高純石英砂是生產石英坩堝的主要原料。石英坩堝作為拉晶器皿來盛裝熔融硅并制成晶棒，是硅片生產中不可替代的關鍵耗材。石英坩堝用的高純石英砂純度要求高，受礦源、提純技術等壁壘影響，目前供應集中在美國尤尼明、挪威TQC、中國石英股份(125.820, -1.88, -1.47%)三家公司手上。

建投新能源團隊最早在2022年10月判斷，2023年高純石英砂可能繼續維持緊平衡的狀態。就近期最新報價來看，高純石英砂的漲勢正在不斷超預期。

就影響來看，我們認為高純石英砂緊缺及快速上漲，會直接對硅片成本和產出造成擾動，同時可能會增加多晶硅料消耗，下游方面對電池片存在較強的價格支撐。

海外廠商擴產意愿較差，國內石英股份三期項目達產尚需時間，預計高純石英砂短缺的情況或將繼續存在。受此影響，硅片價格下方空間可能十分有限，多晶硅料投放需求也可能會相應增加，同時電池片或因此具備一定價格支撐而企穩運行。而終端方面，高純石英砂價格對光伏裝機成本擾動有限，且龍頭硅片企業供應能力較強，可能不會對光伏裝機量產生顯著影響。

高純石英砂是石英坩堝的主要生產原料。石英坩堝在光伏產業鏈中位于硅料與硅片之間，是切克勞斯(6.900, 0.41, 6.32%)基法（提拉法）拉制單晶硅棒的器皿，用來盛裝熔融硅并制成晶棒，是硅片生產中不可替代的關鍵耗材。并且石英坩堝為一次性消耗品，使用過后無法重復利用。

高純石英砂作為石英坩堝的重要原料，其純度、氣泡、粒度分布、一致性、雜質成分等會影響坩堝的耐溫性及其質量，因此生產制備石英坩堝必須要求所選用的高純石英砂符合相關標準；從石英砂的類別來看，用于制作石英坩堝的高純石英砂所要求的純度最高，二氧化硅純度要求達到4N5。按石英坩堝結構劃分，高純石英砂又可分為內層砂、外層砂和中層砂，其中內層砂會直接接觸硅溶液，所以其純度要求最高，價格也相應地更高，中層砂純度要求次于內層砂，外層砂再次之。

受礦源分布影響，高純石英砂集中度較高。

目前來看，全球只有美國尤尼明、挪威TQC和中國石英股份三家公司能夠批量大規模生產高純石英砂，其他廠家供應量相對較低、且不穩定。造成這種“三足鼎立”格局的主要原因是上文所提到的純度問題，符合純度要求的高純石英砂礦床有限，其中坐落于美國北卡羅來納州西部米切爾縣的斯普魯斯派恩礦床較為優質，由尤尼明和TQC共同開采，而世界其他地方卻難發現類似的優質礦床。中國石英股份的礦源包括巴西、非洲、印度等地，其大部分產品通常被用作石英坩堝的中外層，但在實踐中，也有把石英股份產品用作內層砂的情況。

目前國內已實現中外層高純石英砂的進口替代，內層砂提純技術有待進一步提升。據“第十八屆中國太陽級硅及光伏發電研討會論文集”所載的《石英砂的提純技術現狀及挑戰》（胡澤晨等，2022），石英砂中的雜質、氣液包裹體對石英坩堝的質量影響顯著，目前技術進展可以實現石英坩堝用中外層砂的國產替代，但受制于去除氣液包裹體的技術水平，目前石英坩堝在內層砂的國產替代上依然任重道遠。

近期高純石英砂價格的上漲速度超出市場預期，據中國粉體網最新報價，2023年3月8日，山東及江蘇地區石英坩堝用高純石英砂價格來到了70000元/噸，相較2022年5月漲幅約為185.71%；進口高純石英砂價格200000元/噸，相較2022年5月漲幅約為263.64%；石英股份內層砂報價140000元/噸，外層砂報價120000元/噸，中層砂報價130000元/噸；SMM報價口徑，2023年3月10日，石英坩堝中外層用砂80000元/噸，相較2023年初上漲60%。

從數據來看，進口高純石英砂漲幅最為明顯，主要原因或是進口高純石英砂通常被用作石英坩堝內層，而內層砂純度要求高、供給有限且主要來源于美國尤尼明和挪威TQC兩家。在光伏裝機量逐年提速的背景下，隨之而來的內層砂需求也在不斷走高，但現實是，海外兩家廠商擴產意愿相對較低，供給增量有限無法覆蓋下游需求增長，導致價格快速攀升。

目前石英坩堝中外層砂已經實現了國產替代，但在本輪行情中，中外層砂價格也在跟漲。我們推測，原因可能是受內層砂緊缺影響，部分用作中外層的高純石英砂被用來充當內層砂，“替代效應”使得中外層砂價格也在上漲。

從需求來看，中國光伏行業協會名譽理事長王勃華預測，2023年全球光伏新增裝機預計在280GW-330GW，光伏產業擴張對高純石英砂的支撐較強。另一方面，光伏N型技術方向愈發明朗，N型硅片對于多晶硅原料及部分輔材的純度要求更高，且更換石英坩堝的頻率也更高，進一步增加了對高純石英砂的需求。

對硅片而言，高純石英砂短缺或將對產出及成本造成影響。從產出層面看，我們預計在高純石英砂緊缺得到緩解之前，部分硅片生產企業可能會繼續選擇用中外層砂替代內層砂使用，純度問題導致的良率下降可能在短期內繼續約束硅片產出。成本方面，我們在前期報告中提到，石英坩堝在硅片的非硅成本構成中約占13%，綜合計算高純石英砂占硅片非硅成本比重為9.36% ，占比相對較低，但就目前情況來看，多晶硅料價格下跌為主、而高純石英砂價格不斷創新高，所以預計短期內高純石英砂在硅片中的成本占比或將有所提升，而良率下降導致的二次生產也可能抬升硅片生產的絕對成本，這也在一定程度上解釋了近期硅片價格上漲的原因。

硅片良率下降或將增加多晶硅消耗，同時支撐電池片價格。石英坩堝是一次性產品，直拉法單晶拉棒后無法重復利用，因此上文提到的硅片良率下降可能會變相增加多晶硅料消耗，可能對硅料下跌起到緩沖的作用。電池片方面，目前P型電池片排產穩定，N型電池片需求遞增，但高純石英砂短缺導致硅片產能釋放不及預期，正在不斷支撐電池片價格；另外N型硅片對高純石英砂純度要求更高、耗量更高，對N型電池片的價格支撐更為明顯。

我們認為與多晶硅料相比，高純石英砂在光伏產業鏈中扮演色角色存在以下區別：

首先，多晶硅料是生產單晶硅片的最主要原料，不具有可替代性。而高純石英砂不同，在內層砂緊缺的情況下，硅片企業能夠選擇那些內層砂占比偏低的石英坩堝，或者坩堝企業可以考慮在內層砂中摻雜替代中外層砂。此外，人工合成高純石英砂可能也是高純石英砂的替代方案之一，但人工合成能否替代內層砂目前業界尚存爭議，分歧點主要在成本、純度、技術進展等方面。

其次，多晶硅占據了單晶硅片的主要成本，而高純石英砂占比相對較低。在多晶硅價格暴漲期間，建投新能源團隊曾做過測算，由硅料上漲導致的產業鏈成本上移已經影響到了終端光伏項目內部收益率（詳見【建投新能源】組件價格漲勢洶涌，光伏項目還有利可圖嗎？），但高純石英砂整體而言成本占比偏低，成本變動可能很難傳導至終端光伏裝機。

最后，高純石英砂礦源壁壘、技術壁壘高，新玩家難以進入。結束2022年硅料暴漲行情的直接原因是新增產能大規模投產，而高純石英砂因純度問題，能滿足純度要求的礦床基本被龍頭所掌握，新玩家很難入局。而提純技術上，Al、Ti以及堿金屬的去雜和氣液包裹體的去除仍是技術難點，行業技術壁壘較高。

所以總的來看，硅料緊缺及價格暴漲對光伏產業的約束更為顯著，但隨著大規模擴產，硅料問題迎刃而解；相比之下，高純石英砂雖然對終端光伏裝機影響有限，但行業壁壘較高，擴產難度較大，由此產生的“陣痛”短期看或將繼續存在。

展望后市，預計高純石英砂短缺的影響短期內難以消散。海外廠商擴產意愿有限，目前能看到的增量主要是石英股份三期項目的6萬噸高純石英砂，該項目于2023年1月28日開工，此前公司公告稱建設周期約為三年，與此同時礦源和技術約束限制了新玩家入局，短期看供應緊缺將持續存在。

因此，我們判斷短期內高純石英砂存在進一步漲價空間，受此影響硅片價格下方空間可能十分有限，多晶硅料投放需求也可能會相應增加，同時電池片或因此具備一定價格支撐而企穩運行。從對終端的影響來看，高純石英砂對光伏產業鏈的成本影響有限，可能難以對光伏裝機收益產生侵蝕；另外，我們通過相關硅片企業發布的投資者調研紀要、投資者互動等公開信息渠道了解到，大部分龍頭企業已經與石英坩堝或高純石英砂企業及貿易商簽訂了鎖價鎖量的保供協議，因而我們推測目前受高純石英砂緊缺影響較大的可能多為二線企業，龍頭企業供應能力相較之下更為穩定。綜上，我們維持此前報告的判斷，即高純石英砂的短缺對光伏裝機擾動十分有限。