中国粉体网讯 在硅料经过了两年的暴涨，开始进入下行区间后，光伏行业另一个重要原材料——高纯度石英砂价格又开始持续走高。
根据上海有色网最新消息，近期高纯石英砂价格持续走高，龙头企业价格价格调整频率较去年加快，截至目前龙头企业外层砂价格为12-13万元/吨、中层砂价格为19-23万元/吨、内层砂价格为34-37万元/吨，价格较同期上涨超400％。
“涨”字当头
目前我国光伏石英坩埚大多依赖进口，进口高纯石英砂自2022年起，每季度价格环比上调15%。数据显示，2023年3月8日，高纯石英砂均价为7.5万元/吨，较2月23日5万元/吨的价格上涨2.5万元/吨，两周时间涨幅高达50%。
4月初，石英坩埚用中内层砂价格上涨至17万/吨左右，目前国内中内层砂供应量仍偏少，预计仍将再度进行调价。专家表示，2007至2008年进口高纯石英砂最高价到过20万元/吨，所以进口高纯石英砂仍然有较大的上涨空间，甚至有可能突破历史最高价位。
在石英股份4月初报价中，内层砂13-14万/吨，预计涨价到20万-25万；中层砂价格为9万-10万/吨，预计涨价到17万-18万。总体来看，高纯石英砂价格呈持续上涨趋势。
目前全球能够批量生产高纯度石英砂的企业仅有三家，分别是美国的矽比科（尤尼明），挪威的TQC以及国内的石英股份。美国矽比科与挪威TQC占有矿产资源优势，高纯石英原料储量丰富、产品质量高，长期主导全球高纯石英砂供应，但其产能主要面向电子级高端石英玻璃，光伏级扩产速度缓慢。
国内高纯石英砂受制于矿源限制，产能较小，难以满足全国光伏和半导体石英坩埚用量需求。2009年底，石英股份攻克了高纯石英砂提纯技术难题，成功实现了高纯石英砂的产业化，成为世界少数具有大规模生产高纯石英砂能力的公司之一。
现阶段我国中低端石英砂已经实现国产化，但适用于光伏、半导体纯度等级的高纯石英砂产能有限。石英坩埚内层砂仍以国外进口为主。
受品质等级、应用领域等因素的影响，石英砂产品价格分化明显，其中普通石英砂价格仅几十上百元，而部分高纯石英砂产品售价高达数万元。
2022年，我国石英砂产量9407万吨，年总产量虽大，但以普通石英与精制石英为主，二者合计产量占比达到92%以上，而高纯石英产量占比不足8%。2022年全国用于光伏领域石英坩埚的高纯石英砂的需求量约5.63万吨，进口高纯石英砂总量约4.72万吨，国产高纯石英砂仅有约1.5万吨。
为何一“砂”难求？
近年来，光伏企业飞速扩产，光伏硅片环节扩产增加了对石英坩埚的需求，进而刺激了高纯石英砂的需求。在光伏、半导体行业带动之下，上游石英砂出现“一砂难求”的现象，价格持续走高。
光伏行业是高纯石英砂主要增长点。据《全球高纯石英资源现状、生产、 消费及贸易格局》，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。预计2023年我国3N级以上高纯砂需求量可达57.4万吨，同比增长16.0%。
目前全球高纯石英原料共14处矿床，在产矿山仅7座，其中坐落于美国北卡罗来纳州西部米切尔县的斯普鲁斯派恩矿床较为优质，由矽比科（尤尼明）和TQC共同开采，其中，美国Spruce Pine白岗岩石英矿凭借矿体规模大、流体杂质少、品质稳定等优点成为高端石英砂主要出产地。
而我国高纯度石英资源储量约685万吨，仅占全球总储量的9.4%，且均为中小型矿区，优质矿石资源相对稀缺。石英股份的矿源包括巴西、非洲、印度等地，其大部分产品通常被用作石英坩埚的中外层。
由于全球石英矿杂质存在差异，需要不同提纯技术来应对不同的矿源，杂质含量高或种类多会增加提纯难度和成本。因此，全球储量稀缺、石英矿资源品质良莠不齐是高纯石英砂量少价高的重要因素。
除了资源量上的限制，技术差距也是造成高纯度石英砂供给不足的重要原因。
矿物提纯法是高纯石英砂的主流制造方法。高纯石英砂拥有天然水晶加工、石英岩矿物提纯和化学技术合成三大工艺路线。矿物提纯法对提纯工艺和原矿质量要求甚高。
一方面，高纯石英砂所需要的优质石英矿石相对稀缺。石英矿石中杂质的存在形式与含量决定了后期的提纯工艺，也间接决定了石英砂的纯度上限。另一方面，高纯石英砂提纯工艺复杂，具备较高的技术壁垒。
4N级以上高纯砂制备工艺目前仅掌握在美国矽比科（尤尼明）、挪威 TQC、中国石英股份等少数公司手中，技术壁垒极高。
我国已基本实现4N级石英砂的国产化，但高端品供给能力有所欠缺。美国矽比科（尤尼明）和挪威TQC占据着品质极高的Spruce Pine石英矿，并掌握有最为先进的提纯工艺，基本垄断了石英砂高端市场。我国目前已经实现4N级以下石英砂的稳定供应，仅有石英股份具有高水平提纯工艺，但产品质量较矽比科、TQC等存在差距。
光伏迎来新难题
在光伏领域，由于高纯石英砂的耐高温性及热稳定性良好，被主要用于制造拉制单晶硅用的石英坩埚。后者用于支持高温条件下连续拉晶，装放多晶硅的消耗型石英器皿。
受益于光伏产业的快速发展，高纯石英砂和石英坩埚成为重要的“抢手资源”，并迎来了量价齐升的市场行情。
从价格和成本的角度来看，石英坩埚在光伏全产业链中的位置并不重要。在光伏硅片制备的拉晶环节中，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。
但是以高纯石英砂为原材料的石英坩埚，是光伏硅片制备环节的消耗性辅材，其产量与硅片产能深度绑定。
高纯石英砂是石英坩埚核心原材料，成本占比高达72%。随着高纯石英砂涨价，石英坩埚在硅片成本中占比攀升。据统计，2021年12月，一个石英坩埚约为4000元；2022年10月，一个石英坩埚的价格大概1.2万元；目前，光伏用36英寸高品质石英坩埚最新价已经上涨到2万元/只左右，环比上涨25%，较2022年初价格大涨约4倍。据行业数据显示，预计后期随着进口砂与国产砂上涨带动，二季度将上涨到2.2万元/只左右，全年最高价将有可能超过2.8万元/只。
石英坩埚难以支撑长时间高温工作，在晶硅拉制的高温环境下，外表析晶和内层熔解都会导致坩埚破裂，直接影响成晶率、加工时间和晶硅质量，所以石英坩埚会在数次拉晶后报废更换。
坩埚品质的下降，对拉晶的影响很大。正常使用进口高纯石英砂制成坩埚断线率在20%，国产砂的断线率则高达40%。且品质最好的坩埚可使用400-500小时，次一级300小时，不合格的只有200小时，无法维持正常生产。
作为消耗品的石英坩埚，一旦产量不足，就会导致光伏硅片产能不稳定。
未来走势
2023年4月21日尤尼明在官网公布其扩产计划，因近年全球半导体和光伏市场对高纯石英砂需求的快速增长，其宣布将投资2亿美元，在2023-2025年将产能扩至2022年的2倍（产能1.3万吨提升至2.6万吨）。
根据业内消息，TQC已经放弃6,000吨高纯石英砂扩产计划，尤尼明项目扩产预计在2024年上半年，因此2023高纯石英砂主要增量来自石英股份。
从石英股份扩产进程来看，其有6万吨高纯石英砂项目处于建设中，预计2023年项目可以建成投产。根据年报，截止2022年，石英股份已经实现20,000吨/年高纯石英砂量产。
由于国内优质石英矿资源较少，石英股份主要通过长期框架协议采购巴西、非洲、印度等地矿石，后续产能顺利扩张以优质石英矿石的稳定供应为前提。受国际贸易政策调整等因素影响，关税问题或将成为导致进口高纯石英涨价的一重要因素。
据相关机构测算，坩埚用高纯石英砂2023年需求约为9.3万吨，缺口约有1.2-1.7万吨。随着光伏需求持续上升，光伏坩埚高纯石英砂会明显呈现出供应不足的趋势，近年来价格飞速上涨已经佐证了这一点。
尤尼明和TQC生产的海外进口砂价格已由年初的11-12万元/吨上涨至35-40万元/吨，国产坩埚中外层用高纯石英砂价格已由年初的4-8万元/吨上涨至7-17万元/吨，接下来或将持续上涨。
（中国粉体网编辑整理/初末）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
