高纯石英因耐高温、热膨胀系数低、透光性好、电绝缘性好、化学稳定性好、抗激光损伤能力强、光谱特性好和抗热震性能好等性能,是战略性新兴产业的重要支撑且不可替代的材料,被广泛应用于半导体、光纤、光伏、航空航天和武器装备等领域。这吸引了不少上市公司积极布局石英材料,覆盖石英矿源,石英材料生产乃至产业链整合与协同发展。

市场需求旺盛

光伏产业:在全球能源转型的大背景下,光伏产业作为可再生能源的重要组成部分,发展快速。全球光伏装机量大幅增长,对高纯石英砂的需求也随之激增。高纯石英砂是制造光伏硅片用的石英坩埚的主要原料,其耐高温性及热稳定性良好,被大量用于制造拉制单晶硅用的石英坩埚。

半导体行业:半导体是数字经济的基石,对全球信息科技产业的发展至关重要。蓬勃发展的 5G、自动驾驶、数据中心、工业自动化、人工智能、物联网、元宇宙、可穿戴设备等新兴产业将在未来形成强大的半导体需求。石英材料在半导体制造的扩散、氧化、沉积、蚀刻等工艺过程中不可或缺,单晶生长需要用到石英坩埚和石英器件,晶圆加工环节也需要用到大量的辅材石英制品,如石英片、石英环、石英舟等高纯度石英制品。其高纯度、耐高温、耐腐蚀等特性能够满足半导体生产的严苛要求,因此半导体行业的发展为石英材料提供了广阔的市场空间。

光纤通信增长: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,“双千兆” 网络建设带动国内光纤光缆需求保持稳定增长。石英材料是生产光纤的重要原材料之一,其纯度和质量直接影响光纤的传输性能,随着 5G 网络的建设和数据中心的发展,对高品质石英材料的需求也在不断增加。

行业壁垒较高

资源壁垒:全球高纯石英原料矿床资源集中,最大的美国斯普鲁斯派恩矿主要由挪威 TQC 和矽比科持有,长期垄断了全球大部分的资源供给。这使得拥有稳定石英矿资源的企业在产业链中占据优势地位,上市公司投资石英材料可以通过向上游延伸产业链,保障原材料的稳定供应,降低原材料价格波动带来的风险。

技术壁垒:石英材料的生产需要涉及到高纯石英砂的制备、石英制品的加工等多个环节,最为核心的是要求较高的检测技术和提纯技术。我国厂商在这些核心技术方面起步较晚,但近年来部分上市公司如石英股份等通过长期的研发投入和技术创新,已经掌握了先进的生产技术和工艺,形成了技术壁垒,投资石英材料可以充分利用这些技术优势,获取更高的利润。

产业政策支持

鼓励类项目:《产业结构调整指导目录(2024 年本)》将高纯石英原料、半导体用高端石英坩埚、半导体用石英陶瓷器件、化学气相合成石英玻璃等制造技术开发与生产项目列为鼓励类项目。上市公司投资石英材料符合国家产业政策的导向,易获得政府的政策支持和补贴,如税收优惠、财政补贴等,降低企业的运营成本,提高企业的竞争力和盈利能力。

标准制定与规范:国家出台了一系列石英材料相关的标准征求意见稿和行业标准,如《光伏单晶硅生长用石英坩埚高纯内层砂》《半导体单晶硅生产用高纯石英砂》等。这有助于规范石英材料的生产和质量标准,提高行业的整体水平,为上市公司投资石英材料提供了明确的技术规范和质量要求,降低了市场风险,同时也为企业的产品质量提供了保障,有利于企业在市场竞争中脱颖而出。

盈利与投资回报可观

产品附加值高:由于石英材料在光伏、半导体、光纤等领域的广泛应用和不可替代性,其产品附加值较高,具有较高的回报预期。例如,半导体用石英制品和光伏用高纯石英砂等产品的价格相对较高,企业可以通过提高产品质量和技术含量,增加产品附加值,从而提高企业的盈利能力和投资回报率。

产业链延伸机会:投资石英材料不仅可以在石英材料生产环节获得收益,还可以通过产业链延伸,进入下游的光伏、半导体、光纤等应用领域,实现产业协同发展,进一步提高企业的综合竞争力和盈利能力。例如,石英股份已具备从高纯石英砂到电子级石英管棒材料及下游石英器件的完整产业链优势,通过产业链的整合和优化,降低了生产成本,提高了企业的抗风险能力和盈利能力。

上市企业的布局

资源掌控与矿源储备

直接收购矿山:中旗新材拥有高储量、高品质、高标准的脉石英矿,可开采 10 年以上,为其石英硅晶新材料业务提供了稳定的原材料供应。福莱特和南玻A就分别竞得了安徽省凤阳县灵山-木屐山矿区的石英岩矿采矿权。阿勒泰地区自然资源局委托阿勒泰地区公共资源交易中心挂牌出让阿勒泰市吐曼德 Ⅲ 区天然石英砂矿,阿勒泰合盛矿业有限公司竞得该矿,其大股东为合盛硅业股份有限公司。该矿储量为 1121.15 万吨(粒径≥30mm)。

投资或收购矿业公司:上市公司通过投资或收购拥有石英矿资源的矿业公司来布局石英矿。例如,洛阳玻璃拥有大华矿业和三力矿业的100%股权,这些公司正在扩大生产规模,以满足洛阳玻璃对石英砂的需求。

长期合作协议:石英股份虽然本身依托东海县石英资源优势,但也在全球范围内寻找并储备适用矿源,与矿场签订长期合作协议,以确保石英矿石的稳定供应,满足生产需求。华民股份通过长期采购合同和战略合作框架协议,确保了石英坩埚和高纯石英砂的稳定供应,降低了供应链风险。华民股份控股子公司鸿新新能源科技(云南)有限公司与河北硕日石英制品有限公司签署了《长期合作框架合同》,鸿新新能源计划向河北硕日采购石英坩埚21,600件。与安徽壹石通材料科技股份有限公司签署了《战略合作框架协议》,携手合作,充分利用双方的技术优势和资源网络,共同探索人工合成高纯石英砂在光伏行业下游的广泛应用。

技术研发与创新

自主研发:菲利华是国内唯一一家通过国际三大半导体原产设备商认证的石英材料企业,在石英玻璃材料和制品领域拥有先进的生产技术和工艺,研发出多款新产品,如高纯电熔不透明石英、黑石英、低羟基和少羟基合成石英玻璃等,填补了国内相关领域的空白。石英股份积极推进高纯石英砂的半导体认证,并不断提升产品的纯度和视觉效果。

合作研发:凯盛科技与高校、科研机构合作,利用其在材料科学领域的研究成果,开发出低放射高纯球形纳米级二氧化硅粉体材料和微米级石英颗粒,产品纯度可达 6N-7N。11月24日,三丰智能与武汉工程大学签署了《关于人工合成超高纯硅溶胶及超高纯石英项目合作协议》,双方共同在超高纯(6N以上级别)硅溶胶制备、人工合成超高纯石英材料研发及生产领域开展深入合作。

产业链延伸与协同发展

纵向延伸产业链:菲利华具备从石英砂、石英玻璃材料到石英玻璃制品、石英玻璃纤维和以石英玻璃纤维为基材的复合材料的全产业链经营能力,实现了材料加工一体化发展布局,保证了国产半导体设备商供应链的安全稳定。

横向拓展业务领域:凯盛科技在发展高纯石英砂业务的同时,还将业务拓展至电子级硅溶胶、电子封装材料、半导体器件等领域,实现了业务的多元化发展,提高了公司的抗风险能力和盈利能力。

产能扩张与产业升级

石英股份:投资建设了“半导体石英材料系列项目(三期)”,包括6万吨高纯石英砂、15万吨半导体级高纯石英砂、5800吨半导体石英制品等项目。不断对其石英连熔设备进行升级改造,目前已发展至第八代,能够生产 300mm 以上石英管棒类材料,提高了产品的质量和生产效率。

江瀚新材:结合自身成熟的硅烷生产加工技术,另辟蹊径,依托现有硅烷产品为原料合成超高纯 6N 级石英砂,拟将 20.59 亿元募集资金全部用于功能性硅烷偶联剂及中间体建设项目、年产 2000 吨高纯石英砂产业化建设项目等。

中旗新材:5月15日披露,其高纯石英砂一期6000吨已投产并开始销售,计划下半年进行第二期8000吨扩产,预计2024年底建成。远期规划高纯石英砂3-5万吨。

菲利华:其子公司湖北菲利华融鉴科技有限公司投资的“年产20000吨超高纯石英砂项目”一期1万吨在2024年全部建成达产,主要应用于光伏和光通讯领域。

壹石通:拟以全资子公司蚌埠壹石通电子通信材料有限公司作为实施主体,投资建设年产2万吨高纯石英砂项目,总投资约6.54亿元,规划建设4条高纯石英砂生产线。

协鑫集团:协鑫集团旗下子公司河南协鑫硅基新材料投资7亿元建设3万吨/年高纯石英硅料(电子级)项目,建设工艺包括矿石破碎、焙烧水淬、制砂、浮选等工序,还设置了石英坩埚试验线以验证产品质量。

仕净科技:5月4日,旗下仕净光能与惟忻元电力签署合成高纯度石英砂战略合作框架协议,双方拟成立项目公司专注研发及生产6N级别高纯度石英砂,仕净光能持股51%,惟忻元电力持股49%。10月13日,公司表示该6N石英砂项目正按计划顺利推进。河南士成海普“年产3200吨氢能制高纯石英新材料”项目于7月开工,依托平煤神马东大化学的副产氢气资源,生产超高纯合成石英、高纯熔融石英及冷热加工制品。

岱勒新材:收购了湖南黎辉新材料科技有限公司70%的股权,从而进入了高纯石英砂领域。黎辉新材是湖南省唯一一家生产超高纯石英砂的企业,其产品广泛应用于太阳能发电、IT产业、光电通信、航天军工、冶金建材、电力环保等领域。与冷水江市政府签署了高纯石英砂提质扩能项目合作协议,项目总投资15亿元,分两期建设。项目投产后,高纯石英砂年产能可达3万吨,年销售额预计突破30亿元。这一项目的实施将显著提升岱勒新材在高纯石英砂领域的市场地位。

汇绿生态:以1500万元收购了福建中科博胜硅材料科技有限公司(简称“中科博胜”)30%的股权。中科博胜是一家生产高纯石英砂材料的高科技公司,其技术团队来自中国科学院过程工程研究所,并在非洲拥有高纯度石英砂自有矿源。中科博胜以石英原矿为原料,通过高纯石英砂工业技术开发,先后完成高纯石英砂小试试验和扩试装置稳定运行。通过一系列技术手段,能够制造纯度达4.5N以上的高纯石英砂。这些高纯石英砂产品可用于制造光伏硅片坩埚,以及目前依赖于外国进口的半导体用高纯度石英砂。

天宜上佳:控股子公司江油天启熠阳新材料有限公司的石英坩埚生产线自动化及智能化升级改造项目,建设地点在四川省绵阳市江油市创元路天宜上佳江油绿能新材料产业园厂区。计划于 2024 年 6 月开工,预计 2025 年 6 月份达到预定可使用状态。2024 年公司将拥有 28 条石英坩埚产线,合计 28 万只石英坩埚的年产能。

欧晶科技:高品质石英制品募投项目、宁夏石英坩埚一期募投项目。目前共有 24 条石英坩埚生产线,宁夏石英坩埚一期、二期全部扩产后总产能为 32.4 万只 / 年。

美晶新材:半导体石英坩埚产业园、宁夏鑫晶石英坩埚扩产项目等。主要专注半导体石英坩埚的研发及生产,在半导体石英坩埚领域有长时间的技术沉淀,产品技术成熟、质量优异。

晶盛机电:子公司浙江美晶新材料在浙江、内蒙和宁夏建立了生产基地,经营范围包括石英坩埚产品的开发、制造和销售等。半导体级石英坩埚产业园项目完成一、二期基建建设进入试生产阶段后,全厂将形成年产 12.2 万只石英坩埚的生产规模。

晶澳科技:子公司阳光硅谷电子主要生产多晶硅、单晶硅棒、多晶硅片、单晶硅片、石英坩埚等,其中石英坩埚以 16-28 英寸为主,主要供给晶澳自用。

凯德石英:已建成高端火加工和冷加工两条生产线,可满足客户对不同产品的个性化定制需求。已掌握了多项大尺寸石英加工环节中的焊接、抛光、退火控制等技术,并申请了多项发明专利,已具备高端产品生产能力。公司12英寸石英晶舟产品已通过中芯国际的认证,正在开展其他相关认证工作。

TCL中环:通过旗下的子公司天津中环新材料科技有限公司布局高纯石英粉、高纯石英坩埚等产品的生产和销售。TCL中环与内蒙古欧晶科技股份有限公司合作,以满足TCL中环新增晶体产能的石英坩埚采购需求。

来源:石英产业

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