3月3日，隆基發(fā)布150μm厚度的P型M10和M6硅片最新報價，其中P型M10單晶硅片價格為6.5元/片，P型M6單晶硅片價格為5.61元/片，較上次發(fā)布價格分別上漲4%和3.89%。
此前，2月17日，隆基曾對硅片價格進(jìn)行漲價，成為自2022年11月對硅片進(jìn)行降價以后的首次調(diào)高價格，在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，硅片作為硅料的下游環(huán)節(jié)，價格與硅料價格聯(lián)系緊密。
硅料價格經(jīng)過前期大幅上漲后，價格在2022年12月迎來拐點(diǎn)，至2023年1月底跌幅超過41%，春節(jié)過后價格又企穩(wěn)上漲，2月中旬達(dá)到階段性高點(diǎn)，價格較1月底漲幅達(dá)到43%，目前價格有小幅下降。
資料來源：wind，鈦媒體產(chǎn)業(yè)研究部
在目前硅料價格有小幅下降的背景下，硅片價格反而有所提高，從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)供應(yīng)以及相關(guān)企業(yè)對外表態(tài)來看，主要是由于石英坩堝供不應(yīng)求，導(dǎo)致硅片企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)受到影響，從而推高了硅片價格。
在光伏和半導(dǎo)體領(lǐng)域，石英坩堝是硅棒生產(chǎn)的輔助性耗材，在硅棒生產(chǎn)過程中主要用來盛裝熔融硅以用于后續(xù)硅棒的生產(chǎn)，本文來對石英坩堝產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一下分析。
石英坩堝由外層、中層和內(nèi)層組成，其中外層不透明，是高氣泡密度區(qū)域，受熱均勻，保溫效果較好；中內(nèi)層為透明層，均勻致密，氣泡密度低，可增強(qiáng)坩堝強(qiáng)度，降低內(nèi)表面溫度，通常內(nèi)層砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，中層砂和外層砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為30%。
石英坩堝主要采用電弧法生產(chǎn)，通過將高純石英砂原料倒入坩堝模具內(nèi)，待其成型后將模具整體放入電弧爐中，利用石墨電極釋放的高溫電弧使石英砂融化后，快速冷卻形成石英坩堝毛坯。
石英砂為生產(chǎn)石英坩堝主要原材料，石墨電極和石英板等為輔料，石英坩堝成本中原材料成本占比較大，以歐晶科技為例，2021年公司石英坩堝成本中原材料成本占比達(dá)到67.79%。
按純度石英砂可分為低端（3N）、中端（4N）、高端（4N8）和超高純（5N2），其中外層砂對高純、低鋁、低堿以及抗析晶性等要求較低，已逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，國產(chǎn)化率較高；內(nèi)層砂對純度要求更高，純度等級需要達(dá)到4N8，國產(chǎn)化率較低，主要依賴進(jìn)口。
單晶硅棒以多晶硅為原料，主要采用直拉法生產(chǎn)，作為單晶爐的關(guān)鍵部件，由于在高溫下長時間使用產(chǎn)生的析晶層會引起坩堝破裂，同時其本身產(chǎn)生的微氣泡和殘留雜質(zhì)都會對拉出的硅棒造成影響，因此，石英坩堝在一次或幾次加熱拉晶完成后即會報廢，需要定期進(jìn)行更換，屬于消耗性器材。
全球高純石英礦床主要分布在美國、澳大利亞、中國、加拿大和巴西等9個國家，其中美國斯普魯斯派恩礦擁有的白崗巖型高純石英原材料，提供的高純石英砂一度超過全球90%，
近年隨著高純石英砂新礦床的陸續(xù)發(fā)現(xiàn)和投產(chǎn)，低中檔高純石英砂供應(yīng)逐漸增加。
目前全球僅美國尤尼明、挪威TQC和石英股份三家具備量產(chǎn)高純石英砂的能力，其中尤尼明和TQC共同開采斯普魯斯派恩地區(qū)的石英礦，壟斷著內(nèi)層砂的供應(yīng)；相比之下國內(nèi)石英砂提純難度更高，石英股份內(nèi)層砂在純度方面與進(jìn)口砂還存在一定差距，國內(nèi)石英坩堝內(nèi)層砂主要使用尤尼明的進(jìn)口砂。
2022年尤尼明石英砂產(chǎn)能為1.3萬噸，TQC產(chǎn)能為1.2萬噸；TQC計劃2023年新增0.6萬噸產(chǎn)量，預(yù)計2024年產(chǎn)能開始釋放，尤尼明暫時無擴(kuò)產(chǎn)計劃；石英股份2022年3.2萬噸產(chǎn)能未完全釋放，2023年擴(kuò)產(chǎn)5萬噸，2023年石英砂供給呈現(xiàn)出緊缺狀態(tài)。
下游需求的快速增加也讓石英砂價格持續(xù)提高，石英股份外售的石英砂價格從2017年的1.65萬元/噸提高至2021年的2.15萬元/噸，國產(chǎn)石英砂價格從2022年11月到2023年1月三個月連續(xù)漲價1萬元/噸，根據(jù)上海有色金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)，3月3日高純石英砂報價7.5萬元/噸，較2月23日5萬元/噸的價格上漲50%。
由于坩堝內(nèi)層SiO2與熔融硅相接觸，生成的SiO會向液體內(nèi)部和表面揮發(fā)，使得晶體中含氧量上升，而較大的坩堝尺寸有利于氧的揮發(fā)，從而提升晶棒的質(zhì)量；另外，坩堝尺寸取決于晶體生長的直徑和長度，在硅片大尺寸化趨勢下，也使得大尺寸化成為坩堝未來的發(fā)展方向。
據(jù)CPIA統(tǒng)計，2022年182mm和210mm硅片市場占比之和達(dá)到82.8%，預(yù)計2023年將會達(dá)到93.2%，制備182mm和210mm硅片分別需要拉出10英寸和12英寸晶棒，對應(yīng)的石英坩堝尺寸分別為30英寸和36英寸以上。
目前國內(nèi)拉晶生產(chǎn)的主流坩堝尺寸為28英寸，新項(xiàng)目大多采用28-32英寸坩堝，頭部廠商如歐晶科技坩堝尺寸已具備40英寸石英坩堝生產(chǎn)能力。
除大尺寸化趨勢外，長壽命也是坩堝發(fā)展的趨勢，傳統(tǒng)直拉法下，石英坩堝只能用一次，一次拉出一根晶棒，坩堝成本較高，而連續(xù)直拉法可以在拉晶過程中持續(xù)向坩堝內(nèi)填料，產(chǎn)出多根晶棒，從而降低生產(chǎn)成本。
國內(nèi)開發(fā)的長壽命坩堝可連續(xù)拉晶200小時以上，如果用美國尤尼明的石英砂做坩堝內(nèi)壁，壽命可達(dá)到450小時以上。
下游組件裝機(jī)量的快速增加和N型硅片滲透率提高對坩堝需求在大幅增加，由于前期產(chǎn)業(yè)鏈上游硅料價格居高不下，抑制了下游組件的裝機(jī)需求，隨著上游硅料新增產(chǎn)能逐漸釋放，價格逐步走低，推動下游組件排產(chǎn)提升，對硅片需求量也大幅增加，進(jìn)而增加了對石英坩堝的需求。
此外，N型單晶硅片相較于P型單晶硅片，其制備的電池轉(zhuǎn)化效率更高，目前N型單晶硅片滲透率仍然較低，2021年僅為4.1%，未來N型單晶硅片滲透率有望快速提高，而石英坩堝生產(chǎn)N型硅片相較P型硅片壽命更短，也增加了石英坩堝的使用量。
在供給緊張背景下，石英坩堝與石英砂有望迎來量價齊升，由于進(jìn)口砂產(chǎn)能2023年不會有增加，2023年石英砂新增產(chǎn)能主要來自石英股份，隨著石英砂價格持續(xù)走高，公司2023年業(yè)績將會有較大幅度增長。
由于石英坩堝頭部企業(yè)與下游硅片企業(yè)進(jìn)行深度綁定，同時頭部坩堝企業(yè)石英砂供應(yīng)也更加穩(wěn)定，相較于中小坩堝廠在客戶與原材料供應(yīng)方面優(yōu)勢明顯，因此，其獲益也最大，從產(chǎn)能規(guī)劃來看，頭部企業(yè)歐晶科技、晶盛機(jī)電和天宜上佳擴(kuò)產(chǎn)幅度較大。
其中歐晶科技與中環(huán)股份進(jìn)行深度綁定，近三年公司對中環(huán)銷售額均占公司總營收的85%以上，公司與下游主要客戶簽有長期協(xié)議，同時與尤尼明在簽署了2022年至2024年三年的進(jìn)口石英砂采購協(xié)議。
晶盛機(jī)電作為半導(dǎo)體和光伏設(shè)備公司，2017年開始布局石英坩堝，公司可提供16至32英寸的半導(dǎo)體和光伏石英坩堝，下游主要客戶包括中環(huán)股份和通威股份等。
天宜上佳通過收購晶熠陽進(jìn)入石英坩堝領(lǐng)域，下游主要客戶包括通威、晶澳和晶科等，目前公司已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)砂對進(jìn)口砂部分替代。
資料來源：公司公告，鈦媒體產(chǎn)業(yè)研究部
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