光伏景氣延續(xù)，硅料投產(chǎn)拉動石英坩堝直接需求，坩堝增速超預(yù)期。
受益于光伏產(chǎn)業(yè)鏈成本持續(xù)下降和全球碳中和提速，2021年全球新增光伏裝機容量超175GW。根據(jù)CPIA樂觀估計，2022年全球新增光伏裝機250GW，2021-2025年復(fù)合增速達28.69%，光伏產(chǎn)業(yè)鏈有望延續(xù)較高景氣度。
2004 -2025E 全球新增光伏裝機容量(全球新增光伏裝機容量( GW ，%)
2022年下半年新建硅料產(chǎn)能開始逐步投放，根據(jù)百川盈孚統(tǒng)計，2022年國內(nèi)多晶硅有效產(chǎn)能將達到99.55萬噸，同比增加78.89%，硅料新建產(chǎn)能投產(chǎn)將直接拉動石英坩堝需求。
2022年硅料新建產(chǎn)能投放(噸，%)
N型硅片滲透率持續(xù)提升，高性能坩堝需求激增。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2021年N型單晶硅片滲透率約4.1%，隨著下游對單晶產(chǎn)品的需求增大，單晶硅片市場占比也將進一步增大，且N型單晶硅片占比將持續(xù)提升。
從生產(chǎn)要求看，N型硅片對于控碳、含氧量和純度要求高，因此對石英坩堝等材料性能要求提升;從耗材角度看，基于N型硅片對純度的要求，石英坩堝更換頻率加快，高性能坩堝需求激增。
2020 -2023 年不同類型硅片市場占比變化趨勢
下游硅片大型化帶動石英坩堝尺寸升級。2019年8月中環(huán)股份召開新品發(fā)布會，正式推出基于12英寸長晶技術(shù)的“夸父”系列硅片產(chǎn)品，包含M12(210mm-f295)、M10(200mm-f281)、M9(192mm-f270)三種規(guī)格。
大尺寸硅片需要上游配套石英坩堝、爐臺、線切機和下游組件等方面的全面配合，光伏硅片12英寸時代將對石英坩堝尺寸提出更高要求。目前，國內(nèi)石英坩堝廠商產(chǎn)品普遍達到28-32英寸，少數(shù)廠商如歐晶科技成功研發(fā)40英寸石英坩堝。
拉晶工藝的升級對石英坩堝壽命提出更高要求。近年來，為了提高直拉單晶硅的質(zhì)量和產(chǎn)量，重復(fù)加料(RCZ)和連續(xù)加料(CCZ)等一爐多根直拉單晶硅生長技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用。通過優(yōu)化多次加料的拉晶工藝，設(shè)計出新型石英加料器，配合長壽命石英坩堝，可最大程度實現(xiàn)石英坩堝利用率，大幅提高了生產(chǎn)效率。
半導(dǎo)體硅片國產(chǎn)替代趨勢明顯，石英坩堝增量空間巨大。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遷移和我國政策強力推動的背景下，全球硅片產(chǎn)能逐漸向內(nèi)陸地區(qū)轉(zhuǎn)移，國產(chǎn)半導(dǎo)體硅片替代空間巨大。
根據(jù)SIA數(shù)據(jù)顯示，2021年我國集成電路銷售額達1,925億美元，同比增長27.1%。預(yù)計我國半導(dǎo)體硅片企業(yè)的銷售額將繼續(xù)提升，將以高于全球半導(dǎo)體硅片市場的增速發(fā)展，市場份額占比也將持續(xù)擴大。半導(dǎo)體硅片的國產(chǎn)化率的持續(xù)提升將使得石英坩堝產(chǎn)品顯著受益，同時帶動行業(yè)的高端化發(fā)展。
2014 -2021 全球、 中國半導(dǎo)體銷售額和占比
石英原礦稀缺，限制石英坩堝供給增加。高純石英砂是石英坩堝核心原材料，成本占比高達72%。目前，全球范圍內(nèi)高純石英砂的主要生產(chǎn)廠商有美國矽比科，挪威TQC以及石英股份，美國矽比科與挪威TQC占有礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，高純石英原料儲量豐富、產(chǎn)品質(zhì)量高，長期主導(dǎo)全球高純石英砂供應(yīng)，但其產(chǎn)能主要面向電子級高端石英玻璃，光伏級擴產(chǎn)速度緩慢，國內(nèi)高純石英砂龍頭礦源主要自印度拉賈斯坦邦&古吉拉特邦地區(qū)，受制于礦源限制，產(chǎn)能較小，難以滿足光伏和半導(dǎo)體石英坩堝用量需求。高純石英砂供給持續(xù)緊缺限制石英坩堝企業(yè)進一步擴產(chǎn)。
由中國非金屬礦信息平臺編輯整理
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