%用于光伏,石英股份高纯石英砂的10%用于内/中层。

综上,2023年高纯石英砂供给为7.54万吨,内中层砂供给为2.72万吨。

2. 需求端

①假设1:硅片大型化下,2023年182硅片为主流。据石英石网,生产1GW182硅片需配备100台单晶炉;

假设2:据中国粉体网,目前P型硅片石英坩埚寿命约为400小时,N型为300-350小时,那么满产状态下,一台单晶炉平均每月消耗2-2.3只石英坩埚,则一年消耗量约为24-27只,取25只;

假设3:据石英石网,单个石英坩埚重量约为85kg,考虑到石英坩埚正向着大尺寸化发展,其石英砂消耗量也将提升,假设2023年单个石英坩埚重量约为87kg;

假设4:保守情况,2023年全球新增光伏装机248GW。

综上1GW硅片需消耗217.5吨石英砂。2023年保守需求量为5.39万吨,对应内中层砂需求量为4.17吨。

②据行业专家,100GW硅片对应2-3万吨石英砂,内中外层的用量占比为4:3:3。据CPIA,2023年全球新增光伏装机248GW。假设全产业链后道环节零损耗,零库存,则对应石英砂的最小用量为6.20万吨,对应内中、外层砂用量4.34万吨/1.86万吨。

以上述方法测算,2023年内中层砂供需缺口为分别为-1.38万吨、-1.62万吨,供需偏紧。

3. 价格

今年4月时光伏用高纯石英矿砂的市场报价在2万元/吨左右,而截至2022年10月26日,石英股份所产的高纯石英砂价格在3-4万元/吨,其中内层砂价格不低于6万元/吨,价格也在半年时间内翻倍。11-12月是产业链价格的敏感期,一方面在于终端需要完成全年任务指标,另一方面多晶硅在Q4的陆续投产会刺激下游硅片的需求,支撑对拉晶用的石英坩埚的需求。

光伏硅片制备的拉晶环节,多晶硅原料占成本的90%左右,石英坩埚仅占约2%,因此高纯石英砂每上涨1万元/吨,对于硅片所用石英坩埚的成本增加仍不足1分钱。因此,产业链对石英砂涨价容忍度较高,不会抑制下游需求。预计石英砂的价格继续上行。部分二线的硅片企业则会因为缺少石英坩埚,面临停产。另外,扩产时间上,海外至少2年,石英股份1年以上。所以紧平衡的状态预计持续一年左右。

预计高纯石英砂价格在11-12月继续上行,2023年Q1进入光伏装机淡季,价格回落,Q3进入装机旺季,(内层石英砂)价格上行高位震荡(7-8万元/吨)。之后伴随三家企业的扩产预期落地,回落至5万元/吨。

中环、还有些不做硅片的企业跟你说明年石英砂不缺?

2023年底硅片产能预计达到659.8GW,想开工需不需要石英坩埚?大家都想开工,抢占市场要不要抢坩埚?

单GW硅片对应高纯石英砂217吨

高纯石英砂需求是多少? 217*659.8/10000=14.31万吨

高纯石英砂总供给有多少? 2.5(尤尼明+TQC)+6(太平洋石英)+1(其他小厂产能姑且按1万吨算)=9.5万吨

那么缺口有多少,一定要拿数据说话,用脑子思考。

相关公司

石英股份(603688):国内高纯石英砂绝对龙头,国内市占率预计可达半壁江山。

中旗新材(001212):人造石英石材厂商,与广西罗城签约,获得“脉石英矿”采矿权,切入高端石英砂上游产业链。

凯盛科技(600552):背靠央企中建材,采用含硅化合物分两步人工合成高纯石英砂,或能替代矿物提纯法,减少对自然矿产资源依赖。

菲利华(300395):国产石英行业双寡头之一,产品主要用于军工和半导体,是国内军用石英纤维的独家供应商

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