新疆生产建设兵团第四师-高品质石英材料产业化建设项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 石晶光电    2024-01-27

1、项目建设的必要性

（1）下游行业快速增长，驱动高纯度石英材料需求提升

高纯度石英材料是光源、光伏、半导体、光纤、光学等领域不可或缺的重要基础性材料。随着上述产业高速增长，我国正在成为石英材料的主要生产基地和重要的应用市场，高纯度石英材料的应用技术和市场前景十分广阔。

①全球脱碳支撑光伏终端需求较快增长，石英坩埚用高纯砂需求空间广阔

根据国家能源局与中国光伏行业协会的数据显示，截至 2023 年 6 月底，我国可再生能源装机量达到 1,322GW，历史性超过煤电，约占我国总装机的 48.8%。其中累计光伏并网装机容量达到 471.02GW，为全球第一。

2023 年上半年光伏发电装机 78.42GW，同比增长 154%，已接近 2022 年全年的装机水平。

近期，中国光伏行业协会对 2023 年新增装机规模预测值进行了上调，其中全球光伏新增装机预期由 280-330GW 上调至 305-350GW ，我国光伏新增装机预期由 95-120GW 上调至120-140GW。

随着光伏新增装机不断超过预测值，国家发改委能源所发布《中国 2050 年光伏发展展望（2019）》进一步提升未来光伏装机展望，报告指出到 2050 年，光伏成为中国的第一大电源，光伏发电总装机规模达到 5,000GW，占全国总装机的 59%。

新增装机市场将稳步上升，推动太阳能级石英砂及其配套产业进一步发展。中性假设下预计 2024 年国内坩埚用光伏高纯石英砂需求量超 13 万吨 ，对应三年 CAGR 为 70%。

②半导体：电子信息行业快速发展带动高纯石英材料需求提升。

在半导体领域，去年下半年以来，受到宏观经济形势影响，消费电子市场较为低迷，导致全球半导体销售额下降，国内半导体行业进入下行周期，行业总体上处于去库存的阶段。自今年二季度以来，伴随着终端需求复苏、产能利用率提升、产品价格逐步企稳，行业复苏信号显著，根据美国半导体工业协会（SIA）数据，2023 年第二季度全球半导体销售额总计1,245 亿美元，比 2023 年第一季度增长 4.7%，中国仍是全球最大的半导体市场。

市场调查机构 Gartner 发布了最新预测，2023 年半导体总收入相较于 2022 年的 5,996亿美元，预计同比下降 11.2%，至 5,320 亿美元。但 2024 年有望实现大幅增长，达到 6,309亿美元，增幅约为 18.5%。

从长远来看，受益于产业政策的支持、国内硅片企业技术水准的提升，以及全球芯片制造产能向中国大陆的转移，预计我国半导体硅片企业的销售额将继续提升，市场份额占比也将持续扩大，对石英材料需求量有望持续提升。半导体硅片的国产化率的持续提升将使得石英坩埚产品显著受益，同时带动相关行业的高端化发展。据测算，每生产 1 亿美元的电子信息产品，平均就需要消耗价值 50 万美元的高纯石英材料。

半导体行业高纯石英砂需求量平均复合增速有望达到 11.08%：根据我们的测算，2022-2025 年全球半导体行业高纯石英砂需求量分别为 2.78 万吨、3.11 万吨、3.44 万吨、3.81 万吨，年均复合增速为 11.08%。

③光纤：5G、6G 推动光纤用高纯石英砂需求平稳增长

光通信产业发展迅速，光纤需求持续放量。石英管、石英棒、石英套管在光纤领域的应用主要以制备光纤预制棒以及为光纤拉丝工艺提供原材料为主。

我国已建成全球规模最大、技术领先的光纤宽带和移动通信网络。近年来，受益于国家整体网络建设和数字经济发展，“双千兆”网络建设带动国内光纤光缆需求保持稳定增长。数据显示，2023 年我国光纤光缆行业将保持稳定增长的态势，市场需求将持续扩大，产业竞争格局将稳中有变，技术创新趋势将明显。据尚普咨询集团数据显示，2023 年全年我国光纤光缆市场规模预计将达到 4,560 亿元，同比增长 9.2%。

未来，随着 5G、6G 需求量持续提升、光通信产业持续发展，光纤市场将进一步释放需求，带动石英材料需求量相应提升。

测算光纤用石英砂需求量 2023 年约 12.6 万吨，2022-2025 年 CAGR+8%。

核心假设：

（1）光缆行业受益 5G 建设，产量持续增长；

（2）石英砂单位耗量参考 2019 年水平，约 3.3 吨/万芯公里。。

④汽车智能化和电动化将大幅增加车规级石英晶振的消耗，是石英晶体材料行业未来的发展重心

石英晶体元器件作为汽车电子重要的元器件之一，在汽车多媒体、ADAS 系统、车身控制系统、车灯控制器、倒车雷达、行车记录仪、安全气囊控制器、车窗控制器、防盗系统等部位得到广泛应用，其市场规模与汽车行业的需求变化密切相关。

近年来，随着汽车智能化和电动化功能增加，石英晶振使用量不断提升，燃油车单车使用量约为 60-100 颗，新能源汽车单车使用量约 100-150 颗；我国汽车市场经历过调整后当前在新能源汽车的带动下持续向好发展，这将为石英晶振市场奠定良好基础。

2017-2019 年，宏观经济增长下行压力加大，电子消费、汽车等传统需求放缓，这导致石英晶振市场出现较为明显的收缩；2020 年新冠疫情开始影响全球，在通信需求的增长、供应链迟缓等因素的影响下，石英晶振市场开始重回增长轨道，并在 2021 年创造新高；

2022年，石英晶振产能大量释放，但全球主要国家的宏观经济开始下行，电子消费等市场需求显著下降，这导致石英晶振市场的供需关系发生逆转，市场规模大幅度收缩，仅新能源汽车用石英晶振保持了增长势头，全球市场规模下降至 238.96 亿元，中国国产市场规模下降至110.15 亿元。

随着中国新冠疫情防疫政策发生重大改变，宏观经济下行压力将得到有效缓解，但全球贸易仍面临较大不确定性，消费能否实现有效反弹仍需数据支持，全球石英晶振的新建产能还在持续释放，以车规级石英晶振为代表的新增长点是市场未来发展的关键，预计至 2027 年全球市场规模有望扩大至 291.15 亿元，中国国产市场有望扩大至 161.57 亿元。

石晶光电已完成 3 英寸（76.2mm）车规级晶振抛光片技术的开发，并已通过客户晶圆级光刻腐蚀工艺验证。

（2）晶振行业小型化、高频化为发展趋势，光刻工艺为核心壁垒

晶振朝向小型化、高频化发展，光刻工艺成为技术核心壁垒。为了满足可穿戴和手机等轻薄便携产品的需求，晶振正往小型化、片式化、薄片化的方向发展，MHz 晶振产品从 3225（3.2mm*2.5mm，下同）、2520 不断发展到 2016、1612，现在 1210 也被研制出来并开始试产。

同时，随着 5G 和 WiFi-6 技术的发展和普及，更高频率的晶振有利于减少噪声影响，提高高速通信的稳定性。高通手机平台晶振频率已经从 38.4MHz 向 76.8MHz 升级，联发科手机平台晶振频率也从 26MHz 向 52MHz 升级，WiFi-6 甚至要求 80MHz-96MHz。由于晶振工作频率

通常与晶片厚度呈反比，所以想要达到 50MHz 以上的高频率，关键技术是基于半导体技术的光刻工艺，将晶片加工至超薄。

光刻工艺难度大，因此率先掌握成熟的光刻工艺并具有量产相关高频产品能力的厂商将获得竞争优势。

本项目通过购置φ400 大口径高压釜，依赖公司精益的加工技术，可批量生产光刻腐蚀晶片用石英晶体材料。

（3）把握高端石英材料进口替代的发展趋势，提高市场占有率

光纤半导体市场对石英材料的纯净度、规格精度、质量稳定性要求高，国内大部分石英制品生产企业不具备生产高纯石英砂制品的能力，国际知名石英企业——贺利氏、迈图等垄断了中国大部分光纤半导体应用市场，但进口超高纯石英砂成本较高，国产替代需求强烈。石晶光电创新突破了用人造石英晶体生产高品质石英材料的关键技术，技术实力行业领先，未来有望凭借技术竞争优势把握高端石英产品国产替代的发展机遇。

①少数国外企业供应高端石英砂

生产高纯石英砂需要同时具备较高的矿石质量和先进的生产设备及工艺，目前全球能够供应高纯度石英砂企业包括美国西比科公司（SIBELCONORTHAMERICA,INC.）、挪威天阔石TheQuartzCorp）、石英股份（603688.SH）等。其中，美国西比科公司无论其石英矿原料品质还是其石英砂提纯技术均处于行业领先水平，是全球少数能够批量供应半导体用高纯石英砂的领军企业。

②部分国内企业正迈向高品质石英砂生产商行列

我国石英成岩条件与美国不同，石英矿具有流体杂质多、矿体规模小、矿石品质不稳定等缺点，跟美国相比，国内石英砂提纯难度更高，技术更复杂。但近年来在我国相关产业政策扶植下，我国石英砂加工业技术有较大提升，已有石英股份（603688.SH）等企业实现高纯度石英砂的生产并供应市场。但从整体上看目前国产高纯石英砂企业与海外供应商相比，还存在高端产品较少、产品品种有限，质量稳定性有待提升、生产规模相对较小等问题。

未来，随着国内提纯技术的进步，可供应高品质石英砂的企业逐渐增多，石英坩埚企业供应商选择范围将进一步扩大，有利于企业稳定供货及原材料成本控制。

③国产石英坩埚正逐渐在各应用领域实现进口替代

石英坩埚是单晶硅生产所需耗材中产量较大、产值较高的一大产品类别。近几年来，我国石英制品行业的技术进步较为明显，尤其是石英坩埚技术水平与国外企业产品的差距逐步缩小，在坩埚尺寸、纯度、拉晶时间和拉晶次数等方面均取得显著进步。此外，国内石英坩埚具有一定的成本优势，在质量和性能等方面与进口石英坩埚的差距正逐渐缩小。这些都为国产化创造了条件。

目前在光伏石英坩埚领域，凭借着价格优势，我国企业已占据绝大部分的市场份额；在半导体石英坩埚领域，伴随着国外半导体产业逐渐转移至国内，作为其重要配套原辅料供应行业，石英坩埚制造领域获得了较快的发展，产品正逐渐实现进口替代。

④2022-2023 年高纯石英砂供需或偏紧：根据矽比科、挪威 TQC、石英股份等现有国内外企业产能和扩产规划，我们预计 2022 年光伏用高纯石英砂可能的供给量范围在 6.2-6.3万吨，对应 6.2 万吨的需求，供需或处于紧平衡状态；2023 年光伏用高纯石英砂可能的供给量范围在 7.7-7.8 万吨，对应 7.6 万吨的需求，供需或仍将处于紧平衡的状态。

其中，进口砂供应量在 2.5 万吨，对应 2022-2023 年的 3.1 万吨和 3.8 万吨的需求更显紧俏。在紧张的供需格局下，高纯石英砂存在持续涨价的可能。此外，随着下半年硅料新增产能的逐步释放，硅料价格松动有望推动拉晶厂商开工率提升，从而带动光伏石英坩埚用高纯石英砂需求的快速上升，光伏用高纯石英砂在季度拉晶需求波动的过程中可能会出现阶段性的短缺，届时高纯石英砂价格仍有短期上涨的可能性。

2023 年上半年，我国光伏产业总体保持平稳向好发展态势，产业链主要环节产量均实现高速增长。全国多晶硅、硅片、电池、组件产量再创新高，同比增长均超过 65%。

随着光伏产业的快速发展驱动单晶硅材料需求快速增加，带来石英坩埚等上游配套行业的需求迅猛增长。2022 年，欧晶科技石英坩埚平均价格为 6,234 元/只；2023 年 1-3 月，欧晶科技石英坩埚的平均价格已经达到 10,690 元/只。

下游光伏市场需求旺盛推动了高纯石英砂供应紧俏的市场行情，高纯砂的价格也随之提升。2023 年 5 月，高纯石英砂（石英坩埚中层用）价格为 19~23 万元/吨，均价 21 万元/吨；高纯石英砂（石英坩埚外层用）价格为 7~12 万元/吨，均价 9.5 万元/吨。内层砂价格为 34万元/吨至 37 万元/吨，价格同比上涨已超 400%。

根据机构统计，2023 年 10 月市场上高纯石英砂外层砂的均价在 12 万元/吨，中层砂均价在 19-23 万元/吨，内层砂均价在 40-44 万元/吨及以上，进口砂的价格达到 60 万元/吨。

由此可见，本项目建设高品质石英材料生产能力，利用国内资源实现进口高品质石英材料原料的国产化替代十分符合国家产业政策，也能在国家战略性产业、支柱性产业发展和保障产业链、供应链的安全稳定中发挥重要作用。虽然高品质石英材料原料国产替代的任务艰巨但同时也可以看到广阔的市场前景，因此，本项目建设十分必要。

（4）落实公司发展战略，推动公司可持续发展

根据公司的战略发展目标，公司将加快高端石英材料的研发与高端市场开发，积极发挥公司高品质原晶生长和高纯石英砂的提纯的技术优势，重点发展高纯石英砂研发、半导体石英市场推广，以及光纤用石英新品替代力度。公司将重点关注下游行业发展，积极布局高速增长的光伏、光纤及半导体行业，进一步优化公司产品结构，实现公司可持续、高质量发展。

根据石晶光电发展规划，“十四五”期间，公司将以原晶材料为基础，巩固在原晶制造领域的市场领先地位，延伸晶片加工业务，拓宽音叉产品市场份额，丰富光学玻璃市场业务，开发 IOTA CG（4N8 级） 及以上高品质石英材料，形成多元化生产经营格局，推动公司稳定高质量发展。

2、项目实施的可行性

（1）项目建设符合国家产业政策

本项目符合国家和地方政府的发展规划，符合《产业结构调整指导目录（2019 年本）》鼓励类第十二条第 8 款中“信息、新能源、国防、航天航空等领域用高品质人工晶体材料、制品和器件，功能性人造金刚石材料生产装备技术开发；高纯石英原料（纯度大于等于99.999%）、半导体用高端石英坩埚、化学气相合成石英玻璃等制造技术开发与生产；航天航空等领域所需的特种玻璃制造技术开发与生产；高纯纳米级球形硅微粉与高纯工业硅的生产、应用及其技术装备开发与应用”的规定。

（2）公司具备生产高端石英材料的研发及制造能力，技术水平行业领先

公司拥有大规模的高品质人造石英晶体材料生产基地，技术研发实力雄厚。得益于三十多年连续不断的长晶技术经验积累，石晶光电在低腐蚀隧道、高 Q 值、高纯度控制等方面有成熟的技术储备和工艺管控流程并拥有完全自主知识产权。产品品质优良稳定，行业内有很高的口碑。

石晶光电基于原晶领域科研生产的大量实践和创新研究，成功突破了用人造石英晶体生产高品质石英材料的关键技术，并在 2022 年申报《发明专利：一种 5N 以上高品质石英材料用人造石英晶体原料生长方法》，目前，公司也组织进行了小批量工艺实践，已经具备了实施本项目所需的技术储备。

3、项目名称

高品质石英材料产业化建设项目。

4、项目地址

新疆生产建设兵团第四师所在地可克达拉经济技术开发区城西区的新材料产业区。

5、建设内容和规模

本项目实施主体为公司已在新疆可克达拉市设立的全资子公司——新疆可克达拉石晶光电科技有限公司，公司计划以实缴出资和借款的方式划转项目实施所需资金。

拟在可克达拉经济技术开发区城西区的新材料产业区内购置土地 50 亩，建设高品质人造石英晶体材料及高品质石英材料生产基地，具体包括建设一座原晶生长车间和一座高品质石英材料加工车间及若干辅助生产设施。形成高品质石英材料 480 吨/年的生产能力。

6、项目总投资

项目总投资 22,104 万元，其中固定资产投资 20,850 万元，资金来源为企业自筹和银行贷款。项目建设周期：2024 年-2026 年。

本次项目的建设进度，以实际取得行政主管部门批复后的施工进度为准。项目可行性研究报告已获得兵装集团批复，建设项目已在可克达拉市完成项目备案。

7、项目符合国家政策

我国作为高纯石英产品应用大国，一直以来高品质石英材料原料严重依赖进口。近年来，中低端石英产品已实现国产化，但国内半导体、光纤、光伏行业所需要的高品质石英材料原料严重依赖从美国、欧洲、日本等市场高价进口，高纯特别是高档石英原料（4N8 及以上）

基本依赖进口。据统计，2019 年中国进口量为 14.45 万吨，占全球进口总量 70.35%。当前，美欧等国家在半导体芯片等领域对我国进行出口管制，像高品质石英材料这样必须大量从美欧等国家进口的半导体领域所需的关键基础材料，也必将成为美欧等国家限制我国战略性产业和支柱性产业发展的潜在手段。

为保证我国供应链和产业链安全，加快关键材料的国产化替代，国家已经将高品质石英材料产业列入《产业结构调整指导目录（2019 年版）》和《重点新材料首批次应用示范指导目录（2021 年版）》等相关政策条目予以政策支持。

石英砂是国家战略性产业和支柱性产业发展进步过程中不可替代的基础材料，战略性新兴产业是现代产业体系的主体，是引领国家未来发展的重要决定性力量。近年来国家颁布了《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》《建材工业发展规划（2016-2020）》等一系列政策促进石英砂行业发展。

此外，2021 年初，中央提出“碳中和、碳达峰”行动目标，打造以新能源为主题的新型电力系统，光伏行业迈入大规模平价上网新征程，《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025 年）》《“十四五”现代能源体系规划》等利好光伏的政策不断推出，光伏及其配件行业将朝着产业链更加完善、产品更加高质量的方向发展。而这种发展，势必会拉动光伏产业链上游的高纯石英砂产业发展。

8、主要污染物及采取的环保措施

（1）废气：

粗破碎粉尘通过 1 套脉冲式布袋除尘器净化处理后通过 1 根排气筒 15m 高空排放（DA001）；烘干废气通过 1 根排气筒 15m 高空排放（DA002）；项目制砂、振动筛分、一次磁选在一套设备内进行，产生的粉尘通过 1 套脉冲式布袋除尘器净化处理后通过 1 根排气筒15m 高空排放（DA003）；二次酸洗、氯化提纯废气通过 1 套二级碱液喷淋塔净化处理后通过1 根排气筒 15m 高空排放（DA004），二次磁选产生的粉尘经电磁机自带的布袋除尘器处理后在车间内无组织排放，浮选废气、一次酸洗废气在车间无组织排放，车间通风换气系统。

（2）废水：

水晶生长使用氢氧化钠溶液，制砂使用酸，两者进行中和，控制 pH 值在 7±1，污水通过沉淀、曝气、絮凝、压滤等过程处理，将 COD 降低到 200 以内。或根据当地环保部门要求，控制到当地排放标准以内。达标年排水量 3.5 万吨。

生产废水经二级混凝沉淀处理后纳管入城市污水处理厂，生活污水经化粪池处理后纳管入城市污水处理厂。项目废水经预处理达标纳管后，依托园区污水处理厂进一步处理。

（3）噪声：

设备选用节能低噪声产品，并在系统中采取了消声、减振、隔振措施。

（4）固体废物

本项目经营过程中产生的固体废弃物主要是后处理过程中产生的矽尘，该方式采用成熟的脉冲滤筒除尘方式，除尘设备与制砂设备直接连接，污染空气通过进气口进入脉冲滤筒除尘器。污染空气中的颗粒物和粉尘被滤筒表面的纤维材料捕集。滤筒具有较大的表面积和微细的孔隙结构，可以有效地捕集细小的颗粒物。

当滤筒上的粉尘和颗粒物达到一定程度时，脉冲清灰系统开始工作。该系统通过喷嘴网络向滤筒内部发送高压气体，形成冲击波，将附着在滤筒上的粉尘和颗粒物震落下来。清洁后的空气经过滤筒顶部的出口排出，进入环境中。排放系统通常还会对废气进行进一步处理，以确保排放符合环保要求。清灰后，滤筒恢复到工作状态，继续捕集进入的颗粒物，循环再生。

本项目粉尘属于高纯度石英微粉，有专门的厂家收购，用于地板砖、制鞋、涂料等行业。

9、土地及环保事项进展

公司已于 2023 年 12 月 16 日与可克达拉经济技术开发区管理委员会签订了《高品质石英材料产业化建设项目投资协议》，并完成了项目备案，取得了可克达拉经济技术开发区管理委员会印发的《新疆生产建设兵团投资项目备案证》（可经开经发备[2023]18 号），待政府完成项目用地招拍挂程序相关前置手续办理完成后进一步推进。

该项目目前公司已经进行初步规划，并积极开展专业第三方中介选聘工作。公司将在项目未来实施过程中严格按照法律法规履行环保、消防等项目审批、核准、备案等程序。

本次项目系基于公司与可克达拉经济技术开发区管理委员已签署的项目投资协议，故用地无法取得审批或备案的风险较小。

公司已结合项目涉及产品及技术领域、实施进展等因素配备相应管理、技术人员等，能够满足项目人员要求。

10、项目符合法律、行政法规的规定

根据《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》(环环评[2021]45 号) 规定，“两高”是指高耗能、高排放,“两高”项目暂按“煤电、石化、化工、钢铁有色金属冶炼、建材”等六个行业类别统计，后续对“两高”范围国家如有明确规定的，从其规定。

根据《国家发展改革委等部门关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》(发改产业(2021]1464 号)，钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、炼油、乙烯、合成氨、电石等属于需要节能降碳和绿色转型的重点工业领域。

为指导各地科学有序做好高耗能行业节能降碳技术改造，有效遏制“两高”项目盲目发展，国家发展改革委等部门联合印发了《工业重点领域能效标杆水平和基准水平 (2023年版)》，公司本次项目不属于上述政策所列高耗能行业重点领域产品。

根据《关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》(国发(2010]7 号)《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》(国发(2013]41 号)《2015 年各地区淘汰落后和过剩产能目标任务完成情况》(工业和信息化部、国家能源局公告 2016 年第 50 号)《关于利用综合标准依法依规推动落后产能退出的指导意见》(工信部联产业(2017)30 号)及《关于做好 2020年重点领域化解过剩产能工作的通知》(发改运行(2020901 号)等相关规定及政策精神国家淘汰落后和过剩产能行业主要为: 炼铁、炼钢、焦炭、铁合金、电石、电解铝、铜治炼、铅冶炼、水泥(熟料及磨机)、平板玻璃、造纸、制革、印染、铅蓄电池(极板及组装).电力、煤炭行业。

综上，本次建设项目不属于规定的淘汰类、限制类产业，不属于落后产能投资，不属于 “高能耗、高排放、高污染”产业，符合国家产业政策和和法律、行政法规的规定。