石英坩埚实际上就是一种容器,是由高纯石英砂通过模具定型,使用电弧法高温制作而成。属于石英玻璃制品中的细分产品,具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。
目前广泛应用于太阳能和半导体领域提炼晶体硅的生产工艺中,是晶体硅生产过程中的消耗品。1978-1988 年,我国的电弧法石英坩埚、高纯涂层坩埚同激光用石英玻璃、高纯耐高温石英玻璃管等石英制品已完成研制并实现规模化生产。1989-2000 年,此阶段主要是在引进国外先进技术吸收消化的基础上实现国有化。
2000 年以后,随着技术的进步,坩埚尺寸从 12 英寸一直发展到 32 英寸,近年来我国拉晶生产的主流是 28 英寸坩埚,新项目普遍采用 28 英寸-32 英寸坩埚,少数企业如欧晶科技研发的石英坩埚已达到40 英寸。从石英坩埚产业链情况来看,石英坩埚行业上游主要为高纯石英砂行业和坩埚设备制造等行业,其中高纯石英砂是石英坩埚的上游关键原材料。中游主要产品为半导体石英坩埚和光伏石英坩埚。下游行业为单晶硅材料制造行业。
石英坩埚产业链
上游分析
高纯石英砂是石英坩埚制造的重要原料,对石英坩埚制造行业利润率影响较大。近年来,随着高纯石英开采、提纯、合成技术的持续进步,高纯石英原材料供应日趋充足。近年来我国石英砂产量呈现逐年上升的态势,2021年我国石英砂产量为9123万吨,2022年达到9407万吨。
我国石英矿石储量较为丰富,以含铁量较高的普通硅砂矿(石英岩矿、石英砂岩矿)为主,低铁优质硅砂矿(部分天然石英砂矿、脉石英矿)较少,地区分布不均匀,其中西北地区石英储量占比最高为48%。
就我国石英砂进出口量变动而言,进口量明显高于出口量,随着国内石英砂管理愈发严格,国内石英砂整体产量增长不及需求,导致石英砂进口量持续增长,数据显示2021年我国石英砂进出口量分别为345.47万吨和8.29万吨,2022年1-8月石英砂进出口量分别为242.32万吨和3.55万吨。思瀚发布《2023-2028年中国石英坩埚行业市场现状与投资前景预测分析报告》
中游分析
近年来,我国石英制品行业的技术进步较为明显,我国半导体石英坩埚市场规模呈现上升的态势,2019年我国半导体石英坩埚市场规模为1.2亿,而2022年上升至2.35亿。
欧晶科技为我国石英坩埚龙头企业之一,近年来欧晶科技石英坩埚产销量呈现逐年上升的态势,2022年欧晶科技的石英坩埚产销量分别为12.69万只和12.12万只。
下游分析
光伏硅片是石英坩埚最重要的应用下游。近年来,我国光伏硅片产量呈现逐年上升的态势,2022年我国光伏硅片产量达到了344.6GW,同比上升51.8%。 随着光伏行业的不断发展,我国光伏电池产量呈现上升的态势,2019年我国光伏电池产量为12862万千瓦,2022年上升至34364万千瓦。
我国光伏发电产业进入大规模、高比例、高质量的快速发展阶段,预计光伏行业的高景气度将刺激石英坩埚行业快速发展。根据国家能源局发布的数据统计,2022年我国光伏发电新增装机容量达到8605万千瓦。
半导体行业也是石英坩埚重要的应用下游,从近年来我国集成电路的产量情况来看,整体呈现上升的态势,集成电路从2017年的1564.9亿块上升至2022年的3241.9亿块。
石英坩埚行业市场规模
2018年至2022年,全球半导体石英坩埚市场规模由10.4亿人民币增至18.2亿人民币,期间年复合增长率为15.1%。未来,随着集成电路行业的发展下游芯片行业的需求将推动8英寸及12英寸半导体硅片出货量持续增长,同时半导体硅片厂的扩产将推动24英寸-32英寸半导体石英坩埚需求量迅速增长预计至2029年,全球半导体石英坩埚市场规模将扩大至34.1亿人民币。
2018年至2022年,中国半导体级石英甘场市场规模由1.3亿人民币增至2.9亿人民币,期间年复合增长率为22.8%。未来,随着中国半导体集成电路行业的发展,晶圆厂对半导体硅片(尤其是8英寸及12英寸半导体硅片)坩埚的需求将大大增加,中国各大半导体硅片厂的扩产将带来更大的半导体石英坩埚使用需求,从而推动中国半导体石英坩埚市场发展。预计至2029年,中国半导体级石英坩埚市场规模将扩大至22.3亿人民币。
石英坩埚行业发展趋势
石英坩埚行业的发展主要受到光伏产业的影响。随着全球对清洁能源需求的提升,光伏发电逐渐成为最有竞争力的新兴可再生能源产业之一。由于光伏产业技术的逐步成熟与进步,预计2023年全球光伏新增装机将达350.6GW,同比增长53.44%。
下游需求的快速增长为光伏石英坩埚行业带来了良好的发展机遇。光伏石英坩埚是用于提炼晶体硅的生产工艺中的消耗品,其高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点使其在太阳能和半导体领域得到广泛应用。
目前,我国拉晶生产的主流是28英寸坩埚,新项目普遍采用28英寸-32英寸坩埚,少数企业如欧晶科技研发的石英坩埚已达到40英寸。未来,随着技术的进步和下游需求的变化,坩埚尺寸可能会进一步扩大。 石英坩埚的上游关键原材料是高纯石英砂。随着光伏产业的快速发展,高纯石英砂的需求量也在逐渐增加。这些因素都为石英坩埚行业的发展提供了广阔的市场空间和机遇。随着全球对清洁能源需求的提升和光伏技术的不断进步,石英坩埚行业也将迎来持续发展的机遇。